小型水电站导流洞引渠段边坡设计

【摘要】在我国社会经济快速发展的今天，国家和地方政府愈发重视水利工程的作用。可以说水利工程的建设对于我国社会发展有着重要意义。为了确保水利工程质量合格，就要结合当地地质条件，避免病害问题的出现。笔者结合新疆某水电站导流洞引渠段的边坡工程地质条件，对边坡设计方案进行筛选，并进行详细阐述。

【关键词】边坡处理；方案选择；设计

笔者以新疆某水电站工程为例，对水电站导流洞引渠段边坡设计方法进行阐述。该工程位于新疆，属于二等工程，该工程建筑物包括主坝、副坝、泄水建筑物等。该工程在河道左侧的凸岸设置发电引水建筑物，为了达到发电洞门前清的需求，就应当在河道左岸设置导疏洞和发电洞，导流洞进水口为岸塔式，导流洞和发电洞的进口引渠联合布置。导流洞引渠段全长距离为六十米，底板高程达到一千九百米，设置为扩散式进口断面，每隔十米设置一个宽两米的马道。引渠段岸坡顶设置了施工道路，施工道路从进场道路末端通过导流洞直达大坝基坑，路面铺设为防渗透的混凝土路面，其宽度为六米。

1、进水口地质条件

该工程的导流洞进口在坝前河床左岸，发育有古河槽，其中部分基岩因长期风化和水流侵蚀而裸露在外，岩性为花岗岩，强风化带厚度达到私密，弱风带则为强风带厚度的两倍。此外，引渠段上部为两米左右的坡积土碎石层，两米至二十米的范围为砂卵砾石层，其天然干密度达到没立方厘米两克左右，平均密度达到零点八，属于密实性土层，渗透水平为中等。该段边坡的具体参数为其走向接近45度，坡度达到七十度。坡脚分布了崩坡积碎石土，厚度达到了四米，整体结构较为松散，同时还出现了古河槽渗漏问题。为了避免积水下渗对工程的影响，该段边坡需要提前做好防渗透的处理，覆盖层段建议开挖边坡比例为一比二。

2、边坡设计

方案选择

按照该工程所在地区的地质条件，为了避免河水下渗，先利用混凝土防渗面板将古河槽封闭起来。防渗面板需要从导流洞进口到引渠底板再到副坝趾版全面副高，混凝土面板上游侧和基岩相接，从而把古河槽进口实现全面封闭。由于高层一千九百米以上边坡较陡，同时和铺设的施工道路连连接在一起，对此，笔者结合施工现场情况、施工企业的技术力量以及施工成本等因素，初步拟定了三种边坡处理方案。

第一个方案：防渗面板延伸施工方案选用一比二的稳定坡率开始施工。当秀珀工作结束后，边坡防护选择C25的现浇混凝土板，其厚度达到五十厘米，能够有效防止河水渗透。混凝土板宽4米，斜长达到六米，为了避免水从版间缝中渗透进去，用橡皮封堵板间缝，同时要加强板间的竖向连接，提高她们连接的牢固性，就要沿着混凝土板的水平缝方向插入连接钢筋，并且高层每隔十米的板下部位置设置齿墙，从而提高防滑性，避免钢筋脱落。具体防渗面板施工方案见下图。

第二个方案：设置扶壁式挡土墙，挡墙高度为十米左右，长度为五十米，每隔三米就设置一个厚度为半米的肋板，同时挡墙墙脚的位置按照同，挡土墙墙顶和混凝土路面相连接，等比例对临时变坡实施开挖，开挖后填筑砂砾料，利用橡皮来达到防止水流渗透的目的。具体施工情况见下图。

第三个方案：选择复合土锚钉固坡端全场总计为五十米，基坑深度达到十米，临时变坡开挖比例为十比六，土锚钉间、排距为两米，坡段从上到下每排都打四根土锚钉。在土锚钉安装结束后顺着开挖边坡交租斜坡式挡土墙，这样就能和已经铺设完成的施工路面防渗面板构成一个整体，从而防止水流渗透。此外，斜坡式挡土墙为了确保其质量合格，不容易被水流侵蚀，在其迎水面还需要配套面层钢筋网，这样就能确保挡土墙牢固。

按照上文中所说的是哪个方案，笔者结合施工条件、施工难易情况、运行安全性和支出成本等条件进行对比。先来看方案一，该方案在施工时将会挖断施工道路，出现交叉作业，这样就会加大施工量，从而延误工期，这对于施工方而言不是理想选择。但从施工难度而言，去工序较为简单，浇筑面板时要进行削坡处理，开挖土方工作量极大，要求施工方在工期内快速完成。其施工整体安全性较高，支出成本为280万元左右。再来看方案二，其需要根据同等比例对临时变坡实施开挖，因此土方施工量较大，同时施工道路将会被挖断，还需要交叉作业，严重影响施工进程。从施工难易度来看，工序较为繁琐，而基坑深度过深，需要通过加大墙体尺寸以确保稳定。施工安全性一般，投资达到300万元。

最后来看方案三，其施工是在施工道路的另一侧进行额，因此不存在交叉作业，正常施工情况下不会延误工期。从施工难易度来看，施工工序较为简单，只需要对坡面轻微调整就行，不需要对土方进行大量开挖，在开挖完成后就能进行土锚钉和斜坡挡土墙的施工。其施工安全可靠性较高，成本仅为340万元。综上所述，我们不难发现，各个条件中最优选项即为方案三，其安全可靠且成本支出最低，施工难度也不大，还能确保工期，因此笔者提议选择复合土锚钉支护方案。

3、结语

新疆该工程在建设完成后至今已运行长达五年，进口引渠边坡没有发生过异常情况，边坡整体安全稳定，有效避免了渗透问题的出现。该边坡设计的成功经验可以为其他施工单位在建设类似的边坡工程进行借鉴。

参考文献：

[1]倪受红.中小河流导流洞闸门封堵施工技术[J]. 建材与装饰，2017（35）.