水布垭混凝土面板堆石坝施工方案

水布垭混凝土面板堆石坝施工方案

关键词：水布垭堆石坝施工

内容提要：水布垭面板堆石坝坝高233m，是我国首座200m级的面板堆石坝。文章通过以往面板堆石坝的筑坝经验，结合水布垭工程现场实际情况，介绍了水布垭面板堆石坝具体施工方案。

1 工程概况

清江水布垭水利枢纽工程位于湖北省巴东县水布垭境内，上距恩施市117km，下距隔河岩水利枢纽92km，是清江梯级开发的龙头枢纽。水库总库容45.8亿m3，系多年调节水库，水库正常蓄水位400m，相应库容43.12亿m3，装机容量1600MW，是以发电、防洪为主，兼顾其他的水利枢纽。主要建筑物有：砼面板堆石坝、左岸河岸式溢洪道、右岸地下式电站和放空洞等。

水布垭砼面板堆石坝坝顶高程409m，坝轴线长660m，最大坝高233m，坝顶宽度12m，防浪墙顶高程410.4m，墙高5.4m。大坝上游坝坡1：1.4，下游平均坝坡1：1.4。坝体填筑分为七个填筑区，填筑总量（包括上游铺盖）共1563.74万m3。大坝分六期填筑，于2006年9月达到EL：405。

混凝土面板面积13.84万m2，面板厚0.3~1.1m，受压区面板宽为16m，受拉区宽为8m。趾板采用坝前设标准板，下接防渗板的结构形式，标准板宽6~8m，厚为0.6~1.2m，防渗板宽为4~12m，趾板与基岩间设有锚筋联结。周边缝止水结构在高程350m以下采用底、中、顶三道止水,高程350m以上设底、顶两道止水；面板垂直缝设底、顶两道止水。面板分三期浇筑，2005年1月至3月第一期面板浇至EL：276，2006年1月至3月第二期面板浇至EL：342，2007年1月至3月第三期面板浇至EL：405。2008年1月至4月完成防浪墙和大坝公路路面浇筑。

水布垭枢纽布置图见图1-1

图1-1 水布垭水利枢纽平面布置图2 工程地质 2.1大坝工程地质

大坝位于清江“S ”型河段腰部，直线长约800m ，流向NE30°。两侧岸坡高峻陡峭，高差约230m ，呈不规则“V ”字形，409m 高程坝轴线处谷宽562m ，左岸平均坡角52°，右岸为35°。

河床覆盖层顶高程为193.0～197.0m ，基岩顶面高程为182.0～188.0m ，存在四个规模不大的凹槽；上游围堰至坝轴线附近，覆盖层厚度一般为12.0～14.42m ，坝轴线以下厚度一般为7.0～11.8m 。河床冲积物以砂卵砾石层为主，夹含砂砾漂石、块石层及含砂砾粉土、粉质粘土透镜体。

坝址地层主要为二叠系茅口组和栖霞组地层，在左坝肩395～400m 高程以上还有二叠系上统龙潭组地层分布。茅口组厚层至巨厚层灰岩坚硬完整，栖霞组岩层软硬相间，中厚层灰岩与炭泥质生物碎屑灰岩不等厚互层，其间多层面、多剪切带，龙潭组地层以页岩、硅质炭质页岩为主，岩石风化强烈。

坝址河段内断层发育，主要有NNW 、NNE 、NE 三组走向。规模较大的Ⅰ、Ⅱ类过江断层有13条。对趾板地基稳定及防渗帷幕可能产生重大不利影响的F 1、F 12、F 13及以F 14为代表左岸趾板断层密集带，顺断层发育有规模较大的岩溶洞穴；还有一些规模次之的包括F 11、F 115、F 20、F 50等断层延伸穿过部分主堆石区及次堆石区，对堆石区地基的稳定性有一定影响并可能形成局部渗漏通道。 2．2料场地质

大坝填筑料料场为左岸公山包和右岸桥沟料场。两料场有用层均为茅口组厚层块状灰岩，属强岩溶化地层，地表和地下岩溶十分发育，以垂直发育和顺层发育为主要特征，垂直发育深度较大，窄缝状溶沟、溶槽内充填粘土较为密实，采剥具有较大的难度。

桥沟料场已征地并剥离的区域可开采岩石量300万m3，公山包料场可开采量为600万m3。

3 施工布置

3．1施工管理、生活设施及辅助企业

安排左岸张家包和右岸顾家坪，为主要生活营地和三厂一库。公山包、桥沟料场设临时炸药库，野猫沟设油库和移动式地面站。

三友坪和桥沟各布置一套砂石系统提供混凝土骨料，大坝填筑垫层料由三友坪砂石系统制备。

左岸三友坪、大岩淌、野猫沟分别设置3XJ

-1.50、HZS90C和HZS50拌和系

3

统，右岸桥沟设置HZS90C拌和系统。

左岸380m高程、右岸329m高程分别设置趾板灌浆施工集中制浆站。

3．2施工供水系统布置

永久供水系统为左岸长淌河水厂和三友坪水厂，供水主管铺至左右岸，施工用水在指定的主干网接口接供水管至用水点，以满足工程和生活用水需要。3．2．1大坝填筑供水

大坝填筑施工采用坝外加水和坝内洒水相结合的方法，施工高峰期最大用水量约200m3/h。

前期填筑供水分别从上下游自建泵站抽取江水用于填筑加水；主管网投产后，将主管网水引至左岸380m、430m高程水池和右岸329m高程水池，再从水池引水至施工部位。自建泵站作为备用水源。

坝外采用固定加水站加水，每个加水站设水表，采用的2m长φ150花管给水，花管可随坝体的上升而拆移，用水表控制上坝15t、20t、32t运料自卸汽车加水量。坝外加水站在左岸布置四个、右岸布置三个，布置情况详见表3-1。

3．2．2趾板、面板浇筑及灌浆施工供水

从左右岸水池引管沿趾板敷设供水管道，每隔40~50m设一个接口，再接支管至用水点，以保证大坝各施工时段用水。

3．3施工供电

利用工区已建成10kV供电网路，架设现场施工用电线路，确保大坝基坑开挖回填、砼拌和系统、混凝土浇筑、基础处理等施工用电。

大坝填筑施工照明采用左右岸、坝轴线上下游方向安装氙灯集中照明。布设位置、高程随坝体填筑分期范围和上升高度而相应调整，满足现场需要。

3．4开挖供风系统布置

根据施工总体布置安排，设置5个集中供风站为建筑物开挖和坝料开采提供

3.5施工道路

3．5．1业主提供的交通条件

业主提供的主要施工道路有：左岸1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#、17#、19#道路；水布垭大桥；右岸2#、4#、6#、12#、14#、18#、20#道路，其中能用于直接上坝的道路左岸有3#、5#、7#、17#道路，右岸有2#、6#、12#、14#、18#道路。

3．5．2坝体填筑施工道路

为满足大坝填筑高强度施工，在左岸利用已建的3#、5#、7#、17#四条道路，另修筑一座跨趾板钢珩架桥，两条临时施工道路，一条交通隧道；右岸利用已建的2#、6#、12#、14#、18#五条道路，另修筑三座跨趾板钢珩架桥，三条临时施工道路。

坝体内施工便道随着填筑体的上升，在填筑体坡面形成“之”字形临时运输道路。

施工道路详见图3-1。

3.6 料源规划

水布垭大坝料源主要是利用建筑开挖利用料，约1140万m3。其中，左岸溢