嘉陵江利澤航運樞紐一枯圍堰截流施工技術分析

安郁亮 馮安龍

摘要：利澤航運樞紐一期工程一枯截流設計流量1 240 m3/s，在縱向段壩0+390 m處截流一次性成功，較原計劃工期提前3天，對基坑提前開挖施工及后期混凝土高峰強度削峰起到較大作用。現對截流的施工技術進行介紹。

關鍵詞：利澤航運樞紐工程;圍堰設計;截流;施工組織設計;龍口

1 ? ?工程概況

1.1 ? ?工程簡介

利澤航運樞紐工程位于重慶市合川區大石街道利澤碼頭嘉陵江干流上游約3.5 km處，開發任務以航運為主，航電結合，以電促航。

工程屬河床式開發，由左岸連接壩段、船閘、14孔泄洪閘、廠房、魚道、右岸連接壩段組成。總庫容6.19億m3，水庫正常蓄水位210.725 m。航道和船閘為Ⅳ級，電站裝機容量74 MW。

1.2 ? ?氣象水文條件

利澤樞紐工程氣象資料，多年平均氣溫18 ℃，極端最高氣溫41.4 ℃，極端最低氣溫-3.7 ℃，多年平均降水量1 124 mm，最大一日降水量232.1 mm，多年平均蒸發量787 mm，多年平均風速1.0 m/s，最大風速15 m/s，相應風向WSW。

1.3 ? ?地質條件

樞紐區地處嘉陵江干流，利澤右岸有階地分布，呈臺階狀地形，地勢相對平緩，總體坡度15°～20°。枯水期水面寬度160～215 m，水深一般2.0～3.5 m，正常蓄水位210.725 m高程時，水面寬400～440 m。樞紐區出露地層主要為第四系松散堆積層（Q）和侏羅系中統沙溪廟組（J2s2）粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、砂巖等一套河湖相沉積的碎屑巖，具有巖相變化大、層理紋理較發育和淺部不同程度地分布有軟弱夾層等特點。

2 ? ?施工布置、要求及保證概述

2.1 ? ?施工道路

施工道路主要利用本工程《施工組織設計總平面布置》中規劃的施工道路，修支路至一枯圍堰上游堰頭、下游堰頭，用于一枯圍堰施工。

2.2 ? ?施工要求

（1）堰基處理工序完畢，經驗收合格后方能回填。

（2）填料的規格、粒徑大小、物理力學指標等必須滿足設計圖紙及本文有關要求。戧堤堆石、石渣料、碎石及過濾料中不得含有泥塊。

（3）過濾層中粗砂及碎石墊層嚴格按設計厚度，自下而上鋪填。相鄰層面人工拍打平整，層次清楚。

（4）反濾料由粗砂和礫石混合而成，可由料場開采加工，粒徑2～20 mm，要求級配連續。土工膜過渡料為黏壤土和砂，其中粗顆粒粒徑不大于6 mm，要求級配連續。

（5）石料應選用質地致密、具有抗水性和抗風化性能的硬巖石料，濕抗壓強度大于20 MPa，軟化系數大于0.75，比重不小于2.65 t/m3。

（6）鋼筋骨架在鋼材加工廠制作，鋼筋塊石籠長1.5 m、寬1.0 m、高1.0 m，塊石采用新鮮堅硬巖石，粒徑為0.3～0.5 m，濕抗壓強度大于20 MPa，軟化系數大于0.75，比重不小于2.65 t/m3。鋼筋石籠四周采用?16鋼筋焊接作為鋼筋骨架，沿長度方向設置兩道?25拉筋，用于滿足吊裝強度要求，網格采用?12，間距20 cm×20 cm。

（7）堰基與岸坡處理屬于隱蔽工程，質量好壞直接影響圍堰安全，必須按設計圖紙及有關規范施工。

（8）土工膜采用兩布一膜規格：400 g。土工合成材料的性能指標應達到《土工合成材料應用技術規范》（GB/T 50290—2014）的要求。

2.3 ? ?技術保證條件

（1）一枯圍堰施工前，進行填筑及高噴防滲墻的生產性試驗，獲取技術參數，指導施工。

（2）塊石料場開采前進行爆破試驗，指導施工。施工過程中，加強爆破料級配的檢測，及時調整爆破參數，使其滿足技術要求。

（3）土料開采時，拉運車輛裝鋼篦子，篩除超徑料及植物根莖等，確保土料參數滿足設計要求。

（4）圍堰拋填施工根據水位情況及時碾壓，水上部分嚴格按碾壓試驗技術參數施工，確保壓實度。

（5）高噴灌漿過程中監控返漿情況，若出現不返漿或其他情況，及時聯系參建各方現場制定處理方案，確保防滲墻施工質量。

3 ? ?施工設備計劃

根據一期枯水圍堰填筑高峰強度、施工進度計劃安排及有效施工天數，壓實方轉換為松方的系數為1.168，堆石料日最大填筑強度為3 997×1.168≈4 668 m3，土料日最大填筑強度為4 033×1.168≈4 710 m3，合計9 378 m3/d。按此強度配置挖掘機、推土機、振動碾、裝載機、自卸車等設備計劃。

4 ? ?施工工藝技術

4.1 ? ?導流方式及程序

根據設計要求，本樞紐工程采用分期導流方式導流，一期工程一枯圍堰為第一期施工導流，形成基坑為船閘全年圍堰提供干地施工條件。一期工程完成左6.5孔泄洪閘、消力池及船閘施工，具備通航條件;二期工程進行右7.5孔泄洪閘及廠房施工。

4.2 ? ?施工工藝流程

4.2.1 ? ?填筑施工程序

一枯圍堰填筑施工總程序：施工準備→測量放線→兩岸清基→填筑料運輸→水下拋填/水上分層攤鋪→測定松鋪厚度及含水量→分層碾壓→壓實質量檢測→上層填筑。

4.2.2 ? ?一枯圍堰施工分區、分塊

（1）一枯圍堰施工分區：一枯圍堰填筑施工從上游至下游共分兩個區，各區堆石料、土料、高壓旋噴施工協調推進。

（2）一枯圍堰施工分塊：如圖1所示，一枯圍堰填筑施工根據圍堰結構體型分三塊，A塊為堆石體，B塊為土料堰體，C塊為石渣堰體。

4.2.3 ? ?分塊施工順序

先進行A塊（堆石體）進占施工，B塊（土料）堰體滯后A塊（堆石體）進占10 m跟進填筑，高壓旋噴灌漿施工滯后B塊（土料）堰體填筑50 m進行，各塊的其他料隨該塊填筑同層跟進施工。C塊石渣堰體填筑在205.0 m高程以下高壓旋噴灌漿施工完成后進行填筑。

4.2.4 ? ?土石方平衡

一枯圍堰堆石體71 581 m3，石渣填筑48 301 m3，過渡料7 179 m3，土方填筑76 633 m3，塊石護坡和鋼筋石籠小計6 980 m3。

5 ? ?結語

利澤航運樞紐一期工程一期一枯截流，于2019年11月10日開始進占，一枯圍堰全長1 335 m，下寬約38 m，頂寬6 m，填筑高度約9 m，共填筑土石方22萬m3。經過22天的艱苦努力，2019-12-02T17：16，在0+900 m處形成寬約2 m、深達6 m的龍口，截流成功，截流時河床最大流量為735 m3/s，整個龍口截流過程不超過6 min，一期枯水圍堰成功合龍，比計劃工期提前3天，對基坑提前開挖施工及后期混凝土高峰強度削峰起到了較大作用。

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[4] 水利水電工程等級劃分及洪水標準：SL 252—2017[S].

[5] 防洪標準：GB 50201—2014[S].

收稿日期：2020-07-30

作者簡介：安郁亮（1964—），男，山東膠南人，高級工程師，長期從事航電開發管理工作。

馮安龍（1984—），男，貴州遵義人，高級工程師，長期從事水電建設管理工作。