淺談水電站漿砌石的攔河壩設(shè)計(jì)及施工

1、<p>　　淺談水電站漿砌石的攔河壩設(shè)計(jì)及施工</p><p>　　摘要：在建筑領(lǐng)域中，對(duì)使用漿砌石材料建造的水電站攔河壩設(shè)計(jì)，由于安全性高，一般可充分利用當(dāng)?shù)亟ú?，?jié)約成本，效果明顯，有大量成熟的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)，業(yè)內(nèi)普遍比較認(rèn)可。本文結(jié)合水電站漿砌石的攔河壩施工實(shí)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(guó)現(xiàn)有的現(xiàn)行規(guī)范和攔河壩安全評(píng)價(jià)

2、分類標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)使用漿砌石建造的攔河壩的安全性能進(jìn)行了綜合分析和評(píng)判，為水電站攔河壩的施工、建造設(shè)計(jì)以及安全運(yùn)營(yíng)提供了科學(xué)的參考依據(jù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水電站；漿砌石；攔河壩；設(shè)計(jì)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(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guó)的各地水電站建設(shè)過(guò)程中，大部分都采用漿砌石來(lái)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(yùn)營(yíng)提供了可靠保障。但是，漿砌石攔河壩的施工設(shè)計(jì)也是非常有講究的，在水電站漿砌石的攔河壩設(shè)計(jì)主要分為壩址選址、施工設(shè)計(jì)、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(yán)格、規(guī)范、準(zhǔn)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(shí)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(jì) </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(jiān)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(yè)巖，防止土質(zhì)疏松，壩基不穩(wěn)。同時(shí)，要重點(diǎn)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(yè)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(duì)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(qiáng)度較高，強(qiáng)性模量5GPa～8GPa，具備修建攔河壩的初步地質(zhì)條件。 </p><p>　　要對(duì)漿砌石攔河壩設(shè)計(jì)在初步選址的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jiǎn)單、實(shí)用，壩體懸臂梁的最大倒懸度比必須小于0.3∶1； </p><p>　?。?）強(qiáng)度和密度要求：必須控制和加強(qiáng)施工質(zhì)量，盡量提高和完善砌體的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，但壩體的計(jì)算密度不超過(guò)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(jì)性和

11、實(shí)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(jì)實(shí)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(diǎn)考慮攔河壩兩岸不對(duì)稱，左岸岸坡較為陡峭，而右岸岸坡較為稍緩；同時(shí)，左岸巖體受裂縫和間隙影響較右岸相對(duì)嚴(yán)重，選擇和確定攔河壩體型時(shí)，針對(duì)左、右兩岸壩肩地形和地質(zhì)、地貌條件的差異，對(duì)左、右各兩半拱的曲

12、率半徑、面積、中心角進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整、計(jì)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(jiān)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(yàn)收前，首先要進(jìn)行人工削坡控制。在人工削坡前，為防止坡面過(guò)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(duì)

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

14、<p>　?。?）施工人員在削減坡度時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)存在流動(dòng)粉細(xì)砂石層，且地下水比較豐富時(shí)，施工單位應(yīng)切實(shí)做好備案記錄，及時(shí)報(bào)告監(jiān)管工程師或設(shè)計(jì)單位，迅速聯(lián)系相關(guān)部門進(jìn)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(yùn)到指定的棄土場(chǎng)，嚴(yán)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(jì)方案要求進(jìn)行夯實(shí)、加固。上道工序削減坡度、設(shè)計(jì)的開槽位置、斷面尺寸、高度在監(jiān)管工程師待全部驗(yàn)收合格后。在攔河壩墊層基面未得到監(jiān)管工程師驗(yàn)收合格之前，不得進(jìn)行重復(fù)墊層施工，墊層基面驗(yàn)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(jì)圖紙標(biāo)明的厚度、寬度和備料進(jìn)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(shí)、厚度均勻，避免凹凸不平。如果設(shè)計(jì)單位沒(méi)有在設(shè)計(jì)圖紙或方案上標(biāo)明墊層相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，墊層料可以按照12cm―15cm厚度，土石粒徑按照5mm―25mm的砂石進(jìn)行鋪設(shè)。 </p><p>　?。?）攔河壩排水孔下面的墊土層必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行分層鋪筑。如果設(shè)計(jì)圖紙沒(méi)有明確要求時(shí)，施工單位應(yīng)按照反濾層模式進(jìn)行施工，并報(bào)告監(jiān)管工程師審核合格后實(shí)施。 </p><

17、;p>　　（3）攔河壩墊層鋪設(shè)前，應(yīng)做好場(chǎng)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(duì)于已經(jīng)鋪設(shè)好的墊層必須及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的護(hù)坡施工建設(shè)，在周邊設(shè)立警示標(biāo)識(shí)，嚴(yán)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(jì)規(guī)定。 </p><p>　?。?）漿砌石攔河壩應(yīng)該采用鋪漿法進(jìn)行砌筑。在砌筑時(shí)，首先在表層先鋪設(shè)砂漿后砌筑，石塊分兩層臥砌，上下錯(cuò)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(gè)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(shí)要保證無(wú)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?；铱p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(jìn)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(chǎng)地?；炷猎牧系馁|(zhì)量要按照《混凝土工程監(jiān)理實(shí)施細(xì)則》和《工程建筑材料質(zhì)量監(jiān)理實(shí)施細(xì)則》的有關(guān)規(guī)定認(rèn)真執(zhí)行。 </p><p>　?。?）混凝土的鋪設(shè)要求集中進(jìn)行規(guī)范鋪設(shè)。場(chǎng)地面

21、首先要硬化，平整牢固、堅(jiān)實(shí)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(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)真細(xì)致的檢查。 </p><p>　?。?）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(guò)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(zhǎng)21.5m，高1.2m，滑模要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)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(duì)滑模進(jìn)行檢查，不合格的模塊要予以報(bào)廢，不得使用?；?shí)施后將大大簡(jiǎn)化施工工序，降低石料的消耗及施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，將進(jìn)一步加快攔河壩的施工進(jìn)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(jiān)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(xiàn)： </b></p><p>　　[1]楊光偉.通口水電站泄洪消能布置設(shè)計(jì)[J].水電站設(shè)計(jì).2010(04):45 </p><p>