关于neelum jhelum水电站工程拦河坝施工导流方案变更与优化

'6．水利水电工程设计DWRHE·2014年第33卷第4期NEELUMJHELUM水电站工程拦河坝施工导流方案变更与优化王伟郭红郑国尉摘要NEELUMJHELUM水电站工程拦河坝(DIVERSIONDAM)施工导流投标阶段采用土石过水围堰枯水期导流方案，由于咨询工程师NJC修改了拦河坝设计方案，导致原导流方案无法满足施工进度要求，为此相应对导流方案进行变更。变更方案采用贫胶混凝土过水围堰结合拦河坝进行河床分期导流，为大坝施工赢取了更多的有效工期。从而保障了工程按计划工期顺利进行。关键词拦河坝过水围堰分期导流贫胶混凝土中图分类号Ⅳ5l文献标识码B文章编号1007—6980(2014)04一O006—03工；汛后恢复围堰，排干基坑，坝体继续施工。1工程概况上、下游围堰均采用土石围堰。黏土防渗，巴基斯坦NEELUMJHELUM水电站工程位于迎水面钢筋石笼护坡，局部抛大块石护脚。相应AzadJammuKashmir州Muzaffarabad区的NEELUM导流程序如下：河上，距首都伊斯兰堡约170km，为长隧洞引水2011年10月截流和修筑围堰，12月初大坝式水电站，总装机容量96．9万kW。工程主要由拦基础开挖，2012年4月底围堰过流冲毁，停工。河坝(DIVERSIONDAM)、沉沙池、引水隧洞、调2012年10月修复围堰，排干基坑。再次开挖压井、地下厂房、开关站及附属设施等组成。拦大坝基础，并浇筑基础混凝土．2013年4月底围河坝为混凝土重力坝，是首部枢纽重要的水工建堰过流冲毁，停工。筑物。根据坝体功能分区布置，拦河坝分为右岸2013年10月再次修复围堰，排干基坑，继续碾压混凝土挡墙坝段、排渣坝段、底孑L坝段以及浇筑混凝土至枯水期水面以上，汛后继续施工。消力池等部分。投标阶段，咨询工程师NJC提交2_2拦河坝方案变化导致原导流方案无法实施的设计方案中，拦河坝基坑下挖深度只有3m．无2011年2月，NJC修改了拦河坝水工设计方防渗帷幕，坝基开挖5．99万m。，混凝土浇筑案，新方案较投标阶段变化非常大，坝基开挖深15．58万m，相较于引水隧洞。拦河坝工程量较度由3m增加到13m，砂砾石开挖由5．99万m小，为施工进度非控制性工程。增加到49．7万m。，混凝土由15．58万m，增加到38．06万m。。2导流方案变更的原因由于基坑开挖深度增大，汛期围堰过水冲毁2．1投标阶段导流方案后，上游河床大量的覆盖层将冲进刚刚开挖的基拦河坝地处高山峡谷，河道狭窄，两岸山体坑中，使新开挖的基坑要重新开挖，不仅增加施陡峻，岩石裸露。河道径流年内分配不均，洪枯工成本，同时也占用大量时间清理基坑。减少了差异大，根据咨询工程师NJC提供的资料，枯水有效施工工期。导致投标阶段导流方案无法满足期导流设计流量为500m3／s，导流时段为l0月至坝基开挖和混凝土浇筑进度要求，严重影响预定翌年4月；汛期洪峰流量为1500ms(相当于全年的发电时间节点。10年一遇洪水标准)。导流时段为5-9月。因此，寻求一个能增加有效施工时间的全年投标阶段，根据拦河坝基坑开挖量较小的特点。导流方案是十分必要的。施工导流方式采取：土石围堰一次拦断河床，右岸3导流方案变更论证隧洞导流。枯水期围堰挡水，隧洞泄流，坝体施工；汛期围堰过水冲毁，隧洞与基坑联合泄流，坝体停2011年初．导流隧洞开挖贯通并正在紧张地进行 王伟等·NEELUMJHELUM水电站工程拦河坝施工导流方案变更与优化衬砌施工，计划2011年l0月截流．时间上和技4变更后的导流方案术上已不具备扩挖导流隧洞的条件，因此．在不增加泄流通道的前提下，要实现基坑全年施工，4．1导流标准及导流方式只有加高围堰。按照10年一遇的标准，洪峰流量前期围堰一次拦断河床，河床外隧洞导流．1500m3／s，洪水全部由导流隧洞下泄，围堰高度枯水期围堰挡水，隧洞泄流，坝体施工，汛期围超过50In，同时导流隧洞过流平均流速要达到25堰和基坑过水，隧洞与基坑联合泄流，坝体停工：m／s，远远超出导流隧洞设计工况。后期分期导流，导流隧洞与右岸(或左岸)河床联合因此，要实现预定的截流目标和基坑全年施泄流，另一岸全年施工。工的要求，必须增加汛期泄洪通道。根据拦河坝前期导流设计流量为500mS／s，围堰挡水，导的布置和结构特点，利用坝体分期导流是可行的。流时段7～8个月；后期导流设计流量为1500m．由于河床较窄。土石围堰无法满足河床分期河床与隧洞联合过水，全年导流。导流布置要求，故设计采用体积较小的贫胶混凝4．2导流建筑物布置土围堰。枯水期围堰挡水。导流隧洞泄流。汛期导流隧洞布置在右岸，洞长497．84m．进口利用右岸挡渣坝段改建的导流明渠与导流隧洞联底板高程972．50m，出El底板高程966．O0m．纵合泄流，左岸基坑全年施工。该方案增加了汛期坡13．05％。。导流隧洞轴线采取折线布置，3个直基坑施工时间，补偿了由于基坑开挖和混凝土浇线段，2个圆弧曲线段，圆弧半径分别为9O．O0In筑量增加而增加的工期，从而保障了工程按计划和40．O0in，圆心角分别为57．0。和53．0。(见图1)。工期进行。上游围堰布置在坝轴线上游约95m处，距导一卫"=—UL～_土-!iiL游截流戗堤上游围堰一一U—＼／一咖：纵向围堰，一／——、㈣、—胃l■置F]}一洲驯0消力池筐—芦l阁0IJlL。三广_』疆蜜匪土j兰i土鼙些蓠一‘、、／＼l-—√／_l-I；固固／一。一、＼＼、≥、～一：三三三三三三三三三三。二二二隧洞图1施工导流平面布置图流洞进口约105in。上游围堰顶高程986．50m，围床及挡渣坝段基础碾压混凝土。围堰挡水标准500堰高17．5m，上游边坡1：0．33，下游边坡1：1．0。m3／s，隧洞过流。下游围堰布置在导流洞出口以上约40m。围(2)2012年5月一2012年9月，基坑过水，堰顶高程974．50in，围堰高7．5in。上游边坡1：暂停施工。过水标准为全年10年一遇标准。洪峰0．40，下游边坡1：1．0。流量1500m3／s。洪水由导流隧洞和围堰堰顶过纵向围堰布置在左岸底孔坝段和右岸排渣坝流。段之间，为坝体的一部分，后期浇筑到坝体里。(3)2012年l0月～2013年4月，基坑恢复施围堰长256．23m，堰顶宽2．5m．消力池以前的堰工，完成纵向混凝土围堰、底孔坝段消力池以前顶高程980．13m，消力池段纵向围堰利用消力池底板混凝土浇筑。围堰挡水标准500rots，隧洞过右侧边墙，墙顶高程982．O0m。流。汛前拆除上游围堰右侧预留缺口。4．3导流程序(4)2013年5月～2013年9月，汛期利用右变更后的导流方案的关键阶段如下：岸河床和导流隧洞过流，继续施工左岸底孔坝段。(1)2011年1O月～2012年4月，河床截流，导流标准为全年1O年一遇标准，洪峰流量1500修建上、下游横向围堰及基础防渗系统。扩挖河m3／s，导流隧洞和左岸河床联合泄洪，上游最高水 ·8·水利水电工程设计DWRHE·2014年第33卷第4期位985．601TI。主体结构可以利用，采用碾压混凝土修筑成重力(5)2013年10月～2014年4月，由导流隧洞式挡墙．完成导流任务后拆除此段。过流。完成左岸底孑L坝段消力池底板，底孔坝段(2)第2段(碾压混凝土挡墙坝段)，采用碾压具备过流条件。各浇筑块高程均升至枯水期水位混凝土修筑成重力式挡墙，基础采用挡墙的碾压以上．以便汛后继续施工。混凝土基础，墙体大部分与主体工程相结合，完(6)2014年5月以后，继续施工左岸坝段，成导流任务后表面处理与主体工程浇筑在一起。直至完工。(3)第3段，与排渣坝段混凝土相结合，纵(7)2014年10月以后，拆除上游围堰左侧部分向导墙设计为“上”形结构，采用钢筋混凝土结(对应左岸底孔坝段)。并修复上游围堰右侧缺1：3，构形式，完成导流任务后进行表面处理与主体工施工右岸坝段。直至完工。导流标准为全年10年程浇筑在一起。一遇标准．洪峰流量l500m3／s。洪水由导流隧洞(4)第4段，消力池段，此段完全采用主体和左岸底孔过流。工程消力池右边墙结构混凝土，是主体工程的一4．4导流建筑物设计部份。前期浇筑至982．00m高程形成纵向导墙。4。4．1导流隧洞5结语导流隧洞布置在右岸，采用城门洞型，底宽7．44ITI，直墙高6．56m，洞高8．67nl，洞顶圆心角2012年初围堰开始挡水至今，导流建筑物运118．33。，导流隧洞进口底高程为972．50m，出口行安全良好，拦河坝基坑施工顺利。上游贫胶混底高程为966．00m，洞长497．84ITI，洞底坡降为凝土围堰经受了缺口充水、堰顶过水和右岸明渠l-3％。过水等设计工况，其中2013年5月26日，导流隧洞采用钢筋混凝土衬砌，Q3围岩衬砌厚度建筑物经受住了设计频率10年一遇洪水l590m3／s为35cm，Q4类围岩为50cm，Q5类围岩为80的考验。cm。实践证明，本工程采用分期导流，为工程施4．4_2上、下游围堰工赢得了工期，同时，纵向围堰使用结束后，后上游围堰顶宽5．0m，堰顶高程986．50In，围期浇筑到大坝大体积混凝土中，作为大坝永久结堰高17．5m，上游边坡1：0．33，下游边坡1：1．0。构的一部分，节省临时工程量及施工工期。上、围堰主体为贫胶混凝土结构，上游迎水面采用厚下游围堰采用先进的贫胶混凝土技术，既满足了度50～100cm的变态混凝土作为防渗面板，下游施工挡水与分期导流要求．同时充分利用开挖料面为常态混凝土台阶式结构，最小厚度60cm，台筑堰，节省投资，施工便捷，具有较好的经济效阶高、宽均为70cm，下游坡脚为150cm厚钢筋益、环境效益和推广应用前景。混凝土板．板后接100em厚铅丝笼块石防护。参考文献上游围堰堰顶右侧预留20．0in宽充水缺口，【1]DL／r5264—2011贫胶渣砾料碾压混凝土施工导则【S]．缺口底高程983．501TI，采用黏土临时封堵，封堵[2]陈振华，林胜柱，王健亮，等．洪口水电站碾压贫胶砂砾料筑体顶高程986．O0m。比设计堰顶高程低0．5m。坝技术研究[J]．水力发电，2008，34(1)：79-81，85．[3]刘莹莹．水电站工程施工导流方案设计【J]．中国水运，2009，9下游围堰顶宽5．0ITI，堰顶高程974．50in，围(10)：185，187．堰高7．5m，上游边坡1：0．40，下游边坡1：1．0。围作者简介堰主体为贫胶混凝土结构，上游迎水面采用厚度王伟男工程师中水北方勘测设计研究有限责任公75～136cm的变态混凝土作为防渗面板。下游面为司天津300222常态混凝土台阶式结构，最小厚度60cm，台阶郭红女高级工程师中水北方勘测设计研究有限责高、宽均为70cm，下游坡脚为120cm厚钢筋混任公司天津300222凝土板，板后接120cm厚铅丝笼块石防护。郑国尉男工程师天津市滨海新区塘沽农村水利技术4．4．3纵向围堰推广中心天津300451(1)第1段(紧接着上游横向围堰段)，没有(收稿日期2014—09—05)'