巴贡电站溢洪道泄槽底板排水系统设计与优化

第11卷第2期中国水运V ol.11

N o.22011年2月Chi na W at er Trans port Februar y 2011

收稿日期：5

作者简介：尹显胜（），男，湖南省邵阳市洞口人，中国水利水电集团第八工程局有限公司，毕业于武汉大学。

巴贡电站溢洪道泄槽底板排水系统设计与优化

尹显胜

（中国水利水电集团第八工程局有限公司，湖南长沙410007）

摘

要：文中马来西亚巴贡电站溢洪道为背景，施工方在满足原设计要求的前提下对溢洪道泄槽底板排水系统设计

进行优化，从而达到节约成本和缩短工期的目的。关键词：排水系统；设计优化；节约成本；加快进度中图分类号：TV 651.1

文献标识码：A

文章编号：1006-7973（2011）02-0131-02

马来西亚巴贡电站是一个E PC 工程，边设计边施工，工期相当紧张，而我方所承包的巴贡P2&3标段是一个总价承包合同，如果能提出设计优化方案并取得设计和业主同意，对我们的成本控制和进度控制具有重要意义。在这一指导思想下，我方技术部在拿到溢洪道初步设计图纸时，发现泄槽底板排水系统中的每条横向次排水管都需要开挖一段长

13.5m ，深1.35m 的用来铺设直径150m m 的UP VC 管的

沟槽，这种在基岩中开挖1.35m 深小沟槽难度很大，许多地方需要放炮处理，容易造成岩层支离破碎，从而影响到整个泄槽今后的使用、维修，而且施工成本高，大大影响到整个工程进度。因此，在满足原设计要求的前提下，技术部立即组织人员对整个泄槽底板排水系统设计进行优化，随后向设计和业主提交了设计优化建议方案并最终获得认可。

一、原设计方案

1．以中间排水廊道中的两条排水沟为主排水沟，两边的渗水通过横向次排水管导入（垂直水流方向为横向，顺着水流方向为纵向，下同）中间排水廊道。中间排水廊道从溢洪道堰闸段开始，至尾部挑流坎结束，全长约670m ，横向次排水管总长约2,400m ，纵向次排水管总长约3,900m 。

2．整个泄槽底板被中间排水廊道和横向次排水管分割成许多小单元格，每个单元格顺水流方向长15m （长度会根据地形有所变化），由一道横向次排水管和三道纵向次排水管组成，单元格之间的次排水管互不连通，纵向次排水管距离上一个单元格的横向次排水管0.5m （图1）。

3．横向次排水管为管身开孔的Φ150mm 的UPVC 埋管，周围填充粒径为5~20m m 的细骨料作为反滤材料；横向次排水管从两边边墙起，至中间排水廊道结束，坡比S ＝

0.005，由于地形原因，为将两边低地处渗水导入排水廊道，每条横向次排水管需要开槽穿过一段长13.5m ，高1.1m 的高地（见图3）。

4．纵向次排水管沿着泄槽开挖地形走，底部铺设一层5cm 厚的反滤材料（粒径为5～20m m 的细骨料），上部为预制门拱形混凝土构件，具体尺寸见图2，与横向次排水管

不在同一高程上时则用Φ150m m 的UPVC 管连接（图3）

。

图1初步设计排水示意图（单位：m ）

图2初步设计纵向次排水管断面图（单位：m ）

图3

初步设计排水系统断面图（单位：m ）

2011-01-11981-

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图4两侧主集水沟断面图（单位：m）

图5优化后次排水沟布置图（单位：m）

二、优化后设计方案：

1．在两侧各增加一条主集水沟，长度和走向与中间排水廊道相同，这样就可以避免必须将两边低部地区的渗水导入中间排水廊道，而且还可以缓解中间排水廊道的压力。具体施工方法：两侧主集水沟位于边墙底部，采用方形沟+预制盖板型式，与底板排水管相通；主集水沟沟底为开挖基岩，开挖断面尺寸为100cm×40cm（宽×高），混凝土壁厚15cm，内净空尺寸为70cm×30cm，过水断面面积为2,100cm2，在浇筑斜槽段垫层混凝土时首先立模形成沟槽，沟底部不透水，然后座砂浆加盖预制盖板（90cm×50cm×8cm），盖板形成后用砂浆对盖板接缝处勾缝（图4）。

2．横向次排水管完全顺着开挖地形走，根据地形和就近原则将渗水分别导入中间排水廊道和两侧主集水沟；由原来的垂直水流方向改成与水流方向成75°夹角，利用泄槽底板开挖地形的自然坡度来形成横向次排水管的排水坡度；UPVC埋管和填充材料等不变。具体施工方法：

（1）横向次排水管成型

在浇筑斜槽段垫层混凝土时立模形成，其沟底为开挖基岩，尺寸为50cm×40cm（宽×高）（图5）。

（2）UPVC管及开孔

UPVC管直径不小于150mm，根据设计要求开槽形孔，槽孔沿管线方向，单孔宽5mm，长100m m，每米布置6个槽型孔，透水面积约3,000m m2，开孔完毕后用土地膜按设计要求包裹。

（3）反滤材料及埋管

a.反滤材料采用砂石系统生产的骨料，骨料粒径为5～20m m。

b.UPVC管埋置前应按设计要求先铺一层反滤材料，并人工夯实。

U V放置在沟内时，约高在基岩开挖线以下，50mm高露出基岩开挖线，同时，其开孔必须保证不在底部，放置后两侧同时小心回填反滤材料并人工夯实（图5）。

d.回填至设计高程后采用建筑纸覆盖并铺薄层砂浆，防止上层浇筑结构混凝土时砂浆渗入反滤层。

e.为防止横向次排水管（安装透水UPVC管并回填反滤材料）中的反滤材料进入两侧主集水沟，在接口处需浇筑素混凝土挡渣，混凝土标号可根据情况自定，级配为二级配，厚约15cm，混凝土浇筑应在UPVC管定位好后进行。

（4）排水系统保护

排水系统形成后应小心保护，防止在上部混凝土覆盖前人为、雨水等损坏，如有损坏必须及时按设计要求恢复3．纵向次排水管仍然沿着开挖地形走，与原设计相同，但本身结构由原来的门拱形混凝土预制构件改为和横向次排水管相同的U PVC管，具体施工方法同横向次排水管。优化后纵向次排水管的排水断面尺寸小于原设计方案中的尺寸，但是由于纵向次排水管的水是经由横向次排水管流出的（图1），因此采用与原设计中横向次排水管相同的UPVC管是完全满足原设计要求的。

三、优化后设计方案与原方案比较有两大优点：

1．降低了开挖难度，优化后的基岩沟槽开挖最多只有0.4m深，而原设计中有相当长的部分是1.35m深，这样就避免了放炮造成岩层支离破碎，从而影响到整个泄槽今后的使用、维修，同时节约了施工成本，加快了施工进度；

2．减少了预制数量和降低了施工难度，原设计方案中的纵向次排水管全部需要预制成门拱形混凝土构件，总长约3,900m，总体积约219.2m3，优化后设计方案中只需预制混凝土盖板（90cm×50cm×8cm），长约670m×2＝1,340m，总体积约96.5m3；同时，无论是预制难度还是现场安装难度，两者之间的差别是显而易见的。

四、结束语

我方技术部在拿到初步设计图纸时就提出优化建议并着手准备建议方案，因此这次设计变更并没有影响到最终版的设计图纸提交和批准，但是却大大加快了施工进度和降低了施工成本，为以后的工作移交和蓄水计划奠定了良好基础，也为整个项目的经济效益和履约能力做出了重要贡献。

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