長泰縣綠水景觀工程攔河壩施工導流設計

摘要:本文根據工程壩址處的地形地質條件、工程布置特點、壩型及水文特性進行導流方案設計。為工程節省投資，縮短工期，早日發揮效益提供了又一參考。

關鍵詞:圍堰 導流 吹填 防滲

1 工程概況

長泰綠水景觀工程攔河壩，位于長泰縣縣城區，龍津溪溪東大橋下游1.3km處。壩址以上流域面積900km2。

本工程主要建筑物有溢流橡膠壩3×60m，溢流灘，沖砂閘，泵房，土堤段，排污引水渠和過壩箱涵等。

溢流橡膠壩布置在河床中間，左岸布置沖砂閘、泵房和土堤，右岸布設溢流灘段，壩址兩岸上下游均設有防沖設施，對左岸原溪東高低排渠出口段進行改造，設排污引水渠和過壩箱涵。工程全長393.9m，其中溢流灘段長133m，溢流橡膠壩長184.5m，沖砂閘長12.52m，泵房段長10.55m，土堤段長62.368m，頂寬20.3m。橡膠壩段共設3個溢流段，每段長60m，共設2個中墩，2個邊墩，墩厚均為1.5m，壩底坎高程7.0m。上游設鋼筋砼鋪蓋，下游采用底流消能。

右岸布設長133m、寬86.6m的溢流灘段，灘頂高程11.0m。采用C20砼護灘。在泵房與橡膠壩之間設置孔寬2×4m的沖砂閘。

2 水文氣象和工程地質

龍津溪流域屬亞熱帶海洋性氣候，降雨量較為充沛。本區域多年平均氣溫21℃，最高溫度38.0℃，最底溫度-1.7℃，多年平均風速1.7m/s，年平均降雨量1688mm，天然年平均流量27.0m2/s，實際年平均流量20.14m2/s，5年一遇枯水期洪峰流量409m3/s。

壩址位于龍津溪石崗山河段，兩岸防洪堤距離約400m。壩址區內心灘及漫灘發育兩岸超不對稱，左岸為凹岸，堤頂高程16.6-17.5m;右岸為凸岸，堤頂高程15.6-15.8m。主河道寬約80m，高程6.0-6.7m。枯水期河水位約7.0m。壩址內表部土層主要為第四系沖洪積的松散堆積物，其下部為全風化花崗閃長巖。地下水主要為松散層孔隙水，潛水性質，局部具承壓性質。專基以場地內分布的細粒土質砂層和低液限粘土層為建基面。

3 施工導流

3.1 導流標準及時段 本工程根據水文資料，5月~9月為汛期，10月~次年4月為枯水期，相應導流標準采用枯水期(10~4月)五年一遇(P=20%)施工洪水，洪水流量為409m3/s，相應下游水位11.20m。圍堰采用土石不過水圍堰。截流設計流量采用枯水期(10~4月)二年一遇(P=50%)施工洪水，相應設計流量為220m3/s，下游水位110.09m。

3.2 導流設計

3.2.1 平面布置 根據樞紐布置型式、現場地形地質條件及周邊環境，結合工程施工總布置需要，主體工程施工需要及工程隊的施工特點，本工程擬采用一個枯水期內分二期導流，即采用束窄現河床，分二期圍堰導流施工的方式進行。一期圍堰在第一年10月份截流，次年1月底完成一期施工。先圍右岸溢流灘段和第一段橡膠壩段，利用左岸束窄河床導流。進行橡膠壩右側第一段與右岸溢流灘段的工程施工。同年2月進行二期圍堰施工，一期完成的橡膠壩段及溢流灘段作為二期圍堰的導流過水設施，二期圍堰圍左岸兩跨橡膠壩和泵房、沖砂閘及土壩段、水渠，進行左岸主體工程的施工。

一期先在壩右岸修建施工圍堰，設計堰頂高程12.0m，利用河道左側河床進行導流，較高的河道部分采用開挖。設計導流渠道總長150m，底寬61m，渠底高程6.5m，平均過水斷面72m*5.22m，渠段采用彩條布加壓砂袋護底護坡，以提高流速及保護渠床不受沖刷。設計流速1.1m/s，過洪水量413.42m3/s，滿足5年一遇枯水期洪峰流量409m3/s的過流要求。

二期在壩左岸修建施工圍堰，設計堰頂高程12.0m，利用河道右側建好的第一段橡膠壩和溢流灘進行導流，導流橡膠壩段寬60m，壩座底高程7.0m，過水斷面為60m*4.72m，流速1.1m/s，過洪水量311.5m3/s，導流溢流灘段寬133m，灘底高程11.0m，過水斷面133m*0.72m，流速1.1m/s，過洪水量105.34m3/s，合計過洪水量將達到416.85m3/s，滿足5年一遇枯水期洪峰流量409m3/s的過流要求。

3.2.2 圍堰施工方法 開工時根據測量定位，用橡皮船水中立標，岸上立方向標，將圍堰的位置定出。先進行導流渠的開挖和岸坡的砂袋防護，同時進行圍堰的施工。

根據現場情況，圍堰施工采用吹填砂袋固坡，吹填砂內芯填筑，防滲彩條布迎水面防滲的結構方式。袋裝砂土和內芯填土從河道現場挖取。采用抽砂泵裝袋，人工輔助作業。

首先施工上、下游圍堰迎水面的堰體部位。而后再施工圍堰堰體中部的吹填砂部分，采用15T自卸汽車上下游同時進占的端進法填筑施工。即分別從左岸上、下游圍堰往右岸方向進占。進占戧堤高程8.50m，此高程進占完成后堰體在8.50m的高程約有10~13m的寬度。該寬度可以滿足圍堰繼續背水面施工的交通要求。

由于圍堰呈“U”字形結構，在堰體施工過程中擬定上游段堰體在堰軸線0+300處從上游往下游方向進占，下游段堰體在堰軸線0+400處從下游往上游方向進占。為提高工作效率，保持上下堰體進占施工強度基本一致，采用在上下游圍堰接頭同時開始吹砂袋施工和堰中部自卸車運砂同時進占的方式開始圍堰填筑施工，根據圍堰的形狀特征，上下游段進占堰體的合垅位置初步擬定在圍堰軸線0+340~0+360之間。

施工工藝

①測量放樣:沿圍堰填筑軸線，每隔25m分別設置中線標旗和邊線標旗，填筑施工中每個斷面至少應有三個斷面標旗。②建基面清理:圍堰堰體開始進占前，應對水上水下的圍堰基礎部位進行清理，將其腐植物、雜草、各類垃圾等可能影響圍堰穩定和防滲障礙物清除干凈。③堰體填筑:根據填筑料的來源情況，堰體的吹填砂袋及堰芯填筑施工采用吹填和裝填兩種施工工藝。④防滲彩條布鋪設:將防滲布鋪設在理好坡的圍堰迎水坡上。鋪設前先清理作業面上的雜物，施工中注意避免一切引起防滲布損壞的操作。拼接時須將兩邊重疊后再經二次折疊，在搭接部分用手提縫紉機包縫二道滌綸線。橫向搭接寬度應≥1m。鋪設時應緊貼坡面并垂直于圍堰軸線，注意堰所處位置及高度和受力方向，并盡量減少水下部分的搭接縫隙。鋪設后表面應形成折皺并保持松馳狀，以適應變形。在鋪設時應邊鋪設邊驗收邊加壓。做到鋪設后盡早加壓覆蓋保護。⑤圍堰拆除:當主體工程水下部分施工完成，即主體工程施工至水上安全渡汛高程，經驗收合格及批準后，圍堰即可安排拆除。圍堰拆除的順序為先內后外，從中間往兩邊，自上而下分層端退法開挖，兩個工作面同時進行，采用PC200反鏟挖掘機配合15T自卸汽車挖運拆除。

4 后續管理

4.1 基坑排水:初期排水可按需要架設多臺大功率浮動水泵排干河水。后期經常性排水建議設置不少于三個的排水點，并準備多臺備用水泵以備不時之需。

4.2 防洪渡汛:根據本工程的特點，汛期施工主要以預防為主，制定汛期施工措施，關注氣象信息，儲備防汛物料，成立搶險隊伍，編制防汛預案，加強圍堰觀測、維護和修補加固等。當收到接近或超過設計的暴雨洪水預報后應迅速撤離基坑內的人員、設備、材料等。并提前對圍堰進行加固。

本圍堰可采用的加固方案為:A在重要和必要的地方采取施打木樁和大體積竹籠填塊石加固堰坡腳及坡面，并用鐵絲將竹籠連成整體。B采用大體積沖填袋加固坡面并加高圍堰。C采用鐵絲網加固坡面。