某水库枢纽工程施工导截流技术

陈 凤

（赤水市水务局，贵州 赤水 564700）

1 工程概况

丙安水库位于赤水市丙安乡三佛村，坝址距丙安乡政府所在地约4 km，距赤水城区43 km，距遵义243 km，距贵阳383 km，距泸州97 km，距重庆240 km，距成都350 km。水库所在的丙安河属于长江流域赤水河左岸一级支流，坝址以上集水面积62.30 km2，主河道长27.54 km，平均坡降39.50‰，多年平均径流量4 372万m3，多年平均流量1.39 m3/s。

水库枢纽工程由混凝土面板堆石坝、右岸洞式溢洪道、左岸取水兼放空建筑物及输水管路组成。水库正常蓄水位520 m，最大坝高120.50 m，总库容2 144.20万m3，兴利库容1 955.60万m3，死库容75.60 万m3，为多年调节水库。水库是一座以城乡供水为主，兼顾农田灌溉的综合性水利工程。

2 水库枢纽区施工导截流分析

2.1 导流方式

坝址位于峡谷河段，河床宽约20～30 m，岸坡自然坡度30°～50°，河谷断面呈基本对称“V”型。坝址处地形不具备采用分期导流条件，两岸岸坡陡峭，不宜开挖导流明渠，所以采用全段围堰截流、隧洞导流。

2.2 导流级别与标准

2.2.1 导流建筑物级别

工程Ⅲ等，规模中型。大坝建筑物2级，洞式溢洪道、取水隧洞、输水管道等工程3级，导流临时建筑物4级。

2.2.2 导流标准与度汛标准

2.2.2.1 导流标准分析

4级土石结构导流建筑物的洪水标准为10-20年一遇。此工程挡水建筑物为混凝土面板坝，考虑土石围堰挡水，导流标准采用10-20年洪水重现期。

丙安河流域洪水由暴雨形成，未处于暴雨中心；枯期（10月至次年4月）10年一遇重现期导流流量30.20 m3/s，20 年一遇重现期导流流量37.70 m3/s。综上所述，工程施工期导流洪水标准选择规范中的下限值，即10年一遇重现期洪水。

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2.2.2.2 度汛标准确定

土石坝坝前拦洪库容小于0.10 亿m3，临时度汛洪水标准为20-50 年，坝前拦洪库容1.00～0.10 亿m3，临时度汛洪水标准为50-100年。根据施工进度安排，一汛前大坝填筑至431 m高程，相应蓄水库容较小（约0.01亿m3），因此一汛度汛标准选择为全年20 年一遇洪水Q5%=259 m3/s；二汛前，大坝填筑至505 m 高程，相应库容约0.14 亿m3，二汛度汛标准选择为全年50年一遇洪水Q2%=329 m3/s。

2.3 导流时段及流量

本着节省导流工程投资的理念选择枯期导流。此工程枯期导流时段有4个时段，10年一遇枯期洪水流量见表1。

表1 不同导流时段设计洪水统计表

据进度计划安排，为满足一汛前大坝度汛要求，11月至次年3月枯期时段仅5个月，大坝填筑强度很难满足度汛要求；10月至次年3月和11月至次年4月枯期时段均为6个月，大坝填筑强度稍大；10 月至次年4 月枯期时段为7 个月，大坝填筑时间充裕，填筑强度可满足度汛要求。同时Q10%=30.20 m3/s（10月至次年4月）较Q10%=23.20 m3/s（10月至次年3月）流量相差不大，导流规模增加不多。经以上综合分析，从保证一汛大坝度汛要求，合理安排工期，控制临建工程投资等方面考虑，设计选择的导流时段为10月至次年4月（7个月），相应的10年一遇导流设计流量Q10%=30.20 m3/s。

2.4 施工导流程序

①第一年10月初至第二年9月底左右岸坝肩常枯水位以上开挖、导流洞工程施工、取水洞工程、洞室溢洪道开挖、顶层帷幕灌浆隧洞开挖等，由原河床过流。②第二年10 月初主河道截流，至第三年4月底围堰填筑、坝基开挖、趾板浇筑、坝体堆筑、顶层帷幕灌浆隧洞衬砌、帷幕灌浆、洞室溢洪道开挖及衬砌等施工。期间由围堰挡水、导流洞泄洪，枯期10 年一遇洪水，Q10%=30.20 m3/s，上游水位为421.05 m。③第三年5月初至第三年9月底，进行大坝431～455 m高程坝体填筑、趾板浇筑、顶层帷幕灌浆、溢洪洞混凝土衬砌、溢洪道混凝土浇筑及灌浆施工等。期间由坝体临时断面挡水，导流洞泄洪，度汛标准为全年20年一遇洪水，相应流量为Q5%=259 m3/s，上游水位为427.25 m。④第三年10 月初至第四年4 月底，进行大坝455～500 m 高程填筑、趾板浇筑、帷幕灌浆、一期混凝土面板施工、溢洪道混凝土浇筑及金属结构安装等。期间由坝体挡水、导流洞泄洪，导流标准为枯期20年一遇洪水，相应流量为Q5%=37.70 m3/s，上游水位为421.54 m。⑤第四年5 月初至第四年9 月底，进行大坝500 m 高程以上坝体填筑及灌浆施工等。期间由坝体临时断面挡水，导流洞泄洪，度汛标准为全年50年一遇洪水，相应流量为Q2%=329 m3/s，上游水位为433.61 m。⑥第四年10 月初至第五年4 月底，进行大坝二期混凝土面板施工、上游盖重施工等。期间由上游围堰挡水、导流洞泄洪，枯期20 年一遇洪水，Q5%=30.30 m3/s，上游水位为421.05 m。⑦第五年5 月初，导流洞下闸封堵，水库开始蓄水。封堵期由大坝挡水，溢洪道过流。导流洞封堵时段为5月初至6月底，导流洞封堵施工期标准选为该时段100 年一遇洪水流量Q1%=381 m3/s（全年），对应水位520.75 m。导流洞堵头施工完成后，工程进入运行期，大坝按永久运行，溢洪道泄洪。

3 导流洞施工技术

3.1 进、出口明挖工程

按自上而下梯段原则开挖，初期手风钻打孔爆破，1.50 m3挖掘机辅以人工扒渣，石方采用YQ—100型潜孔钻配YT28手风钻钻孔爆破，并由10 t自卸汽运至左岸弃渣场。

3.2 导流洞洞身工程

3.2.1 开挖程序

全断面一次开挖成型，分别从进、出口向洞身掘进。

常规人工钻孔爆破法，周边采用水平孔预裂或光面爆破，导流洞洞挖料采用1.50 m3装载机配8 t 自卸汽车出渣。导流洞全洞段一期喷锚支护。喷混凝土采用SP-2型混凝土喷射机施工，原材料由农用车运至工作面，每次喷3～5 cm。YT28 型手持式风钻钻孔，锚杆孔轴方向垂直于开挖面，局部加固锚杆孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面交角大于45°。“先注浆后安装锚杆”的注浆锚杆程序施工，钻孔孔径应大于锚杆直径。

3.2.3 混凝土浇筑

3.2.3.1 导流洞进、出口混凝土浇筑

主要是底板、边墙、取水塔混凝土。进、出口明渠采用3 m3混凝土搅拌运输车，由HB30混凝土泵送入仓。

3.2.3.2 导流洞洞身钢筋混凝土衬砌

按先底板、后边墙，再顶拱的顺序施工。边顶拱钢筋混凝土采用钢模台车立模，钢筋台车绑扎钢筋，3 m3混凝土用搅拌运输车运送，由HB30混凝土泵车输送入仓，HZ6x-50软轴式振捣器振捣密实。底板钢筋混凝土采用拉模施工，3 m3搅拌运输车运送混凝土直接入仓，插入式和平板式振捣器振捣。导流洞洞身钢筋混凝土9～12 m为一浇筑段。

3.2.4 导流洞灌浆

先回填灌浆，再固结灌浆。衬砌混凝土达到70%强度后回填灌浆，其后10 d左右固结灌浆。

3.2.5 施工除尘及通风换气导流洞长567.00 m，单工作面进尺长283.50 m，考虑在进出口布置通风设备进行压入式强制通风。

3.2.6 导流洞封堵施工

导流洞在第五年2 月初开始下闸，堵头进行施工，封堵时从导流隧洞出口进入洞内封堵导流隧洞。混凝土运输采用8 t 自卸汽车，平均运距1.40 km，采用HB30 型混凝土泵送入仓浇筑，堵头混凝土达到设计强度的70%后进行回填灌浆。

4 围堰施工

围堰施工时采用立堵截流，一次填筑到堰顶高程。围堰填筑土石渣采用坝肩开挖渣料。上、下游围堰戗堤料、护坡块石料、土石混合料均来自弃渣场，粘土心墙土料来自开挖利用料，10 t自卸汽车运输，平均运距3.20 km，推土机平料，用13.50 t振动碾先静压2 遍，然后带振碾压6 遍，行驶速度1～1.50 km/h，以此提高堰体干容重。

5 结语

综上所述，熟悉工程概况，完成水库枢纽区施工导截流分析，布设导流洞施工技术，完成围堰施工。