淺述某崗洪水控制工程淮河截流施工方案

淺述某崗洪水控制工程淮河截流施工方案摘要:針對淮河截流存在的各種不利因素，結合工程現場實際，本文介紹了“單戧堤單向進占、定位沉船、雙向合龍”的新型截流施工方案，通過采用此方案，成功對淮河實施了截流，對平原河流的截流提供了有益的借鑒。關鍵詞:淮河截流條件定位沉船1工程概況某崗洪水控制工程位于淮河干流中游的安徽省霍邱、穎上兩縣交界處。該工程由主壩、南副壩、北副壩組成，而主壩工程則由船閘、深孔閘、淺孔閘、主壩姜南段、主壩姜北段、主壩主河槽段、主壩淮北段等八個標段組成。工程的主要任務是，當淮河上、中游發(fā)生50年一遇以上洪水時，配合現有水庫、河道堤防和行蓄洪區(qū)，調蓄洪峰、控泄洪水，使淮河中游防洪標準提高到100年一遇。主壩工程淮河主槽段長580m，樁號4＋865.000～5＋445.000，為原淮河老河槽新建壩段，壩型為碾壓式均質土壩，壩高12.0m～18.0m左右。根據施工總體安排，該標段應在一個非汛期內完成截流及壩體填筑，由中國水利水電第十一工程局負責施工。主壩工程主槽段所在的河槽河底高程約為EL13.00m，兩岸灘地高程為EL20.00m～EL21.00m，老河槽寬度約為200m，自然水力坡降為1/30000。2截流條件分析2.1截流難點分析：招標文件給定設計截流時最大流量為323m3/s(為淮河非汛期十年一遇洪水標準),相應截流水位為EL19.39m。而實際上在截流時的實測流量為370～400m3/s,相應水位為EL19.6m～19.8m，顯然超過設計給定標準。由于受2003年夏季淮河大洪水的影響和災后重建環(huán)境的限制，導流工程無法達到原施工方案的設計導流斷面，采用了引河小斷面導流方案（見下圖）。由此引起導流斷面及底高程不足，造成導流不暢，堰前水位壅高過大，致使龍口部位出現大落差、高流速，使截流難度急劇加大，并給截流戧堤的安全穩(wěn)定帶來一定程度的威脅。導流工程的引河設計采用將原河道采彎取直的方案（由另一承包商施工），具體方案為：引河河道斷面臨時采用30m×4m的矩形斷面（原設計斷面為160m×55m），引河進口位于圍堰上游6km處，出口位于圍堰下游22km處，進、出口間的淮河河段長28km；引河經主壩工程中的深孔閘連通主河道的上下游，其長度為14.286km；經有關單位進行導流水力計算（見下表）后可知，引河按小斷面設計完成后可過流量為370m3/s，此時的進、出口水位差約為3.37m。換句話說就是：圍堰戧堤截流后上、下游水位差可達3.37m。引河小斷面導流水力計算表義流量偷（條m莊3粉/s圍）傍引河進口水位射（冰18.4m茄）帳引河出口水位捉（驚19.0m球）銀323旗21.5拘21.52匙370月21.56助21.58膨400抄21.87撇21.882.1.3影響截流流量的因素多：淮河主河道上、下游有諸多電站隨時都可能發(fā)電或停機，實際通過截流處的流量及水位難以確定。2.1.4由于淮河流域2003年降雨量大，地下水位超過地表，土壤含水率高達30％以上，致使施工道路難以形成、可用于填筑圍堰的土料難以開采、戧堤填筑土體易發(fā)生側向流變。從氣象預報情況看，截流日期(2003.11.23)前2～3天淮河流域上游及截流現場有明顯的降雨過程，很可能造成雨后施工車輛在道路泥濘的條件下工作，又要在遭遇洪峰的情況下進行截流。戰(zhàn)2.1.6包在截流時段內生,齒隨著小斷面導挽流方案的實施答、堰前水位的攔雍高及堰后水樣位的降落百,磨進一步使截流災龍口部位落差腰增大、流速增雪大息,繪最終造成龍口緒單寬流量的增踐加，使龍口截幕流難度加大。土2.1.7倚土料料源分布退不均，位于淮旋河右岸處的多魚、左岸處的少們。另外，淮河穗主河道又偏向滑左岸虜(津離左岸約垮50m)投，勢必造成左舊岸深水處截流椅，增加了截流醬難度。付2.2罵截流有利因素概分析：講2.2.1偵淮河河床極為愉平緩，引河導逼流進口至上游斧圍堰有較長距壽離重,索此段河流可視件為臨時調節(jié)水庸庫敵,輕有一定的調蓄口庫容，這對截暗流來說是極其描有利的，但必退須具備快速拋臺填龍口截流的侄能力。笨2.2.2低土料場土料性甩質比較適合截櫻流拋填使用。擁由于其粘粒含慰量較高校(堅30譽～蛙40%)甜，土料易成團裂狀，入水后不戒宜分散殼,典抗沖能力強，效流失量相對較珍少。3截流措施千針對以上所述籌淮河截流難點香及有利因素男,農我們遵循賠“善充分利用有利密因素可,靜重點解決難點擾”需的原則，采取鞠如下措施：份3.1磁采用在龍口部幅位誰“撒定位沉船刻(脊裝滿塊石的水愧泥船塔)支技術劫”匯，解決大流量軋、高落差、高潛流速所產生的緒龍口單寬流量纏過大所致的截回流困難，這樣館不僅避免了使裕用大噸位的拋姐填物，而且降筑低了龍口部位縣拋填強度，同嶄時又有助于龍醋口快速合攏。閣3.2獨采用由右岸向腳左岸單向立堵照進占方式，將懷龍口預留于河數道左側，一來蔑適應了料源分墳布的現狀，二憲來可將龍口設子于淺水河道區(qū)該，三來方便左剃岸及早備料以舅實現截流物料購快速拋投合攏忘。敵果可將左岸岸邊午視為寬戧堤（帽已防護），具逆有較大的消能潛作用，減少龍濕口流速，實質曠上是減少了龍延口處的單寬能卡量艷,灑從而降低了截釘流難度。踏書提前在左岸岸剃邊堆置大量的電拋投物，使用敞推土機快速推帆拋，進行最后事的口門合龍封寨堵，實現快速乎高強拋投。夠3.3固截流戧堤頂部凈水面以上巷3m遭，其中在下部頸2m領范圍內間隔鋪匯設憐3蟲層土工格柵，召每坡50cm仁厚鋪設一層，則上部漆1m遠鋪筑三七灰土傷，作為堤頂施梁工道路。這樣搶可解決正常截觸流施工時戧堤館頂部難以行車媽的問題。咸3.4澡在降雨前將所羞有截流施工道號路路面鋪設邁35cm姻厚的碎石，并鏡采用彩條布覆芒蓋防雨，確保敲截流施工不受容道路泥濘影響采。鞋3.5修采用戧堤水上犬填筑層間鋪設嚷部分土工格柵浙及在堰下游布礎設三排木樁婚(弱深保6嫩～燈8m)溫的方法防止圍苦堰變形提高其君穩(wěn)定性。嫂3.6海項目部組建截壟流指揮領導小府組，由項目經古理任組長及現景場總指揮，項流目總工任技術汗指揮，另外設俯填筑作業(yè)隊、泛沉船作業(yè)隊、勞道路維護隊、輪材料供應隊，顯各司其職，各監(jiān)負其責，確保扇截流目各環(huán)節(jié)緊湊、血協(xié)調，提高截瓦流戧堤拋填強弦度，以實現快辰速截流的目標送。4截流方式攏根據以上對淮薦河截流施工情齊況的分析，確駝定本次截流方槳式為：膚“業(yè)單戧堤單向進堤占、定位沉船離、雙向合龍敬”誕方式。此種截傍流方式與以往室常規(guī)截流方案腸比較可見，其只特點如下：匯4.1骨原理：每條沉嗓船猶如一個閘浮墩，船與船之踢間的空間相對罰閘門（涵管）蒜，逐個穩(wěn)定（輛用塊石、串料遇壓填）后，再滾合攏閉氣，可雖在安全的環(huán)境勿中做到成功截符流。赴4.2擺優(yōu)點：致a德、可減小圍堰府上、下游水位糞差，從而降低藝截流難度、確張保圍堰安全；淡b壩、可降低圍堰稠拋填強度，避糊免使用重型起趙吊、運輸設備主；屢c排、可減小截流哨單個拋投體重惡量，降低施工暑成本。構5竟龍口合龍方法鄉(xiāng)5.1申龍口水力計算室預先按照不同伙截流流量進行核龍口處水力計惑算，詳見三種芹流量（大、等同、小于設計流勤量）下龍口寬掙度與流速關系歌圖。洲5.2究龍口合龍方法走當戧堤進占至瞎龍口設計寬度辮為麗40m培時，停止進占絡加固戧堤堤頭銀，確保戧堤端趁部的穩(wěn)定；同驚時進行定位沉玻船的準備工作喝，并對施工道呼路進行整修，施滿足雨天也能威進行龍口合龍睬時的施工道路煮條件；定位沉曉船方法如廊“滑定位沉船平面濕示意圖肯”千所示，龍口合舊龍方法如翅“震龍口合龍立面棵示意圖貸”贈所示。勾6君沉船準確定位充方法凱即準確又安全近的定位沉船是畜本次截流關鍵衣步驟之一，鋼滔絲繩按下圖連搖接拜(個略約)7戧堤結構叨上游圍堰長隔209m闖，其中戧堤長污174m串，龍口寬穗35m夠。僑戧堤材料為粘砍土（工程所在朝地石料極缺）夫，頂寬右15m洋，頂部高程第EL22.5棗m駱，平均河底高子程冶EL14.5辱m炸（最低約森EL13.0染m眾，最高約暑EL16.0圾m哨）。戧堤迎水符面水上坡比外1:2歉，水下坡比為低自然坡插(突約漢1:5)幟，平均每米工劫程量約為身350m趁3飯。狹龍口拋投材料蠅為塊石、石籠約(體2t)鋪、四面體串私(流2t)爐、沉船移(傍200t)端等，頂寬堅15m朗，頂部高程膜EL21.0號m膝，底部高程殊EL14.0您m背，上、下游坡饑比為勒1:2厲和酷1:1挪，平均每米工捧程量約濱180m兔3追。姿8屯特殊情況的預闊案輔在正常情況下攔，成功截流應致該是有把握的給。但由于存在跌以下特殊情況翼：屈1)絞小斷面導流條托件尚未完全達姓到設計要求（瓜底部高程抬高厘至別EL16.5歐m挑左右）；濕2)鄙通過淺孔閘輔殖助泄流的灘地伸高程及過流斷緊面不詳；緞3)薪圍堰下游河道惕情況及實際水僵位控制情況難失以確定；統(tǒng)4)18爆、縣19肅日降雨，河道冊水量可能增加存。恩為確保截流成鈔功，做到萬無炕一失。因此，晶除按原定方案貓實施外，還必聰須采取以下特甘殊預案以防不禁測：案1)鐵備用游1.5m時×匠2.0m芽×紙2.5m別鋼筋塊石籠素35栗個，每個重約遇15t德；無2)啊鑒于目前起吊許及運輸設備能情力的限制，備唇用兩臺倉TS160區(qū)型推土機，在織特殊情況下將奸其拖踏入龍口進行封得堵截流；忠3)材備用空船一艘滔，必要時錨入秀龍口進行裝石蘭沉堵截流；攪4)那龍口邊進占邊脆閉氣防止沖失溫量過大確保圍名堰穩(wěn)定。水9璃拋投強度與措汗施滲9.1雀戧堤進占：采獎用齡15t辟自卸汽車運輸遍、茄TS160準型推土機單向根推拋進占。最搞高拋填強度保蠢證為臭300m家3保/底小時。戧頭用俘塊石裹護。注9.2箱龍口進占：塊碌石及粘土施工且方法同戧堤上虜述進占方法。綱最高拋填強度貼保證為攪500m鳴3波/h蓋。戧頭用鋼筋筒籠裹護。毒9.3惜口門封堵：采諷用雙向進占，耳鋼筋籠和四面饅體串用反鏟、陡吊車提前裝車逢運至口門后用腐推土機推拋。仰拋填強度保證分為洋600m腰3怕/h弄。禍9.4惡特殊情況處理蟲：大鋼筋籠采四用義25t伴汽車吊裝車，既兩臺期TS160日型推土機同時舍將其推入龍口錘；備用沉船沉壓放方法與定位悅沉船方法相同拜；預備兩臺招T140丑推土機，必要鍬時左岸將其拖鴉入口門。拼10毛實施結果舌10.1使采用上述截流到方案，經過艱淺苦努力，終于襖在磁2003滔年促11繩月搖23切日實現按預定幸計劃成功截流畝。本次截流最忌大水位差為征2.1m宿，最大流速達啟6m/s肢，共沉船習4板艘，土方填筑租約孝7秧萬稠m陽3古，塊石拋填株8000m躍3幕，妨15t拴鋼筋籠護30彼個。摸10.2虛由于充分利用瓣土料性質，將魄土料堆（漂2盈～隸3m修3教）高后用推土雙機壓成大塊體滅狀后，再將其森推拋入龍口，戰(zhàn)這樣可抵擋水窯流流速至品2.15m/園s引，大大的降低張了截流成本。絡10.3約本次截流共投駝入施工機械（洋挖掘機、自卸部汽車、推土機壩、裝載機）芬70柴余臺，勞動力灶240宮人，高峰拋填障強度為斯600m床3縱/h示，土方拋填時旱間為派22敞天，石方拋填叛時間為襪6短天，截流總歷詠時襖28栗天，截流戧堤字每天最大進尺六為企8竟～