大坝引水枢纽工程的施工导流

 　摘要：本文笔者结合某工程实例，制定出科学合理，能使各种资源得到最大限度的优化配置，又切实可行的导流截流方案，从而确保工程工期、质量，使工程尽早发挥最大效益。 

　　关键词：分期导流；封堵截流；水利施工 

　　中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号： 

　　工程概况 

　　某大坝工程位于村镇，距县城28km。河道全长为47km，流域面积199km²,比降9‰，电站为引水式水电站，落差99.0m，共3台机组，装机4800kw，工程概算总投资4100万元。电站主要由拦河大坝，引水隧洞，前池，压力管道，厂房和升压站组成。引水枢纽从左至右依次为非溢流坝，溢流坝，冲砂泄洪闸，非溢流坝组成。 

　　坝址处于“S”型河湾间相对顺直的河段，河谷宽度为52m。右岸山坡陡峭，多悬崖峭壁，出露岩性为灰岩，灰—灰绿色千枚岩，为中等坚硬类岩石。0+060～0+102.5段基础基岩基本完好，但裂隙发育，坝基与坝坡交接处有2处小断层，夹层多为灰绿泥石，长约28m，宽5～30cm不等。0+040～0+060段出露基岩软弱，破碎，属强风化泥灰岩，灰绿色千枚岩（上部分挖机直接可挖），开挖后坝基大面高差较大，局部高差为1.60m，经业主，设计，地质，质检，监理及施工单位联合验基，对软弱破碎和断层段确定局部坝段采用布设Φ14钢筋网片后再浇筑砼处理。左坝肩0+000～0+040开挖时没有爆破，仅用挖机开挖。坝基按原设计开挖后，岩石松动，破碎，且基本为强风化。基岩承载力达不到设计要求。 

　　二、施工导流 

　　导流标准 

　　该枢纽工程为小⑴型Ⅳ等工程，土石围堰设计洪水重现期5-10年，河道属山溪性河流，5年和10年一遇洪水量相差较大，根据工程特点，为减少施工导流工程量，便于施工，减少投资，大坝导流标准选用枯水期（11月-次年3月）按5年一遇洪水标准，相应洪峰流量为38 m³/s。 

　　导流渡汛方式 

　　坝址区为河谷区，两岸山坡左缓右陡，地形不对称，主河道靠右，河谷宽54m，左岸山梁相对单薄，右岸512.243m高程有电站引水隧洞。根据坝址地形，地质条件和水工枢纽布置型式，考虑导流流量较小，不易采用隧洞导流的方式，宜采用浆砌石围堰，分期导流的方式，工程量相对较小，施工简单，投资少。白勉峡河径流源于降雨，年内分配极不均匀，枯汛期分明，坝址河段洪峰流量年际变幅大，洪枯流量相差悬殊，具备枯水期导流的条件，结合本工程特点，施工导流分为二期。 

　　一期导流：枯水期导流，由浆砌石纵向围堰，结合一期上下游横向土石围堰挡水，右岸河床稍加开挖，形成明渠泄流，施工左岸坝体，原计划在左岸坝体形成导流底孔，但因时间紧，砌筑强度没有跟上，替代方案在左坝段依托砌筑的坝体，形成一条宽8m的导流明渠导流，明渠底板高程控制在491.3m（枯水期水为491.6m）。 

　　二期导流：枯水期导流，由浆砌石纵向围堰和二期上下游土石围堰挡水，将水导入左坝段已形成的导流底孔，砌筑右坝段坝体及全坝段坝体，同时考虑在底洞进口设置封堵闸槽及封堵方案和时段。 

　　导流建筑物施工 

　　导流建筑物施工主要是针对大坝水下基础开挖，基础灌浆，坝体500 m高程以下砌筑（因冲砂闸砼底板高程498.0 m，坝体砌筑超过498.0 m时，冲砂闸可兼左泄洪槽，即利用永久建筑物导流）。本工程导流建筑物包括，浆砌石纵向围堰，大坝一，二期上下游土石围堰，导流底洞等。 

　　浆砌石纵向围堰：堰顶设计高程494.2m，最大堰高3.2m，堰顶宽0.5m，堰体为M7.5浆砌石，两侧边坡均为1:0.4，考虑一，二期围堰布置及基坑施工需要场地，浆砌石纵向围堰长60m，现状河床覆盖层较薄，围堰基础座于基岩上，因坝前上游200m右岸有一块空地作为一期拌合场，在坝前有一座便桥，桥下过流，浆砌石纵向围堰连接两桥墩，形成明渠，坝体以内部分明渠浆砌石边墙，后期拆除。坝体以外部分，因影响过洪的浆砌石墙予以拆除。 

　　一期上下游围堰：使用时段为2008年1月10日至2009年3月19日，上游设计堰顶高程494m，最大堰高5.6m，长约33m，堰顶宽4m，堰体为黄土心墙土石围堰，迎水面边坡1:2，背水面边坡1:1.5。下游围堰设计顶高程492 m，最大堰高2.5m，长约40m，堰顶宽4m，堰体为黄土心墙土石围堰，堰体主要利用岸坡开挖的土石渣填筑。 

　　二期上下游围堰：使用时段为2009年3月19日至2010年3月底，上游围堰设计顶高程494.2m，最大堰高5.8m，长约28m 堰顶宽4m，堰体为黄土心墙土石围堰，堰体主要利用岸坡开挖的土石渣填筑，实际施工时上游围堰兼作场内运输道路。二期下游围堰与一期围堰断面相同，长约23 m，主要利用岸坡开挖的土石渣填筑。 

　　导流底洞：由于左坝段（0+000-0+078）施工比右坝段（0+078-0+121）快，施工工期相差一个枯水期，导流底洞位置设置在0+060-0+078坝段，因实测坝前枯水位491.5m，坝后枯水位491.2m，原设计导流底洞底高程为492.88m，顶高程为496.28m,导流底洞型式为城门洞式，宽2.7m，直高2.6m，矢高0.8m， 

　　施工时拟定导流底洞底高程，进口底高程491.6m，出口底高程491.3m，没有按原设计高程形成导流底洞，主要基于以下几个方面考虑： 

　　①封堵底洞时，坝后枯水位为491.2m，导流底洞在后期封堵，封堵下闸后底洞内没有完全封堵之前，不宜高水位运行，冲砂闸暂时泄流，坝后仍为枯水位，为保证导流底洞封堵时干法施工，洞底出口高程必须大于492.2m，否则将要再做一次坝后围堰（坝后一、二期围堰在2009年汛期过洪时已冲毁） 

　　②坝址区呈河谷，左岸山坡虽有对外交通路，但山坡陡，场地狭小，无法平整出料场，右岸坝址上游约200m处有两块空地，场地平整，约有1000m²,施工时作为一期主要料场和二期补充料场，由开挖出来的石渣沿河道右岸回填了一条宽4.0m交通路，路面高程约为493.5m，料场高程约为495.0m，若按原设计导流底洞底高程492.88m，则与料场高程高差仅为2.12m，（不包括枯水期水面高度约0.7 m）稍一涨水，临时道路，料场被淹，不但有水毁损失，而且不能正常施工。按实际确定导流底洞底高程491.6m，09年坝前料场也多次被淹。 

　　⑶设计坝体砌筑至495.345m时，退9.07m进行收台，若按原设计底高程和顶高程，导流洞上部约1.0m为空，无法进行全拱施工，给后期施工带来很多不便。 

　　基于以上几个方面现状实际情况，确定了一个恰到好处的导流底洞底板高程，充分考虑现场布置，尽量减少干扰和影响，使其他资源也达到了最大限度的优化和利用。 

　　导流底洞的封堵：导流底洞的封堵是大坝导截流施工的最后一步，也是比较重要的一步。封堵闸门采用两扇C25钢筋砼闸门，基本尺寸280×370×20。封堵前先派人下水将闸槽附近杂物清除干净，并做好各项准备工作（起吊设备、配合工、黄土袋、闸门止水带安装、棉纱及封堵材料等）先下前闸门封堵明水，再派人迅速清理后闸槽杂物，同时迅速下后闸门。安排两个施工队做导流底洞的封堵工作24小时不停，初始封堵后，水位上升至498.0 m时由冲砂闸泄流（以减小导流底洞内水位差），当底洞封堵超过10m时，可以下闸蓄水，但底洞仍继续施工。若遇渗水或积水，根据渗水量大小，可用导管埋在封堵砼内，将积水导出洞口。封堵结束后，利用先期预埋的导管再进行回填灌浆。 

　　总结 

　　总之，施工导截流在水利工程施工中至关重要，导流方案、导流方式、导流时段的选择以及导流建筑的设计和施工，关系着整个工程的投资大小和工程能否优化资源，效益最大发挥，与施工现场布置，施工总体安排，施工强度，后期封堵截流蓄水等都有相互影响、相互制约、密不可分的关系。