鄂北水资源配置工程2016年11标龙泉河渡槽工程施工导流设计

杜荣祥 袁建新 尹志洋 李旭航

1 工程概况

鄂北干渠是湖北省鄂北地区水资源配置工程的输水干渠。龙泉河渡槽是鄂北干渠上的跨河建筑物，属于鄂北地区水资源配置工程2016年第11标段内的工程项目。

龙泉河渡槽设计总长0.710km，进口与龙泉河明渠相接，桩号232+770，出口与河口湾隧洞相接，桩号233+480。渡槽在桩号233+250上跨龙泉河，交叉断面以上流域面积为125km2，防洪标准按30年一遇洪水设计（水位84.01m），100年一遇洪水校核（水位84.69m）。

龙泉河渡槽设计流量7.4m3/s，采用单孔梁式常态结构矩形槽，槽身外轮廓断面尺寸4.5m×3.3m（宽×高），槽身净尺寸3.3m×2.65m（宽×高），设计水深2.10m，底板高程102.84～103.04m，槽身跨度15.0m。槽墩均高9.9m，采用单支排架柱和实体墩。

本文对龙泉河渡槽的施工导流设计进行简单介绍，说明施工导流对工程建设的重要性。

2 工程条件

2.1 地形地质条件

龙泉河渡槽所处微地貌单元为垄岗、河谷平原地形。龙泉河渡槽在桩号233+050—233+125和233+42—233+424处分别跨越龙泉河和龙泉河支流河道，河床地形较平坦，地形坡度5°左右。龙泉河河床高程76.69～79.20m，龙泉河支流河床80.32～82.32m。龙泉河右岸地表高程84.36～107.3m，龙泉河左岸与龙泉河支流右岸地表高程80.12～101.2m，龙泉河支流左岸地表高程81.94～103.2m。龙泉河右岸坡度10°左右，左岸岸坡坡度20°左右；龙泉河支流右岸岸坡坡度10°左右，龙泉河支流左岸岸坡坡度30°左右。岸坡植被发育。渡槽跨越农田、村村通公路和房屋。渡槽沿线地表出露的地层为第四系松散堆积物，下伏基岩。

2.2 水文特性

龙泉河渡槽位于湖北省广水市。广水气象站作为广水市的设计代表站，建于1956年10月，据该气象站水文观测资料，分析得出龙泉河设计洪水成果和分期洪水成果，见表1、2。

3 工程导流设计

3.1 导流标准和导流时段

龙泉河渡槽段主要建筑物级别为3级，次要建筑物为4级，选定导流建筑物级别为5级，导流建筑物设计洪水标准采用5年一遇。为确保受水流影响部分能在一个枯水期内完成，跨龙泉河段施工时段选取10月—翌年4月，相应的洪水流量为145m3/s，水位79.87m。

3.2 导流方式选择

龙泉河渡槽涉河段，地层结构自上而下为：砂卵（砾）石、黏土，变辉长辉绿岩。龙泉河河道宽约53m，河床内具备分期导流的条件。

表1 龙泉河交叉断面设计洪水及洪水位成果表

表2 龙泉河交叉断面分期洪水及洪水位成果表

结合本工程的水位条件、地形条件和主体工程布置条件等，施工导流方式如果采取围堰一次拦断整个河床，河水通过河床外导流泄水建筑物泄流的方式，投资较大。经比较，施工导流采取分期导流方式，分二期进行导流。一期先围右岸，利用左侧河床过流；二期再围左岸，利用右侧河床过流。

3.3 导流建筑物设计

施工采用分期导流方式，一期围堰长158.9m，其中上游围堰长77.6m，下游围堰长28.2m，纵向围堰长53.1m；二期围堰长104.2m，其中上游围堰长21.3m，下游围堰长35.7m，纵向围堰长47.2m。围堰设计水位79.9～80.9m，围堰顶高程80.4～81.4m。一期围堰最大堰高2.5m，二期围堰最大堰高2.5m。

围堰采用袋装土围堰型式，利用开挖料装编织袋填筑，围堰顶宽2m，两侧边坡1∶1。编织袋采用聚丙烯扁丝编织布制作，布袋尺寸为0.5m×0.6m，应满足GB/T 8946—2013《塑料编织袋通用技术要求》的相关要求。编织袋质量要求完好无破损，装土不宜过满，袋口要求缝制封口，以利施工码放，编织袋土的码放应随围堰填筑断面的上升而平行推进。

围堰基础为砂砾石层，平均厚度约2.8m，采用黏土换填截渗槽防渗，截渗槽应开挖至基岩。黏土不应含有植物根茎、砖块等杂质，有机质含量不大于2%，易溶盐含量不超过3%，黏粒含量15%～30%，塑性指数10～20，渗透系数不大于10-5cm/s。

为防止河道冲刷，一、二期导流过流断面均采用50cm厚袋装土防护。

一、二期施工导流布置如图1、2所示，围堰横断面结构形式如图3所示。

图1 一期施工导流布置图

此外，在主体工程施工时，应注意基坑排水，主要包括降雨、地下涌水和施工用水的排除。

4 结语

图2 二期施工导流布置图

图3 围堰典型横断面图

水利工程一般具有投资大、建设周期长、施工难度和风险大的特点，因此，工程的成本、进度、质量和安全成为了建设各方密切关注的重点。施工导流作为水利工程主体建筑物施工的临时性保障工程，对工程项目的投资、进度和施工安全有着重要的影响。在龙泉河渡槽施工导流设计中，将导流方法基础知识与工程实际有机结合，在掌握工程地质、水文等情况的基础上，确定导流标准、导流时段和导流方式，并对导流建筑物进行具体设计，有效提高了主体工程建设的效率，使主体工程的施工进度和安全得到了有效保障。