大古水電站圍堰分區(qū)優(yōu)化施工應(yīng)用效果

李健

（中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，成都 611130）

1 概述

1.1 工程概況

西藏大古水電站位于西藏自治區(qū)山南市桑日縣境內(nèi)的雅魯藏布江干流上，由擋水建筑物、泄洪消能建筑物、引水發(fā)電系統(tǒng)及升壓站等組成，發(fā)電廠房采用壩后式布置。攔河壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程3451.00m，最大壩高118.00m，壩頂長389.00m，電站總裝機為660MW，水庫正常蓄水位為3447.00m，總庫容0.5528億m3，工程屬二等大（2）型工程。

根據(jù)工程所在地的水文氣象條件，定義6月至10月為汛期，11月至次年5月為枯水期。

西藏大古水電站采取全段圍堰法導(dǎo)流方式，采用布置于左岸的雙隧洞導(dǎo)流。上、下游圍堰為4級建筑物，為全年擋水圍堰，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水，流量8840m3/s，相應(yīng)上游水位3416.79m，下游水位3377.57m。

1.2 工程特點

上游圍堰堰頂高程3418.50m，最大堰高約60 m，堰頂寬度12m，堰頂軸線長373.80m，圍堰采用土石結(jié)構(gòu)，填筑總量102.94萬m3。大壩上游圍堰3380.00m高程以上堰體采用復(fù)合土工膜防滲，防滲體高度38.5m，3380.00m高程以下堰體及堰基采用C20W8F150混凝土防滲墻及帷幕灌漿防滲，防滲墻最大墻深約50.0m。上游邊坡坡比為1:1.5～1:2.3；下游邊坡坡比均為1:1.75。

下游圍堰堰頂高程3379.50m，最大堰高18.0m，堰頂寬10.0m，軸線長190.33m，圍堰采用土石結(jié)構(gòu)，填筑總量5.99萬m3。3371.00m以上為采用混凝土心墻防滲，防滲體高度8 m，3371.00m以下堰體及基礎(chǔ)采用C20W8F150混凝土防滲墻防滲，防滲墻最大墻深約32.5m，上游邊坡為1：1.5，下游邊坡為1：1.5。

1.3 工期要求

2016年12月下旬河床截流完成，2017年1月初開始圍堰填筑及混凝土防滲墻施工，2017年5月底完成上游圍堰填筑及防滲體系施工，具備擋水條件。

在僅有的5個月施工工期內(nèi)，需面對施工項目多、工程量大、工期緊、施工場地狹窄等施工特點，并且還需面對高海拔高寒氣候條件帶來的影響。上游圍堰施工需作為重點進行控制，其施工進度及質(zhì)量是確保防洪度汛安全的先決條件，是影響后續(xù)大壩、廠房混凝土施工進度的關(guān)鍵，是決定著整個工程發(fā)電目標(biāo)實現(xiàn)的首要條件。

1.4 施工強度及邊界條件

根據(jù)工期要求、施工項目及其工程量，結(jié)合施工程序，圍堰最大填筑強度27萬m3/月。

圍堰填筑料主要利用前期導(dǎo)流隧洞開挖料以及左右岸壩肩開挖料，左右岸壩肩開挖與圍堰填筑同步施工。

2 現(xiàn)場實際情況

2016年12月28日如期實現(xiàn)了河床截流，2017年1月中旬完成上游圍堰高程3380m防滲平臺填筑，進行圍堰堰體施工，施工至2017年3月中旬時，由于左右岸壩肩開挖中因地質(zhì)等原因?qū)е率┕みM度滯后，出現(xiàn)填筑料源供應(yīng)不足情況。

在充分利用周邊可用填筑料源的情況下，仍然不能滿足圍堰填筑強度要求，面臨著汛前無法按設(shè)計結(jié)構(gòu)形式及其工期要求完成圍堰填筑施工，不能滿足2017年防洪度汛安全要求，也將直接影響工程發(fā)電目標(biāo)工期1年。

3 分區(qū)方案介紹

3.1 防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整

針對現(xiàn)場實際情況，結(jié)合工程建設(shè)目標(biāo)要求及防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)，為了解決圍堰填筑料源不足問題，參建各方一起對水文氣象數(shù)據(jù)進行了分析論證，提出了汛期分階段防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)，對原設(shè)計汛期防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)20年一遇進行分時段提出不同的標(biāo)準(zhǔn)，最終滿足防洪度汛安全要求。具體如下：

①6月1日～7月15日，圍堰防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，流量7730m3/s，相應(yīng)上游水位3407.46m。

②6月16日～10月31日，圍堰防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，流量8840m3/s，相應(yīng)上游水位3416.79m。

3.2 分區(qū)方案

根據(jù)調(diào)整的防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)，對圍堰分區(qū)調(diào)整結(jié)構(gòu)形式及穩(wěn)定性進行了充分的計算分析論證，對上游圍堰采取分成3個區(qū)域進行填筑，解決在滿足防洪度汛要求情況下填筑料源不足的問題，分區(qū)情況簡述如下，具體見圖1。

圖1 上游圍堰分區(qū)填筑圖

①I區(qū)：圍堰整個大面填筑至高程3380m后，將圍堰分成上下游側(cè)兩區(qū)填筑，先將圍堰上游側(cè)填筑及防滲體系施工至高程3410m，滿足10年一遇的防洪度汛要求。迎水面坡面按照設(shè)計1:2.3，頂寬及下游坡面以滿足分區(qū)后圍堰穩(wěn)定及施工需要為原則，I區(qū)頂寬12m，背水面坡比1:1.3。

②II區(qū)：對圍堰下游側(cè)進行II區(qū)、III區(qū)填筑，II區(qū)堰頂高程3418.5m，堰頂寬度確保8m，下游側(cè)背水面坡比1:1.3，II區(qū)、III區(qū)分區(qū)高程初步定為3385m，具體根據(jù)料源供應(yīng)情況確定。

③III區(qū)：按照圍堰設(shè)計要求完成堰頂寬度12m，背水面坡比1:1.75的填筑，最終滿足圍堰設(shè)計結(jié)構(gòu)形式要求。

4 施工安排

4.1 施工進度安排

根據(jù)調(diào)整后的防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，圍堰分區(qū)后填筑施工進度安排如下：

2017年5月31日完成I區(qū)填筑及防滲體系施工，滿足10年一遇的防洪度汛要求；

2017年6月30日完成II區(qū)填筑及防滲體系施工，初步具備20年一遇的防洪度汛要求；

2017年7月15日完成III區(qū)填筑施工，具備20年一遇的防洪度汛要求。

4.2 施工程序安排

進行分區(qū)填筑施工過程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場料源情況，優(yōu)先確保I區(qū)施工強度及進度，在料源充足及設(shè)備充足情況下，再考慮II區(qū)同步上升，進行II區(qū)施工時，III區(qū)施工同理。

為了確保分區(qū)后圍堰整體穩(wěn)定，需對各區(qū)的接縫進行處理。根據(jù)以往施工經(jīng)驗及規(guī)范要求，接縫處理采用臺階接縫方式進行處理。其臺階在該區(qū)整體填筑完成后進行下一區(qū)填筑時對上一區(qū)背水面再開挖形成。考慮分層填筑厚度，臺階按照高度1m，寬度1.2～1.3m開挖，臺階形式如圖2所示。

圖2 接縫處理臺階示意圖

5 施工效果

針對本工程圍堰施工中出現(xiàn)填筑料源不足的問題，為了實現(xiàn)本工程安全度汛、發(fā)電目標(biāo)的按期實現(xiàn)。通過對上游圍堰采取分區(qū)填筑方式以滿足不同階段的防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)，最終實現(xiàn)了安全度汛，使整個工程施工進度受控，具體表現(xiàn)如下：

①2017年5月31日完成了I區(qū)填筑及防滲體系施工，6月30日完成了II區(qū)填筑及防滲體系施工，7月14日完成了III區(qū)填筑施工，滿足了圍堰防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)要求，實現(xiàn)了2017年的安全度汛目標(biāo)。

②為后續(xù)基坑開挖、混凝土澆筑中各節(jié)點目標(biāo)提供了條件。

③為本工程發(fā)電目標(biāo)的實現(xiàn)提供了首要條件。