淺析小溶江水庫(kù)二期導(dǎo)截流圍堰防滲施工技術(shù)

賈浩

（中國(guó)水電十五局第四工程公司陜西西安710068）

淺析小溶江水庫(kù)二期導(dǎo)截流圍堰防滲施工技術(shù)

賈浩

（中國(guó)水電十五局第四工程公司陜西西安710068）

本文簡(jiǎn)要分析小溶江水庫(kù)壩址區(qū)施工導(dǎo)流特點(diǎn)，闡述了小溶江二期上、下游圍堰在施工階段成功結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行的防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工，對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，對(duì)同類(lèi)工程具有一定的借鑒作用。

水庫(kù)樞紐；施工技術(shù)；分析

1 概況

1.1 壩址區(qū)基本水文及圍堰地質(zhì)資料

小溶江水庫(kù)壩址位于靈川縣三街鎮(zhèn)南竹嶺村下游1.5km處，集水面積264km2，占小溶江流域面積的98.1%。壩址以上河長(zhǎng)45km，平均坡降7.3‰。流域穿行于越城嶺西南之山嶺中，地勢(shì)呈西北高，東南低，屬狹長(zhǎng)形流域，流域岸坡陡峻。流域竹木茂盛，植被良好，水源充沛，多年平均降水量約2588mm，水土流失現(xiàn)象少。

上游圍堰處河床覆蓋層為第四系漂卵礫石層，平均厚度約為3m，分選、級(jí)配較差，透水性為強(qiáng)透水，下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)郁江組D2y3層厚～巨厚層夾薄層狀灰～灰綠色砂巖、深灰色泥質(zhì)粉砂巖，弱～微風(fēng)化狀，巖石較完整，巖體透水性為弱透水。

下游圍堰河床覆蓋層為第四系漂卵礫石層，平均厚度約為4m，分選、級(jí)配較差，透水性為強(qiáng)透水；下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)郁江組D2y4層紫紅色中厚～厚層狀粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，弱～微風(fēng)化狀，巖石較完整，巖體透水性為弱透水。

1.2 施工導(dǎo)流方案

因通過(guò)壩區(qū)河床左岸有一條至庫(kù)區(qū)的縣級(jí)交通公路，施工過(guò)程中要保證其交通暢通，受過(guò)境交通公路等因素影響，小溶江水利樞紐壩基開(kāi)挖及施工導(dǎo)流分二期進(jìn)行實(shí)施。具體方案如下：

1.2.1 一期導(dǎo)截流方案

一期導(dǎo)流采用上、下游臨時(shí)低圍堰擋水，導(dǎo)流洞過(guò)流。建筑物主要有上、下游土石圍堰和導(dǎo)流隧洞，其中導(dǎo)流洞為已完建項(xiàng)目。導(dǎo)流時(shí)段為2010年11月～2011年4月一個(gè)枯水期。在此期間，進(jìn)行201m高程以上左岸壩肩、消力池邊坡、右岸上壩公路、右岸河床以上壩肩及電站廠房邊坡的開(kāi)挖施工。并完成左岸上壩公路施工，具備過(guò)境公路改道條件。在此期間，完成設(shè)計(jì)上游圍堰基礎(chǔ)防滲墻砼施工，為二期導(dǎo)截流打下基礎(chǔ)。

上、下游圍堰均采用土石圍堰，上游圍堰采用粘土斜墻防滲，下游圍堰采用均質(zhì)粘土防滲。為保證過(guò)境交通公路暢通，圍堰堰頂高程均低于過(guò)境公路路面高程。

1.2.2 二期導(dǎo)截流方案

二期導(dǎo)流采用上、下游圍堰擋水，導(dǎo)流洞過(guò)流。建筑物主要有上、下游土石圍堰。導(dǎo)流時(shí)段為2011年8月～2012年4月一個(gè)枯水期。在此期間，完成剩余左岸壩肩、電站廠房剩余邊坡和基礎(chǔ)以及大壩、消力池基坑的開(kāi)挖施工，進(jìn)行大壩及消力池砼施工。

上、下游圍堰均采用土石圍堰，上游圍堰采用粘土心墻結(jié)合基礎(chǔ)砼防滲墻防滲，下游圍堰采用粘土心墻防滲。

2 二期施工導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)及施工

2.1 導(dǎo)流建筑物級(jí)別和導(dǎo)流方式

小溶江水庫(kù)正常蓄水位267m，水庫(kù)總庫(kù)容1.52億m3，根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252－2000)規(guī)定，屬Ⅱ等大（2）型工程，其主要建筑物級(jí)別定為2級(jí)，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303－2004）及強(qiáng)制性條文（水利工程部分）的規(guī)定，臨時(shí)性建筑物相應(yīng)定為Ⅳ級(jí)，因此，確定本工程導(dǎo)流建筑物按Ⅳ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。

施工導(dǎo)流采用枯水期圍堰擋水，導(dǎo)流洞過(guò)流的導(dǎo)流方式。

2.2 導(dǎo)流時(shí)段及擋水標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1 導(dǎo)流時(shí)段

二期導(dǎo)流時(shí)段為2011年8月～2012年4月底。

2.2.2 圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用9月～次年4月P=10%洪峰流量，相應(yīng)洪水流量506m3/s。2.3導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)及施工

2.3.1 二期上、下游土石圍堰結(jié)構(gòu)形式及戧堤位置選擇

（1）圍堰防滲結(jié)構(gòu)與型式選擇

設(shè)計(jì)圖中上游圍堰防滲體為復(fù)合土工膜，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)條件綜合考慮，復(fù)合土工膜有以下缺點(diǎn)：①是和基礎(chǔ)及兩岸的連接較麻煩，要澆筑基座混凝土埋入復(fù)合土工膜，或用膨脹螺栓固定角鋼壓在澆筑的混凝土面上；②是要呈折線形敷設(shè)，兩邊輪流鋪設(shè)保護(hù)層，施工過(guò)程較麻煩，對(duì)進(jìn)度影響大；③是復(fù)合土工膜較為脆弱，施工和使用中容易被破壞。所以，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，在有土料的工程中都盡量采用土料防滲，粘土心墻施工簡(jiǎn)單、使用可靠，是首選的方案。因而將本工程二期導(dǎo)截流上、下游圍堰也調(diào)整為粘土心墻防滲。

另外，上游圍堰基礎(chǔ)砂卵石層厚僅3m左右，考慮到防滲效果、抽排水費(fèi)用等綜合因素，將圍堰基礎(chǔ)改為現(xiàn)澆混凝土防滲墻。

（2）戧堤位置

原設(shè)計(jì)上游戧堤是圍堰的一部分，位于圍堰的上游坡腳，由于圍堰距導(dǎo)流洞進(jìn)口較遠(yuǎn)，高程也較低，施工時(shí)將戧堤和圍堰分開(kāi)，將戧堤向上游移，緊挨導(dǎo)流洞進(jìn)口布置。這樣布置的好處：①是此處砂卵石覆蓋薄，基巖出露高程比圍堰處高，基礎(chǔ)防滲相對(duì)好做一些；②是戧堤和圍堰之間有一段距離，在圍堰基礎(chǔ)處理時(shí)便于布置抽排水的龍頭坑和水泵等。

下游圍堰也采取先填筑戧堤（戧堤要做防滲），抽排水后再做圍堰的基礎(chǔ)防滲處理，以保證防滲質(zhì)量。

2.3.2 二期上、下游圍堰設(shè)計(jì)

（1）上游土石圍堰設(shè)計(jì)

結(jié)合上游環(huán)境補(bǔ)水隧洞及導(dǎo)流洞支洞位置考慮，確定二期上游圍堰軸線位于壩軸線上游約110m處。

上游截流戧堤位于圍堰上游側(cè)。戧堤頂高程為195.0m，頂寬11m，為粘土心墻結(jié)構(gòu)型式，心墻頂寬1m，填筑邊坡為1:0.5，底寬為9m。基礎(chǔ)采用挖截水槽回填粘土方式防滲，防滲槽深4m，開(kāi)挖邊坡1:1，底寬4m。心墻及截水槽上、下游面分別鋪設(shè)0.5m厚的反濾層，反濾層兩側(cè)采用開(kāi)挖渣料進(jìn)行回填。上游截流戧堤結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖1上游截流戧堤剖面圖。

圖1 上游截流戧堤剖面圖

圖2 上游圍堰標(biāo)準(zhǔn)剖面圖

圖3 下游圍堰標(biāo)準(zhǔn)剖面圖

上游圍堰頂高程為209.5m，最大堰高23m，堰頂寬7m，堰頂長(zhǎng)50m，上游邊坡1: 2，下游邊坡1:1.5。堰體采用粘土心墻防滲，心墻頂寬1m，填筑邊坡為1:0.2，底寬為13.9m。基礎(chǔ)與已澆筑的砼截滲墻相結(jié)合，心墻基礎(chǔ)較截滲墻頂?shù)?m，以達(dá)到鑲嵌效果，滿足滲徑要求。心墻上、下游面分別鋪設(shè)0.5m厚的反濾層，反濾層兩側(cè)采用開(kāi)挖渣料進(jìn)行回填。砼截滲墻寬80cm，底部伸入河床基巖50cm，頂高程189.5m，砼標(biāo)號(hào)為C20。上游圍堰結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖2上游圍堰標(biāo)準(zhǔn)剖面圖。

（2）下游土石圍堰設(shè)計(jì)

下游圍堰軸線位于壩軸線下游約270m處，圍堰頂高程為194.3m，最大堰高10.3m，堰頂寬7m，堰頂長(zhǎng)50m，上游邊坡為1:1.5，下游邊坡為1:2。堰體采用粘土心墻圍堰型式，心墻頂寬1m，填筑邊坡為1: 0.8，底寬為10m。基礎(chǔ)采用挖截水槽回填粘土方式防滲，防滲槽深4m，開(kāi)挖邊坡1:1，底寬3m。心墻及截水槽上、下游面分別鋪設(shè)0.5m厚的反濾層，反濾層兩側(cè)采用開(kāi)挖渣料進(jìn)行回填。

下游圍堰截流戧堤是圍堰的一部分，位于圍堰下游側(cè)。戧堤頂高程為191.0m,頂寬7m，為粘土心墻結(jié)構(gòu)型式，心墻頂寬1m，填筑邊坡為1:1.5，底寬為10m。基礎(chǔ)采用挖截水槽回填粘土方式防滲，防滲槽深4m，開(kāi)挖邊坡1:1，底寬3m。心墻及截水槽上、下游面分別鋪設(shè)0.5m厚的反濾層，反濾層兩側(cè)采用開(kāi)挖渣料進(jìn)行回填。下游圍堰結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖3下游圍堰標(biāo)準(zhǔn)剖面圖。

3 圍堰施工

二期上游圍堰基礎(chǔ)防滲墻混凝土于2010年4月進(jìn)行施工，利用一期上游圍堰擋水，防滲墻砂卵石基礎(chǔ)采用1.6m3反鏟槽挖施工，巖石基槽采用人工爆破開(kāi)挖。防滲墻混凝土采用人工立模加固，泵送混凝土入倉(cāng)。施工過(guò)程中在基槽外側(cè)布置龍頭坑架設(shè)水泵抽排水，確保干地作業(yè)。

二期圍堰填筑施工時(shí)，先進(jìn)行上、下游圍堰截流戧堤填筑，待上游圍堰截流戧堤完成后再在靜水中填筑下游戧堤。當(dāng)截流戧堤完成，且過(guò)境公路改道至左岸臨時(shí)上壩公路后，再按設(shè)計(jì)斷面填筑上、下游圍堰。

上、下游圍堰截流戧堤的粘土心墻基礎(chǔ)采取槽挖施工，施工過(guò)程中預(yù)先施放戧堤軸線樁點(diǎn)，務(wù)必保證粘土心墻基礎(chǔ)按照設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖至巖石建基面。

圍堰填筑所需的粘土料采用左、右岸開(kāi)挖過(guò)程中堆存于棄渣場(chǎng)的可利用粘土料及右岸進(jìn)廠公路進(jìn)口右側(cè)山梁處的天然土料，同時(shí)就地利用壩肩開(kāi)挖的渣料作為堰體石渣料。采用1.6m3反鏟分別在左、右岸渣場(chǎng)及壩肩坡跟處裝料，20t自卸汽車(chē)?yán)\(yùn)至圍堰施工處，水下部分土石料均采用進(jìn)占法拋填施工，水上部分土石料采用分層碾壓施工，由220HP推土機(jī)攤鋪，18t自行式振動(dòng)碾碾壓。圍堰填筑反濾料采用河床天然砂卵石料或級(jí)配較好的壩肩開(kāi)挖碎石料，由20t自卸汽車(chē)運(yùn)至圍堰施工處，其填筑方法同圍堰土石料施工方法。

二期圍堰于2011年8月4日開(kāi)始上游截流戧堤施工，至2011年9月20日完成設(shè)計(jì)上、下游圍堰填筑施工。

4 結(jié)語(yǔ)

小溶江水庫(kù)二期上、下游圍堰于經(jīng)歷了一個(gè)枯水期（2011年8月～2012年4月）后完好無(wú)損，滿足其設(shè)計(jì)功能。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常性抽排水驗(yàn)證，在正常擋水情況下，上、下游圍堰各配備一臺(tái)二水泵即可完全滿足圍堰滲漏水的抽排，特別是上游圍堰，其滲漏水量?jī)H不到一臺(tái)一水泵的出水量，充分說(shuō)明了圍堰防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，值得同類(lèi)工程參考借鑒。陜西水利

（責(zé)任編輯：唐紅云）

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