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1、西藏某电站截流施工 摘要 截流是一项系统性很强的工程，在水电工程建设过程具有里程碑的意义。对截流措施应进行充分论证，使其更趋向合理、更具可操作性。截流施工必须认真合理地组织，科学指挥。 关键词 地质条件 气候条件 截流方式 截流时间 截流设计 截流施工1工程概况某电站枢纽由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三大部分组成，某电站大坝采用一次性拦断河流、导流隧洞分流的导流方案。按照合同规定，截流、围堰、施工期基坑排水及清理、安全渡汛及防护为总价承包项目，由承包商自行负责设计与施工。1.1 地质条件某水电站为高山峡谷地貌，坝址区为V型河谷，两岸山体临河高度250350m，左岸谷坡较陡，自然坡度3065；右
2、岸稍缓，自然谷坡坡度3060。桔水期河面宽2040m，两岸有崩坡积、冰水积、冲积堆积，右岸级阶地保留较完整。闸址区出露地层为三叠系上统夺盖拉组的含煤砂页岩，河床覆盖层厚58m，为漂卵砾石层和含漂砾砂层。引水隧洞穿越年拉山，年拉山山体厚约900m，山脊高程3590m。厂址区置于澜沧江右岸的级阶地上，阶面平坦，顺江长约400m，横河宽约100m。坝址区河床坡降大，水流湍急，尤其是上下游围堰间约200m长的天然河道，落差竞达45m，i=2%2.5%，故上游围堰下游侧雍水对截流龙口泄流影响较小，可不考虑。布置上游围堰处河床右岸阶地为出露基岩，坡陡，场地狭窄，截流施工道路布置困难；左岸为坡积物，抗水流冲
3、刷性能差，地形较平缓，可布置截流施工道路；主河床主要为漂卵石覆盖层，厚约6m，易淘刷。承载和变形可满足设计要求。下游围堰处河床与上游围堰类似。1.2水文条件某流域径流主要由降雨形成，其次为冰雪融水和地下水补给，多年平均流量为79.1m3/s,年径流量为24.9亿m3,实测最小流量为7.3m3/s。洪水主要由暴雨形成，洪水发生的时间与降雨一致。年最大流量发生在69月份，7、8月份发生次数最多，洪水以单峰为主，洪水历时一般810天，复峰洪水一般历时20天左右。每年4、5月份亦有洪水发生，主要是融雪或雨雪混合形成。每年11月至次年3月为枯水期，45月为汛前过渡期，69月为主汛期，10月为汛后过渡期。
4、1.3 气候条件根据昌都气象站资料统计，多年平均气温为7.6，极端最高气温为33.4、极端最低气温为-20.7,最低月平均气温为-4.3;多年平均相对湿度为51%,多年平均年降水量为474.0mm,多年平均年蒸发量为1662.8mm,(20cm蒸发皿观测值),多年平均日照时数为2354.7h, 多年平均日照时数2354.7h,最大冻土深为81cm,最大风速18m/s,年降雪日数为18.9d。根据布村(吉塘)气象观测资料统计,多年平均水温为6.4,多年平均年降水量为357.4mm。根据招标文件提供的有关气象资料，某水水温除在 121月份降至0外，其余月份均在0以上，冬季局部河段封冻。在11月可能
5、下雪，河面可能出现岸冰，但直至12月才出现冻土和0以下的地面温度。如果截流时间不定在121月，则气候对截流施工影响相对小。2施工布置 截流施工布置与目前整个坝区施工布置一致。根据截流方案和场地条件，按照就近布置、易于运输的原则，上游截流备料区布置在距上游围堰约100m的左岸上游处(配电房附近)，分区堆放截流用的各级块石、块石串、铅丝笼等。闭气用的土料直接从坝区下游约500m的土料场运输。下游围堰截流由于基本在静水中进行，可不专门准备大块径石料，一般土石料就可，截流备料区与上游相同，下游围堰截流比较简单，不作专门设计，以后所提及的截流如无说明，仅指上游围堰截流。2.1截流交通布置分左右岸两部分，
6、两岸间由某大桥联接。左岸部分现布置有川藏公路南线至坝区施工道路，可直接到达备料场及中转料场，路面加强养护，可满足截流时车流量要求。从备料场至戗堤轴线左岸位置现有简易施工公路连接，但坡度较陡，路面差且宽仅为3m，不能满足截流时车辆大流量要求，采取了降低坡度、加宽路面和加强路面养护等措施，并在截流戗堤左岸预进占时加宽堤肩以形成回车场。右岸部分现有某大桥向上游经导流洞至农场料场施工公路，养护及时，路面较好，但局部较窄，错车困难，转弯半径较小，主要承担导洞开挖碴料、砼浇筑及骨料运输任务。截流时导流洞分流，现有至导流洞出口公路将断路。从某大桥下游现有公路至坝区下游土料场和石料场，稍加修整后基本可满足通行
7、要求。截流施工道路布置示意图见图三。2.2截流材料备料场布置根据截流需要，布置备料场如下：表2-1截流备料场分布表编号料场名称位置使用部位运距（m）备料内容上游备料场坝区配电房附近左岸进占250块石、块石串、钢筋笼中转备料场坝区开挖弃碴场左岸进占1000一般抛投料色列曲土料场某大桥下游右岸500m戗堤闭气1300土料 坝区开挖弃碴在戗堤预进占时使用。2.3截流施工机械设备布置机械车辆配置应最大限度满足截流施工强度的要求，合理配置。本工程截流场地比较狭窄，配置过多，不但不能充分发挥车辆设备效率，还可能影响施工。但车辆设备配置应有富余，作为备用，且现场配备车辆设备抢修人员，及时排除故障。短时间不能
8、排除的，应立即拖走，以免堵塞交通。为提高抛强度，应尽量选用大载重量、大容量之机械设备。3截流料源预进占及一般抛投料：取自导流隧洞、引水隧洞、坝肩水上部分开挖碴料，不足时按监理指定点开采。闭气土料：取自坝区下游500m处的色列曲土料场；块石料：大块石利用坝区开挖弃碴选取及从博村石料场开采。4截流设计4.1截流戗堤轴线选择 戗堤为围堰的一部分，通常具透水性，应布置在围堰的非防渗体部位。为创造良好的分流条件，有利于围堰快速闭气并进行基坑抽排水，使截流前后的围堰施工强度尽量平衡，本工程将其布置在上游围堰的上内趾部位，戗堤轴线平行围堰轴线。4.2截流方式根据实际地质地形情况，本工程截流采用单戗立堵方式，
9、由左岸至右岸进占，束窄河床，直至合龙。立堵方法准备工作简单，但存在着水力学条件差，河床冲刷和抛投体重量较大等不利条件，进占时特别注意戗堤前沿出现裂缝滑坡。4.3截流时间根据合同要求，截流时间为11月中旬，按照实际施工进度及业主、监理要求，结合当地水文、气象和洪水变化特点，截流时间定在2002年11月8日，以实际行动向党的十六大献礼。4.3截流洪水标准及相应流量根据合同文件及水利水电施工组织设计规范之要求，截流设计流量为11月份5年一遇洪水P=20%，相应流量Q截=71.70m3/s。4.4龙口预留4.4.1 龙口位置单头进占的戗堤龙口尽量选抗刷能力强的地段，如河床基岩裸露部位。以免因束窄河床后
10、水流速加大冲刷力度。同时最好水流不直接冲向岸坡。根据本工程的实际地形条件、水文条件，结合施工道路布置、没有通航要求等综合因素考虑，预留龙口位置布置在主河床靠近右岸部位。4.4.2龙口宽度因本河道无通航要求，龙口宽度主要按预进占时所使用的材料的抗冲刷能力决定。本工程使用一般石渣预进占，从经济和减少截流强度方面考虑，拟定预留龙口宽度为20m。 4.5戗堤断面设计4.5.1戗堤顶部高程由导流洞进口水位流量曲线表可知，当截流设计流量Q截=71.70m3/s时，上游最高水位为3243.4m，按照水利水电施工组织设计规范要求，加安全超高0.5m，则为3243.9m，取戗堤顶高程为3245.00m。4.5.
11、2断面设计戗堤断面为梯形，坡度取上游迎水面边坡1:1.8，下游侧边为1:1.8，戗堤进占端头边坡为1:1.5。为提高截流抛投强度，应满足两辆奔驰2631自卸车并排卸料或一台奔驰2631自卸车及一台宣推T-140-1并行作业要求，戗堤顶宽度拟为8m。4.6截流水力学参数表根据水力学计算，不考虑通航要求，上戗堤堤顶高程为3245.0m，当龙口为5m时，上戗堤龙口落差为2.8 m，平均流速3.04m/s， 龙口水力学指标见表4-1。表4-2 戗堤龙口截流施工水力学参数 龙口宽度(m)指标单位20151050截流设计流量（m3/s）71.7导流洞分流量（m3/s）17.724.736.752.771.
12、7龙口过流量（m3/s）544735190龙口上游水位m3240.63241.13241.73242.43243.4龙口落差m0.601.22.02.80龙口平均流速m/s0.5930.8401.403.040龙口单宽流量m3/s.m2.703.133.503.800龙口上游平均水深m2.63.13.74.45.40导流洞底板高程m3239龙口护底平均高程m3238注：1、方量计算以围堰平均底部高程3238.00计；2、不考虑围堰渗流量；3、块石比重取1.6。4.7截流备料备料场设在围堰上游左岸配电房处，分区布置。备料如下：表4-3 截流备料方量表项目单位数量备注I 区3040m3716备料系
13、数1.5II 区2030m3975备料系数1.5III区钢筋笼/块石串块601*1*1m备料系数1.0IV区一般石碴m31594备料系数1.3V区粘土m33819备料系数1.35 截流施工5.1预进占3m3装载机装15吨奔驰自卸车从临时堆料场(中转料场，即发电引水隧洞倒碴场)沿大坝左岸公路运输石碴至上游围堰处卸料，宣推(T-140-1)铺料，层厚0.5m，装载机负重来回碾压23遍。为减少戗堤渗流量，也使用粒土与石碴的混合料作碾压料。截流施工时，为便于车辆在上游戗堤上的行车、倒车和方便指挥管理，提高抛投强度，加宽了左岸河床堰头部位，使其形成一个回车场。5.2龙口合龙施工-截流截流是一种高强度的施
14、工活动，为此加强了组织领导指挥。成立了专门截流领导机构，全面负责指挥截流实施工作。5.2.1合龙方向由左至右单方向进占。5.2.2截流施工随戗堤进占将龙口划分为两个阶段：第一阶段为戗堤进占直至坡脚接角龙口对岸形成三角形断面为止，此阶段河床水流流速不是很大，主要采用一般块石碴抛投，抛投重点放在上游边线外， 即上角抛投，在上游侧抛投大料，将水流分离戗堤，使大料稳定在上游坡角处，其它部位即可采用一般石料顺序进占，第二阶段戗堤坡脚已接近龙口对岸而形成三角断面后直至最后合龙，此时流速达到最大，为截流最困难时，为避免抛投料大量流失，抛投大块石、石串、铅丝石笼等重物，重点抛投上角及下游突出部位，采用先在上游
15、侧抛投大料，将水流分离戗堤，再用大料抛投下游侧，将落差分担在上下游两侧，然后，再用一般石碴在中间抛投，如此轮番交替抛投，大大减少了抛投料的流失，从而使戗堤得以有效地进占。经过此阶段后上游水位壅高较大，流速减小，此时应加大抛投强度，使之尽快合龙。采用两台15吨奔驰自卸车并行倒料，推土机及时推料至龙口位置。推土机作业时一台自卸车倒料。在水位落差增高、水流速加快后，用CAT反铲吊钢筋笼或块石串从左岸上游面抛入龙口上下游坡脚 。合龙闭气：合龙时左岸由反铲吊钢筋笼、块石串沿上游面抛入， 闭气时土料应由自卸车直接向戗堤上游面高强度抛入，并用反铲尽量压实。5.2.3 抛投强度及截流时间合龙时的抛投强度，主要与自卸车的平均载重量和每小时平均抛投车次有关，而抛投车次主要
