毛都水庫截流工程施工方案

【摘要】截流施工工程是一項要求施工時間、注重施工截流區域的地址構造和水文變化情況的技術型工程。本文結合實例具體分析研究了截流工程施工方案。

【關鍵詞】截流工程；施工方案；水庫

一、工程概況

1、地理位置

毛都水庫位于通遼市扎魯特旗魯北鎮境內烏力吉木仁河一級支流魯北河上，毛都水庫地理位置東經120045‘23‘’～120045‘26‘’，北緯44043‘～44046‘.距扎魯特旗旗政府所在地魯北鎮約23km。

毛都水庫工程壩址以上河長60.9km，壩址控制流域面積1077km2，水庫壩址多年平均天然年徑流量為2700萬m3，工程規模為中型，水庫總庫容為8810×104m3，工程等別為III等，大壩、供水涵洞、泄洪隧洞、非常溢洪道主要建筑物為3級，次要建筑物為4級，臨時建筑物為5級，庫區地震動峰值加速度為0.05g，對應地震烈度為VI度，洪水標準50年（P=2%）一遇洪水設計，1000年（P=0.1%）一遇洪水校核。毛都水庫是一座以工業供水為主，兼顧防洪、旅游、養殖等綜合利用水庫，保證率97%可供水量為536.00×104m3/年。

毛都水庫工程主要建筑物有大壩、非常溢洪道、泄洪隧洞、供水涵洞及下游交通橋等。

水庫大壩位于庫區的最南側，位于寶楞嘎查東，大壩長1356m，為砂礫石粘土心墻壩，壩頂高程348.70m，防浪墻頂高程為349.20m，最大壩高22.7m，壩頂寬6.0m，大壩迎水坡采用單級坡，邊坡比為1：3，采用細石砼砌石護坡，壩腳處設漿砌石護腳。背水坡在0+000～1+038樁號于338.7m高程處設馬道，馬道寬5.0m，馬道以上坡比為1：2.0，馬道以下坡比為1：2.5，。背水坡采用碎石護坡。在背水坡在壩相對較高的0+000～0+958壩段設棱體排水，排水底高程沿地面高程而變，防滲體為粘土心墻，粘土心墻頂高程346.75m，頂寬3.0m，上、下游邊坡比1：0.3，在粘土心墻下游設反濾層，該層上頂高程346.75m，頂寬1.5m，外坡比1：0.3.大壩防滲體采用粘土心墻防滲，壩基采用混凝土連續防滲墻防滲。地下混凝土連續墻厚0.6m，設計抗壓強度6.0MPa，彈性模量E28不小于500MPa.

二、截流施工方法及進度計劃

1、截流方式

根據魯北河水文、地形條件，對施工導流進行綜合分析比較，確定施工導流采用河床截流、圍堰擋水、泄洪隧洞全年導流的方式，泄洪隧洞在河右岸，過流斷面為直徑5.5m圓洞。導流由二期圍堰擋水，泄洪隧洞導流。二期圍堰為土石圍堰，大部分由一期圍堰加高培厚而成；龍口段二期圍堰在河床上平鋪300g一布一膜并連續沿上游坡鋪設，圍堰高度按照5年一遇洪水標準確定。

設計提供洪水水位329.78m

1.1波浪爬高計算

波浪爬高依據《碾壓式土石壩設計規范》SL274-2001中（A.1.12-1）計算。

（A.1.12-1）

式中：

Rm——平均波浪爬高；

m——單坡的坡度系數；m=2

kΔ——斜坡的糙率滲透系數，根據護面類型由表 A、1、12-1 查得；kΔ=0.8

kw ——經驗系數，按表A、1、12-2 查得；kw=1.3

經計算，波浪爬高 Rm=0.49m。

1.2安全加高值

依據《水利水電工程施工組織設計規范》SL303-2004 中表 3.4.10 中規定，圍堰等級為5級，故本次設計圍堰安全加高值A=0.5m。

1.3圍堰頂高程為：329.78+0.49+0.5=330.77m

取頂高程331.00m；

2、截流進度計劃

（1）2017年10月20日前施工完成泄洪隧洞（包含啟閉機及閘門等的安裝）。為截流做好前期準備工作.

（2）截流后壩體料及粘土需從上游進入，已于2017年10月20日在泄洪隧洞洞口上游60m原一期圍堰位置，建成一條過水路面（路面寬度8m，長度30m，面層為50cm厚C25砼），并同時完成導流明渠，以保證截流后河水從泄洪隧洞完全通過而不影響粘土及壩體料的運輸。

（3）2018年3月20日開始加高培厚一期圍堰，并將龍口段逐漸縮窄至20m左右，2018年4月20日截流。

3、截流施工

（1）施工條件及施工布置

根據施工導截流建筑物的布置，結合施工場地的實際地形情況。施工區主要分導流明渠施工區、過水路面施工區、龍口段截流堰區、上游圍堰施工區和下游圍堰施工區。（詳見截流布置圖）

A、交通

根據壩址地形條件和主體建筑物施工的需要，并結合施工現場情況，迎水面施工道路采用在一期圍堰基礎上加高至331.00m高程作為二期圍堰，圍堰頂面寬度6m，并以此作為主要施工道路，下游側以一期圍堰左右岸相連（頂高程329.5m），連接段頂面寬度為6m作為下游側施工道路。二期圍堰作為導流、截流及與壩體填筑施工相關的重要道路，該道路是施工對外運輸的主干線。另外，由于運輸粘土的臨時道路也在上游通過，對此條道路進行維護，將低于329.5m高程的區段位置進行加高處理，加高至329.5m高程。

B、臨建設施

施工臨時設施主要是截流指揮中心（項目部）、臨時停車場等目前已形成。

（2）導流明渠布置原則

利用地形，盡量使明渠工程量小，避免通過不良地段。在河灘上開挖明渠，明渠軸線順直，使渠內水流順暢平穩，并考慮到明渠挖方的利用及明渠開挖后要在渠道外堆放，一旦有問題及時利用堆放土方封堵。

（3）導流明渠施工

導流明渠底寬30m，長246m，邊坡1：1，由于導流明渠與河道接觸位置至泄洪隧洞進口高差0.4m，故設計導流明渠側壁填方厚度平均為2m，明渠底部縱坡0.16%，導流明渠渠坡填方采用小松240挖掘機挖掘明渠外側土方甩方堆鋪，并對堆鋪的明渠邊坡進行平整碾壓，明渠邊坡頂高程達到329.5m。開挖工程中配備施工人員嚴格控制明渠軸線，使軸線順直。

（4）截流工程施工

A、截流備料

截流的拋投材料塊石料取自非常溢洪道爆破后的石渣料，石料暫存于下游圍堰后備料場，砂礫石存于項目部砂石料廠，粘土存于截流現場右岸100米處。

B、進占戧堤合龍、閉氣施工

合龍施工由右岸和左岸同時進占，采用單戧立堵型式，合龍開始施工前所有車輛預先裝好大塊石料，大塊石采用挖掘機裝，自卸車運輸，截流開始后首先往截流戧堤龍口的上游角拋填大塊石，拋在岸上的塊石用裝載機推入，及時拋填塊石料，以穩固大塊石料。在龍口寬度為20m進入高流速時段，開始集中拋投粒徑大于0.5m的大塊石。在戧堤合龍后馬上進行上戧堤的閉氣填筑。總之，水下部分圍堰戧堤進占采用上游側戧堤領先、內側跟進，迎水側采用一布一膜防滲。土枕防護。下游圍堰在上游截流成功進行，施工工序同上。

參考文獻：

[1]水利水電工程截流工程施工技術分析[J]. 況中元. 黑龍江水利科技. 2016（10）

[2]水利水電工程施工中導截流技術分析[J]. 吳阿淳，謝小平. 科技與企業. 2013（19）