大古水电站围堰分区优化施工应用效果

李健

（中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司，成都 611130）

1 概述

1.1 工程概况

西藏大古水电站位于西藏自治区山南市桑日县境内的雅鲁藏布江干流上，由挡水建筑物、泄洪消能建筑物、引水发电系统及升压站等组成，发电厂房采用坝后式布置。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程3451.00m，最大坝高118.00m，坝顶长389.00m，电站总装机为660MW，水库正常蓄水位为3447.00m，总库容0.5528亿m3，工程属二等大（2）型工程。

根据工程所在地的水文气象条件，定义6月至10月为汛期，11月至次年5月为枯水期。

西藏大古水电站采取全段围堰法导流方式，采用布置于左岸的双隧洞导流。上、下游围堰为4级建筑物，为全年挡水围堰，设计标准为20年一遇洪水，流量8840m3/s，相应上游水位3416.79m，下游水位3377.57m。

1.2 工程特点

上游围堰堰顶高程3418.50m，最大堰高约60 m，堰顶宽度12m，堰顶轴线长373.80m，围堰采用土石结构，填筑总量102.94万m3。大坝上游围堰3380.00m高程以上堰体采用复合土工膜防渗，防渗体高度38.5m，3380.00m高程以下堰体及堰基采用C20W8F150混凝土防渗墙及帷幕灌浆防渗，防渗墙最大墙深约50.0m。上游边坡坡比为1:1.5～1:2.3；下游边坡坡比均为1:1.75。

下游围堰堰顶高程3379.50m，最大堰高18.0m，堰顶宽10.0m，轴线长190.33m，围堰采用土石结构，填筑总量5.99万m3。3371.00m以上为采用混凝土心墙防渗，防渗体高度8 m，3371.00m以下堰体及基础采用C20W8F150混凝土防渗墙防渗，防渗墙最大墙深约32.5m，上游边坡为1：1.5，下游边坡为1：1.5。

1.3 工期要求

2016年12月下旬河床截流完成，2017年1月初开始围堰填筑及混凝土防渗墙施工，2017年5月底完成上游围堰填筑及防渗体系施工，具备挡水条件。

在仅有的5个月施工工期内，需面对施工项目多、工程量大、工期紧、施工场地狭窄等施工特点，并且还需面对高海拔高寒气候条件带来的影响。上游围堰施工需作为重点进行控制，其施工进度及质量是确保防洪度汛安全的先决条件，是影响后续大坝、厂房混凝土施工进度的关键，是决定着整个工程发电目标实现的首要条件。

1.4 施工强度及边界条件

根据工期要求、施工项目及其工程量，结合施工程序，围堰最大填筑强度27万m3/月。

围堰填筑料主要利用前期导流隧洞开挖料以及左右岸坝肩开挖料，左右岸坝肩开挖与围堰填筑同步施工。

2 现场实际情况

2016年12月28日如期实现了河床截流，2017年1月中旬完成上游围堰高程3380m防渗平台填筑，进行围堰堰体施工，施工至2017年3月中旬时，由于左右岸坝肩开挖中因地质等原因导致施工进度滞后，出现填筑料源供应不足情况。

在充分利用周边可用填筑料源的情况下，仍然不能满足围堰填筑强度要求，面临着汛前无法按设计结构形式及其工期要求完成围堰填筑施工，不能满足2017年防洪度汛安全要求，也将直接影响工程发电目标工期1年。

3 分区方案介绍

3.1 防洪度汛标准调整

针对现场实际情况，结合工程建设目标要求及防洪度汛标准，为了解决围堰填筑料源不足问题，参建各方一起对水文气象数据进行了分析论证，提出了汛期分阶段防洪度汛标准，对原设计汛期防洪度汛标准20年一遇进行分时段提出不同的标准，最终满足防洪度汛安全要求。具体如下：

①6月1日～7月15日，围堰防洪度汛标准为10年一遇，流量7730m3/s，相应上游水位3407.46m。

②6月16日～10月31日，围堰防洪度汛标准为20年一遇，流量8840m3/s，相应上游水位3416.79m。

3.2 分区方案

根据调整的防洪度汛标准，对围堰分区调整结构形式及稳定性进行了充分的计算分析论证，对上游围堰采取分成3个区域进行填筑，解决在满足防洪度汛要求情况下填筑料源不足的问题，分区情况简述如下，具体见图1。

图1 上游围堰分区填筑图

①I区：围堰整个大面填筑至高程3380m后，将围堰分成上下游侧两区填筑，先将围堰上游侧填筑及防渗体系施工至高程3410m，满足10年一遇的防洪度汛要求。迎水面坡面按照设计1:2.3，顶宽及下游坡面以满足分区后围堰稳定及施工需要为原则，I区顶宽12m，背水面坡比1:1.3。

②II区：对围堰下游侧进行II区、III区填筑，II区堰顶高程3418.5m，堰顶宽度确保8m，下游侧背水面坡比1:1.3，II区、III区分区高程初步定为3385m，具体根据料源供应情况确定。

③III区：按照围堰设计要求完成堰顶宽度12m，背水面坡比1:1.75的填筑，最终满足围堰设计结构形式要求。

4 施工安排

4.1 施工进度安排

根据调整后的防洪度汛标准要求，结合现场实际情况，围堰分区后填筑施工进度安排如下：

2017年5月31日完成I区填筑及防渗体系施工，满足10年一遇的防洪度汛要求；

2017年6月30日完成II区填筑及防渗体系施工，初步具备20年一遇的防洪度汛要求；

2017年7月15日完成III区填筑施工，具备20年一遇的防洪度汛要求。

4.2 施工程序安排

进行分区填筑施工过程中，应根据现场料源情况，优先确保I区施工强度及进度，在料源充足及设备充足情况下，再考虑II区同步上升，进行II区施工时，III区施工同理。

为了确保分区后围堰整体稳定，需对各区的接缝进行处理。根据以往施工经验及规范要求，接缝处理采用台阶接缝方式进行处理。其台阶在该区整体填筑完成后进行下一区填筑时对上一区背水面再开挖形成。考虑分层填筑厚度，台阶按照高度1m，宽度1.2～1.3m开挖，台阶形式如图2所示。

图2 接缝处理台阶示意图

5 施工效果

针对本工程围堰施工中出现填筑料源不足的问题，为了实现本工程安全度汛、发电目标的按期实现。通过对上游围堰采取分区填筑方式以满足不同阶段的防洪度汛标准，最终实现了安全度汛，使整个工程施工进度受控，具体表现如下：

①2017年5月31日完成了I区填筑及防渗体系施工，6月30日完成了II区填筑及防渗体系施工，7月14日完成了III区填筑施工，满足了围堰防洪度汛标准要求，实现了2017年的安全度汛目标。

②为后续基坑开挖、混凝土浇筑中各节点目标提供了条件。

③为本工程发电目标的实现提供了首要条件。