SL 623-2013 水利水电工程施工导流设计规范.pdf

SL 623-2013 水利水电工程施工导流设计规范.pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:SL 623-2013
文件类型:.pdf
资源大小:51.8 M
标准类别:水利标准
资源ID:354913
下载资源

SL 623-2013 标准规范下载简介

SL 623-2013 水利水电工程施工导流设计规范.pdf

表8部分导流明渠设计情况汇总表

(1)纵向围堰施工难度: (2)河床砂砾石覆盖层的抗冲能力; (3)水位雍高引起的防洪问题: (4)一、二期基坑施工强度均衡性等。 一期基坑所占河床宽度与原河床宽度之比可采用0.4~0.6, 束窄后的河道设计平均流速不宜大于原河床的抗冲流速,且各期 工程量宜大体平衡。表9为部分工程一期基坑对原河床的束窄影 响情况。

表9部分工程一期基坑对原河床的束窄影响汇总表

4.0.7、4.0.8.面板堆石坝是我国近十年来发展最为迅速的一种 项型,它具有施工方便、填筑上升速度快等优点。尤其是对于流 量较大的河流,在截流后的第一年采用坝体临时断面挡水度汛, 可以减少围堰工程量。如沅水三板溪面板堆石坝在2003年10月 初截流后,在4个月时间内,填筑高度达93m,坝体上升速度达 24m/月。根据以往工程的经验,坝体的开始填筑时间主要受3 个因素的制约: (1)河床覆盖层的薄厚及围堰的防渗设计特点。 (2)截流前两岸趾板的开挖情况和基坑抽水结束后趾板线的 调整幅度。 (3)基坑内趾板混凝土的开始浇筑时间等。 汛前坝体临时断面所能达到的填筑高度主要从填筑工期、上 坝道路布置情况和料场布置情况等三个方面进行论证。 关于土石坝的初期导流方式,在设计中把握好三点: (1)流量较小的河流,从方便坝体填筑出发,宜选用围堰全 年挡水的导流方式 (2)对于流量较大的河流,经过分析地形地质条件可选用坝 体临时断面挡水度汛的导流方式 (3)对于流量很大的河流,经方案比较,面板堆石坝可选用 汛期基坑过水的导流方式,如天生桥一级等工程。 位于山区性河流上的混凝土坝工程,当河床覆盖层浅、汛期 流量比较大时CECS371-2014标准下载,可提出研究过水围堰方案

5.0.1导流程序是水利水电工程设计时,根据总进

5.0.1导流程序是水利水电工程设计时,根据总进度和主安天 键节点及其相应施工度汛形象编制的施工导流次序安排。导流程 序是施工导流规划的主线,与枢纽布置、永久建筑物型式、导流 方式、施工程序和施工总进度直接相关,是导流建筑物布置、截 流时段选择和施工总进度控制的重要因素。在进行导流程序规划 时,要根据枢纽布置和河床地形特征等首先研究导流方式,包括 一次拦断河床围堰导流方式和分期围堰导流方式,并控制好截 流、度汛、下闸蓄水封堵等关键环节

键节点及其相应施工度汛形象编制的施工导流次序安排。导流程 序是施工导流规划的主线,与枢纽布置、永久建筑物型式、导流 方式、施工程序和施工总进度直接相关,是导流建筑物布置、截 流时段选择和施工总进度控制的重要因素。在进行导流程序规划 时,要根据枢纽布置和河床地形特征等首先研究导流方式,包括 一次拦断河床围堰导流方式和分期围堰导流方式,并控制好截 流、度汛、下闸蓄水 封堵等关键环节。 5.0.2、导流程序设计不是孤立的、与导流建筑物施工工期、截 流时段、各年度度汛前永久建筑物施工形象等因素相互制约。因 此,要求对各期导流特点和相互关系进行系统分析,全面规划, 统筹安排。导流程序应明确各关键进度节点的起止时间和工程施 工形象等,为了简明扼要,还要列出导流程序表。 5.0.3·一次拦断河床围堰导流方式,导流泄水建筑物布置河床 外,导流程序相对简单。河床内枢纽建筑物施工从时间上分为初 期导流、中期导流和后期导流三个阶段。坝体临时挡水以前时段 划人初期导流阶段,坝体临时挡水至导流泄水建筑物完全封堵时 段划入中期导流阶段,导流泄水建筑物完全封堵后、永久泄洪设 施具备运用条件至工程完建划入后期导流阶段。导流程序设计 时,要统筹安排好开工、导流泄水建筑物施工、截流、导流挡水 建筑物施工,大坝临时断面挡水度汛、导流泄水建筑物封堵和蓄 水发电等施工工序和关键节点。已建工程如构皮滩、小浪底、二 滩、寺坪等,均采用围堰一次性拦断河床、隧洞导流方式。以构 皮滩为例,其导流程序为: 初期导流阶段:2002年7月1日至2004年10月,导流隧 洞施工,原河道泄流。2004年11月截流,12月上中旬完成上、

下游土石围堰。截流后,洪水由导流隧洞下泄。2005年1月完 成RCC围堰基础开挖,5月底完成RCC围堰混凝土浇筑,由 上、下游RCC围堰挡水度汛,洪水由导流隧洞下泄,10月大坝 基础开始浇筑混凝土。2006年5月底大坝溢流坝段混凝土上升 至高程440.00m,非溢流坝段混凝土上升至高程440.00~ 445.00m,RCC围堰挡水,洪水由导流隧洞下泄。2007年5月 底大坝溢流坝段上升至高程500.00m,非溢流坝段混凝土上升 至高程510.00~520.00m,4孔高程480.00m的导流底孔形成。 汛期洪水由导流隧洞、导流底孔和坝体预留缺口联合下泄。 中期导流阶段:2008年5月底大坝溢流坝段上升至高程 559.00m,非溢流坝段上升至高程569.00~579.00m;高程 543.00~550.00m大坝中孔形成。汛期洪水由导流隧洞、导流 底孔和放空孔联合下泄。9月底大坝溢流坝段上升至高程 578.00m,非溢流坝段上升至高程588.00~598.00m。11月初 导流隧洞下闸,洪水由导流底孔、放空孔和大坝中孔下泄。2009 年4月底完成导流隧洞堵头施工。5月底大坝溢流坝段上升至高 程620.00m,非溢流坝段上升至高程635.00~640.50m。汛期 洪水由导流底孔和大坝中孔联合下泄。8月大坝混凝土全线浇筑 至设计高程640.50m。 后期导流阶段:2009年9月初导流底孔全部下闸,水库蓄 水,洪水由大坝中孔和表孔下泄,导流底孔由闸门挡水度汛。12 月第一台机组发电。2011年8月工程完建

床内枢纽建筑物施工不仅从时间上分期,还应从空间上分期,导 流程序设计时,大多分二期导流或三期导流。导流分期越多,导 流工程量相对较大,主体工程(如大坝)施工连续性较差,对主 体工程施工特别是施工进度产生不利影响。二期导流方式一般先 修建混凝土纵向围堰和永久泄水建筑物,同时兼顾提前发电,一 期修建的永久泄水建筑物规模应满足二期过流及度汛要求;三期 导流方式一般先修建导流明渠和混凝土纵向围堰,第二期修建永

久泄水建筑物和发电广房,永久泄水建筑物规模满足三期过流和 度汛要求,第三期在导流明渠里修建非溢流坝段或少量的溢流坝 段。采用二期导流的工程有五强溪、凌津滩、丹江口等,采用三 期导流的工程有富春江、三峡、银盘、亭子口、水口和高坝 洲等。 以下是三峡工程分期围堰导流程序: 一期导流:导流时段为1993年10月至1997年11月。首先 采用一期土石围堰围护中堡岛及后河,形成一期基坑,在一期土 石围堰保护下挖除中堡岛,开挖后河修建导流明渠、混凝土纵向 围堰,并预建三期碾压混凝土围堰基础部分。同时在左岸修建临 时船闸,进行升船机、双线五级船闻及左岸1~6号机组厂房坝 段和厂房等开挖项目施工。江水仍由长江主河床下泄,主河床正 常通航。 二期导流:导流时段为1997年11月至2002年11月。1997 年11月实现天江截流后,立即修建二期上、下游土石横向围堰, 与混凝土纵向围堰共同形成二期基坑。在基坑内修建泄洪坝段、 左岸厂房坝段及水电站厂房等主体建筑物,继续修建双线五级船 闸及左岸1~6号机组厂房坝段和厂房等建筑物。二期导流期间, 江水由导流明渠下泄,船舶从导流明渠和左岸已建成的临时船闻 通行。 三期导流:导流时段为2002年11月至2009年。2002年汛 未完成二期上、下游土石围堰拆除,在导流明渠内进行封堵截 流,建造三期上、下游土石围堰,在其保护下修建三期上游碾压 混凝土围堰并形成三期基坑。在三期基坑内修建右岸厂房坝段和 右岸电站厂房,左岸各主体建筑物上部结构同时施工。明渠截流 后到水库蓄水前,船只从临时船闻通行。三期上游碾压混凝土围 堰建成后,导流底孔与泄洪深孔下闻蓄水。2003年6月,水位 蓄至135m,由三期上游碾压混凝土围堰与左岸大坝共同挡水, 第一批机组发电,双线五级船闸通航。长江洪水由泄洪坝段内的 22个导流底孔和23个泄洪深孔下泄。2006年,工程进入后期导

流阶段,封堵导流底孔,拆除三期碾压混凝土围堰至高程 110.00m(混凝土纵向围堰上纵段拆除至高程125.00m),大坝 全线挡水,右岸电站陆续投产发电,长江洪水由大坝泄洪深孔、 表孔及发电机组下泄,直至工程全部完建

6.1.1围堰设计在确保施工及安全运行的条件下,尽量考虑利 用当地材料,以求经济合理;同时要考虑尽量利用经济环保材 料,以求资源节约、环境友好;围堰设计方案不仅要考虑施工方 便,而且还要考虑后期拆除方便。大中型水利水电工程围堰设计 应对围堰型式、平面布置围堰断面结构及基础处理等进行多种 方案研究,并通过综合技术经济分析比较确定。 6.1.2围堰位置要考虑地形及地质条件,围堰防渗轴线一般选 择覆盖层较薄和基岩条件较好的部位,以减少围堰防渗处理工程 量,加快施工进度。围堰布置尽量避开两岸溪沟的影响。围堰布 置还要考虑围堰的水力学条件以及防冲要求,保证围堰安全稳定 运行。 6.1.3与永久建筑物相结合的围堰,不仅承担施工导流期挡水 任务,且在工程运行后成为永久建筑物的一部分,结合部分需同 时满足工程施工期和永久运行期的要求。如纵向围堰的坝体段及 导流墙等部位,结构设计应按永久建筑物标准设计,但应注意, 因围堰受力条件与永久建筑物不同,结合部位的断面尺寸可能会 由施工期控制;如上游围堰与土石坝的坝体结合,坝体一般要求 坝基需开挖清理,而堰基无开挖清理条件,此时上游围堰与坝体 结合部分应满足坝体稳定要求。心墙堆石坝的上游围堰一般与堆 石坝坝体结合布置,堰型通常采用土石围堰。如瀑布沟、糯扎渡 等工程的上游土石围堰,均作为堆石坝的一部分。分期导流的纵 向围堰一般尽量利用永久泄水建筑物的导墙,如三峡工程二期下 游纵向混凝土围堰高56.5m,与溢流坝段导墙相结合;汉江喜 河水电站拦河坝为碾压混凝土重力坝,施工导流采用分期围堰导 流方式,二期纵向围堰与永久冲沙闸的导墙结合,采用与坝体相

6.1.1围堰设计在确保施工及安全运行的条件下,尽量考虑利 用当地材料,以求经济合理;同时要考虑尽量利用经济环保材 料,以求资源节约、环境友好;围堰设计方案不仅要考虑施工方 便,而且还要考虑后期拆除方便。大中型水利水电工程围堰设计 应对围堰型式、平面布置围堰断面结构及基础处理等进行多种 方案研究,并通过综合技术经济分析比较确定。

同的碾压混凝土堰型。

6.1.4围堰安全监测设计应针对工程特点和存在的主

0.1.4围堰安全监测设计应针对工程特点和存在的主要安全可 题设置监测项目,能较全面反映围堰及其基础的工作状况,目的 明确、重点突出。监测断面和部位选择应有代表性。

6.2.1本条为围堰型式选择应

(1)为降低造价,利于环保,缩短工期,围堰型式选择应充 分利用当地材料和主体建筑物基础开挖料,在大中型水利水电工 程中应优先选用土石围堰,以便于填筑和拆除。 (2)为确保围堰基础满足堰体稳定和防渗要求,围堰型式选 择时,应结合围堰基础地质(含堰基覆盖层及基岩)条件,确定 符合实际地质条件的可靠处理方案。基础处理方案应尽量简化, 在保证施工质量的前提下,有利于加快围堰施工进度。对深覆盖 层上的高围堰,工期紧张问题突出,围堰防渗型式选择时需考虑 围堰施工工期的影响。围堰与岸坡或建筑物连接需满足防渗和稳 定要求。应视岸坡地形、地质条件和建筑物的结构特点选择连接 简便的接头型式。 (3)围堰为临时建筑物,通常围堰施工安排在一个枯水期修 筑至设计高程或度汛高程,以保安全度汛,因此,围堰施工工期 紧,故在选择围堰型式时,应考虑堰体结构简单、施工方便,在 保证围堰施工质量的前提下,有利于加快施工速度。 (4)按照筑堰材料的不同,围堰可分为土石围堰、混凝土围 堰、钢板桩围堰、浆砌石围堰及其他特种围堰等。不同的围堰型 式有其不同的适用条件,围堰型式必须与地基的地形地质条件相 适应。 (5)围堰是临时建筑物,设计标准不宜太高。在围堰型式选 择时要能适应防汛抢险施工需要,

6.2.2对不同围堰型式的适应性说明如下:

土石围堰的优点是可利用当地材料,堰基易于处理,施

形,花瓣形格体最大宽度30.67m,高度为29.87m。葛洲项工 程二期纵向围堰采用干地施工,先浇筑混凝土基座,上接钢板桩 格型围堰,圆筒形格体直径19.87m,高19.5m,在混凝土面上 安装钢板桩形成圆简格体,再回填砂砾石料。 4浆砌石、钢筋石笼等低水头围堰在中小型工程中使用 较多。 5·新安江、水口等工程的坝身导流底孔封堵采用混凝土叠 梁型式。甘肃大峡水电站的导流明渠封堵采用钢叠梁方式。三门 峡泄水底孔的改建采用特种钢围堰型式。这些围堰的设计和施工 之所以比较成功,关键在于细部结构设计和工序环节控制做得比 较好。 6.3围堰结构 6.3.1围堰具有使用期短、堰前水位时涨时落、高水位持续时 间短等特点,设计荷载只需考虑正常情况。对于河床狭窄且河床 覆盖层比较浅的工程。一般是上游围堰越高, ,导流建筑物的总费 用越省。 6.3.3深厚覆盖层围堰基础的混凝土防渗墙,宜进行应力应变 分析,并据此确定混凝土的强度等级。随着水利水电开发的深 入,会有较多的深厚覆盖层上的高围堰、 深基坑水利水电工程出 现,如目前在建的乌东德水电站,上游土石围堰堰体基础覆盖层 深度一般为52.4~65.5m,最大深度72.8m,最大堰高约67m; 堰基采用厚1.2m塑性混凝土防渗墙,防渗墙最大深度为94m, 围堰和基坑边坡的联合深度高达155m,相当于100m级的土石 坝。围堰基础深厚覆盖层组成一般较复杂,因此一般进行有限元 应力应变计算。应力应变计算采用非线性弹性应力应变关系分 析,也可采用弹塑性应力应变关系分析。有限元计算参数一般由 试验测定,并结合工程类比选用。

形,花瓣形格体最天宽度30.67m,高度为29.87m。葛洲坝工 程二期纵向围堰采用干地施工,先浇筑混凝土基座,上接钢板桩 格型围堰,圆筒形格体直径19.87m,高19.5m,在混凝土面上 安装钢板桩形成圆简格体,再回填砂砾石料。 4浆砌石、钢筋石笼等低水头围堰在中小型工程中使用 较多。 5·新安江、水口等工程的坝身导流底孔封堵采用混凝土叠 梁型式。甘肃大峡水电站的导流明渠封堵采用钢叠梁方式。三门 峡泄水底孔的改建采用特种钢围堰型式。这些围堰的设计和施工 之所以比较成功,关键在于细部结构设计和工序环节控制做得比 城

6.3.4根据《水利水电工程施工组织设计规范》(S)

《碾压式士石坝设计规范》(SL274)的规定,确定相应的安全

1混凝土重力式围堰应力计算通常按材料力学公式计算。 对于按3级建筑物设计的围堰宜用平面问题的有限单元法求解堰 体和基础的应力及位移,计算公式参见有关混凝土坝的应力计算 公式。围堰系临时建筑物,混凝土重力式围堰施工期堰趾垂直应 力允许有小于0.1MPa的拉应力,运行期堰基截面允许拉应力 0.1~0.15MPa,堰体截面允许拉应力0.2MPa。葛洲坝二期纵 向围堰系3级建筑物,围堰采用混凝土基座上插钢板桩格型围 堰,最大高度38.5m,混凝土基座高19m,堰基截面计算拉应 力为0.12MPa;清江隔河岩水电站上游碾压混凝土过水围堰,

最大高度42m,堰基截面设计计算拉应力达0.15MPa,围堰运 行4年,未发现异常情况。 2混凝土围堰稳定计算内容及计算方法可参照混凝土坝相 关设计规范中有关公式。 3混凝土围堰由于工期紧,施工期间降温措施不太完善: 完建后立即投入使用等因素,运行期间会受到外部荷载和内部温 度应力的双重作用,计算时宜考虑施工期温度应力。 4混凝土纵向围堰在围堰挡水发电期间会发生双向挡水的 工况,结构计算中应对双向挡水的部位进行复核。

5m/s以内,可采用铅丝笼块石或大块石(粒径0.5~0.8m)保 护;流速5~7m/s,可采用钢筋笼块石、加筋块石、特大块石 (重3~5t)保护;流速7~10m/s,可采用浆砌块石、混凝土块 保护。工程实践证明,土石过水围堰仅用单宽流量衡量设计指标 尚不够全面。 例如:清江隔河岩工程下游土石过水围堰轴线长200m,堰 顶过流量8000m/s时,堰顶单宽流量40m/(s·m),堰顶及 下游坡水深8.5~7.5m,最大流速10.2m/s;堰顶过流量 13700m/s,单宽流量68.5m3/(s:m)时,堰顶及下游坡水深 11~10m,最大流速7.3m/s,说明围堰过流量超过8000m/s, 堰顶及下游坡水深增大,形成潜堰,流速反而减小。因此,采用 单宽流量和流速衡量土石过水围堰设计指标较为全面。土石围堰 过水单宽流量大于40m"/(s:m),流速大于10m/s,需存细分 析围堰过水水力条件,并通过水工模型试验研究采取防冲措施以 确保安全运行。广西红水河大化水电站土石过水围堰高17.5m, 设计过流量8420m/s,最大单宽流量104m²/(s:m),流速 11.6m/s,采用3.3m×2m,厚0.7m混凝土板保护,实际过流 量5140m²/s,最大单宽流量70.4m²/(s·m)。贵州省普定水电 站土石过水围堰高15.5m,设计过流量3890m/s,最大单宽流 量75m²/(sm),流速12.5m/s,采用3m×3m,厚0.5m混凝

土板保护,实际过流量2600m/s,最大单宽流量53m²/(s· m)。上述土石过水围堰虽然单宽流量大于40m/(s·m)或流 速大于10m/s,但运行实践证明,采用的防冲保护措施效果 良好。 国内部分土石过水围堰工程防护设计统计见表10。 6.3.9为了防止横向水流作用下土石过水围堰护面结构块体从 侧面翻起而破坏,过水围堰与两岸基础应采取防冲措施。 6.3.10强调3级土石围堰的防渗体顶部应预留竣工后的沉降超 高。在确定围堰顶部高程时,需要考虑波浪高度、沉陷量、安全 超高和其他水力因素,其中,波浪高度和沉陷量计算可按《碾压 式土石坝设计规范》(SL274)计算选取,安全超高值也取自SL 274。其他类型围堰如钢板桩格型围堰、框架填石围堰等安全超 高值可按土石围堰值取用,折冲水流和冰塞等水力因素需结合试 验和现场等实际情况确定。 6.3.11强调过水围堰堰顶高程按围堰挡水期设计洪水的静水位 加波浪高度确定,不计安全超高值。为了降低过水围堰的保护难 度和工程量,过水围堰上部经常设置子堰,此时子堰堰顶高程按 围堰挡水期设计洪水静水位加波浪高度确定,过水堰体顶高程根 据子堰高度相应降低。国内部分工程过水围堰设计挡水位与子堰 高度见表11。 6.3.12围堰运行期必须对堰体、岩基及两岸堰肩、堰趾等部位 进行裂缝、显堂变形、拇陷、显常渗水、翻砂冒水油刷等全面

土板保护,实际过流量2600m/s,最大单宽流量53m/(s m)。上述土石过水围堰虽然单宽流量大于40m/s·m)或流 速大于10m/s,但运行实践证明,采用的防冲保护措施效果 良好。 国内部分土石过水围堰工程防护设计统计见表10。 6.3.9为了防止横向水流作用下土石过水围堰护面结构块体从

6.3.11强调过水围堰堰顶高程按围堰挡水期设计洪水的

加波浪高度确定,不计安全超高值。为了降低过水围堰的保护难 度和工程量,过水围堰上部经常设置子堰,此时子堰堰顶高程按 围堰挡水期设计洪水静水位加波浪高度确定,过水堰体顶高程根 据子堰高度相应降低。国内部分工程过水围堰设计挡水位与子堰 高度见表11。

进行裂缝、异常变形、陷、异常渗水、翻砂冒水、冲刷等全面 的巡视检查,汛期应加强巡视检查工作。围堰监测一般应设置下 列外部安全监测项目:①堰体垂直位移和水平位移;②上、下游 水位;③围堰堰基、堰体和两岸渗流量。 对于3级围堰,一般设置内部水平位移、应力应变和渗流等 安全监测项目:①土石围堰监测堰体内部水平位移及土体应力、 应变,总应力及孔隙水压力;防渗墙应力、应变;堰基渗透水压 力监测等;②混凝土围堰监测堰体及堰基应力、应变,以及渗透 水压力等。

内部分工程过水围堰设计挡水位与子

6.3.13根据永久建筑物运行要求,确定围堰拆除时间、

.3.13根据永久建筑物运行要求广州大道北商住楼基坑支护施工组织设计,确定围堰拆除时间、范围 方法等。

6.4.1围堰基础处理主要满足强度和防渗要求,对土石围堰可 放缓堰坡以适应地基要求,但渗流控制(包括渗透稳定和控制渗 流量)是围堰基础处理设计的关键。建在岩石基础上的围堰主要 是控制沿断层及裂隙节理等构造带的渗漏与冲蚀,并需降低两岸 堰肩的浸润线,避免因为裂隙漏水,增高浸润线,影响两岸堰肩 的稳定性。建在砂砾覆盖层基础上的围堰,则需控制渗流量及基 础的渗透变形,并降低堰体及堰肩的浸润线,防止堰基渗透破 坏,保证堰体稳定。围堰基础砂砾石覆盖层的防渗处理采用垂直 防渗可较完全地截断堰基渗流,技术上可靠,对属3~4级建筑 物的围堰宜优先选用。对于砂砾石覆盖层较深的围堰基础,垂直 防渗体应嵌入相对不透水岩层。若采用悬挂式的防渗体,虽可增 加渗径长度,但对减少渗流量和降低下游出逸坡降,效果不显 著,一般上部用防渗墙,下部接防渗惟幕嵌入相对不透水岩层 水平防渗铺盖施工简便,但必须结合下游排水减压设施,才能有 效地解决堰基渗透问题。当堰基砂砾石渗透系数较大时,用黏土 铺盖防渗可靠性较差。因此,对围堰基础砂砾石覆盖层的防渗处

理方案应视砂砾石层的深度、级配情况、渗透特性、围堰型式、 施工及后期拆除条件等综合分析选定。

围堰堰基覆盖层防渗处理可采月

(1)截水槽适用于堰基砂砾石覆盖层厚度15m以内的土石 围堰,采用开挖至基岩或相对不透水层,回填防渗土料或其他防 渗材料。截水槽的底宽根据挡水水头、回填土料及其与基岩接触 面的允许渗透坡降和开挖施工条件确定。对于黏土截水墙,截水 槽底宽一般为3~5m,边坡1:1~1:1.5,土料和基岩接触面 的允许坡降,一般砂壤土取3,壤土取3~5,黏土取5~10。例 如:长江葛洲坝工程二江上游土石围堰高度14m,堰基砂卵石 覆盖层厚719m,渗透系数200~300m/d,采用4m索铲开挖 截水槽,开挖边坡1:1,底宽6m,挖至最深处,遇流沙层,下 放钢板沉井(宽3m,长15m)至基岩回填黏土截水墙,围堰运 行防渗效果良好。黄河上游龙羊峡、李家峡、公伯峡三座大型水 电站上游围堰的河床覆盖层厚度都在10m以内,龙羊峡上游围 堰截流后,在堰体上游布置了3排幕灌浆进行临时防渗,然后 开挖截水槽,浇筑了一道高56m、厚1.2m的刚性混凝土墙,该 围堰经受了1981年特大洪水的考验。李家峡和公伯峡均选择上 钱堤截流,闭气后又对堤补灌了一些沥青,然后进行基坑抽水 和防渗墙基础开挖。在混凝土截水墙浇筑期,临时排水量比较大。 (2)高压喷射灌浆由于施工方便、施工速度快,造价低等优 势,目前已在堰基防渗中大量应用。高压喷射灌浆适用干粉土、 砂土、砾石、卵(碎)石等松散透水地层。根据一些工程实践经 验与试验资料,堰基砂砾石层采用高压喷射灌浆一般控制砂砾石 厚度小于40m,且卵石最大粒径小于40cm。例如,广东省珠江 飞来峡工程在厚度25m的砂砾石覆盖层和河南省黄河小浪底工 程在厚度25m的夹黏性土砾卵漂石覆盖层中进行高压喷射灌浆 试验,通过围井开挖检查、取样做压水及注水试验,结果表明, 防渗效果符合设计要求。二滩水电站上游土石围堰最大堰高约 56m,河床覆盖层最大厚度34m,自上而下分为4层,第1层为

砂卵石,粒径3~5cm;第2层为粉质黏土层,第3层为砂卵石 夹砂,粒径8~12cm,顶底部有直径0.5~1.0m的块石:第4 层为块碎夹砂卵石,粒径5~13cm,局部有架空现象,常含1.0 3.0m的孤石;堰基防渗采用高压旋喷灌浆防渗墙,高喷墙最 大深度44m,运行中未见明显渗水。 高压喷射灌浆有旋喷、摆喷和定喷三种基本形式。目前常用 的高压喷射灌浆结构布置型式有4种:定喷折接、摆喷折接或对 接、旋喷摆喷或旋喷定喷搭接、旋喷套接。选择时应注意以下几 点:①定喷和小角度摆喷适用于粉土和砂土地层,大角度摆喷和 旋喷适用于淤泥质土、粉质黏土粉土、砂土、砾石、卵(碎) 石等松散透水地基或石渣填筑体,②承受水头较小的或水头虽较 大但历时短暂的地层,可采用摆喷折接或对接、定喷折接型式; ③在卵(碎)砾石地层,深度小于20m时,可采用摆喷对接或 折接型式,对接摆角不宜小于60,折接摆角不宜小于30;深 度大于20~30m时某塔吊基础及安拆专项方案施工组织设计,可采用单排或双排旋喷套接、旋摆搭接型 式;当深度大于30m时,一般采用双排或三排旋喷套接型式或 其他形式。 (3)在可灌性较好的砂砾石地基上也可采用灌浆防渗惟幕防 渗,例如,浙江省富春江水电站三期下游土石围堰高度12m, 堰基砂砾石覆盖层厚 15m,采用水泥灌浆 (二排孔)处理; 黄河龙羊峡水电站上游土石围堰高度53m 堰基砂明石覆盖层 厚13m,采用水泥灌浆(三排孔)处理;葛洲坝一期土石纵向 围堰下游横向段高度21m,堰基砂砾石覆盖层厚8~16m,采用 水泥黏土灌浆(三排孔)处理,围堰运行实践表明,灌浆防渗可 满足要求;云南天花板水电站上游围堰高度42m,堰基砂砾石 覆盖层厚16m,采用水泥灌浆(二排孔)处理;四川乡城水电 站围堰、青海直岗拉卡水电站一期围堰堰基均采用过惟幕灌浆。 砂砾石地基采用灌浆防渗幕防渗技术曾一度由于混凝土防渗墙 技术的快速发展,使用逐渐减少,但近年来随着技术的进步和工 程建设的需要,在江河堤防、病险水库的防渗加固和围堰工程中

防渗惟幕灌浆应用逐渐增多。目前灌浆技术发展了控制性惟幕灌 浆、膏状浆液灌浆等技术。控制性幕灌浆技术是利用水泥浆液 和化学浆液分别从孔内灌入加固处理的基础中,使两浆液产生速 凝化学作用,从而达到防渗目的,是浅层灌浆加固技术、精确控 制水泥浆液凝固技术和水泥灌浆防水堵漏技术等三项新技术的组 合,具有施工快,造价低等优点。例如:洪家渡水电站围堰防渗 处理采用了控制性雌幕灌浆技术,上下游一期围堰防渗面积 1916m²,仅用18d时间即全部完成,基本无大的漏水,运行情 况良好。膏状浆液是一种象牙膏状浆液,在外力挤压下可流动, 无外力时仅靠自重不流动,对大空隙地层、 高流速地下水的不利 条件,具有良好的适应性和可控制性。膏状浆液灌浆曾在小湾水 电站上游围堰堰基防渗中使用。灌浆孔3排,最大灌浆深度 50m,深入基岩深度5m。 (4)采用铺盖防渗处理时,堰基覆盖层渗透系数不宜太大 且无大的集中渗漏带和通道,因为覆盖层地层如有透镜体、夹 层,纵向、横向、深度方向不均匀,甚至有架空情况,铺盖各部 位承受渗透压力不同,容易遭受破坏,渗透系数太大的堰基渗流 已不符合达西定律,而类似于管道的压力流,此时,渗透途径已 不起作用,只有作垂直防渗才能防止渗透破坏。铺盖可减少渗流 量和渗透水压力,常与下游排水减压设施联合作用,以有效地控 制堰基渗流。例如:湖北省丹江口水利枢纽二期上游土石围堰最 大高度44m,堰基砂卵石覆盖层厚度14m,表层为中细砂,渗 透系数25~55m/d,下层为砂卵石,渗透系数达103~294m/d, 采用黏土心墙内铺盖(在堰体底部)防渗,铺盖在低土石围堰保 护下干地施工,铺盖长度按4倍水头,厚度采用靠心墙处为4m 首端2m,围堰运行防渗效果良好。铺盖防渗不宜用于土石纵向 围堰和土石过水围堰,对上游土石过水围堰,若围堰顶过水时 上游坡脚处的流速小于1m/s,且采取措施能有效地防止铺盖的 土体受水流的冲刷,也可采用铺盖防渗。铺盖设计要求系根据 (碾压式土石坝设计规范》(SL274一2001)提出,在保证堰基渗

©版权声明
相关文章