施工导流方案

3．3施工导流与水流控制

3．3．1导流规划

1． 枢纽工程施工导流总方案

皂市水库坝址位于低山丘陵区，河谷切割呈“U”型、系典型山区性河流。枢纽施工导流采用河床一次断流、隧洞导流加过水围堰的方案。即枯水期导流隧洞导流，围堰挡水，围护基坑干地施工；汛期导流隧洞和其它泄水建筑物，联合泄流，允许淹没基坑；施工导流后期隧洞封堵，由大坝泄水建筑物泄流的导游方式。

2． 导流隧洞施工导流方案

导流隧洞工程是皂市枢纽施工导流中的一个关键项目。隧洞全长：76.921m，进口底板高程74m，坡降4.7‰，承担枢纽工程施工期主要泄流任务。包括本合同工程出口明渠、导流洞明洞段，金家沟蹦坡体处理，邓家嘴护岸等主体工程及出口明渠围堰等临时工程施工内容。工程将于2001年9月28日开工，2002年9月8日完工，总工期345天。出口明渠围堰围护出口明渠，为以上工程创造干地施工条件。

1）导流隧洞进口明渠施工导流围堰施工方案：

经认真研究招标文件和踏勘现场，结合主体工程施工总方案、总进度要求，制定导流洞出口明渠工程施工导流围堰施工方案。 导流洞出口明渠施工采用二期导流方案。一期做枯水期土石围堰，围护包括隔流堤在内的出口明渠施工区，挡水时段为2001年11月

~2002年3月，左岸河床泄流。二期做全年围堰，利用已建隔流堤作围堰纵向段，横向段接隔流堤尾部与右岸边坡相交作。全年横向土石围堰挡水时段为2002年4月~2002年9月，左岸河床泄流。

a.枯水期土石围堰

根据施工总进度，2001年9月底进场，10月份以不破坏沿江公路为前提进行出口明渠水部分及山坡体开挖，并利用开挖出碴，开始填筑枯水期土石围堰。围堰于10月下旬形成具备挡水条件。在围堰围护下需要完成与主体土石围堰施工相关的4个关键项目施工：

出口明渠导流堤施工至▽85m高程（将被利用作全年围堰的一部分）

0+506.517~0+526.517段1.5m厚明渠底板砼浇至▽72m(将被利用作全年围堰堰基)

0+526.517~0+546.57段砼面体施工。（将被利用作全年围堰堰基） 0+526.517~0+546.57段出口明渠右侧▽85m以下砼护坡。 b全年围堰

2002年3月下旬开始拆除枯水期围堰，并利用拆除出碴及明渠小坡的开挖出碴填筑全年土石围堰，4月上旬围堰形成。2002年8月底导流洞为出口明渠沿江，明渠的及洞身施工创造干地条件。2002年8月底导流洞主体工程完工。分、在征得业主、监理单位同意准备拆除围堰。

导流标准：

皂市水利枢纽属于一等工程，按照水利部颁发《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ328－89）规定，保护永久建筑物施工的导流建筑物一般为Ⅳ级临时建筑物，保护导流建筑物施工的围堰为Ⅴ级临时建筑物。据此，导流隧洞为Ⅳ级临时建筑物。导流隧洞出口枯水围堰及全年围堰均为Ⅴ级临时建筑物。结合招标文件要求查《水利水电工程施工组织设计规范》取定导游标准：见表3.3－1。

表3.3－1 导流围堰设计洪水标准

3．3．2导流建筑物设计

1． 导流建筑物布置

1） 出口明渠枯水期土石围堰布置

为尽量减少河床束窄程度，有利于河水顺利下泄，枯水

围堰内坡脚距隔流堤3m布置，围堰下游转角采用圆弧顺利过汛，坝利于防冲。围堰堰顶宽度3m，堰顶高程▽78.15m，轴线长度135m，具体布置详见图3.3.1《导流洞出口明渠施工导流布置图1/2》。

2） 出口明渠全年围堰布置：

全年围堰纵向利用已完成的出口明渠左侧墙及隔流域

横向为土石围堰，左岸接隔流堤尾部，右岸与明渠右侧

边坡相交。

全年土石围堰堰基落在出口明渠0+506.517－

0+546.517的砼底板及砼四面体上,底高程▽72m,堰顶

高程▽84.5m堰顶宽度3.0m。全年土石围堰轴线长度

为50m。具体布置见图3.3－1《导流洞出口明渠施工

导流布置图》。

2系统建筑物结构设计：

1） 出口明渠枯水期围堰结构设计。

A围堰结构及尺寸

出口明渠枯水期围堰为土石围堰，座落于河床覆

盖层上，河床高程在▽71m左右，根据指标文件资料，

覆盖层深度在10m左右，采用粘土心墙结合高压喷灌

浆防渗板墙防渗。

堰顶高程：设计导流标准。为当年11月至次年3

月5年一次洪水，流量为850m3/s，相应地水位为▽

77.63m。经水力学计算束窄河流并考虑安全起高取定

堰顶高程为▽78.15m。

堰顶宽度：堰顶宽度为4m。

边坡：根据填土料性质，参考《水利水电施工组

织设计手册》土石粘土心墙围堰推荐坡率，取定水面坡

比为1∶0.15，两侧设置30cm厚砂石料反滤层。河床

覆盖层防渗采用长臂反铲挖掘机挖槽5m 深回填粘土防

渗。挖槽5m仍不到岩层时，以下采用高压喷射灌浆防

渗板墙。防渗板墙上插入粘土心墙0.5m。下插入岩层

0.5m喷射灌浆钻比间距1.5m。

堰体及护坡材料：堰体填筑采用明渠开挖石碴。围堰转角防冲采用抛石。

围堰结构尺寸详见3.3－1《导流洞出口明渠施工导流布置图2/2》。 稳定验算：边坡稳定验算，Fsmax=1.153>[Fs]=1.15(规范要求)边坡符合稳定要求。

２）出口明渠全年围堰结构设计

a围堰结构形式及尺寸：

出口明渠全年围堰纵向段利用已建出口明渠左侧隔流域，横向为土石围堰，堰体座落在已建0+506.517~0+546.517明渠砼底板及砼四面体底板上，采用粘土心墙结合高压喷射灌浆防渗板墙防渗方式。

堰顶高程：设计导流标准为全年5年一次洪水标准，设计流量为4930 m3/s，相应坝址水位为▽82.47m。经水力学计算并考虑河床束窄及安全起高：并按招标文件要求选取堰顶高程为▽84.5m。 堰顶宽度：选取为4m。

边坡：根据填土料性质，参考《水利水电工程施工组织设计手册》选取堰迎水面边坡为1∶1.6；背水面，边坡为1∶1.5。

防渗体：采用粘土心墙结合高压喷射灌浆防渗板墙防渗，粘土墙顶面高程▽83.0m，坡比1∶0.15。两侧设置30cm厚砂砾石反滤料。砼底板以下覆盖层采用高压喷射灌浆防板墙防渗。防渗板墙上插入砼底板0.5m，下插入河床岩层0.5m，喷射灌浆钻孔洞距1.5m。 堰体及护坡材料：堰体填筑利用出口明渠及山坡开挖石碴。隔流域转角处汛期采用抛石护底方式防冲。

B全年土石围堰稳定计算：

经采用电算法对全年土石围堰迎水面边坡进行边坡稳定计算，结果如下：

Fsmax=1.151>[Fs]=1.15(规范要求)边坡符合稳定要求。

3.3.3围堰施工

1出口明渠枯水期土石围堰施工

出口明渠枯水期土石围堰施工从2001年10月初开始，同月底形成围堰。

1） 堰体石碴填筑施工

堰体石碴料利用明渠开挖弃碴，分别从上、下游同时进占。第一次填出水面50cm后，利用长臂挖掘机对河床覆盖进行抽槽挖掘，回填粘土心墙，粘土心墙填平堰体后再分层交叉进行石碴粘土反滤层填筑、压实，交递上升至设计堰顶高程。选用D85挖土机平土，30T振动碾压实。

2） 粘土心墙施工：

出口明渠枯水期土石围堰座落在河床覆盖层上，根据招标文件提供的资料，估计覆盖层深度在8－10m左右，围堰及覆盖层设计采用粘土心墙与高压喷射灌浆防渗板墙相结合的方式，由于高喷防渗墙造价较高，施工时要求将粘土心墙做到施工设备所能达到的最深处。

覆盖层抽槽采用一台长臂挖掘机，开挖深度可达5－6m。粘土回填选用一台1.6 m3反铲挖掘机，两台挖掘机配合作业。在堰体石碴填出水面后，选择在施工期水位最低时进行抽槽和加填粘土施工。施工时将抽槽用长臂挖掘机布置在前。分层掘深，边挖边退。回填粘土用挖掘机布置在后，在槽底开挖到预定高程后，取堆存粘土，分层回填压实。粘土料利用15T自卸汽车从阳泉土料场取土运6km到施工现场，卸土堆存待用。

河床覆盖层以下围堰粘土心墙随堰体填筑交递上升。

3） 围堰高压喷射灌浆防渗板墙施工。

根据围堰覆盖层防渗设计，覆盖层粘土心墙以下至岩层以上段（5m左右），采用垂直高压喷射灌浆防渗板墙防渗。板墙穿过河床覆盖层，嵌入风化岩层0.5m，墙顶插入粘土防渗心墙1.0m。板墙采用折线连接，钻机孔距为1.5m。喷射方向与钻孔轴线成20°~30°夹角。枯水期土石围堰，灌浆平台设在▽75.5m平台。

4） 围堰与岸坡交接处防渗处理方式：

采用开挖岸坡覆盖层回填粘土压实。

5） 主体工程与围堰交叉部位施工方法

由于枯水期围堰堰基部分覆盖了隔流堤外侧，尾部砼四面体护底及出口明渠下游抛石护底施工区。该部位施工在围堰拆除时进行。围堰拆除从上游开始，向下游退，拆除至砼四面体护底区时利用反铲吊砼四面体掩填至设计高程。明渠抛石护底。与围堰交叉区在枯水围堰拆除后，立即进行。

2出口明渠全年土石围堰施工

出口明渠全年土石围堰水下部分在枯水期围堰围护下干地施工。围堰填筑前应先完成下侧主体工程：

1） 出口明渠左侧墙及隔堤

2） 口明渠内0+506.517~0+546.517桩号内底板砼浇

筑及砼四面体护底施工。

3） 0+506.517~0+546.517桩号▽85m以下明渠右侧

砼护坡。

根据防渗设计围堰粘土心墙于砼底板上，砼底板以下河床覆盖层，采用高压喷射灌浆防渗板墙防渗。在进行砼底板施工时，预留灌浆管至▽75.5m灌浆平台。全年围堰石碴，粘土心墙，高喷灌浆施工方法同枯水期围堰。

3.3.4水流导引控制与抽排

基坑排水，排雨水、渗水、及施工弃水。降水按抽水时段内最大月降雨量，当天抽干，施工弃水不加。经常性排水时段为2001年11月~2002年3月，选用一抽水机6BA－8A一台。IS100－80－125一台7.5KW。泥浆泵三台。抽水站房布置在枯水围堰下游横向段内侧。三台泥浆泵用于基坑集水。排水存为270 m3/s。

2） 口明渠全年围堰基坑排水。

出口明渠全年围堰水下部分枯水围堰下干地施工，可不考虑初期排水。

经常性排水另存，枯水围堰基坑排水量小，但用枯水围堰基坑经常性排水设施。

3）排水设备性能表见表3.3—2

表3.3—2排水设备性能表

3.3.5安全渡汛

1渡汛规则

本合同工程自2001年3月28日开工，2002年9月8日完工，历经2001年~2002年一个枯水期一个汛期，渡汛规则如一： 2001年1月~2002年3月由出口明渠枯水围堰挡水。

2001年9月底进场，10月份完成出口明渠枯水期围堰施工，闭是各挡水防渗能力，围堰拦洪标准为当年老11月~次年3月5年一遇洪水，流量为8500 m3/s。相应水位▽77.4m。要求堰内主体工程施工要提前完成与全年围堰交叉部位的施工。

2002年4月~2002年9月由出口明渠全年围堰挡水。

2002年3月下旬枯水围堰围护下，填筑出口明渠全年围堰。4月上旬围堰形成具备挡水、防渗能力。全年围堰拦洪标准为全年5年一遇洪水流量为49300 m3/s。相应水位▽82.47m。由左岸河床底泄流。要求附属企业。生产设施布置于▽85m高程以上。其它临时施工满足渡汛要求。

2主要渡汛措施

⑴认真作好水情预报及防汛人员、物质等组织工作，成立防汛领导小组，汛期安排人员值班，排查汛情，落实砂砾料、粘土、麻袋、

块石等防汛物资。

⑵严格按施工总进度计划完成各项施工任务，汛前达到相关形象进度。

⑶实行防汛安全教育，落实人员、设备进场及撤退预案。

⑷拟定应对超标洪水预案，合理利用围堰工程安全系数，力保避免或最大限度减少损失。

3.3.6围堰的维护与拆除

1围堰维护

⑴围堰的维护从填筑阶段就开始，认真检查，保证压实度、坡比、防渗体厚坡及防护措施可靠性符合设计和规范要求。

围堰施工完毕后，工程技术员定期检查围堰的沉降、位移、裂缝的渗水变化情况及时处理。⑵

⑶汛期由专业技术员轮班守护围堰。

2围堰拆除

在全年月日围堰填出水面后，2002年4月份明渠枯水期围堰。拆后施工从上游向下游推进，采用1.6m挖掘机分层拆除，出口碴一部分用15T自卸汽车运至左岸弃碴场弃碴，一部分利用于全年围堰填筑。

2002年9月导流洞工程完工，在工程到及征得业主监理部门同意后，拆除全年土石围堰。拆除施工用样采用2m3 反铲挖掘机挖土，15T自卸汽车运至左岸弃碴场弃碴。拆除高程为▽72m。 3