长泰县绿水景观工程拦河坝施工导流设计

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　　摘要:本文根据工程坝址处的地形地质条件、工程布置特点、坝型及水文特性进行导流方案设计。为工程节省投资,缩短工期,早日发挥效益提供了又一参考。
　　关键词:围堰 导流 吹填 防渗
　　
　　1 工程概况
　　长泰绿水景观工程拦河坝,位于长泰县县城区,龙津溪溪东大桥下游1.3km处。坝址以上流域面积900km2。
　　本工程主要建筑物有溢流橡胶坝3×60m,溢流滩,冲砂闸,泵房,土堤段,排污引水渠和过坝箱涵等。
　　溢流橡胶坝布置在河床中间,左岸布置冲砂闸、泵房和土堤,右岸布设溢流滩段,坝址两岸上下游均设有防冲设施,对左岸原溪东高低排渠出口段进行改造,设排污引水渠和过坝箱涵。工程全长393.9m,其中溢流滩段长133m,溢流橡胶坝长184.5m,冲砂闸长12.52m,泵房段长10.55m,土堤段长62.368m,顶宽20.3m。橡胶坝段共设3个溢流段,每段长60m,共设2个中墩,2个边墩,墩厚均为1.5m,坝底坎高程7.0m。上游设钢筋砼铺盖,下游采用底流消能。
　　右岸布设长133m、宽86.6m的溢流滩段,滩顶高程11.0m。采用C20砼护滩。在泵房与橡胶坝之间设置孔宽2×4m的冲砂闸。
　　2 水文气象和工程地质
　　龙津溪流域属亚热带海洋性气候,降雨量较为充沛。本区域多年平均气温21℃,最高温度38.0℃,最底温度-1.7℃,多年平均风速1.7m/s,年平均降雨量1688mm,天然年平均流量27.0m2/s,实际年平均流量20.14m2/s,5年一遇枯水期洪峰流量409m3/s。
　　坝址位于龙津溪石岗山河段,两岸防洪堤距离约400m。坝址区内心滩及漫滩发育两岸超不对称,左岸为凹岸,堤顶高程16.6-17.5m;右岸为凸岸,堤顶高程15.6-15.8m。主河道宽约80m,高程6.0-6.7m。枯水期河水位约7.0m。坝址内表部土层主要为第四系冲洪积的松散堆积物,其下部为全风化花岗闪长岩。地下水主要为松散层孔隙水,潜水性质,局部具承压性质。专基以场地内分布的细粒土质砂层和低液限粘土层为建基面。
　　3 施工导流
　　3.1 导流标准及时段 本工程根据水文资料,5月~9月为汛期,10月~次年4月为枯水期,相应导流标准采用枯水期(10~4月)五年一遇(P=20%)施工洪水,洪水流量为409m3/s,相应下游水位11.20m。围堰采用土石不过水围堰。截流设计流量采用枯水期(10~4月)二年一遇(P=50%)施工洪水,相应设计流量为220m3/s,下游水位110.09m。
　　3.2 导流设计
　　3.2.1 平面布置 根据枢纽布置型式、现场地形地质条件及周边环境,结合工程施工总布置需要,主体工程施工需要及工程队的施工特点,本工程拟采用一个枯水期内分二期导流,即采用束窄现河床,分二期围堰导流施工的方式进行。一期围堰在第一年10月份截流,次年1月底完成一期施工。先围右岸溢流滩段和第一段橡胶坝段,利用左岸束窄河床导流。进行橡胶坝右侧第一段与右岸溢流滩段的工程施工。同年2月进行二期围堰施工,一期完成的橡胶坝段及溢流滩段作为二期围堰的导流过水设施,二期围堰围左岸两跨橡胶坝和泵房、冲砂闸及土坝段、水渠,进行左岸主体工程的施工。
　　一期先在坝右岸修建施工围堰,设计堰顶高程12.0m,利用河道左侧河床进行导流,较高的河道部分采用开挖。设计导流渠道总长150m,底宽61m,渠底高程6.5m,平均过水断面72m*5.22m,渠段采用彩条布加压砂袋护底护坡,以提高流速及保护渠床不受冲刷。设计流速1.1m/s,过洪水量413.42m3/s,满足5年一遇枯水期洪峰流量409m3/s的过流要求。
　　二期在坝左岸修建施工围堰,设计堰顶高程12.0m,利用河道右侧建好的第一段橡胶坝和溢流滩进行导流,导流橡胶坝段宽60m,坝座底高程7.0m,过水断面为60m*4.72m,流速1.1m/s,过洪水量311.5m3/s,导流溢流滩段宽133m,滩底高程11.0m,过水断面133m*0.72m,流速1.1m/s,过洪水量105.34m3/s,合计过洪水量将达到416.85m3/s,满足5年一遇枯水期洪峰流量409m3/s的过流要求。
　　3.2.2 围堰施工方法 开工时根据测量定位,用橡皮船水中立标,岸上立方向标,将围堰的位置定出。先进行导流渠的开挖和岸坡的砂袋防护,同时进行围堰的施工。
　　根据现场情况,围堰施工采用吹填砂袋固坡,吹填砂内芯填筑,防渗彩条布迎水面防渗的结构方式。袋装砂土和内芯填土从河道现场挖取。采用抽砂泵装袋,人工辅助作业。
　　首先施工上、下游围堰迎水面的堰体部位。而后再施工围堰堰体中部的吹填砂部分,采用15T自卸汽车上下游同时进占的端进法填筑施工。即分别从左岸上、下游围堰往右岸方向进占。进占戗堤高程8.50m,此高程进占完成后堰体在8.50m的高程约有10~13m的宽度。该宽度可以满足围堰继续背水面施工的交通要求。
　　由于围堰呈“U”字形结构,在堰体施工过程中拟定上游段堰体在堰轴线0+300处从上游往下游方向进占,下游段堰体在堰轴线0+400处从下游往上游方向进占。为提高工作效率,保持上下堰体进占施工强度基本一致,采用在上下游围堰接头同时开始吹砂袋施工和堰中部自卸车运砂同时进占的方式开始围堰填筑施工,根据围堰的形状特征,上下游段进占堰体的合垅位置初步拟定在围堰轴线0+340~0+360之间。
　　施工工艺
　　①测量放样:沿围堰填筑轴线,每隔25m分别设置中线标旗和边线标旗,填筑施工中每个断面至少应有三个断面标旗。②建基面清理:围堰堰体开始进占前,应对水上水下的围堰基础部位进行清理,将其腐植物、杂草、各类垃圾等可能影响围堰稳定和防渗障碍物清除干净。③堰体填筑:根据填筑料的来源情况,堰体的吹填砂袋及堰芯填筑施工采用吹填和装填两种施工工艺。④防渗彩条布铺设:将防渗布铺设在理好坡的围堰迎水坡上。铺设前先清理作业面上的杂物,施工中注意避免一切引起防渗布损坏的操作。拼接时须将两边重叠后再经二次折叠,在搭接部分用手提缝纫机包缝二道涤纶线。横向搭接宽度应≥1m。铺设时应紧贴坡面并垂直于围堰轴线,注意堰所处位置及高度和受力方向,并尽量减少水下部分的搭接缝隙。铺设后表面应形成折皱并保持松驰状,以适应变形。在铺设时应边铺设边验收边加压。做到铺设后尽早加压覆盖保护。⑤围堰拆除:当主体工程水下部分施工完成,即主体工程施工至水上安全渡汛高程,经验收合格及批准后,围堰即可安排拆除。围堰拆除的顺序为先内后外,从中间往两边,自上而下分层端退法开挖,两个工作面同时进行,采用PC200反铲挖掘机配合15T自卸汽车挖运拆除。
　　4 后续管理
　　4.1 基坑排水:初期排水可按需要架设多台大功率浮动水泵排干河水。后期经常性排水建议设置不少于三个的排水点,并准备多台备用水泵以备不时之需。
　　4.2 防洪渡汛:根据本工程的特点,汛期施工主要以预防为主,制定汛期施工措施,关注气象信息,储备防汛物料,成立抢险队伍,编制防汛预案,加强围堰观测、维护和修补加固等。当收到接近或超过设计的暴雨洪水预报后应迅速撤离基坑内的人员、设备、材料等。并提前对围堰进行加固。
　　本围堰可采用的加固方案为:A在重要和必要的地方采取施打木桩和大体积竹笼填块石加固堰坡脚及坡面,并用铁丝将竹笼连成整体。B采用大体积冲填袋加固坡面并加高围堰。C采用铁丝网加固坡面。
　　

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