（九江市彭澤縣水利局，江西 九江 332700）

混凝土堆石壩壩身溢洪道工程的施工技術(shù)

房春平

（九江市彭澤縣水利局，江西 九江 332700）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，越來越多的施工技術(shù)被應(yīng)用在水利工程中，混凝土面板堆石壩是一種新型的堤壩結(jié)構(gòu)，施工技術(shù)比較簡單，施工安全性高，在混凝土堆石壩結(jié)構(gòu)上建立壩身溢洪道能有效的降低地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，提高壩身抗風(fēng)險(xiǎn)能力，混凝土堆石壩在水利工程建設(shè)中有極其廣泛的應(yīng)用。

混凝土堆石壩；壩身溢洪道；施工技術(shù)

1 混凝土堆石壩的特點(diǎn)

混凝土堆石壩的特點(diǎn)有結(jié)構(gòu)簡單、施工簡單、經(jīng)濟(jì)效益高、抗?jié)B性強(qiáng)等?；炷炼咽瘔魏苌偈褂梅罎B土料，有效的避免了占用農(nóng)田耕地的現(xiàn)象；混凝土堆石壩的抗?jié)B性很強(qiáng)，即使堆石壩發(fā)生裂縫、漏水等現(xiàn)象，堆石也不會出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，由于堆石壩下部設(shè)有弱透水性墊層，因此，混凝土堆石壩不會出現(xiàn)大的滲漏現(xiàn)象，混凝土堆石壩的抗凍性能比較強(qiáng)，不需要考慮防滲體、反濾料滲漏沖蝕等問題；混凝土堆石壩施工只需要堆石、砂礫料等材料進(jìn)行填充，施工比較簡單，氣候條件對施工的影響比較小，能在全年施工，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

某抽水蓄能電站下水庫擋水壩為混凝土面板堆石壩，正常蓄水位為141.10m，壩頂高程為148.30m，壩頂長為435m，寬為10m，最大壩高為71m，下游綜合壩坡為1∶1.5，上游綜合壩坡為1∶1.405，壩址集雨面積為21.5km2。下水庫河谷底寬為130m-140m，谷底高程為84m-88m，由于該工程所處地區(qū)的地震強(qiáng)度小于IV度，因此，進(jìn)行地震強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)按IV度進(jìn)行設(shè)計(jì)。該工程泄水建筑物原始設(shè)計(jì)為在右岸岸邊溢洪道上加泄流洞，后改為壩身溢洪道加泄流洞。

2.2 使用壩身溢洪道的原因

根據(jù)該工程的各項(xiàng)條件可以看出，在下水庫混凝土堆石壩建設(shè)壩身溢洪道十分有利，下水庫壩址集雨面積為21.5km2，平均流量為0.15m3/s，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，相對應(yīng)流量為361m3/ s，壩身溢洪道單寬流量比較小，不用設(shè)置閘門。使用壩身溢洪道能避開右岸溢洪道的不利地質(zhì)條件，將河床好的地質(zhì)條件利用起來，有效的降低了地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。下水庫最大壩高為71m，高度適中，在相似高度的混凝土堆石壩施工經(jīng)驗(yàn)比較豐富，質(zhì)量能得到保證，竣工后壩體變形量能夠預(yù)測。使用壩身溢洪道的投資可以節(jié)省很多，通過比較壩身溢洪道方案和右岸岸邊溢洪道方案的施工費(fèi)用，得出壩身溢洪道能節(jié)省40%的投資。

2.3 混凝土堆石壩設(shè)計(jì)

將該工程下水庫混凝土堆石壩壩體斷面填筑分成碎石墊層區(qū)、過渡層區(qū)、次堆石區(qū)、主堆石區(qū)等4個(gè)區(qū)域。碎石墊層區(qū)水平寬度為2m，過度層區(qū)水平寬度為5m，次堆石區(qū)和主堆石區(qū)分界面坡壁為1∶0.3。次堆石區(qū)采用強(qiáng)弱風(fēng)化石料，主堆石區(qū)和高程在95m以下的石區(qū)使用新鮮的石料?；炷撩姘屙敳亢穸葹?.4m，底部厚度按照0.4+0.004H（m）進(jìn)行設(shè)計(jì)，面板設(shè)置垂直伸縮縫，伸縮縫間距控制在11m，趾板設(shè)置在弱風(fēng)化巖層的上部和中部，103m高程以下的趾板寬度為7m、厚度為0.5m，103m高程以上的趾板寬度為5m、厚度為0.4m，趾板和面板的混凝土強(qiáng)度設(shè)置為C25，抗凍標(biāo)號為F100，抗?jié)B標(biāo)號為W10。在面板周邊縫、防浪墻低縫間設(shè)置底部銅片止水和表面SR塑性材料止水。為了減少壩身溢洪道下部堆石基部的沉降，壩身溢洪道底下壩體基礎(chǔ)填料采用主堆石材料。

2.4 壩身溢洪道設(shè)置

該工程下庫壩壩身溢洪道處于壩體的河床位置，有溢流堰進(jìn)口段、護(hù)坦、泄槽、預(yù)挖沖坑、出水渠構(gòu)成，全長為200m。設(shè)置2個(gè)孔。每個(gè)孔的凈寬為14m，中間設(shè)置一個(gè)1m寬的中墩。溢流堰采用駝峰堰，堰頂高程為142.10m，堰上不設(shè)置閘門，堰底板高程和正常蓄水位相平，為141.10m。壩身溢洪道建在堆石體上，為減小結(jié)構(gòu)縫對水流的影響，避免結(jié)構(gòu)縫在壩體變形過程中發(fā)生大的變形，設(shè)置過程中，將溢洪道結(jié)構(gòu)橫縫和摻氣槽結(jié)合在一起。壩身溢洪道的底板和邊墻在結(jié)構(gòu)上要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行分縫，要加強(qiáng)基礎(chǔ)排水，從而提高基礎(chǔ)成的透水性，確保壩身溢洪道的穩(wěn)定性。

2.5 降低壩體沉降的方法

壩身溢洪道是布置在混凝土堆石體結(jié)構(gòu)上的，對地基變形十分敏感，因此，在進(jìn)行堆石體基礎(chǔ)填筑時(shí)，要控制好堆石體的孔隙率和相對密度，確保壩體的變形在可接受范圍內(nèi)。要將溢洪道軸線兩側(cè)30m范圍內(nèi)的基礎(chǔ)覆蓋全部清理干凈，是壩體基礎(chǔ)在基巖上面，減少基礎(chǔ)沉降。溢洪道軸線兩側(cè)30m范圍內(nèi)的壩體填筑材料全部使用主堆石料，低于5mm的材料含量不能大于20%，為保證壩體的密實(shí)度，使用25t的拖式振動碾壓機(jī)進(jìn)行6-8此碾壓，從而減少堆石體的變形。壩體溢洪道施工要在面板施工結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，為壩體的預(yù)沉降留出一定的時(shí)間，有效的減少壩體溢洪道泄槽的變形。壩體溢洪道泄槽底板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)要和上游面板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相同，鋪設(shè)5m的水平過渡區(qū)和2m的水平墊層料，這樣可以保證壩體溢洪道變形和面板變形相同，從而減小沉降量。

2.6 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和壩體錨固

壩體壩坡的抗滑穩(wěn)定是壩身溢洪道安全運(yùn)行的重要保證，該工程混凝土堆石壩下游平均壩度為1∶1.5，為保證斜坡面上泄槽的穩(wěn)定，要在泄槽槽身和堆石體之間采取錨固措施，在壩體溢洪道和壩體填筑料之間設(shè)置錨固筋和錨固板，錨固板板長為4.5m，寬為0.4m，錨固板上設(shè)置均勻的排水孔，為底板下層排水提供方便，從而保證錨固的有效性。底板上要設(shè)置均勻的錨固筋，錨固筋使用鋼筋包住，伸入壩體10m。

結(jié)語

該工程施工結(jié)束后，混凝土堆石壩壩身溢洪道運(yùn)行4年中，沒有出現(xiàn)問題，表明采用混凝土堆石壩壩身溢洪道設(shè)計(jì)是合理的，運(yùn)行過程中，壩身溢洪道安全可靠?；炷炼咽瘔螇紊硪绾榈朗┕ぜ夹g(shù)具有施工簡單、施工成本低、施工質(zhì)量高、施工工期短等諸多優(yōu)點(diǎn)，在水利工程建設(shè)過程中有十分廣泛的應(yīng)用前景。施工單位在施工過程中，要合理的使用混凝土堆石壩壩身溢洪道施工技術(shù)，確保壩身溢洪道工程質(zhì)量，有效的促進(jìn)施工單位的發(fā)展。

[1]趙賢學(xué)．柏抽水蓄能電站下水庫混凝土面板堆石壩和壩身溢洪道安全運(yùn)行研究[J]．水電站機(jī)電技術(shù)，2012，35（04）：21-23．

[2]尹偉勛．面板堆石壩壩上溢流技術(shù)的應(yīng)用[J]．科技與企業(yè)，2013，（04）：207．

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