凤翔县东风水库导流土石方围堰施工方案探析

凤翔县东风水库导流土石方围堰施工方案探析
发布时间：2021-12-24T06:01:48.830Z 来源：《建筑科技》2021年11月中32期作者：傅文博
[导读] 东风水库位于凤翔县县城东南5km处，总库容1550万m3，兴利库容845万m3，滞洪库容550万m3，死库容155万m3，是一座防洪、抗旱、灌溉、养殖以及旅游的县办中型水库。

东风抽水站位于水库南岸，是一座临库式一级抽水站，始建于上世纪70年代。

机房外侧水域平均水深4米左右，近期对该抽水站拆除重建。

为了便于施工需要在原进水口进行围堰围挡，不至于水库的水流进入施工区域。

宝鸡市凤翔区东风水库灌溉管理处傅文博陕西宝鸡 721400
1、工程概况
东风水库位于凤翔县县城东南5km处，总库容1550万m3，兴利库容845万m3，滞洪库容550万m3，死库容155万m3，是一座防洪、抗旱、灌溉、养殖以及旅游的县办中型水库。

东风抽水站位于水库南岸，是一座临库式一级抽水站，始建于上世纪70年代。

机房外侧水域平均水深4米左右，近期对该抽水站拆除重建。

为了便于施工需要在原进水口进行围堰围挡，不至于水库的水流进入施工区域。

2、施工方案
原计划采用单根进水管独立围堰施工方案，每个进水管前设置半圆形围堰，围堰由弧形挡水面板、矩形钢管立柱、横向矩形钢管支撑骨架、楔形钢骨架共4部分组成，每个进水管一处围堰，共3处，围堰钢结构重复利用。

经实际考察对该围堰的施工方案提议做出优化，拟采用土石方围堰施工方案。

在水库水深3.0米的条件下，土方围堰施工方案及设计图不变，先采用砂砾石料利用装机水中倒料向前推进至对岸，利用装机，挖机进行行车辗压，再在砂石围堰迎水坡黄土压铺，布设土工膜、继续黄土压铺断面，最后在细心观察围堰变化情况达到稳定后，抽取围堰内水，满足后续施工条件，水下施工力争在主汛期到来之前结束。

3、围堰方案
根据本工程工期紧的特点，结合有关资料说明，制定本围堰方案：
⑴本次临时施工围堰为不过水5级土石围堰，根据施工组织安排时间及水库运行情况，在水位控制在746.5m以下的工况设计围堰断面，设计顶宽4m，长44m，两侧边坡1:4，最大高度6.3m，顶部高程=水位+波浪高度+安全加高值=746.5m+0.8m+0.5m=747.8m，填筑土渗透系数应小于1×10-4cm/s，粘聚力c应大于18kPa，内摩擦角φ应大于23.5度。

⑵在围堰临水侧（库区侧）边坡铺设土工膜（2布1膜，600g/m2），布置在水位变化及波浪淘刷范围区，斜长5m，纵向长度46m。

⑶围堰背水侧（泵站侧）基坑水抽完后，在背水侧边坡坡脚3米高度范围内或浸润线出逸点以下范围内先铺设土工布（300g/m2），然后再铺设土袋，土袋平均厚度0.5m，长度46m。

⑷控制围堰内基坑抽水水位下降速度防止坡面滑塌。

对围堰顶部、边坡、坡脚设置观测变形点，施工时必须配置安全人员观测，防止不安全事故发生。

基坑内施工人员工作区设置支护挡板，阻挡围堰可能滑塌造成人员掩埋。

⑸估算围堰填筑土石方8094m3，土工膜230m2，土工布580m2，土袋290m3。

⑹围堰断面图
围堰典型横断面图
本工程导流建筑物设计为5级，根据工期安排，在2021年4月15号左右完成导流工程，设计标准采用10年一遇洪水流量设计。

围堰型式选择时，根据建设单位、设计推荐的导流方案结合现场具体条件，具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度，通过技术比较加以选定。

本工程围堰的结构采用土石料及麻袋粘土填筑，主体围堰采用砂石料填筑，顶宽4米，内坡比控制在1:1.5---1:2之间，迎水侧铺黄土，土工膜，继续铺黄土、装砂石黄土袋，利用挖机抛压，坡比控制在1:4，背水侧设0.5m宽高3m左右的麻袋粘土围堰稳固坡角以减少渗漏量，砂石料围堰高度3米。

风浪爬高和安全超高共计1.3米，利用土袋堆筑，砂石围堰，淤泥基础采用抛石办法处理，总围堰高度4.3米。

渗流流网图
渗透比降图
4、围堰施工
围堰轴线距前池外沿25米，由西向东直线确定，最后即可进行围堰施工。

围堰填筑用砂石料全部需外购，砂石料由自卸汽车运至围堰填筑地点，再由装载机自西侧向东侧推碾填筑，直至达到安全高度及顶宽。

施工顺序为从下到上，填筑时应注意施工工艺，若遇到淤泥基础应现抛石，在缓慢填筑砂石料，稳步推进。

施工围堰不仅仅是临时挡水堰体，而且是确保工程顺利施工、保证施工安全的重要措施，因此，围堰的填筑施工必须符合施工规范的有关要求，车碾压密实，同时在施工过程中，严格控制围堰的设计断面尺寸。

围堰时应注意以下几点：
⑴围堰填筑前，应对围堰基底进行探测淤泥基础，采用机械抛石办法达到基础稳定，以确保填筑的围堰与堰基和填筑的接合面良好的结合，保证围堰的基础稳定。

⑵围堰填筑料要选用砂砾石料、土工布、A类土，确保围堰的填筑质量。

⑶围堰的施工工序和方法
施工流程：施工准备→测量放线→清除杂物→自卸汽车拉运砂砾料→装机推碾填筑→沙袋加工→土工布及土工膜铺设→黄土压实土工布→土袋铺设
①由总包单位提供测量控制基点及水准点。

施工前项目部根据轴线进行设点，所设立的基点位置应不受施工区域车辆、料场等影响。

②控制桩应打插钢管，并涂红漆，四周加设防护桩，插上花杆。

③测量作业完成后将成果报监理工程师验收，合格后作为各项工作的依据。

④在施工过程中，基点桩要经常进行复核校验，若发现有损坏等要及时修复。

⑤轴线放样，铺设充泥袋时同样设置一个中心线两个边线。

⑷施工围堰的维护
为了防止雨水冲刷、风浪对围堰的影响，等围堰填筑完成后，在围堰临水侧（库区侧）边坡铺设土工膜（2布1膜，600g/m2），布置在水位变化及波浪淘刷范围区，斜长5m，纵向长度46m。

在围堰背水侧（泵站侧）基坑水抽完后，在背水侧边坡坡脚3米高度范围内或浸润线出逸点以下范围内先铺设土工布（300g/m2），然后再铺设土袋，土袋平均厚度0.5m，长度46m。

等围堰施工完毕后，经常派人维护检查，安排专人对围堰外的水位进行观测以及对围堰的检查，发现意外情况及时汇报，及时采取在围堰顶施打子堰加高等应急措施，确保围堰在高水位期间万无一失。

围堰内排水
对围堰顶部、边坡、坡脚设置观测变形点，施工时必须配置安全人员观测，防止安全事故发生。

基坑内施工人员工作区设置支护挡板，阻挡围堰可能滑塌造成人员掩埋。

围堰内排水用抽水机进行排水，其排水量应大于围堰内渗水量的1.5-2倍，抽完围堰内水，对于围堰内渗水漏水，采用挖集水坑的办法抽排，坑地址选在围堰内东北角，要留有1-2台抽水机备用，坚持集水坑水满就排，确保施工安全。

5、围堰拆除
围堰利用时间约为2个月，待水下工程全部结束，后方可拆除围堰，拆除前应先向围堰背水侧灌水以保持围堰内外水位基本持平。

然后，用挖掘机将围堰的土石方挖出，自卸汽车将土石方运至弃土场内。

水下方作业期间必须经常探测河床底高程，直到满足工程要求。