淺談水電站漿砌石的攔河壩設(shè)計及施工

1、<p>　　淺談水電站漿砌石的攔河壩設(shè)計及施工</p><p>　　摘要：在建筑領(lǐng)域中，對使用漿砌石材料建造的水電站攔河壩設(shè)計，由于安全性高，一般可充分利用當?shù)亟ú?，?jié)約成本，效果明顯，有大量成熟的設(shè)計與施工經(jīng)驗，業(yè)內(nèi)普遍比較認可。本文結(jié)合水電站漿砌石的攔河壩施工實際，分析了水電站使用漿砌石材料做攔河壩在工程中的應(yīng)用和技術(shù)要求，主要從水電站攔河壩的結(jié)構(gòu)安全角度出發(fā)，依據(jù)我國現(xiàn)有的現(xiàn)行規(guī)范和攔河壩安全評價

2、分類標準，對使用漿砌石建造的攔河壩的安全性能進行了綜合分析和評判，為水電站攔河壩的施工、建造設(shè)計以及安全運營提供了科學的參考依據(jù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水電站；漿砌石；攔河壩；設(shè)計及施工 </p><p>　　Abstract: in the construction field, on the use of plasma masonry building materials t

3、o the hydropower station barrage design, due to the high safety, generally can make full use of local building materials, cost saving, the effect is obvious, there are a lot of mature design and construction experience,

4、the industry is generally recognized. This paper pulp of masonry hydropower station construction practice barrage, this paper analyzes the use of plasma masonry materials hydropower station do b</p><p>　　Key

5、words: hydropower station; Plasma masonry; Barrage; Design and construction </p><p>　　中圖分類號：TV文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012） </p><p>　　1、水電站漿砌石攔河壩選址條件 </p><p>　　使用漿砌石這種擋水建筑物，可以有效抵御洪水的

6、沖刷，滿足電站的取水要求。目前，在我國的各地水電站建設(shè)過程中，大部分都采用漿砌石來做攔河壩，在大量的小型水電站中發(fā)揮著巨大作用，為水電站的正常運營提供了可靠保障。但是，漿砌石攔河壩的施工設(shè)計也是非常有講究的，在水電站漿砌石的攔河壩設(shè)計主要分為壩址選址、施工設(shè)計、土方開挖削坡、墊層鋪設(shè)、漿砌石砌筑、混凝土防滲墻澆筑等幾道工序。每道工序都有著嚴格、規(guī)范、準確的要求，首先要調(diào)研查看本地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，特別是在建設(shè)水電站初期，要實地查看周圍土壤地貌

7、，地質(zhì)條件，是否具有壩址合適的地形。 </p><p>　　2、漿砌石攔河壩設(shè)計 </p><p>　　壩址要盡量選擇在河段的下游中部或者下部，這樣不僅能夠緩解水流的沖刷，而且也能夠起到積極的防汛作用，最好是山體雄厚、土石堅固之處，左岸岸坡約45°―60°，右岸岸坡40°―50°為最佳，河床寬約30―40m之間，河谷寬高比1.9：1，這是修建攔河壩的

8、地形條件。 </p><p>　　壩址的選擇要避開青灰色極薄層頁巖，防止土質(zhì)疏松，壩基不穩(wěn)。同時，要重點注意巖層上下走向與河流的流經(jīng)方向，最好是近于正交切合，傾向中下游，傾角要保持在50°―55°之間。壩址巖體巖性要選擇均一，薄層灰?guī)r層與極薄層的頁巖大部分都是互相重疊層結(jié)構(gòu)，形成了水電站及壩基（肩）相對稱的不透水巖組。 </p><p>　　壩址地質(zhì)構(gòu)造要以裂縫、有間隙

9、為主，沿裂縫和間隙面向下，這樣巖溶輕度發(fā)育，局部較發(fā)育，易于處理。壩址的巖石層體強度較高，強性模量5GPa～8GPa，具備修建攔河壩的初步地質(zhì)條件。 </p><p>　　要對漿砌石攔河壩設(shè)計在初步選址的基礎(chǔ)上進行合理和系統(tǒng)的優(yōu)化，優(yōu)化的原則及思路為： </p><p>　?。?）壩體要求：壩體中、下游壩面必須是連續(xù)、光滑的曲面； </p><p>　?。?）施工條

10、件要求：壩體結(jié)構(gòu)要求盡量簡單、實用，壩體懸臂梁的最大倒懸度比必須小于0.3∶1； </p><p>　?。?）強度和密度要求：必須控制和加強施工質(zhì)量，盡量提高和完善砌體的抗壓強度和抗拉強度，但壩體的計算密度不超過規(guī)范的控制密度值； </p><p>　?。?）抗滑型和穩(wěn)定性要求：壩體拱座抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)要求不小于現(xiàn)有的規(guī)定值； </p><p>　?。?）經(jīng)濟性和

11、實用性要求：在滿足上述條件的基礎(chǔ)上要盡量減小壩體體積，即保證工程質(zhì)量的前提下，節(jié)約資金成本，兼顧經(jīng)濟實用原則。 </p><p>　　根據(jù)上述要求思路并結(jié)合攔河壩壩址的具體地形、地質(zhì)條件，漿砌石的布置和體型選擇上主要重點考慮攔河壩兩岸不對稱，左岸岸坡較為陡峭，而右岸岸坡較為稍緩；同時，左岸巖體受裂縫和間隙影響較右岸相對嚴重，選擇和確定攔河壩體型時，針對左、右兩岸壩肩地形和地質(zhì)、地貌條件的差異，對左、右各兩半拱的曲

12、率半徑、面積、中心角進行適當調(diào)整、計算和選擇確定攔河壩在平面布置上采用二心圓拱，中間凹陷，使左、右半拱的曲率半徑、面積和中心角均適應(yīng)壩址的地形、地質(zhì)條件，以使壩體和拱座穩(wěn)定、堅固，從而使?jié){砌石攔河壩更加耐用。 </p><p>　　3、攔河壩基礎(chǔ)開挖 </p><p>　　土方在開挖驗收前，首先要進行人工削坡控制。在人工削坡前，為防止坡面過度欠挖，監(jiān)管工程師應(yīng)該率先督促施工單位或開挖部門對

13、坡面機械開挖的每道工序進行全方位、全過程的監(jiān)控，在施工單位對坡面開挖自檢合格完成后，才被允許其進行人工操作的削坡。人工削坡控制主要有以下幾個方面： </p><p>　?。?）在監(jiān)管工程師和施工單位及指定測量人員的監(jiān)控下，在坡面上進行控制測繪，削坡時，施工單位和工程質(zhì)量監(jiān)督人員應(yīng)該全過程監(jiān)測，測量員應(yīng)對削坡后的坡面位置、高度、坡度等控制參數(shù)進行及時全面的檢查，防止坡面過度欠挖，工程不達標。 </p>

14、<p>　　（2）施工人員在削減坡度時，如果發(fā)現(xiàn)存在流動粉細砂石層，且地下水比較豐富時，施工單位應(yīng)切實做好備案記錄，及時報告監(jiān)管工程師或設(shè)計單位，迅速聯(lián)系相關(guān)部門進行局部清理或者更換基石處理。 </p><p>　?。?）削減坡度完后，廢棄的土石一定要運到指定的棄土場，嚴禁向河床中堆筑或隨意堆放。 </p><p>　　4、攔河壩墊層鋪設(shè) </p><p&g

15、t;　　在攔河壩墊層鋪設(shè)前，墊層表層的基面腐植土、草皮、碎土等雜物應(yīng)該全部清除，基面必須保持干凈、平整，按照設(shè)計方案要求進行夯實、加固。上道工序削減坡度、設(shè)計的開槽位置、斷面尺寸、高度在監(jiān)管工程師待全部驗收合格后。在攔河壩墊層基面未得到監(jiān)管工程師驗收合格之前，不得進行重復墊層施工，墊層基面驗收情況主要有以下幾方面需要注意： </p><p>　?。?）墊土層要按照設(shè)計圖紙標明的厚度、寬度和備料進行合理的分層鋪設(shè)。

16、墊層料鋪設(shè)必須保持干凈、平整、密實、厚度均勻，避免凹凸不平。如果設(shè)計單位沒有在設(shè)計圖紙或方案上標明墊層相關(guān)數(shù)據(jù)時，墊層料可以按照12cm―15cm厚度，土石粒徑按照5mm―25mm的砂石進行鋪設(shè)。 </p><p>　?。?）攔河壩排水孔下面的墊土層必須嚴格按照設(shè)計圖紙的要求進行分層鋪筑。如果設(shè)計圖紙沒有明確要求時，施工單位應(yīng)按照反濾層模式進行施工，并報告監(jiān)管工程師審核合格后實施。 </p><

17、;p>　　（3）攔河壩墊層鋪設(shè)前，應(yīng)做好場地的排水設(shè)施，合理設(shè)置好樣樁，備足土石料。然后由坡底向基面一層一層鋪設(shè)，不得從基面向下順坡鋪設(shè)，防止土石松懈。對于已經(jīng)鋪設(shè)好的墊層必須及時進行相應(yīng)的護坡施工建設(shè)，在周邊設(shè)立警示標識，嚴禁通行，防止踩踏破壞墊層。 </p><p><b>　　5、漿砌石的砌筑 </b></p><p>　?。?）在砌筑漿砌石攔河壩之前，要

18、在攔河壩的坡面上設(shè)置橫向和縱向兩條砌體坡面線，以便保證攔河壩壩體的厚度和坡面平整度符合規(guī)范和設(shè)計規(guī)定。 </p><p>　?。?）漿砌石攔河壩應(yīng)該采用鋪漿法進行砌筑。在砌筑時，首先在表層先鋪設(shè)砂漿后砌筑，石塊分兩層臥砌，上下錯開，內(nèi)外搭砌，確保穩(wěn)定。相鄰砌石之間的砌筑高度差不大于0.5m，每層相互之間應(yīng)該整體持平，分段的位置應(yīng)該盡量鋪設(shè)在沉降縫或者壩體之間的伸縮縫處。 </p><p>

19、　　（3）在向壩體鋪設(shè)砂漿之前，石料要首先灑水浸濕，使其避免干燥，但表面不能有殘留的水滴。壩體底層的第一個石塊要將大面朝下，最好選用較大的平整、光滑的石料。 </p><p>　?。?）所有的漿砌石都要放在新攪拌的砂漿上，在鋪設(shè)時要保證無縫隙，石縫間不能直接緊靠在一起，不能先壓石塊后塞砂漿或者只填碎石料，不要采用外面?zhèn)攘⒌氖瘔K、后回填中間的方法砌石。灰縫厚度一般要保持在20mm―30mm之間，較大的空隙應(yīng)該用碎石

20、進行填塞，但不得在底座上或者石塊的下面用厚度高于砂漿層的小石塊支墊。 </p><p>　　6、混凝土的鋪設(shè)與防滲墻的澆筑 </p><p>　?。?）施工單位最好是在水電站附近建立原材料場地。混凝土原材料的質(zhì)量要按照《混凝土工程監(jiān)理實施細則》和《工程建筑材料質(zhì)量監(jiān)理實施細則》的有關(guān)規(guī)定認真執(zhí)行。 </p><p>　?。?）混凝土的鋪設(shè)要求集中進行規(guī)范鋪設(shè)。場地面

21、首先要硬化，平整牢固、堅實穩(wěn)定，可以設(shè)有必要的排水設(shè)施，從而保證制作的壩體不因澆筑混凝土而塌陷變形。監(jiān)管工程師要對整個施工過程進行嚴格認真細致的檢查。 </p><p>　　（3）使用漿砌石建造水電站攔河壩，溢流面分壩體曲線段、壩體直線段和反弧段三部分。在施工過程中，溢流面直線段到壩體尾部曲線段最佳方案是采用混凝土鋪設(shè)滑模施工，滑模全長21.5m，高1.2m，滑模要嚴格按照國家規(guī)定的相關(guān)標準尺寸進行加工，并保證其

22、硬度和質(zhì)量，防止其變形，監(jiān)管工程師要定期對滑模進行檢查，不合格的模塊要予以報廢，不得使用?；嵤┖髮⒋蟠蠛喕┕すば颍档褪系南募笆┕と藛T的勞動強度，將進一步加快攔河壩的施工進度，使工程節(jié)約46%的工作日，克服易出現(xiàn)漏漿、蜂窩、麻面等質(zhì)量通病，混凝土澆筑后，使壩體整體質(zhì)量得到有效保證。 </p><p>　　漿砌石因容易滲漏，一般在迎水面設(shè)混凝土防滲墻，厚度從30～100cm，與面層混凝土一起澆筑。 <

23、;/p><p>　　總之，使用漿砌石建造水電站攔河壩，一方面能夠節(jié)約資金建造成本，另一方面，堅固耐用的特性也能起到很好的作用，非常值得推廣和使用。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]楊光偉.通口水電站泄洪消能布置設(shè)計[J].水電站設(shè)計.2010(04):45 </p><p>