关键词：祥凤寨水库;无渗漏;围堰;应用
1 工程概况
祥凤寨水库位于四川省大英县郪江干流上，工程属Ⅲ等中型水利枢纽工程，枢纽永久次要建筑物按4级设计，枢纽临时建筑物按5级设计。
导流建筑物级别为5级，主要有：左岸导流明渠、基坑枯期围堰、纵向围堰。根据闸坝水工建筑物的布置特点及地形地质条件，在左岸高漫滩布置一底宽10.0m、两侧边坡1:1.5的梯形断面导流明渠，明渠穿越8#～12#挡水坝段，明渠轴线与闸坝轴线正交。
2 截流设计
2.1截流时段及截流流量
根据本工程节点工期的要求和水文气象资料，结合围堰施工的程序分析确定，截流时间选择在枯水期10月。按照导流程序和导流标准，截流标准采用10月份10年一遇的流量，Qp =10%= 94.3m3/s。
2.2截流方式的选择
通过对施工现场的调查，该河道枯水期流速较小，截流部位河床宽度约72米，截流施工相对比较便利，截流采用从左右岸双向立堵进占的方式。同时为了减小截流过程中水流对坡脚的淘刷，在上游截流戗堤所对的左岸先行填筑进占47m并做钢筋石笼裹头防护，从右岸进占填筑20m后，设置龙口，龙口宽度为5m。
2.3截流戗堤的布置
（1） 戗堤位置
按照上游围堰的布置情况和截流方案，截流戗堤为上游土石围堰的一部分，布置在上游土石围堰轴线的下游侧。
（2）戗顶高程
根据招标水文气象资料，为满足截流要求和施工安全，上游围堰处戗堤的堤顶高程为305m。截流完成，上游截流戗堤在短时间内完成闭气，接着进行围堰石渣回填体的加高。
（3）戗堤结构
上游围堰处截流戗堤为满足截流戗堤的稳定和截流填筑交通要求，堤顶宽度确定为6m，迎水面坡比为1：1.75，背水面坡比1：1.5，堤头推进为自然坡，截流中需控制其推进坡比不陡于1：1.5。
2.4导流建筑物及其泄流能力
导流明渠位于河道左岸高漫滩，过坝段与坝轴线正交，明渠穿越8#-12#挡水坝段，明渠总长490m，底宽10.0m、两侧边坡1:1.5的梯形断面导流明渠。明渠进出口高程分别确定为303.00m和302.00m，纵坡坡降为i＝1/490＝0.00205，两侧边坡为1:1.5的梯形断面。
经过现场挖掘地质探坑发现，明渠底板存在淤泥层，混凝土施工前先采用左岸护坡的开挖料进行换填，换填厚度100cm，压实后浇筑混凝土底板。明渠底部和明渠两岸2.5米以下的边坡采用钢筋混凝土衬护，钢筋混凝土衬护段长490.0m，衬护C20混凝土，厚25cm，钢筋为Φ8圆钢,间排距150mm。明渠两岸2.5米以上的边坡采用挂网喷混凝土支护，支护段长490.0m，喷C15混凝土，钢筋为Φ8圆钢，间排距150mm，厚15cm。导流明渠进口及出口设混凝土前后齿槽，并采用铅丝石笼护底。通过水力计算，导流明渠正常流速为v=3.83m/s，正常水深ho = 1.912 m。当Q=94.3 m3/s时，坝址水位高程为302.50m。依据地质地形情况，拟定导流明渠混凝土过水面高程303.00m时，过导流明渠水面高程为304.92m，则明渠最小顶高程为304.92＋0.58m（安全超高）＝305.50m。
2.5截流备料情况
龙口封堵备料：截流材料土石料和块石按龙口设计量的1.5倍备料，约2000m3。另准备铅丝石笼200个，同时准备足量的φ16钢丝绳及绳卡。
3 导截流实施情况
3.1施工程序
截流准备→截流戗堤进占→龙口立堵合龙→戗堤加宽培厚→闭气。
上游围堰施工程序：截流准备→戗堤进占→龙口立堵截流→龙口堰体加宽→戗堤闭气（粘土斜墙）→迎水面石渣料防护→基坑排水。
下游围堰施工程序：施工准备→围堰填筑→围堰闭气。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2截流施工
（1）进占填筑
进占填筑采用双向进占抛填，石渣混合料填筑，料场采用CAT320反铲装渣，20t自卸汽车运抵堤头抛填，ZL-50装载机平整碾压，同时为保证过车条件良好，在堤面配备1台22t自行式振动碾，碾压堤面。
为保证进占阶段戗堤的断面坡度，堤面配备1台CAT330长臂反铲，随填筑作业跟进进行修坡并清除河床淤泥。
填筑过程中堤头出现抛投料流失严重、堤头推进边坡陡于1：1时，采用20t自卸汽车拉运块石间隔抛投防护，保证堤头稳定推进。
在进占填筑结束时，为保证截流时拉运钢筋石笼的施工车辆、装载机有足够的停车及回车场地，对戗堤左端头上游部位进行扩宽填筑，平整出约30m×20m（长×宽）的平台，以便于截流期间进行回车和渣料堆放。
（2）裹头防护
戗堤进占完成后在龙口两端设置裹头。采用CAT330长臂型液压反铲人工配合进行块石装笼作业，装笼完成后封闭顶盖，采用钢丝绳串连，装载机推下抛投，直至块石出水，块石顶部到达高程305m后，采用自上游向下游端进的方式推进，直至戗堤下游侧。
（3）龙口封堵截流
龙口合拢施工采用双向立堵方法截流，龙口合拢段戗堤全断面进占，戗堤顶宽不小于10m，戗堤堤顶高程305m。截流时龙口水位较深，流速大，为此龙口段截流开始后，采用在堤头抛填块石料、钢筋石笼，与抛填石渣料结合的方式推进，为了保证抛投料的稳定，及时观察合拢过程中堤头渣料的流失情况，选择不同的抛投料抛投。龙口宽5米，考虑流失系数后，龙口截流抛投量约为2000m3， 确定为6小时完成，抛投强度333m3/小时，故配置8辆20t自卸汽车在堤头抛投。
龙口段施工主要采用全断面推进和凸出上游挑角两种进占方式。其抛投方法采用直接抛投和集中推运抛投的方式。
龙口段具有抛填强度大、龙口流速大的特点。抛投采用中石和石渣全断面进占，石渣料与块石（铅丝笼）同时抛投。为满足高强度抛投，可视堤头的稳定情况，部分采用自卸汽车直接抛填，部分采用堤头集料，装载机赶料的方式抛投。但发现有堤头坍塌情况时，必须全部采用堤头集料方式填筑。堤头每次集料约3~6车，装载机距堤头边线20m。装载机赶料时，汽车卸料后轮距堤头边缘控制在2~3m。直接卸料时，后轮距堤头边缘不小于3m。
合拢并培厚龙口戗堤后，立即进行戗堤的闭气，闭气粘土在戗堤上游面顺坡卸料，水上部分由反铲修坡。
3.3围堰填筑施工
（1）上游围堰填筑
上游围堰堰顶高程308.0m，堰顶长度100m，堰顶宽度8m，最大堰高15.0m。
根据对工程所在地料源的调查，截流和堰体填筑料拟采用页岩开挖石渣料，石渣料设计最大粒径800mm，设计孔隙率25%，级配连续，碾压铺料层厚80cm，碾压遍数6~8遍；最大粒径为80~l00mm，小于5mm颗粒的含量占30%~50%，小于0.075mm颗粒的含量小于8%，级配连续，设计相对密度为0.75。围堰在截流戗堤填筑完成后进行，综合考虑水流和土质的冲击、压力及处理好堰体和水流的方向，堰体构造和土质压力，水流冲击等一系列问题，验算得出在围堰填筑高出水面1m后采用粘土斜墙施工的方式进行岩体防渗。
斜墙施工首先在围堰迎水面的坡脚开挖粘土斜墙齿槽，根据地质情况，河床1~2m以下为泥质砂岩，采用长臂反铲尽可能的开挖露出岩石，然后在斜墙齿槽填筑粘土料，形成防渗前线，再采用竹木排方法外加一道防浪层，以减缓风浪的破坏。
粘土斜墙水下部分自然堆积，水上部分外侧坡面按设计坡比用反铲进行修坡，保证粘土斜墙的厚度不小于3m。粘土斜墙外侧填筑土石混合料，厚度2m。
（2）下游围堰
由于该段河道较为平缓，上下游河道基本水平，枯水期下游水位高程为302.5m，下游围堰顶高程为306m，顶宽8m。下游围堰在截流完成后进行，为静水填筑，采用石渣填筑水下部分，水上部分采用粘土料和土石混合料填筑施工。其相应具体工序施工方法与上游围堰填筑相同。
4 结语
围堰作为水利工程建设的开端，将直接关系到整个工程建设进程及安全，祥凤寨水库导截流施工期间，克服地形地质条件复杂、抛填强度大、高流速截流及无渗漏围堰应用技术等重重困难，尤其是水流冲击、接头渗漏等问题的消除，为水利水电建设工程领域提供了可靠的借鉴和参考。
论文作者:桂德华
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：围堰论文; 龙口论文; 明渠论文; 高程论文; 粘土论文; 断面论文; 下游论文; 《工程管理前沿》2020年5期论文;