摘要:截流工程是指在泄水建筑物接近完工时,即以进站方式自两岸或一岸填筑戗堤(作为围堰的一部分)形成龙口,并将龙口防护起来。待泄水建筑物完工后,在有利时机全力以最短时间将龙口堵住,截断河流。接着在围堰迎水面抛投防渗材料闭气,水即全部经泄水道下泄。与闭气同时,为使围堰能挡住当时可能出现的洪水,必须立即加高培厚围堰,使之迅速达到相应设计水位的高程以上。截流工程是整个水利枢纽施工的关键,它的成败直接影响工程进度。如失败就可能使进度推迟一年截流工程的难易程度取决于:河道流量、泄洪条件、龙口的落差、流速、地形地质条件、材料供应情况及施工方法、施工设备因素等。因此事先必须经过充分的分析研究,采取适当措施,才能保证截流施工中争取主动顺利完成截流任务。截流工程是大中型水利水电工程施工中的一项重要环节。
关键词:主河床;截流;地形地质条件
一、工程概况
多布水电站工程位于西藏自治区林芝县八一镇多布村尼洋河干流上,是尼洋河巴河口以下河段水电规划的第3个梯级,距拉萨市公路里程383km,距林芝地区行署所在地八一镇28km,川藏公路从库坝区左岸通过,交通便利。
工程开发任务主要是发电。工程规模属三等中型工程,主要建筑物为Ⅲ级,多年平均发电量5.06亿kW•h,设计正常蓄水位3076.0m,正常蓄水位以下库容0.65万m³。
二、截流施工
1.截流施工准备
科研技术方面的准备:研究、编制和优化截流的施工组织设计。截流组织指挥准备:提前组建高效、精干、反应快捷的截流组织指挥系统。截流资源准备:
①施工队伍的准备
结合截流所需指挥员、质检员、各类司机、操作手以及各种技术工人等人员的素质要求,开展岗位培训,使每一个参加截流上岗员工都训练有素。
②施工设备的准备
调集各种大型设备提前进行检修、保养,使每一台设备都以良好的工作状态投入截流施工。
③截流抛投料的准备
对备料进行核实和复查,进行分类核查,提前精选、储备好抛投料,并留有较充分的储备系数,确保截流应急需要。
④截流施工的道路和器材准备
在施工前,对截流道路进行全面加宽并铺筑平整,以保证截流交通通畅,并配备交通保通专员负责截流施工道路的畅通。各类截流施工器材、测量仪器等检查准备就绪。
2.截流戗堤填筑施工
截流戗堤填筑施工分两个阶段进行。第一阶段为非龙口段预进占施工预进占抛投料为堆放在2#截流材料堆放场内的一般石渣料,此时戗堤前沿流速较小,采用齐头并进方式进行抛投,最多允许2辆车同时卸车。非龙口段填筑料采用20t自卸汽车运输,端进法抛填,使大部分抛投料直接抛入河中,推土机在堤头配合施工;深水区进占时,为确保安全,部分采用堤头集料,推土机赶料抛投。
非龙口段进占抛投材料,一般用中、小块石和一般石渣料全断面抛投施工,进占过程中,如发现堤头抛投料有流失现象,则在堤头进占前沿的上游先抛投一部分大块石和形成挑角,在其保护下,再将石渣抛填在戗堤轴线的下游侧。
第二阶段龙口段合龙施工截流进占线路:戗堤截流时抛投强度平均达到450m³/h,龙口进占时高峰期同时两个汽车在卸料,重车回转平台设置在右岸围堰预进占平台上,回转平台按四车道设置,第一道为抛投料重车待命线,第二道为抛投料卸料线,第三道为空车返回车道。截流时从备料场出来的重车经右岸6#低线施工道路运到龙口处抛投,重车编队位于围堰轴线下游侧,空车退场走围堰轴线上游侧,以便于在戗堤中部指挥。
为确保堤头车辆安全,汽车轮缘距戗堤边缘不少于2.5m~3.5m,并安排专人布置标识。不同材料车队分别配以不同颜色、数码标志,堤头指挥人员以相应颜色的旗帜分区段按要求指挥编队和卸料。
截流戗堤龙口段主要采用全断面推进和凸出上游挑角法两种进占方式:
①全断面推进:是在水力条件较好,流速较小时一般材料可满足,堤头可设两个卸料点进占不分先后、齐头并进。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此种方式主要在戗堤预进占阶段和龙Ⅰ区阶段,水流流速较小时使用。
②凸出上游挑角法:即在堤头上游侧与戗堤轴线成30°~45°角的方向,用块石串抛填形成一个防冲矶头,注意块石串与串之间利用钢丝绳相连接,形成一个抗冲整体。在防冲矶头下游侧形成回流区,大块石尾随进占。主要在龙口进占时采用,此时龙口水流流速和单宽流量较均大,用一般石渣料抛投易流失,上挑角用块石串抛投,将其稳定在堤头上游坡角,挑开水流,下游侧堤头大块石抛投快速跟进,直至最终合龙。
堤头抛投拟采用直接抛投、集中推运抛投和卸料冲砸抛投3种方法:
直接抛投:当堤头边坡较为稳定,自卸汽车能靠近堤头端时,自卸汽车运料至堤头后直接卸料入水中,少量渣场由推土机配合推入水中;
集中推运抛投:在堤头坍塌较严重,自卸汽车不便靠近或渣场需集中抛入水中时,自卸汽车卸料在堤头顶上,由大功率推土机将渣料集中推入水中。
卸料冲砸抛投:当堤头边坡较为稳定,自卸汽车能靠近堤头端时,将块石串从自卸汽车上直接卸料抛入水中,冲砸抛投。
龙口抛投方式与方法根据龙口水力学特征确定,同时要结合堤头推进实际情况由堤头有截流施工经验的指挥员根据具体情况进行调整。
三、防堤头塌滑与安全进占措施
1.戗堤稳定情况的观察与判断
为了确保安全施工,避免发生大规模的塌滑,造成人、车落水事故,正确地判断抛投料的稳定性十分重要,可从以下几个方面进行判断:
(1)从堤头纵向边坡的坡比变化判断抛投料的稳定性:堤头纵向坡度在正常无流失的情况下约为1:1.3左右,当纵向坡比逐渐变陡达到1:1或更陡时,将会发生坍塌。
(2)从流态变化判断抛投料的稳定性:采用上挑角进占,若抛投料能在水中站稳,这时必然形成急流并挑出去,在挑角下游形成回流区,而且有小跌水现象,当抛投料粒径较大而水深较浅时,跌水现象更加明显,若填料抛投下去后,见到跌水顺水流由上而下移动,则说明抛投的块体正被急流冲走。
(3)从进占速度判断抛投料的稳定性:根据戗堤的实际断面,如抛填一定数量的填料不见堤头向前延伸,则说明抛投的块体正被急流冲走。
(4)从堤头附近的情况判断堤头稳定性:当堤头附近范围内出现裂缝,缝宽逐渐增大时,表明堤头有失稳定现象;如果堤头部位高程在逐渐下降,说明堤头发生“沉陷”,及时改变抛投方式。
2.安全进占技术措施
(1)截流前后加强与上游更张水文气像部门的联系,保持与上游各电站的联系,及时知道截流施工过程中上游来水流量及各电站在截流期间的运行情况,必要时可请业主协调解决上游各电站对截流期间的支持和帮助,以确保截流施工的安全。
(2)截流前配备在施工现场设立足够的照明,保证夜晚施工进度、质量、安全不受影响。
(3)在戗堤进占时配备专人指挥车辆卸料和推土机平料,指挥人员应穿救生服。
(4)在条件允许的情况下,尽量采取全断面整体推进,在采取上挑角进占时,一方面要尽量减少挑出的长度,另一方面要紧跟全断面补抛。
(5)采用自卸汽车直接抛填时,控制自卸汽车距堤头不少于2.5m卸料;采用堤头集料,推土机赶料回填时,自卸车距堤头前沿边线5m卸料。
戗堤侧边2.5m为安全警戒距离,此范围内不允许停放任何机械设备,堤头指挥人员也不允许在此范围内长期滞留。
(6)在堤头、堤侧以及各危险部位分别设置安全警示牌,堤头指挥人员穿救生衣,现场准备救生圈,加强专职安全员在施工过程中的安全巡视工作。
结束语
综上所述,通过现场施工,经过监理与技术人员的严格控制,确保了水泥土搅拌桩防渗墙施工质量,并取得了一定的成效。
参考文献:
[1]吉朝鲜,高建涛.水泥土搅拌桩防渗墙施工[J].河南水利与南水北调,2011,20.
[2]石凯,周仁冬.浅谈水泥土搅拌桩的施工与检测[J].西部探矿工程,2010,8.
论文作者:白耀昆
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签:卸料论文; 龙口论文; 围堰论文; 断面论文; 推土机论文; 工程论文; 流速论文; 《基层建设》2018年第22期论文;