佃石水库施工导流技术方案浅析

王辉 张志敏

摘要：施工导流做为筑坝施工的重要组成部分,其施工设计的优劣直接关系到大坝工程质量的好坏。而施工导流方案的选择内容复杂、涉及面广，在进行大坝施工导流设计时,要充分考虑导流方案危险程度和导流工程费用,制定出科学合理的施工方案。论文结合佃石水库大坝工程，对大坝导流的影响因素、导流的前期准备工作、以及导流措施进行了探讨。

关键词：佃石水库施工导流方案

中图分类号：TV62 文献标识码： A 文章编号：

1.综合概述

1.1工程概述

佃石水库属中型水库，总库容3009万立方米。拦河坝为混凝土面板堆石坝，按100年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。正常蓄水位106m，设计洪水位109.23m，校核洪水位110.23m。坝顶高程110.6m，防浪墙顶高程111.8m，河床段趾板建基面高程为57.0m，相应最大坝高53.6m。

1.2工程水文

设计流域没有雨量站，周围有刘家、岭根等雨量站，邻近凫溪流域内有洪家塔水文站，各测站资料均经过整编，数据可靠，为本设计主要依据。

设计流域径流的年际变化较大，丰、枯水年相互交替出现，年内分配亦不均匀，呈周期性的季节变化。台汛期径流占全年比重较大，非汛期径流所占比例甚小。

表1-1

1.3工程地质

测区属滨海低山丘陵地区，河谷中下游呈“U”字型，分布有冲洪积砂砾石层，出露的地层主要为侏罗系上统火山碎屑岩。测区构造以断裂为主，褶皱构造不发育。库盆地区处于透水性较小的火山岩体组成的中低山区，水库周边山体雄厚，佃石村下游河段拐弯处大坝上游右岸至金干村上游分布一垭口，垭口处岩体破碎，风化剧烈，水库建成后存在渗漏问题，须进行防渗处理。

水库库岸自然边坡基本稳定，水库蓄水后，不致于产生大规模边坡失稳现象，工程区区域构造稳定。水库不存在浸没问题。

2.导流标准

2.1导流时段

根据本地区的水文情况，本工程导流及度汛时段可划分为非汛期及梅汛期、台汛期三个时段。具体时段为4月16日至7月15日为梅雨期，7月16日至10月15日为台汛期，10月16日至次年4月15日为非汛期。不同时期各建筑物的各种频率洪水的最大流量值详见表1。

表1

2.2导流标准

本工程拦河坝为3级建筑物，根据《水利水电工程施工组织设计规范（SDJ338-89）的规定，相应的导流建筑物为5级。选择围堰为土石混合围堰，相应的导流建筑物洪水重现期采用5～10年一遇，本次设计取10年一遇。根据本工程施工进度要求，导流时段按非汛期洪水考虑，相应的最大设计洪水流量为24m3/s。跨流域引水堰为砼重力坝施工，施工导流采用分期围堰导流的方式，围堰为浆砌块石围堰，相应的导流建筑物洪水重现期采用3～5年一遇，本次设计取5年一遇。厂房采用台汛期5年一遇年一遇标准。

2.3拦洪度汛标准

根据规范（SDJ338-89）规定：堆石坝施工期坝体临时度汛的洪水标准为：当拦蓄库容小于0.1亿m3时，洪水重现期为20年～50年一遇（P=5～2%），本设计取20年一遇（P=5%）洪水。当拦蓄库容大于0.1亿m3、小于1亿m3时，洪水重现期为50年～100年一遇（P=2～1%），本设计取50年一遇（P=2%）洪水。

3导流方式及导流分期

3.1导流方式

结合水文特性、地形和地质特点，工程枢纽布置以及对施工工期的要求，本工程堆石坝的施工导流采用“围堰断流，隧洞导流”的方式。引水堰的施工导流采用分期围堰导流的方式。堆石坝施工时，非汛期由围堰挡水，导流洞导流，坝体施工期临时度汛采用堆石坝坝体挡水，导流洞泄水的方式度汛。坝体高程应在第二年4月15日之前达到梅汛期20年一遇（P=5%）度汛高程。在第二年7月15日之前达到台汛期50年一遇（P=2%）度汛高程。引水堰施工时，非汛期由浆砌块石围堰分期挡水，河床过水。汛期允许基坑过水。

3.2导流分期

根据本工程施工进度安排，施工导流及度汛工作可分以下四个阶段：

第一阶段：第一年7月至第二年4月中旬，为导流洞、围堰施工期，大坝基础开挖及坝体填筑、趾板砼浇筑初期，其中第一年5月至第一年8月为导流洞开挖，导流洞在第一年9月底投入使用。第一年11月为围堰施工期，同时进行大坝基础开挖及坝体填筑、趾板砼浇筑。

第二阶段：第二年4月中旬至第二年7月中旬，为坝体填筑、趾板砼浇筑施工期，因为库容小于0.1亿m3，故坝体施工期临时度汛洪水采用梅汛期20年一遇（P=5%）计算相应高程。

第三阶段：第二年7月中旬至第二年10月中旬，为坝体填筑、趾板砼浇筑施工期，坝体施工期临时度汛洪水采用台汛期50年一遇（P=2%）计算度汛高程。

第四阶段：第二年10月中旬至第三年4月，为坝体填筑、趾板砼浇筑、面板砼浇筑施工期，此阶段按非汛期5年一遇（P=20%）洪水考虑导流。

4.导流建筑物设计

4.1导流隧洞

导流隧洞为4×4m城门洞型，总长301.21m，进口底高程60m，出口底高程57.5m，底坡0.89%。隧洞进出口段采用C20钢筋砼衬砌，衬砌厚50cm。土方明挖660m3，石方明挖788m3，石方洞挖4950m3，砼617m3，固结灌浆280m，回填灌浆276m2，钢筋制安11t。

4.2坝区围堰

坝区施工上游围堰为土石混合围堰，堰顶高程63.0m（安全超高0.5m），最大堰高5.5m，堰顶宽6.0m，顶长276m。迎水面及背水面边坡1：1.5。考虑到围堰离址板、大坝的距离较远，经计算围堰主体的安全系数满足规范要求。下游不设围堰防护。而由开挖料回填形成的施工区挡水。施工区地面高程为65.0m。上游围堰需开挖土方1680m3，填筑土石混合堰体9600m3，土工布3312m2，草包装土围堰320m3。

4.3引水堰围堰

引水堰施工围堰采用M7.5浆砌块石，一期围堰堰顶高程99.5m（安全超高0.3m），最大堰高1.8m，堰顶宽0.5m，顶长116m。迎水面铅直，背水面边坡1：0.65。二期围堰堰顶高程100.8m（安全超高0.3m），最大堰高2.2m，堰顶宽0.5m，顶长66m。迎水面铅直，背水面边坡1：0.65。二期来水从冲砂孔下泄。引水堰区施工围堰需开挖土石方220m3，M7.5浆砌块石围堰1250m3。

4.4厂房区围堰

厂房区尾水渠施工时应设置草包围堰挡水施工，围堰堰顶高程50.0m，堰长80m，顶宽1m，上下游边坡均为1：0.6。共需填筑草包围堰260m3。

5导流建筑物施工

5.1导流隧洞施工

土方明挖采用1m3挖土机挖；装5t自卸汽车运输出碴，石方开挖采用手风钻钻孔、炸药爆破，1m3挖土机挖，5t自卸汽车运输出碴。洞身石方采用全断面开挖，手风钻钻孔，炸药爆破，人工挖，装，5t自卸汽车运至临时堆场堆放，待以后用作坝体填筑料。进出口砼衬砌采用0.4m3砼拌和机拌砼，人推铁斗双胶轮车运输，人工立模浇筑。底板砼直接入仓，顶拱及侧墙砼则由砼泵输送入仓。

5.2围堰施工

围堰基础开挖采用1m3挖土机挖，弃于一旁作为围堰填筑料，不足填筑土石方由1m3挖土机挖，5t自卸汽车运输，单向进占填筑筑堰。防渗土工膜采用人工方法铺设。草包围堰采用人工方法施工。

5.3基坑排水

本工程处于山区河谷中，围堰基础较差，存在渗透水。经计算，正常情况下渗透量为20～45m3/h。同时，本工程导流标准为非汛其10年一遇洪水。一旦超过此标准，则洪水将从围堰顶进入基坑。基坑积水采用2台ZB19水泵抽排，当围堰过水时将采用6台ZB19水泵抽排。

6小结

施工导流工作是大坝施工过程中占有极其重要的地位。大坝施工导流的影响因素众多,主要有地形地质,水文条件、搬运、农田灌概、施工建筑材料、场地、机械化程度、施工的方法等。因此在施工前期必须对导流方案进行周密的设计。本文研究解决了工程的实际问题，为枢纽布置和深入设计打下了基础，同时也提高了围堰工程施工的设计和技术管理水平。