[印度尼西亞] A.瑪爾卓諾
印度尼西亞賈蒂格德大壩工程的施工
[印度尼西亞] A.瑪爾卓諾
印度尼西亞的賈蒂格德壩由中國出資,中國水利水電建設集團公司和印度尼西亞承包商共同施工建設。對壩址區的地形、地質、水文條件,以及大壩分區、地基處理、項目的進展情況進行了簡要介紹,并討論了賈蒂格德壩建設過程中遇到的山體滑坡問題和滑坡抗滑樁的處理。
心墻堆石壩;大壩;壩設計;壩施工;賈蒂格德壩;印度尼西亞
在建的賈蒂格德(Jatigede)壩位于印尼爪哇西部芝馬努(Cimanuk)河上。芝馬努河起源于加魯特(Garut)地區海拔2 662 m的帕潘達揚(Papandayan)山區,長約130 km,向北流向大海,流域面積3 600 km2。
壩址位于爪哇雙木丹(Sumedang)地區,年平均降雨量2 880 mm,距賈蒂格德壩下游約30 km處的倫坦格(Rentang)攔河壩實測年徑流量約為43億m3。
在雨季,上漲的河水順流而下直入爪哇海,南安由(Indramayu)區及其周邊地區因此而洪災頻發。而在旱季,地表徑流很少,周邊9萬hm2灌溉農田缺水。由于進行水資源管理的合適的基礎設施匱乏,加上芝馬努河上沒有修建大壩控制工程,這一問題愈發嚴重。
為此,興建賈蒂格德壩勢在必行,其目的是在雨季蓄水、防洪,旱季引水灌溉,提供110 MW的電力,并可用于休閑娛樂。
賈蒂格德壩的研究工作始于1963年,隨后開展了一系列勘測研究、總體規劃研究、預可行性研究及綜合分析工作。
設計報告書于2006年2月23日獲公共工程部批復。壩體設計為垂直心墻堆石壩,上、下游壩坡敷設復合土工膜,壩高110 m,庫容11億m3,壩頂長1 715 m,總填筑方量670萬m3。
2007年4月,中國水利水電建設集團公司和印尼承包商協會(CIC)簽署施工合同,達成聯合建設協議。CIC由4家國有企業組成。
開工通知于2007年11月15日簽發,工期65個月,總投資約為3.46億美元。賈蒂格德壩主要土建工程包括:準備工作、導流洞、灌漿廊道、交通廊道、圍堰、主壩、溢洪道、灌渠出水口、輔助道路以及一期引水和閘門井。
交通廊道、圍堰、主壩和水力機械安裝工程由中國水利水電建設集團公司完成。溢洪道、引水隧洞、灌渠出水口、一期引水和閘門井由CIC完成。
壩址區,芝馬努河流向北,河谷狹窄,河床高程155 m。正常河水位(160 m)時,河寬30~40 m。
河兩岸陡峭,右岸開挖坡比1∶1.6,左岸開挖坡比1∶2.1。左、右壩肩上、下游為兩座小山。這樣布置增加了壩體的穩定性。
賈蒂格德壩上游側為蘇里安(Surian)山,山頂高出壩頂265 m。 這種條件具有降低波浪爬高的優點。
3.1 左岸壩段
根據四川水利水電勘測設計研究院(SWHI)提供的資料,賈蒂格德壩左岸高程264.101(樁號 0+161)~240.319 m(樁號 0+850)壩基為哈龍組上部粘土巖。室內試驗表明,粘土巖的抗壓強度為47 ~93 kg/cm2,滲透系數為5~10 Lu。
粘土巖下伏哈龍組下部火山角礫巖,抗壓強度184 ~500 kg/cm,滲透系數30~50 Lu 。
3.2 右岸壩段
賈蒂格德壩右岸高程200 (樁號 1+124)~255 m(樁號 1+850)壩基同樣為哈龍組上部粘土巖,抗壓強度13 ~131 kg/cm2,滲透系數5~10 Lu。
粘土巖下伏哈龍組下部火山角礫巖,抗壓強度115~143 kg/cm2,滲透系數30~50 Lu 。
3.3 河床壩段
河床壩段建基面開挖最低點高程150 m(樁號1+100),左側建基面高程240 m(樁號0+850),右側184 m(樁號0+850)。壩基為哈龍組下部火山角礫巖,抗壓強度115 ~500 kg/cm2,滲透系數30~50 Lu。
斷層剪切帶火山角礫巖抗壓強度14 ~93 kg/m,滲透系數大于50 Lu,出露于河床壩段右岸到溢洪道(樁號1+174.550)一帶。
流域邊界為芝馬努河及其支流間的分水嶺。
芝馬努河流域的年降水量為1.9~4.2 mm(平均2.4 mm),雨季在11月至次年4月(持續6個月)。由于土地利用和流域退化,芝馬努河流域的水文條件已發生改變,泥沙淤積已成為重要問題。芝馬努河上游和芝博達斯(Cibodas)河下游的泥沙隨河水沉積在芝博達斯河口至芝姆拉(Cimuara)河口之間,另外在芝塔蒙(Citameng)河和芝盤卡(Cipancar)河之間也有淤積,從而導致芝馬努河床發生了變化。
最大可能洪水(PMF)流量為11 000 m3/s,相當于萬年一遇設計洪水。
賈蒂格德壩為粘土心墻堆石壩,縱剖面和典型橫剖面示于圖1~2,壩體分區如下。
(1) 1區。主壩為防滲心墻,圍堰為防滲斜墻,防滲料取自西玖涇(Cijeungjing)土料場,巨浪(Julang)料場為備用料場。主壩心墻所需土料約為983 165 m3,主圍堰需66 046 m3,而西玖涇料場儲量約為160萬m3。
(2) 2A區。細反濾料,位于主壩心墻和主圍堰心墻的上、下游。從巨浪石料場爆破開采,并經破碎、篩分。主壩所需的反濾料約為444 688 m3,主圍堰需20 882 m3。
(3) 2B區。粗反濾料,位于主壩細反濾料的上、下游。料源主要通過爆破從巨浪石料場開采,并經過破碎、篩分。主壩所需粗反濾料約為175 839 m3。
(4) 3A區。壩殼堆石料(最大粒徑40 cm),位于主壩粗反濾料上、下游,料源從巨浪石料場爆破開采,主壩所需堆石料大約為20萬m3。
(5) 3B區。壩殼堆石料(最大粒徑80 cm),位于主壩3A區上、下游,也作為主圍堰壩體填筑料。料源主要在巨浪石料場爆破開采。主壩所需堆石料大約380萬m3,主圍堰需30萬m3。
(6) 4區。拋石護坡,最大直徑1 m,包括主壩上、下游坡和主圍堰下游坡。料源從巨浪石料場爆破開采。主壩所需拋石量2萬m3,主圍堰所需5 000 m3。
賈蒂格德壩壩基進行了水泥灌漿處理。灌漿分為3種:①根據水頭和壩基巖石條件,帷幕灌漿深60~90 m;②固結灌漿深10 m;③鋪蓋灌漿深5 m。
帷幕灌漿的目的是在壩基和溢洪道地基巖體中形成低透水區,在一定壓力下將水泥漿注入巖體裂隙、節理中,壩基深部的灌漿在平行于壩軸線的灌漿廊道內進行(圖3)。
固結灌漿是在一定壓力下將水泥漿注入到壩基巖體裂隙中,增強壩基和溢洪道地基的整體性和強度。
鋪蓋灌漿是在帷幕灌漿周圍巖體淺層形成低透水區,旨在保證帷幕灌漿時不發生漏漿和串漿,從而防止壩基漏水。
賈蒂格德壩建設進展概況見表1。
項目建設過程中遇到了許多問題,最大的技術問題是山體滑坡。賈蒂格德壩下游先后發生過3次嚴重滑坡。滑坡產生了45 hm2不穩定土體,左壩肩占20 hm2。
發生在芝其杜(Cikidul)區的滑坡(1號滑坡)導致連接主路與施工道路的進場道路中斷,材料供應和施工被迫停止。
左壩肩滑坡造成一篩分廠無法工作,需要將其遷移到另一個更穩定的區域。
滑坡是由于雨季雨水滲入到堅硬不透水粘土層之上的表土層造成的,深7~12 m的表土層飽和從而喪失強度,加之地勢不平坦且傾斜(平均坡度15°),低強度的土壤隨之產生滑動。
為了降低3處山體滑坡的影響,減小其進一步滑動的風險,采取了一些處理措施:地形測量;挖除滑坡區的飽和土、放坡;重新布置地表排水系統;現場調查,包括鉆孔和室內試驗;采取支護措施等。
為防止進一步滑動,設置了鉆孔灌注樁進行抗滑處理,3排平行布置的灌注樁布置在1號滑坡的下部(下游滑動區),與滑動方向垂直。
灌注樁施工完成后,進行植被恢復,安裝監測儀器,并建立了完備的監測系統。其他兩處滑坡也進行了類似的處理。
(劉建龍 馬貴生 編譯)
2015-01-13
1006-0081(2015)03-0019-03
TV641.41
A