乌干达伊辛巴水电站工程围堰的设计及施工技术.docVIP

乌干达伊辛巴水电站工程围堰的设计及施工技术 　　中图分类号：TV7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0195-01 　　引言 　　围堰采用20年一遇洪水标准设计的临时挡水建筑物，设计洪水流量为2200m3/s。根据本工程施工特点在地质、水文资料不齐全的情况下设计临时挡水围堰并进行单项戗堤进占施工，提高了施工质量，满足了施工进度。 　　1、工程概述 　　伊辛巴水电站枢纽工程位于非洲乌干达境内的维多利亚河上，装机容量183MW，总库容 17068万m3，根据主体建筑物布置形式及施工阶段，施工导流采用分期导流方式。一期导流即在第一阶段施工场地上、下游修建横向围堰，上、下游围堰左堤头与河床左岸相接，右堤头与Koova岛相接，形成封闭的区域作为第一阶段施工场地，同时用Koova岛右侧河道进行导流，导流期间进行河床左岸基坑内的厂房、溢洪道、混凝土重力坝及土石坝施工。 　　2.建筑物设计 　　2.1 围堰工程级别及设计洪水标准 　　根据《水利水电工程围堰设计规范》围堰设计标准4.0.1及一期围堰所保护的永久建筑物级别，确定一期围堰级别为4级；根据《水利水电工程围堰设计规范》4.0.8，4级土石围堰工程的设计洪水标准在20～10年范围内选定，为确保一期围堰及其保护的建筑物安全，选定一期围堰设计洪水标准为20年一遇，设计洪水流量为2200m3/s；根据水文资料，较大洪水流量在1200m3/s左右，确定截流流量为1200m3/s. 　　2.2 围堰布置 　　上游围堰呈直线平行布置于坝轴线上游约150m，围堰轴线全长约340m；下游围堰布置于坝轴线下游约300m，围堰轴线全长约223m. 　　2.3 结构形式 　　一期上、下游围堰采用斜墙式土石围堰。 　　2.4 堰顶高程设计 　　上、下游堰顶高程分别为1042.6m，1042.0m. 　　2.5 堰体断面设计 　　上、下游围堰堰体顶宽均为6.0m，堰体迎水面坡比为1：1.5，背水面坡比为1：1.2，堰体填筑采用石渣料。 　　2.6 围堰防渗结构 　　（1）反滤层 　　围堰壳体和粘土斜墙之间设置20cm反滤层。 　　（2）防渗体 　　上、下游围堰采用土质斜墙防渗，斜墙顶部厚度为1m，底部厚度为3m，形成梯形断面防渗体；斜墙基础采用粘土铺盖防渗，铺层厚度按下式确定： 　　δ≥ΔH/I经计算确定斜墙基础粘土铺盖厚度为1m，为避免不均匀沉降破坏斜墙和铺盖的连接部位，连接部位铺盖适当加厚。 　　防渗体粘土料渗透系数≤1×10-5cm/s；根据《乌干达Isimba水电站试验报告》，左岸土料场土料天然含水率最大值30.8%，最小值17%，平均值21.2%，可用作斜墙防渗体。 　　2.7 堰顶宽度及构造 　　围堰顶宽8m（2m为粘土防渗体），路面铺以20cm石渣硬化、整平。 　　2.8 围堰龙口分区及抛石块径 　　2.8.1 龙口分区 　　根据戗堤预进占填筑渣料特性及束窄河床流速特点，确定龙口宽度为80m，上游围堰戗堤从340～80m段为预进占段；下游围堰戗堤从223～80m段为预进占段。龙口进占分两区：Ⅰ区龙口宽度80m～20m，Ⅱ区龙口宽度20～0m. 　　2.8.2 龙口抛石块径计算： 　　结合本工程的流域情况及水文特征计算如下： 　　（1）龙口Ⅰ区宽度为80m，根据抛石块径计算公式： 　　d=V2/{K2*2g*（ 石-水）/水}；块石粒径d=0.73m； 　　初步确定龙口Ⅰ区抛石粒径最小为0.73m. 　　（2）龙口Ⅱ区宽度为20m，根据抛石块径计算公式： 　　d=V2/{K2*2g*（石-水）/水}；块石粒径d=0.92m； 　　初步确定龙口Ⅱ区抛石粒径最小为0.92m. 　　3 施工技术 　　3.1 总体方案 　　一期围堰采用单戗立堵法截流。 　　3.2 施工方法 　　3.2.1 测量放样 　　施工前，根据坝址测量控制网进行测量放样，在围堰左、右堤头测量放样，测定围堰轴线和围堰边线控制点并插旗标识，同时引高程控制点至堰址附近用于高程控制。 　　3.2.2 岸坡连接及基础清理 　　清除岸坡上的草皮、树根、含有植物的表土、蛮石、垃圾及其他废料，并将清理后的地基表面土层压实；岸坡与粘土防渗体连接处要妥善处理，其结合处须适当加宽防渗体断面，随着逐渐靠近岸坡，逐渐扩大粘土斜墙断面，具体施工从岸坡坡脚处开始加宽，至岸坡顶处将粘土斜墙加宽1倍，确保连接处防渗。 　　3.2.3 截流戗堤进占 　　3.2.3.1 非龙口段进占填筑 　　每进占前进10m进行测量放样以控制戗堤轴线。围堰戗堤进占采用左岸单向进占抛填施工，20t自卸汽车运输回填料至进占堤头，采用全断面抛投施工，进占至距Koova岛8