石埡子水電站高水頭過水圍堰防沖設計與施工

陳業妮

【摘要】石婭子水電站過水圍堰是確保基坑正常施工及汛后能盡快恢復施工的關鍵。上下游圍堰堰頂高差11 m，基坑底到上游堰頂高差42 m，在同類型工程中也是比較大的。因此，在參考了同類型的東風、索風營水電站等工程的有關經驗后，選擇什么樣的防沖設計是圍堰的關鍵，本文重點闡述了護面設計理念及施工方案，供同類工程參考。

【關鍵詞】高水頭過水圍堰；防沖設計；護面設計；施工

【Abstract】The water cofferdam at Shiyazi Hydropower Station is the key to ensure the normal construction of foundation pit and resume construction as soon as possible after flood season. The upper and lower cofferdam weir top height difference of 11 m， bottom pit to the upstream weir top height difference of 42 m， in the same type of project is relatively large. Therefore， the reference to the same type of Dongfeng， Suofengying hydropower station engineering experience， the choice of what kind of anti-reddish design is the cofferdam key， this article focuses on the design concept and construction program for the reference of similar projects .

【Key words】High head cofferdam；Anti-red design；Face design；Construction

1. 工程概述

（1）石婭子水電站位于貴州省東北部，烏江水系左岸一級支流——洪渡河中下游。電站樞紐由碾壓混凝土重力壩、右岸引水發電系統組成。電站正常蓄水位為EL.544 m，相應庫容3.215億m3，裝機容量為140 MW （2 x70 MW）；保證出力26.1 MW，年發電量4.782 x 108KW·h。電站發電死水位為EL.520m。

（2）碾壓混凝土重力壩最大壩高134.50 m，壩頂高程為EL.547.50 m，壩頂全長217.86 m。在河床溢流壩段設3孔12m x 21.5m（寬x高）的溢流表孔，堰頂高程為EL.523.50 m。廠房布置在右岸山體內，為地下廠房，采用單一洞室布置，從右向左依次布置主變室、安裝間、主機間和副廠房，總長87.8m。

2. 圍堰設計依據及設計標準

2.1設計依據。

（1）招標文件；（2）投標文件；（3）2007年汛前工作安排。

2.2圍堰設計標準。

上、下游圍堰保護下的施工對象是大壩，為大（2）型水利工程，屬二等工程。

根據SDJ 338一89《水利水電工程施工組織設計規范》規定，相應導流工程為IV級建筑物，應按10～20年一遇洪水標準進行設計。從石婭子具體情況和招標文件規定，圍堰設計標準為：

（1）上游圍堰擋水標準為枯期（11月6日一次年4月25日）5年一遇（P =20%）洪水，相應洪峰流量570 m3/s。

（2）圍堰渡汛標準為全年10年一遇（P=10%）洪水，相應洪峰流量5020 m3/s。

（3）壩體施工期臨時渡汛標準為全年10年一遇（P=10%）洪水，相應洪峰流量5020 m3/s。

3. 基礎資料

3.1水文氣象條件。

氣象資料。

壩址以上流域多年平均降水量為1 201.0 mm，降水量主要集中在4～10月，占年降水的86.3%。

石婭子水電站壩址以上流域多年平均降水量年內分配見1。石婭子水電站各氣象要素統計主要依據務川氣象站和壩址上游江濱水文站。

3.2地形地質條件。

壩址位于大坪鎮兩河口（甘河）下游約1.9Km處。河段長約0.4Km，河流流向基本以茅口組第三段（Plm3 ）頂、底界為界，上游段流向為N21°E，壩線段流向為正N，至下游峽谷出口轉向N30°E流出壩址區。枯期河水位為EL.435 m，水深2～8m，河水面寬28～40m；汛期河水位EL.443 m，水位變幅約8m。壩址區為斜向河谷，巖層傾右岸偏上游，兩岸山脊基本與河流方向平行，河谷呈不對稱的“V”形，壩線上游左岸約150m的吳家坪（P2 W）地層河段為傾向上游偏右岸的40～50°順向坡地形，下游為50～200 m高的陡壁；右岸由于巖層軟硬相間分布，形成兩層高約70～150m的陡壁，兩層陡壁之間形成寬30～60m的傾向上游的由吳家坪第一段組成的緩坡；峽谷出口地形呈喇叭狀敞開，左岸為棲霞灰巖順層陡坡，右岸為茅口灰巖陡壁。壩址下游為志留系砂頁巖、泥巖分布，河谷開闊，在左岸梅林村多形成寬緩斜坡及平臺。

4. 圍堰設計

4.1圍堰堰型比較及選擇。

圍堰基本堰型選擇土石圍堰和混凝土圍堰兩種堰型進行比較，其它堰型不作考慮。

4.1.1土石圍堰。

土石圍堰堰型具有以下優點：體型結構簡單，堰體填筑料可就地取材，能夠充分利用攔河壩壩肩及隧洞開挖的棄碴，不占用主體工程用料，后期易于拆除；對圍堰基礎要求不高，不用開挖河床覆蓋層；施工時可使用大型機械設備，便于快速施工。該堰型的缺點為：圍堰堰體斷面尺寸大，抗沖能力較差，堰體采用透水性材料填筑，需要在堰基覆蓋層和堰體內設置專門的防滲體。endprint

4.1.2混凝土圍堰。

（1）混凝土圍堰堰型具有以下優點：抗沖能力強，防滲性能好，不用專門設置防滲體，堰體斷面尺寸小。缺點為：混凝土單價高，圍堰投資大；對堰基要求較高，一般要求修建在基巖上，因此需要對河床覆蓋層進行開挖，施工時要在混凝土圍堰的上、下游面分別作一道土石子圍堰擋水并閉氣，才能進行圍堰基礎開挖和混凝土澆筑；與土石圍堰填筑施工相比，工期較長。

（2）由于混凝土圍堰堰型與土石圍堰堰型相比，投資大，施工工期長，難于完成招標文件規定的截流后第一個枯水期的施工任務，將會占用大壩基坑施工工期，因此，上、下游圍堰基本堰型選擇土石圍堰。

（3）土石圍堰根據過水情況可分為不過水土石圍堰和過水土石圍堰。根據碾壓混凝土壩的特點，允許壩體過水，可以淹沒基坑；而山區河流的特點，兩岸河床狹窄，河流洪水水位漲落幅度較大，宜采用過水圍堰。且上游圍堰位置河床較淺，兩岸壩肩開挖的混合料經碾壓后為較好的填筑材料，這樣既能減少壩肩開挖料的運輸又能為圍堰提供近距離的填筑材料，經經濟比較分析確定上游圍堰采用土石過水圍堰。下游圍堰由于距壩基平距僅100 m左右，為滿足基坑開挖道路布置的需要，將下游圍堰采用混凝土圍堰。

4.2圍堰防滲措施比較及選擇。

4.2.1由于上游圍堰均選擇過水土石圍堰設計，因此需要在堰體及堰基設置防滲體，形成一道封閉的隔水墻體，使得大壩基坑能在干地施工。同時要求堰體滲流量不超過0.3 m3/s，使得基坑排水易于實施，基坑排水費用不能過高；根據工程施工總進度安排，截流后的第一個枯水期要完成壩基開挖、壩體墊層混凝土澆筑，因此圍堰防滲體施工工期不能占用基坑開挖時間；由于上、下游圍堰的重要性，因此要求防滲體具有一定的可靠性，以保證大壩基坑的連續施工；針對石婭子壩址區枯水期屬于陰雨季節，要求防滲體施工不受氣候的影響，施工方法簡單，容易滿足施工質量要求。

4.2.2根據工程的地形、地質等實際情況，上、下游圍堰的防滲設計主要考慮以下四種方案：高噴防滲板墻、復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿、混凝土防滲墻（YKC）、黏土防滲墻。

4.2.2.1高噴防滲板墻方案。

（1）高噴防滲板墻實質為高壓噴射灌漿（俗稱“高噴”），是在造孔內通過水、氣、水泥漿三重管，以一定角度或360°，在緩慢提升的同時不停地攪動石渣，使得水泥漿、黏土和石渣形成防滲凝結體，多個凝結體形成一道防滲板墻。

（2）高噴防滲板墻防滲性能、變形適應性良好，根據已建工程所作的滲透試驗，防滲板墻滲透系數K≤10-5 cm/s，當滲透坡降達793～1200時，才發生正常滲透。水泥漿形成的凝結體，彈性模量一般為1 x103～1 x104 MPa，黏土水泥漿形成的凝結體，彈性模量一般為1 x 103MPa，強度一般能達到C8。由于防滲板墻是逐漸過渡與地基結合成連續體，其強度由內向外逐漸變小，對適應地基變形是有利的。從已施工完成的南盤江天生橋一級水電站上、下游圍堰、烏江東風水電站下游圍堰以及江西拓林水電站擴建工程南、北圍堰的情況來看，堰體滲水量均很小，一般使用1～2臺水泵（0.2 m3/s ）抽水就能滿足基坑排水要求。

（3）高噴技術初始階段僅用于粉細砂層和含粒徑小于20cm的砂礫石，以后隨技術水平提高、設備條件的改進、工藝方法的不斷完善和創新，這項技術在含大粒徑礫石、漂石，甚至直徑1m以上孤石等復雜條件的地層中也能很好地應用。經若干工程實踐，如白浪河水庫壩下進行高噴圍井和板墻試驗，大冶水庫和喬店水庫采用高噴技術在壩基厚度lOm左右的砂卵石層中修建防滲板墻，天生橋一級下游圍堰在沖溝大塊石堆積層中進行高噴板墻施工，效果良好。由于高噴防滲板墻具有防滲效果好，施工速度快，對地層適應性強的特點，因此該技術在二十幾個省、市、地區的水工建筑物地基防滲、補強和加固工程中被廣泛使用。

4.2.2.2復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿。

復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿是利用雙液一水泥漿液和化學漿液分別從孔內灌入加固處理的基礎中，使兩種漿液產生速凝化學作用，從而達到防滲目的。

該技術特點為：

（1）利用灌漿漿液在灌漿孔內能逆向地下水方向擴散的趨勢以及軟弱地基隨灌漿的不斷進行而得以加強，同時能使灌漿壓力的不斷升高，從而加固地基。

（2）利用水泥漿液和化學控制液（水泥漿液外加速凝劑）的不同流體特性及凝膠時間的關系特性，使漿液形成塑性體，可較好地充填塊石間的縫隙成墻，而不致使水泥漿在水中流失。

該項技術在洪家渡水電站上、下游圍堰、索風營水電站上、下游圍堰中應用效果良好，堰體滲水較小，上、下游圍堰分別布置1臺排水量小于0.1 m3/s 的小泵就能滿足基坑排水要求。

4.2.2.3混凝土防滲墻方案。

混凝土防滲墻（YKC）是利用沖擊鉆造孔分段拉槽，在槽內澆筑混凝土或黏土混凝土形成混凝土樁，多個樁體形成一道剛性防滲墻。混凝土防滲墻強度超過C8，滲透系數K ≤10-7cm/s。其特點是防滲效果好，國內外成功經驗很多。

4.2.2.4黏土防滲墻。

（1）黏土防滲墻，一種是用黏土斜墻鋪蓋：為滿足滲透系數及滲透坡降要求，黏土鋪蓋所需長度較長，而上游圍堰受導流洞進口位置的制約，鋪蓋長度不能達到設計要求，下游圍堰因是過水圍堰黏土鋪蓋要被水沖掉，也不能達到設計要求。另一種是用黏土心墻和截水槽，本工程上、下游圍堰覆蓋層厚度較厚且為強透水性，若要進行水下河床覆蓋層開挖，施工較困難，而且施工質量難于保證。

（2）從以上4個方案分析比較，黏土防滲墻方案，由于圍堰位置地形、地質及施工條件受到限制，施工質量難于保證，因此不采用此種防滲型式。混凝土防滲墻雖然國內成功經驗多，防滲效果好，但施工工期長，造價高，不能滿足本工程的工期要求，因此不采用此種防滲型式。高噴防滲板墻方案和復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿方案相比，兩種防滲型式均具有防滲效果好、施工速度快、造價相對較低的優點，而且施工技術成熟，已在國內較多工程采用，成功經驗多的特點。endprint

（3）天生橋一級水電站兩岸坡度較緩，兩岸壩肩開挖和道路修建開挖的下河床的石碴較少，塊石粒徑不大，而且下覆有淤泥質黏土，承載力較低，不宜施加外力攪動，因此采用高噴防滲板墻防滲較為成功，而洪家渡水電站、索風營水電站兩岸坡度較陡，壩肩開挖和道路修建開挖的下河床的石碴較多，塊石粒徑大，原河床存在許多大孤石，不利于高噴防滲板墻作業，采用復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿帷幕后效果明顯。石婭子水電站壩址區和索風營水電站極為相似，兩岸坡度較陡，兩岸壩肩開挖和道路修建開挖的下河床的石碴較多，塊石粒徑大，原河床露出許多大孤石，因此，復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿帷幕的防滲方式適用于石婭子水電站圍堰。

（4）綜上所述決定在戧堤頂高程以下至基巖，圍堰采用復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿進行防滲。圍堰頂高程至戧堤之間高度較小，采用黏土心墻結合土工布進行防滲。黏土心墻和復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿采用現澆混凝土連接。而對于堰體下部的基巖地層采用灌漿的方法進行處理。

4.3圍堰結構設計。

根據導流洞半有壓流公式等有關資料，按照圍堰設計標準，經水力學計算分析，在Q20%（枯期）=570 m3/s時，上游水渠水位為EL.452.8 m，下游水位為EL.440.34 m。根據相差規范的規定，常規不超過8m，因此確定上游圍堰堰頂高程為EL.452.0 m，加lm高黏土麻袋自潰堰進行汛期擋水，最終確定上游圍堰堰頂為EL.452.0 m，下游圍堰頂高程確定為EL.441.0 m，該圍堰相差達11 m，如何做好上游圍堰的防沖是上游圍堰安全的關鍵。導流洞半有壓泄流曲線見圖1，石埡子壩水位流量關系見表2。

4.3.1上游圍堰結構設計。

（1）考慮上下游圍堰高差過大，擬采取寬頂堰式溢流堰，上游圍堰主堰頂高程為EL.452.0 m ，寬20m ，自潰堰高為5m，圍堰在其背水坡EL.438 m高程處設置一馬道，馬道寬10 m。考慮到壩肩開挖料中的塊石較多，確定圍堰的上游面坡比為1：1.5；下游面考慮到圍堰過流消能及下基坑道路的布置，確定下游面的坡比為1：4.0，下游坡面采取澆筑楔型混凝土護面至EL.438 m高程后采用鋼筋籠護腳。

（2）上游圍堰最大斷面體形見圖2，下游圍堰典型斷面見圖3。

4.3.2下游圍堰結構設計。

下游圍堰高度不大，距河床原始地面高程僅為9m，考慮到場地布置受導流洞出口及下基坑道路布置，確定下游圍堰采取混凝土堰體。

4.3.3復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿設計。

復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿設計及施工方法依據設計，并參考以往復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿在圍堰防滲施工中運用的成功經驗，確定圍堰防滲灌漿的主要施工參數如下：

（1）灌漿排數：單排孔灌漿、根據實際情況局部加密；

（2）孔距：1.0m；

（3）灌漿次序：分Ⅱ序施工；

（4）灌漿壓力：根據孔口返漿情況進行確定。

（5）灌漿方式：孔底循環、孔口封閉；

（6）孔深：深人基巖1.0m；

（7）孔徑：開孔孔徑≥130 mm；終孔孔徑≥75 mm；

（8）灌漿段次：全孔一次性造孔，全孔一次性灌漿。

4.3.4復合土工膜防滲結構設計。

上游圍堰創堤高程分別為EL.441.0m創堤至堰頂。均采用復合土工膜進行防滲。

根據《土工織物設計與施工》所提供的理論公式以及國內相關工程經驗，結合本工程實際情況，通過分析土工膜在鋪設過程中受到填料擠壓以及圍堰完建后的堰體沉降、滲透壓力等因素的影響，從土力學、水力學等方面，對土工膜有效孔徑Dw、土工膜厚度tg、透水性Kv、透水性Kh、刺穿抗力、脹破強度、撕裂強度、抗拉強度等指標進行計算，確定復合土工膜主膜厚度0.6mm，設計最大水頭11 m。鋪設時采用“Z”字形斜鋪至堰頂軸線，土工膜與灌漿孔的連接采用現澆C20混凝土，土工膜伸入現澆C20混凝土長度不小于0.5m。土工膜與岸坡的連接采用現澆C20混凝土刺墻，土工膜伸人刺墻長度不小于0.5m。

4.3.5圍堰護面設計。

根據當時地質資料結合后期基坑開挖情況圍堰護面采取混凝土護面與大塊石護面相結合的方式進行，從圍堰結構上采取寬頂堰式溢流，該方式利用了堰厚EL.438 m平臺挑流，以形成面流水躍銜接，該平臺以下護面結構大為簡化，采取鋼筋籠護腳即可，但是在后期基坑開挖后覆蓋層比原地質資料更厚，但是上部護面已經完工，經討論擬采取大塊石護面即可滿足條件。

4.3.5.1堰頭設計。

根據經驗寬頂堰厚設計厚度為0.8m，為了滿足抗滑穩定及加快施工進度的要求，在堰頭前做成反“L”型，并在堰頭前設置表面防裂鋼筋。

4.3.5.2混凝土護面設計及堰肩與岸坡連接設計。

（1）根據經驗混凝土護面有普通矩形混凝土及楔型混凝土護面，混凝土楔型護面基本結構形式如圖4。

（2）混凝土楔型護面是在普通矩形板上進行設計更新，要求有足夠的強度和穩定性、當堆石體和地基發生沉陷時，要求板能適應變形而不被折斷。楔型混凝土有其獨特的優越性，其如：A.混凝土楔型板載過水圍堰下游面成梯狀布置，下一塊的頭被壓在上一塊尾部以下，能排出水流對板頭的迎水推力；B.臨近護板尾部的水流，在兩塊板的連接部位流向彎曲向下，將疊加范圍內形成繞流脫離區并產生旋滾，形成低壓區，并產生有利于板塊有利的動水附加沖擊力，又由于形成低壓區，使得排水孔的作用會隨著過流速度增大而增加，降低揚水壓力；C.護板表面呈階梯狀，也可起到跌坎消能作用，能減輕水流對堰腳的沖刷；D.塊與塊之間的重疊使之具有較為強烈的約束和連接作用更有利于穩定，并在塊與塊之間設立連接鋼索能使塊與塊的穩定性更好，故混凝土護面采取楔型混凝土板防沖。由于岸坡與堰肩連接部位是沖刷較嚴重的部位，故在該部位布置一壓邊混凝土擋墻（C20）1.Omx0.8m，將護面和岸坡保護壓住，布設間距1.0m ， Φ22 mm長2.5 m錨筋，使護面混凝土與岸坡連成一整體。endprint

4.3.5.3鋼筋籠設計。

由于該堰為寬頂溢流堰且在EL.438 m布置一平臺，故其結構較簡單，采取布置鋼筋籠即可滿足要求，鋼筋籠尺寸2m x 3m x lm，采用疊塔式，長邊順河向，順河向搭接長1.5 m，垂直于河向錯縫疊放。鋼筋籠骨架鋼筋Φ25，鋼筋網Φ6 ，鋼筋網尺寸為@15 cm x 15 cm，所填塊石粒徑。

4.3.5.4地質條件變化后的堰腳的防沖設計。

在基坑開挖完成后堰腳出露的河床情況與原設計圖出入較大，載堰腳全為砂礫石覆蓋層（h>15m），在圍堰過水時耐沖條件非常差，如何做好該部位的防沖是圍堰穩定的關鍵（上部混凝土及鋼筋籠護面已施工完成），根據當時已臨近汛期再做其它處理已無施工時間，根據寬頂堰溢流、EL.438 m平臺挑流形成面流，對下部的護面要求較低，經決定采取順坡式溢流堰護面的方式、不擾動原河床覆蓋層，并在上面堆積大塊石（d>1.2 m），并在堰腳部位仍然設置鋼筋籠護腳，使圍堰處于穩定。

5. 圍堰施工

5.1圍堰施工布置。

上下游圍堰布置需考慮圍堰坡腳附近的流態、流速，避免水流紊亂對圍堰坡腳造成危害性沖刷；盡量保證堰頂過水水流平順，均勻宣泄，通常上下游圍堰堰頂高差<8m，但是石婭子水電站高差在11 m，所以做好上游圍堰護面及坡腳是整個圍堰的關鍵；盡量避開兩岸溪流進入基坑堰體與岸坡接頭，需防止兩岸溪溝水流對圍堰坡腳的沖刷；圍堰與岸坡具有良好的防滲能力。上游圍堰布置在保證下基坑道路的前提下，盡量靠下游布置（圍堰軸線距導流洞進口的距離應>10 m）；下游圍堰由于大壩下游的消能功距導流洞出口較近，圍堰就中布置。

5.2上、下游圍堰施工。

（1）圍堰堰頭處理：由于河道兩岸坡均為巖石，故上、下游圍堰左岸不進行開挖處理。

（2）圍堰填筑：圍堰填筑在創堤截流后進行，填筑料采用挖掘機裝車，自卸汽車運料，推土機集料、平整、振動碾碾壓夯實。上游圍堰創堤形成后，反濾料和土石碴混合料均用自卸汽車運料，從創堤頂依次卸料，推土機平料。堰體堆筑到水面以后，用振動碾分層碾壓6～8遍，碾壓厚度控制為0.6～1.0 m，振動碾碾壓不到的部分用振動板夯實。迎水面水位以下護坡大塊石用自卸汽車運料拋投，水位以上護坡采用人工砌筑。下游圍堰在截留后采取挖掘機清除砂礫層后直接澆筑C15水下混凝土，澆筑出水面后澆筑常態混凝土至堰頂。

5.3防滲體設計與施工。

由于上下游圍堰基礎位于砂礫層上，且砂礫層較厚，均在7m以上，圍堰需進行防滲處理，同時要求堰體滲透量不超過0.3m3/s。根據本工程的現場實際情況，結合目前土石圍堰工程在防滲體處理上的先進技術及成功經驗，本圍堰工程選用復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿進行防滲處理。在進行復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿施工前，先在防滲軸線部位的創堤上挖一條1m寬、lm深的溝槽，并進行回填C10砼處理，以便進行防滲的鉆孔施工及上部土工布的埋設施工。本工程復雜地層圍堰高效快速防滲灌漿施工技術參數根據其他電站使用過的成功經驗參數，采用單排灌漿孔進行防滲，孔間距為1.0 m，深入基巖1.0m，分二序施工，在基礎較差段及與岸坡結合處進行適當加密灌漿處理。對于巖體裂隙及破碎段，采取先鉆孔爆破挖除后再進行回填風化土或黏土，碾壓密實后再進行鉆孔防滲處理。

5.4鋼筋籠護坡施工。

圍堰下游側邊坡為基坑，為保證圍堰堰坡的整體穩定，防止過堰水流沖刷堰腳，采用鋼筋籠進行護坡。鋼筋籠尺寸2m x 3m x lm，采用疊塔式，長邊順河向，順河向搭接長1.5 m，垂直于河向錯縫疊放。鋼筋籠骨架鋼筋Φ25，鋼筋網Φ6，鋼筋網尺寸為@15 cm x 15 cm，所填塊石粒徑d>15cm ，鋼筋籠間的骨架鋼筋應焊接牢固，鋼筋籠與鋼筋籠之間采用Φ6捆綁連接，使整個鋼筋籠護坡成為整體，使之在被沖刷時能不均勻移動但是又為一整體，其是保證圍堰穩定的關鍵。

5.5堰頂平臺護面混凝土板施工。

堰面混凝土采用C20現澆混凝土，上游設3mx2 m（寬x高）大方腳，下游段厚50 cm，配間距25 cm， Φ16網格鋼筋；堰面混凝土分塊尺寸10.41 m x 10 m，護面板分塊跳倉現澆，塊間設寬3 cm沉降縫，縫內充填泡沫板，板與板間用鋼索連接，并伸出鋼筋與鋼筋籠或楔型體（塊）連接，滿足焊接和錨固施工要求；護面混凝土上按1.2mx1.2m布置Φ52 mm排水孔，孔下設碎石反濾層。

5.6楔型體（塊）混凝土施工。

（1）下游坡采用8m x 3m x 0.7m（長x寬x平均厚）素混凝土（C20）楔形塊護面，楔型體（塊）分塊跳倉現澆，塊間設寬3.0 cm沉降縫且要求縫要直，縫內充填泡沫板（1 cm ），塊間用鋼索連接。楔形塊梅花形布置，自下而上施工，上部楔形塊壓住下部楔形塊頭部，防止楔形塊頭部撓起而被過堰水流沖刷失穩破壞；坡面混凝土楔形塊上按0.7mx0.7m布置Φ100 mm排水孔，混凝土楔形塊護面下設5cm碎石、25cm手擺片石反濾層，該反濾層與排水孔正交。

（2）在中間某一部位設立1塊C15混凝土為試驗塊，檢驗該混凝土的抗沖性能。

5.7堰后消能平臺護面混凝土板施工。

圍堰過水初期該部位流速最大，過水期間水流流態紊亂，沖刷較劇烈，須精心施工；護面混凝土厚100 cm，按lOmxlOm分塊，塊間鋼索連接，縫內充填泡沫板；要求下部堆石體碾壓密實，混凝土表面平整，塊間起伏差小于3 mm；護面混凝土上按1.2mx1.2m布置Φ100mm排水孔，護面混凝土下設5cm碎石、25 cm手擺片石反濾層。

5.8堰肩與岸坡保護施工。

堰肩與岸坡接觸帶為最易破壞部位，應特別注意。為防止因橫向水流導致護面混凝土失穩破壞，首先清理岸坡，在堰面施工的同時，在護面混凝土與岸坡連接部位，澆筑壓邊重力混凝土擋墻（C20） 1.Om x 0.8m，將護面和岸坡保護壓住，布設間距1.0 m ， Φ22 mm長2.5m錨筋，使護面混凝土與岸坡連成一整體。

6. 結語

石埡子水電站圍堰于2008年11月6日過水，且基坑在非充水條件下，堰頂最高雍水3.5 m，在水位退下后對圍堰進行觀察，發現圍堰基本無破壞跡象，試驗塊混凝土表面基本無沖刷的痕跡。為此，對石埡子水電站過水圍堰提出以下幾點建議和看法：

（1）護面混凝土的強度可降低至C15，在堰頂混凝土及與堰頂連接護面混凝土的強度也可降低至C10，并且護面混凝土的強度自下而上可以依次的降低；

（2）可以取消護面混凝土的鋼筋，但需做好斜面碾壓，但是堰頂混凝土與護面混凝土之間必須設連接鋼筋；

（3）堰頂混凝土鋼筋可取消，但是必須做成楔型，防止水流對堰頂混凝土造成破壞；

（4）石埡子水電站下游圍堰采用的是砼結構，與同類工程的土石結構的下游圍堰有本質的區別，一是防沖效果好，二是施工簡單，工程量小，進度快，三是施工成本可控。endprint