混凝土堆石壩壩身溢洪道工程的施工技術

（九江市彭澤縣水利局，江西 九江 332700）

混凝土堆石壩壩身溢洪道工程的施工技術

房春平

（九江市彭澤縣水利局，江西 九江 332700）

隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步，越來越多的施工技術被應用在水利工程中，混凝土面板堆石壩是一種新型的堤壩結構，施工技術比較簡單，施工安全性高，在混凝土堆石壩結構上建立壩身溢洪道能有效的降低地質風險，提高壩身抗風險能力，混凝土堆石壩在水利工程建設中有極其廣泛的應用。

混凝土堆石壩；壩身溢洪道；施工技術

1 混凝土堆石壩的特點

混凝土堆石壩的特點有結構簡單、施工簡單、經濟效益高、抗滲性強等。混凝土堆石壩很少使用防滲土料，有效的避免了占用農田耕地的現象；混凝土堆石壩的抗滲性很強，即使堆石壩發生裂縫、漏水等現象，堆石也不會出現管涌現象，由于堆石壩下部設有弱透水性墊層，因此，混凝土堆石壩不會出現大的滲漏現象，混凝土堆石壩的抗凍性能比較強，不需要考慮防滲體、反濾料滲漏沖蝕等問題；混凝土堆石壩施工只需要堆石、砂礫料等材料進行填充，施工比較簡單，氣候條件對施工的影響比較小，能在全年施工，具有良好的經濟效益。

2 工程實例

2.1 工程概況

某抽水蓄能電站下水庫擋水壩為混凝土面板堆石壩，正常蓄水位為141.10m，壩頂高程為148.30m，壩頂長為435m，寬為10m，最大壩高為71m，下游綜合壩坡為1∶1.5，上游綜合壩坡為1∶1.405，壩址集雨面積為21.5km2。下水庫河谷底寬為130m-140m，谷底高程為84m-88m，由于該工程所處地區的地震強度小于IV度，因此，進行地震強度設計時按IV度進行設計。該工程泄水建筑物原始設計為在右岸岸邊溢洪道上加泄流洞，后改為壩身溢洪道加泄流洞。

2.2 使用壩身溢洪道的原因

根據該工程的各項條件可以看出，在下水庫混凝土堆石壩建設壩身溢洪道十分有利，下水庫壩址集雨面積為21.5km2，平均流量為0.15m3/s，設計洪水標準為200年一遇，相對應流量為361m3/ s，壩身溢洪道單寬流量比較小，不用設置閘門。使用壩身溢洪道能避開右岸溢洪道的不利地質條件，將河床好的地質條件利用起來，有效的降低了地質風險。下水庫最大壩高為71m，高度適中，在相似高度的混凝土堆石壩施工經驗比較豐富，質量能得到保證，竣工后壩體變形量能夠預測。使用壩身溢洪道的投資可以節省很多，通過比較壩身溢洪道方案和右岸岸邊溢洪道方案的施工費用，得出壩身溢洪道能節省40%的投資。

2.3 混凝土堆石壩設計

將該工程下水庫混凝土堆石壩壩體斷面填筑分成碎石墊層區、過渡層區、次堆石區、主堆石區等4個區域。碎石墊層區水平寬度為2m，過度層區水平寬度為5m，次堆石區和主堆石區分界面坡壁為1∶0.3。次堆石區采用強弱風化石料，主堆石區和高程在95m以下的石區使用新鮮的石料。混凝土面板頂部厚度為0.4m，底部厚度按照0.4+0.004H（m）進行設計，面板設置垂直伸縮縫，伸縮縫間距控制在11m，趾板設置在弱風化巖層的上部和中部，103m高程以下的趾板寬度為7m、厚度為0.5m，103m高程以上的趾板寬度為5m、厚度為0.4m，趾板和面板的混凝土強度設置為C25，抗凍標號為F100，抗滲標號為W10。在面板周邊縫、防浪墻低縫間設置底部銅片止水和表面SR塑性材料止水。為了減少壩身溢洪道下部堆石基部的沉降，壩身溢洪道底下壩體基礎填料采用主堆石材料。

2.4 壩身溢洪道設置

該工程下庫壩壩身溢洪道處于壩體的河床位置，有溢流堰進口段、護坦、泄槽、預挖沖坑、出水渠構成，全長為200m。設置2個孔。每個孔的凈寬為14m，中間設置一個1m寬的中墩。溢流堰采用駝峰堰，堰頂高程為142.10m，堰上不設置閘門，堰底板高程和正常蓄水位相平，為141.10m。壩身溢洪道建在堆石體上，為減小結構縫對水流的影響，避免結構縫在壩體變形過程中發生大的變形，設置過程中，將溢洪道結構橫縫和摻氣槽結合在一起。壩身溢洪道的底板和邊墻在結構上要適當的進行分縫，要加強基礎排水，從而提高基礎成的透水性，確保壩身溢洪道的穩定性。

2.5 降低壩體沉降的方法

壩身溢洪道是布置在混凝土堆石體結構上的，對地基變形十分敏感，因此，在進行堆石體基礎填筑時，要控制好堆石體的孔隙率和相對密度，確保壩體的變形在可接受范圍內。要將溢洪道軸線兩側30m范圍內的基礎覆蓋全部清理干凈，是壩體基礎在基巖上面，減少基礎沉降。溢洪道軸線兩側30m范圍內的壩體填筑材料全部使用主堆石料，低于5mm的材料含量不能大于20%，為保證壩體的密實度，使用25t的拖式振動碾壓機進行6-8此碾壓，從而減少堆石體的變形。壩體溢洪道施工要在面板施工結束后的一段時間內進行，為壩體的預沉降留出一定的時間，有效的減少壩體溢洪道泄槽的變形。壩體溢洪道泄槽底板基礎結構要和上游面板基礎結構相同，鋪設5m的水平過渡區和2m的水平墊層料，這樣可以保證壩體溢洪道變形和面板變形相同，從而減小沉降量。

2.6 結構穩定和壩體錨固

壩體壩坡的抗滑穩定是壩身溢洪道安全運行的重要保證，該工程混凝土堆石壩下游平均壩度為1∶1.5，為保證斜坡面上泄槽的穩定，要在泄槽槽身和堆石體之間采取錨固措施，在壩體溢洪道和壩體填筑料之間設置錨固筋和錨固板，錨固板板長為4.5m，寬為0.4m，錨固板上設置均勻的排水孔，為底板下層排水提供方便，從而保證錨固的有效性。底板上要設置均勻的錨固筋，錨固筋使用鋼筋包住，伸入壩體10m。

結語

該工程施工結束后，混凝土堆石壩壩身溢洪道運行4年中，沒有出現問題，表明采用混凝土堆石壩壩身溢洪道設計是合理的，運行過程中，壩身溢洪道安全可靠。混凝土堆石壩壩身溢洪道施工技術具有施工簡單、施工成本低、施工質量高、施工工期短等諸多優點，在水利工程建設過程中有十分廣泛的應用前景。施工單位在施工過程中，要合理的使用混凝土堆石壩壩身溢洪道施工技術，確保壩身溢洪道工程質量，有效的促進施工單位的發展。

[1]趙賢學．柏抽水蓄能電站下水庫混凝土面板堆石壩和壩身溢洪道安全運行研究[J]．水電站機電技術，2012，35（04）：21-23．

[2]尹偉勛．面板堆石壩壩上溢流技術的應用[J]．科技與企業，2013，（04）：207．

TU74

A