峡江水利枢纽工程三期施工截流方案探讨

胡志坚，孙艾林

（江西省峡江水利枢纽工程管理局，江西 南昌 330046）

水利工程在防洪、蓄水、发电等方面发挥着重要作用，近年来，国家对水利工程建设的重视程度不断增加，大量的新技术、新设备也得到了广泛的应用，水利施工过程中常见的导流技术主要有分段围堰法以及全段围堰法两个类型，其中分段围堰法主要指就水流方向束窄的河床下泄，最后在选用其他的建筑物进行下泄；全段围堰法主要就是将水流全部的截断，然后在利用相关的方法将流水绕过施工的区域直接下泄至下游。

1 工程概况

峡江水利枢纽工程位于赣江中游峡江县，控制流域面积约62710 km2，是赣江干流上一座以防洪、发电为主，兼具灌溉、航运、养殖等效益的控制性水利枢纽工程。

峡江水利枢纽工程等别为Ⅰ等工程，其船闸（上闸首）、砼泄水闸、砼重力坝、河床式厂房（挡水部分）为1级建筑物，相应临时建筑物为4级（土石围堰边坡稳定安全系数不小于1.20），对应土石类导流建筑物洪水标准为10年～20年一遇。

三期围堰的中间河道11孔泄水闸，围堰采用土石过水围堰结构形式，枯水期挡水、汛期过水，围堰的挡水标准为10年一遇，9月～次年2月时段的枯水期标准，相应的洪峰流量为8490 m3/s，过水围堰的过流保护设计标准为10年一遇洪水标准，相应的洪峰流量为17400 m3/s[1]。

2 截流方案及施工设计

2.1 截流方案

本工程的截流方案可采用由右向左上游围堰单戗或上下游围堰双戗单向立堵截流，龙口设在明渠左侧，选用单戗或双戗截流方案，主要由截流时龙口最大流速区的水力计算结果确定。如果龙口有比较合适的水力条件，则优先采用上游单戗单向立堵截流；如果龙口水力条件较差，采用单戗截流有困难，可考虑采用双戗立堵截流，改善龙口的水力条件。

对截流备料场、截流施工道路、回车场等场地开展检查，包括排水、夜间照明设施等。相关设备进行检修、保养。在施工场地设置完整的监测系统，采用监测仪器对截流施工进行全方位监测，同时在这一过程中对各种信息进行传递。

2.2 施工设计

2.2.1 截流预进占与裹头

截流戗堤布置在围堰轴线的下游侧，戗堤顶高程按截流时P=10%月平均流量2310 m3/s试验测定的上游水位36.8 m，加70 cm的安全超高值，确定截流戗堤顶高程为37.5 m，戗堤顶宽12 m，满足两辆汽车（20 t～32 t自卸汽车）同时卸料，戗堤上游及堤端坡度的坡面设计均为1∶1.25，下游坡度的坡面设计为1∶1.5。戗堤进占开展填筑工作时，位于上游的临时小堤和土石坝继续施工，以达到基坑顺利闭气的效果，需和截流戗堤中间相隔10 m～20 m。到达龙口时，按高出实际截流时上游水位30 cm～50 cm的标准，尽可能压低龙口段戗堤的顶高程，使戗堤顶宽扩大到15 m左右，这样可实现3台车在同一时间开展卸料的工作，具体见图1。

图1 上游围堰截流戗堤断面图

对于下游围堰，选择双戗堤结构形式，在中间部位加防渗粘土，下游戗堤的进占填筑工作于8月份开始进行，戗堤顶高程采用8月份10年一遇的平均流量2750 m3/s，相应的下游水位为34.95 m，为防止水位壅高而导致漫水，需要加50 cm安全超高值，最终将其确定为35.45 m，戗堤横截面中最大宽度为6 m，具体见图2。

图2 下游围堰截流戗堤断面图

戗堤预进占填筑到位后，预留龙口宽70 m，堤头采用50 cm～80 cm块石料作裹头保护，选择合适时机进行龙口截流施工。

2.2.2 龙口合龙施工

龙口截流施工以上游围堰戗堤为主，上游戗堤进占困难时，可考虑将下游围堰戗堤跟进，加大上游戗堤与下游戗堤两者的水位差，使上游戗堤龙口的工程条件及水文状况调整到最佳状态。主戗堤合龙完成施工后，再对子戗堤开展施工，对于粘土心墙清基不到位的地方，采用灌浆处理，尽快完成基坑闭气。

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2.2.3 戗堤闭气施工

戗堤闭气施工重点是对左、右岸以及纵向围堰接头位置部位的处理以及一、二期纵向土石围堰处大块体残留区的处理等。

1）右岸围堰接头处理

右岸与一期纵向围堰的接头部位，靠近厂房侧，考虑在围堰的接头部位先围成小基坑，外侧采用长臂反铲清基后填筑闭气土，排干小基坑内的积水，清理基底积渣，将接头部位的防渗土体分层填筑碾压密实，接头部位的防渗体底部扩大到10m左右；接头与纵向混凝土围堰的接触面，涂刷浓泥浆，加强接触面的结合。

2）左岸围堰接头处理

左岸与三期纵向围堰的接头部位，靠近左侧6孔泄水闸，绕过二期纵向围堰的堰头，与右岸处理一致。如果左岸接头体在汛前形成，将较大程度地削弱中间河道明渠的汛期泄洪能力，对工程安全度汛不利。主汛期过后，二期上、下游围堰都已拆除，施工道路无法解决。另外，左岸接头考虑在主戗堤合龙围堰闭气后，排干基坑内积水，挖开内侧戗堤石渣，护大左岸接头部位的闭气土填筑断面，保证接头部位的防渗质量。

3）围堰基础覆盖层清理

三期围堰开始填筑前，先安排进行水下勘探调查，摸清围堰基础覆盖层分布情况，围堰的截流戗堤采用上下游石渣戗堤夹中间心墙粘土止水结构，进行填筑工作时，需先对下游一旁的石渣戗堤进行清理，防止石渣在水流作用下受到冲击，被冲到心墙位置，然后再将其扫除干净，再进行填筑。戗堤进占到预定龙口位置后，为加快龙口闭合速度，考虑在龙口合龙后，再行上游侧石渣戗堤及心墙粘土的填筑，完成基坑闭气。

4）围堰漏水处理

一、二期纵向土石围堰拆除不完全或围堰粘土心墙基础清基不彻底都有可能造成围堰漏水的问题，因此，要加强粘土心墙的质量控制，尽量将基础覆盖层清除干净，采用反铲挖机适当清除石渣戗堤内侧堤脚部位的石渣，尽可能扩大粘土心墙的基础接触断面；另外，基坑降水后出现漏水点，可采用低压灌浆等方式进行处理。

2.2.4 截流水力学原型观测

截流施工过程中，地形较为复杂，边界条件具有不确定性，水力条件等各种因素也较为复杂，理论分析计算往往不能完全反应工程的实际情况。因此，必须在施工中进行原型观测，对个助攻数据做好记录。主要对监测项目：1）上游和下游水位变化情况；2）流量在龙口和6孔泄水闸之间的分配变化情况；3）龙口水深、流速变化情况。

2.2.5 截流施工强度分析

上游龙口合龙段总抛投量21063 m3（已考虑了冲损量），根据水力学指标及截流经验，计划36小时合龙，平均抛投强度为585 m3/h。由于使用砂土比较均匀，不均匀系数为1.3，最大抛投强度为760 m3/h。采用20 t和32 t自卸汽车运输，小时运输强度为76车/h，即1.3车/min。

第Ⅰ区段按堤头集料、推土机赶料占1/3，汽车直接抛填占2/3考虑。根据施工经验，堤头安排两台车同时卸料，一个卸料点每卸料三车推土机赶料一次，卸车1车/min，平仓1次/min，循环时间约为4min，每次循环可卸料6车，即1.5车/min，Ⅰ区卸料和抛投能力满足抛投强度要求。

第Ⅱ区段按堤头集料、推土机赶料占2/3，汽车直接抛填占1/3考虑，推土机赶料占2/3，卸2车赶料一次，循环时间约为4min，每次循环可卸料4车，实际能达到的卸车密度为1车/min，Ⅱ区卸料和抛投能力小于平均抛投强度要求。

第Ⅲ区段按堤头集料、推土机赶料和汽车直接抛填各占一半考虑，则实际能达到的卸车密度为1.2车/min，与要求的抛投强度基本接近。

综合龙口三个区段的抛填强度分析，Ⅰ区的抛投能力与计划相比有富余，Ⅱ区不足，Ⅲ区基本相当，总体能够满足36小时完成龙口合龙的要求。

3 结语

综上，在水利工程施工中，截流方案至关重要，不仅可以影响施工质量和效果，而且也会影响施工工期。施工时如果不重视技术的重要性，不充分了解可能出现的问题，很有可能会出现质量隐患。因此，作为水利施工管理人员，一定要提高自身业务水平，防止出现质量问题。