二期围堰施工组织设计

1、西藏拉萨河直孔水电站二期导截流施工吴建军 任跃勤（中国水利水电第七工程局.四川 温江）摘 要:在西藏藏直孔水水电站建建设过程程中，水水电七局局、基础础局联营营体与设设计、监监理、业业主，根根据工程程实际采采用新技技术、新新工艺，保保证二期期导截流流按时完完成，为为20006年首首台机发发电奠定定了基础础。关键词:二二期导截截流；截截流计算算与备料料；截流流施工1 工程程概况西藏拉萨河河直孔水水电站枢枢纽建筑筑物由混混凝土坝坝、堆石石坝、引引水系统统及岸边边厂房系系统组成成。工程程主河床床为混凝凝土坝，最最大坝高高44.60m，左左岸为碎碎石土心心墙堆石石坝，最最大坝高高44.60mm，正常常蓄

2、水位位为38888.00mm，总库库容为22.244亿m33，调节节库容11.077亿m33，具年年调节性性能，电电站采用用混合式式开发，设设计水头头30.00mm，装机机容量44255MW，多多年平均均发电量量4.007亿kkwhh。2 二期期导截流流设计2.1 导导流设计计二期导流时时段划分分两个时时段，第第一导流流时段220055年100月220066年2月月，采用用二期围围堰挡水水，河水水全部由由一期导导流底孔孔、永久冲砂砂底孔泄泄流；第第二导流流时段220066年3月月主汛汛期，采采用左岸岸堆石坝坝坝体挡挡水，河河水全部部由一期期导流底底孔、永永久底孔孔泄流。根据导流时时段划分分，导

3、流流标准为为枯期导导流和汛汛期导流流。枯期期导流标标准、流流量Qpp=5%=1992.000m3/s，上上游横向向围堰堰堰前水位位38554.550m，下下游横向向围堰堰堰后水位位38551.664m；汛期导导流标准准、流量量Qp=2%=25330.000m3/s，上上游横向向围堰堰堰前水位位38669.335m，下下游围堰堰堰后水水位38856.60mm。2.2 截截流设计计二期截流标标准、流流量Qp=220%=2600.000m3/s，截截流时间间20005年110月220日，上上游横向向围堰堰堰前水位位38555.008m，下下游横向向围堰堰堰后水位位38552.000m。截流施工方方法

4、为单单戗立堵堵法。2.3 围围堰设计计二期围堰设设计挡水水时段220055年100月220066年2月月，二期期围标准、流流量Qp=100%=5255.000m3/s（110月份份平均流流量），上上游横向向围堰堰堰前水位位38556.550m，下下游横向向围堰堰堰后水位位38552.882m。2.4 围围堰设计计参数确确定二期围堰平平面布置置建筑物物：上游游横向围围堰、下下游横向向围堰和和纵向围围堰。上游横向围围堰位于于上游坝坝体外，围围堰轴线线分为两两段，轴轴线OAA段与00#导墙平平行，AAB段与与坝轴线线成100夹角，左左岸偏向向上游，轴轴线OAA段桩号号00085.71mm，OAA段长

5、88.377m，围围堰轴线线长度为为1244.277m。下游横向围围堰轴线线与坝轴轴线平行行布置，与与号混凝凝土导墙墙相接。下下游横向向围堰轴轴线桩号号0+1117.70mm，围堰堰轴线长长度1448.992m。二期纵向围围堰，利利用一期期纵向混混凝土导导墙作二二期纵向向围堰。（1） 上上游横向向围堰上游横向围围堰为枯枯水期低低水围堰堰，戗堤堤与堰体体相结合合，戗堤堤轴线位位于围堰堰轴线上上游侧，轴轴线距离离3.000m。堰堰顶高程程38557.000m，最最大堰高高9.000m，堰堰顶宽99.500m，堰堰体上游游面坡比比1：22.000，下游游面坡比比1：11.500，施工工过程上上、下游

6、游坡比按按填筑料料自然稳稳定坡比比控制。戗戗堤顶高高程38855.50mm，戗堤堤顶宽55.000m，戗戗堤上、下下游面坡坡比均为为1：11.000。戗堤堤用石碴碴料，堰堰体加宽宽、加高高用砂卵卵砾石料料填筑。（2） 下下游横向向围堰下游横向围围堰为枯枯水期低低水围堰堰，戗堤堤与堰体体相结合合，戗堤堤轴线位位于围堰堰轴线下下游侧，轴轴线距离离3.225m。堰堰顶高程程38553.550m，最最大堰高高5.550m，堰堰顶宽110.000m，堰堰体上游游面坡比比1：22.000，下游游面坡比比1：11.500。戗堤堤顶高程程38552.550m，戗戗堤顶宽宽8.000m，戗戗堤上、下下游面坡坡比

7、1：1.550。戗戗堤用石石碴料，堰堰体加宽宽、加高高用砂卵卵砾石料料填筑。（3） 纵纵向围堰堰二期纵向围围堰，利利用一期期已施工工的混凝凝土左导导墙作为为二期纵纵向围堰堰。2.5 围围堰防渗渗设计2.5.11 围堰堰基础流流流计算算围堰基础渗渗流计算算，采用用公式如如下：Q=KB（MMT）H/（22b+MM+T）1/22围堰施工时时段20005年年10月月111月，枯枯期导流流流量QQ=1992.000m33/s，上上游横向向围堰堰堰前水位位38554.550m，基基础漂卵卵石层渗渗透系数数的大值值K=66.94410-22cm/s，基基础冰水水积卵砾砾石层渗渗透系数数的大值值K=22.70

8、010-22cm/s，覆覆盖层深深度300.000m，堰堰体防渗渗采用斜斜墙、铺铺盖防渗渗，防渗渗斜墙底底宽1.00mm，；堆堆石坝基基础防渗渗墙从左左至右已已施工至至桩号（坝坝）0+1822.400m，围围堰渗流流计算，详详见表221。围堰渗流计计算表表21堰前水位（m）堰后水位（m）渗流量（mm3/s）3854.503853.500.84223852.501.19113851.501.45993850.501.68552.5.22 围堰堰防渗设设计（1）围堰堰堰体防防渗设计计上游横向围围堰堰体体迎水面面，采用用粘土斜斜墙、铺铺盖防渗渗。下游横向围围堰堰体体背水面面，采用用粘土斜斜墙、铺铺盖

9、防渗渗，以减减小基坑坑水流流流速和坝坝体砂卵卵石抛填填料漂移移，保证证水下抛抛填料施施工质量量。（2）围堰堰基础防防渗设计计根据围堰的的渗流计计算，围围堰截流流后的渗渗流量小小，围堰堰堰基不不做防渗渗处理，二二期基坑坑为不排排水基坑坑。3 截流流计算与与备料根据二期导导、截流流施工总总平面布布置，现现场的地地形条件件和水文文气象条条件，二二期截流流采用左左、右岸岸提前预预进占，上上、下游游围堰均均采用单单戗进占占，龙口口进占为为单戗立立堵法施施工。3.1 截截流水力力学计算算依据（1） 束束窄河床床水位壅壅高计算算分期导流围围堰束窄窄河床后后，即先先假设上上游水位位Ho天然水水流发生生改变，在

10、在围堰上上游产生生水位壅壅高，其其值可采采用如下下近似公公式计算算，算出出Z值，以以Zttcp与所所设Hoo比较，逐逐步修改改Ho值直至至接近ZZtccp值。计计算公式式如下：Z=vc22/22gvvo2/2ggvc=Q/WcWc=bcctcp （2） 龙龙口的水水力计算算龙口水力计计算按照照龙口为为梯形或或三角形形过水断断面的宽宽顶堰，用用简化宽宽顶堰公公式计算算龙口泄泄流量。计计算水位位时，假假设龙口口上游水水位与导导流底孔孔及冲砂砂底孔水水位相等等，其总总泄流量量为截流流设计流流量2660.000m33/s，根根据一期期围堰截截流后造造成的河河床束窄窄引起的的水力学学指标变变化后的的的流

11、量量、水位位变化曲曲线计算算出在截截流期间间的上游游水位即即导流底底孔及底底孔泄水水水位，以以此求出出导流底底孔与底底孔的分分流量。龙口不同宽宽度的泄泄水曲线线计算公公式为：Q龙mbb（2gg）1/2h03/2 （3） 计计算导流流底孔和和底孔的的泄流曲曲线计算公式如如下：Q导流底孔孔mbb（2gg）1/2h03/22 Q底孔mmb（22g）11/2hh03/22 3.2 龙龙口分区区特性截流合龙过过程中的的水力条条件随戗戗堤进占占为变值值，各区区抛投料料物的粒粒径按照照可能出出现的最最不利水水力条件件计算，并并参考其其他工程程实例调调整。其其计算公公式如下下：DVV2/22gK2（m）3.3

12、 戗戗堤、截截流备料料备料基本原原则：“利于环环保、保保护生态态、节约约投资、方方便施工工”，二期期截流备备料充分分利用施施工区域域内开挖挖爆破弃弃碴和临临建拆除除块料，机机械采集集、人工工加工堆堆存备用用，满足足龙口抛抛填大块块料需要要。4 截流流施工4.1 截截流施工工道路布布置二期导截流流工程施施工，沿沿左岸上上、下游游各布置置一条施施工干道道，路面面宽100m，最最大纵坡坡为100%，路路面为砂砂卵砾石石路面，右右岸戗堤堤预进占占利用一一期上游游横向围围堰现有有道路，在在导截流流系统启启动前完完成右岸岸上横围围堰预进进占、裹裹头的施施工。4.2 截截流材料料参数（1）围堰堰进占石石碴料

13、场场石碴料场位位于右岸岸下游，料料源为右右岸C标大坝坝、厂房房基础爆爆破开挖挖石碴料料，储量量和级配配满足截截流施工工需要，运运距2.50kkm。（2）龙口口抛填大大块体料料根据水力学学计算龙龙口最大大抛填料料粒径为为依据，备备料原则则充分利利用施工工区内的的弃碴和和不破坏坏当地生生态资源源为基本本原则，龙龙口抛填填大块体体料为防防渗墙施施工拆除除钢筋混混泥土导导向槽（断断面面积积长宽11.5001.550m），采采用人工工手风钻钻解小、打打眼穿钢钢丝绳连连结成串串作为龙龙口抛填填料，备备打眼钢钢筋混凝凝土块体体料12203块块，龙口口直接自自卸不打打眼的混混凝土块块体料6603块块，共计计混

14、凝土土方量224000m3，堆存存在左岸岸下游道道路侧，运运距为00.500km。（3）防渗渗土料场场防渗土料场场为碎石石土心墙墙堆石坝坝主体工工程施工工料场，位位于右岸岸坝轴线线上游，储储量和含含粘量满满足填筑筑施工需需要，运运距3.50kkm。（4）围堰堰培高、加加宽砂卵卵砾石料料场砂卵砾石料料场，位位于左岸岸碎石土土心墙堆堆石坝主主体工程程施工坝坝壳料场场，储量量和质量量满足要要求，运运距0.50kkm。4.3 截截流施工工二期导截流流工程施施工，导导流条件件：右岸岸溢流坝坝段内设设置三个个导流底底孔（3378m、底底板高程程38552.000m）和和永久冲冲砂底孔孔（145m、底底板高

15、程程38551.000m）联联合导流流，导流流引渠底底板高程程38552.000m；截流条条件：上上围堰轴轴线河床床底高程程38448.000m。二期截流施施工难点点：（11）导流流分流条条件差，水水位雍高高至38852.00mm以上才才能分流流；（22）龙口口上下游游水位差差大，河河床底漂漂卵砾石石层基础础淘刷严严重，龙龙口护底底难度、强强度加大大；解决决以上问问题的方方法：（11）上围围堰采用用宽戗截截流，以以分散水水流落差差，改善善龙口水水流条件件；（22）采取取双戗截截流，下下游围堰堰跟进进进占，以以分担上上游围堰堰落差和和减小龙龙口流速速；（33）加大大龙口段段块料抛抛投强度度，减少

16、少龙口基基础淘刷刷和水位位落差。4.3.11 左、右右岸预进进占和龙龙口预留留右岸预进占占采用石石碴料戗戗堤，分分层填筑筑碾压，戗戗堤顶高高程38857mm，裹头头用铅丝丝石笼串串护底，混混凝土块块体串护护面和钢钢筋石笼笼串压项项，形成成右岸预预进占裹裹头，戗戗堤防渗渗采用粘粘土斜墙墙、心墙墙相结合合防渗体体，预进进占轴线线长度550m。左岸预进占占采用砂砂卵砾石石戗堤进进占，戗戗堤顶高高程由338577m降至至38555.550m，戗戗堤防渗渗采用粘粘土斜墙墙防渗，预预进占轴轴线长度度44.27mm。龙口预留宽宽度300m。4.3.22 截流流施工龙口截流施施工，于于20005年110月11

17、9日早早晨8：00时时开始，于于当日晚晚上100：000时完成成截流和和导流，历历时144h，投投入的机机械设备备：混泥泥土大块块体堆料料场166t吊车车3台、115t运运输车辆辆15台台，石碴碴料场33m3装截机机3台、110t运运输车辆辆30台台，龙口口工作面面TY2220推推土机22台、11.2mm3液压式式反铲22台、YYZ188J自行行式振动动碾1台台。（1）龙口口进占、截截流龙口分为上上龙口和和下龙口口戗堤进进占，上上龙口领领先下龙龙口2mm，上龙龙口抛填填料为钢钢筋混凝凝土串块块，抛投投方向向向上游倾倾斜，抛抛投机具具为推土土机和反反铲；下下龙口抛抛填料为为铅丝石石笼串、钢钢筋石

18、笼笼串护脚脚，石碴碴料填充充断面推推进；龙龙口进占占、合龙龙最大抛抛投强度度7199m3/h，平平均抛投投强度4472.50mm3/h，龙龙口进占占、截流流实测流流速详见见表41。上游围堰龙龙口进占占、截流流实测流流速表表41流量（m3/ss）水位（m）水面宽（mm）流速围堰上游围堰下游信号数（次次）/秒秒V2003853.163851.8323.016/3003.142003853.703851.7019.417/3003.332003853.753851.6918.518/3113.422003853.803851.6817.318/3003.531983853.903851.6816.5

19、18/3003.531983853.953851.6815.219/3223.611963854.003851.6812.820/3223.801933854.053851.6712.020/3113.931893854.083851.679.821/3114.121893854.203851.668.7计算4.861893854.353851.667.0计算5.721893854.703851.656.0计算6.221893854.753851.655.1计算6.931893854.803851.640.8计算7.821893854.823851.640备注1、仪器型型号LSS253A旋旋浆

20、型式式（仪器器编号00104476），测测量范围围0110m/s。2、计算公公式V=0.22945520信号数数/T（秒秒）+00.0001。3、本次测测流为岸岸边水面面流速。（2）围堰堰培厚、加加高围堰截流断断面培厚厚，采用用级配砂砂卵砾石石料沿围围堰上游游面抛填填，用以以堵塞戗戗堤中的的透水通通道、培培厚围堰堰断面；围堰加加高料采采用石碴碴料加高高和用以以围堰下下游断面面加宽，推推土机平平整、自自行式振振动碾碾碾压密实实。5 围堰堰闭气围堰闭气采采取堰体体防渗、堰堰基不作作防渗的的原则，堰堰体防渗渗在围堰堰培厚、加加高后进进行，防防渗采用用粘土斜斜墙、铺铺盖防渗渗，施工工采用110t自自卸汽车车向上游游卸料、反反铲抛料料的施工工方