构皮滩电站厂房尾水围堰优化设计施工.doc

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构皮滩电站厂房尾水围堰优化设计施工
构皮滩电站厂房尾水围堰优化设计施工

【摘要】将投标阶段采用的RCC混凝土围堰改为土石过水围堰作为厂房尾水出口段施工的挡水建筑物，不仅满足了尾水汛期的挡水要求，同时也加快了尾水的施工进度、降低了工程造价。

【关键词】构皮滩电站；尾水围堰；优化设计；施工
中图分类号：TM622文献标识码：A文章编号：

1、工程概况
构皮滩水电站厂房尾水出口段由渐变段、尾水闸门井、尾水渠及尾水平台组成，尾水渠为直向出口，自尾水平台分别以1：3与1：3.59（5#机）的反坡接至428.00m高程，后与河床自然相接。该区域主要位于O2sh+b～O1m1层，第四系覆盖层厚度10～30m，覆盖层主要为崩坡积及冲积物组成。
根据招投标文件对水流控制的要求和厂房尾水段工程的特点，厂房尾水围堰设计标准为枯水期（P=10%）11月~次年4月挡水,十年一遇,相应流量为3940m3/s，水位为446.41m。
2、尾水围堰设计及优化
2.1尾水围堰形式的选择及设计
根据厂房尾水渠区域开挖揭露的实际情况，厂房尾水围堰基础开挖到基岩面难度很大。采用投标阶段的RCC混凝土围堰，基础处理较困难。
(1)围堰形式选择：
围堰要求安全可靠、能满足稳定、防渗及抗冲要求；构造简单，施工方便，在预定工期内可以施工到需要的断面各高程；地基处理确实可行，堰体便于与岸坡线已有建筑物连接；堰体可充分利用当地材料及开挖碴料，并便于维护和拆除；具有良好的技术经济指标。
根据工程实际情况，为避免RCC围堰复杂的基础处理，同时减少开挖及混凝土工程量，降低工程造价，经比较，拟将投标阶段采用的RCC混凝土围堰改为土石过水围堰作为厂房尾水出口段施工的挡水建筑物。
(2)设计标准
厂房尾水围堰设计洪水标准为11月至次年4月枯水期挡水的十年一遇洪水，相应流量为Q=3490m3/s，水位为446.41m。根据《水利
水电工程施工施工组织设计规范》（SDJ338-89）和《水利水电工程施工导流设计导则》（DL/T5114-2000），当堰高大于15米，小于50米，确定本工程厂房尾水围堰级别为Ⅳ级。
2.2围堰设计轴线选择
根据招投标文件的要求，综合分析尾水出口地形及地质特点，轴线选择综合考虑底部防渗、挖填、以及围堰内侧尽量少压尾水渠的开挖以减少最后一个枯期时段围堰拆除时的工作量。根据以上原则布置围堰轴线，结合招标文件图纸右岸导流洞出口明渠围堰轴线走向，拟定尾水围堰轴线位置，围堰轴线长152.6m。
2.3堰高确定
厂房尾水围堰挡水设计标准为：十年一遇、11～4月枯期挡水，相应流量Q=3490m3/s，水位446.41m。根据施工合同，尾水1#公路以下边坡开工时间为2004年4月30日，而尾水出口工程施工图纸下发时间是2004年11月1日，实际开工时间为2004年12月中旬，实际开工时间比合同开工时间已滞后7个月，考虑加高围堰延长枯水期基坑施工时间；同时考虑尾水河床受前期施工弃渣等人为因素的影响，河床水位比原设计水位有所抬高，为确保防洪度汛的安全，堰顶高程在设计P＝10％的枯期水位及堰顶安全超高0.3m的基础上考虑加高4.0m，确定堰顶高程为450.71m。
2.4围堰断面结构设计
（1）围堰结构选择
考虑围堰过水以及将受到左岸两条导流洞和右岸导流洞水流的冲刷，拟定厂房尾水围堰为土石围堰，迎水面用钢筋网笼护面，背水面用干砌块石护面，预充水槽及充水水流面处用砼支护，堰顶用混凝土护顶。
(2)防渗施工平台高程
根据目前实际情况，尾水出口河床高程为436.5米，考虑围堰施工防渗与现实际地形的开挖回填关系，取防渗平台顶高程为436.5米。
(3)堰顶宽度及构造
堰顶宽度满足防汛抢险与交通运输要求，围堰堰顶宽度设为8米，面层填铺50cm碎石压平。
(4)围堰细部构造
厂房尾水围堰分两部分组成，第一部分为EL436.5米以下，采用帷幕防渗，直接利用河床堆碴体；第二部分为EL436.5m至EL450.71m高程，该层内侧直接利用堆体料，外侧先开挖至EL436.5米后用级配灰岩混合石碴填筑，用粘土斜墙进行防渗。坡体内外侧坡面均设为1：1.5，外侧用钢筋网石笼护面，外侧坡用大块径石头护脚。在围堰EL448高程设一预充水槽，槽宽2米，周边浇40cmC20砼；在EL440高程预埋Φ400钢管3根，用作基坑抽排水用。
2.5防渗设计
围堰436.5高程以下部份的防渗，采用防渗帷幕；436.5高程以上部份的防渗采用粘土斜墙。
3、施工程序及施工方法
3.1施工程序
厂房尾水围堰的施工先对外侧开挖到EL436.5高程作灌浆平台，对围堰436.5高程以下进行帷幕防渗，再对开挖部份进行填筑，同时将粘土斜墙按厚层80cm一并填筑碾压，围堰粘土斜墙控制干容重为1.45~1.6