摘 要：長(zhǎng)河壩電站壩肩開挖為高邊坡開挖，施工中為防止渣料進(jìn)入河道,設(shè)計(jì)使用了擋渣墻來(lái)阻止開挖料，非常有效。擋渣墻的修建，既有利于施工，又有利于環(huán)保，對(duì)于一般水電高邊坡開挖有一定的參考價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：高邊坡,擋渣墻,左岸,網(wǎng)箱

　　1 概述

　　長(zhǎng)河壩壩肩開挖為高邊坡開挖，且邊坡高、地形陡、卸荷發(fā)育。

　　2008年地震前為保證左右壩肩能夠提前開挖，實(shí)施了分流方案。具體措施是：在工程不具備截流的客觀條件下，導(dǎo)流洞一旦具備過(guò)流條件，利用圍堰上游丁壩提前實(shí)施導(dǎo)流分流。同時(shí)考慮環(huán)保要求，為保證左右岸開挖順利進(jìn)行，在原靠左右岸主河床部位修建縱向擋渣墻平臺(tái)集料以避免開挖渣料直接滾入河道。

　　2008年5月12日地震后，從國(guó)家抗震救災(zāi)大局出發(fā)，考慮西線救災(zāi)通道暢通和汛期安全，于2008年汛前拆除部分擋渣墻，以保證汛期河道行洪安全;同時(shí)2008年汛期縱向擋渣墻經(jīng)歷了超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水;2009年汛前恢復(fù)左右岸擋渣墻，并對(duì)原汛前洪水標(biāo)準(zhǔn)校核后按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加高;2010年4月15日左壩肩開挖結(jié)束，2010年4月8日左壩肩開挖結(jié)束，汛前恢復(fù)左右岸擋渣墻，用于大壩基坑(1485m以下)開挖。

　　本文僅對(duì)左岸擋渣墻的設(shè)計(jì)與施工做詳細(xì)描述，右岸擋渣墻的設(shè)計(jì)與施工與此類似，但由于地形、地質(zhì)的差別，兩岸擋渣墻又不盡相同。

　　2 擋渣墻設(shè)計(jì)

　　2.1 擋渣墻計(jì)算

　　2.1.1選擇典型斷面進(jìn)行洪水計(jì)算

　　選擇壩軸線處位置進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，根據(jù)4月16、20、29日實(shí)測(cè)情況，河床水位為1481.3m時(shí)，水深4.5m，河面寬度為45.43m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形，左岸擋渣墻坡度為1：1.5，右岸S211省道路基坡度為1：1，

　　為簡(jiǎn)化計(jì)算，修建擋渣墻后主河床過(guò)水渠道簡(jiǎn)化為導(dǎo)流明渠，所以計(jì)算模型按照導(dǎo)流明渠進(jìn)行計(jì)算，簡(jiǎn)化渠道模型如下：渠道底寬為35m，兩側(cè)邊坡分別按照1:1及1:1.5計(jì)算，計(jì)算此兩種斷面條件下導(dǎo)流明渠的泄流能力。

　　2.1.2 根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行施工方案初選

　　根據(jù)以上模型計(jì)算結(jié)果，根據(jù)長(zhǎng)河壩電站可研性報(bào)告查知分期設(shè)計(jì)洪水成果5月份20%為1830 m3/s，長(zhǎng)河壩電站各月月徑流5月份10%為1010 m3/s，頻率10%旬平均流量5月份上旬、中旬、下旬平均流量分別為827m3/s、1030m3/s、1300m3/s。經(jīng)過(guò)4月16日實(shí)際水位測(cè)量及當(dāng)日水情預(yù)報(bào),當(dāng)日流量為421m3/s,壩軸線處水位高程為1481.3,水深為4.5m。因此可推求上述各流量下對(duì)應(yīng)渠道水深及水位高程。

　　從上述流量中取最大流量值為分期設(shè)計(jì)洪水5月份5年一遇洪水值1830 m3/s。在兩種邊坡系數(shù)下分別對(duì)應(yīng)水位高程為▽1487.9m、▽1487.96m，取較高高程，同時(shí)考慮到明渠安全超高應(yīng)大于1m及川大水力模型試驗(yàn)高程，最終確定壩軸線處擋渣墻頂高程為▽1490m高程。由于上下游水面落差與流量相關(guān)，流量越大，落差越大，在擋渣墻重新設(shè)計(jì)時(shí)考慮壩軸線上游縱坡坡比為1%，考慮交通洞出渣使用需要，壩軸線下游側(cè)提高標(biāo)準(zhǔn)仍按▽1490m填筑至臨時(shí)交通洞洞口。根據(jù)上述理論計(jì)算資料，在洪水期6~9月流量超過(guò)1830m3/s時(shí)，縱向擋渣墻將不具備擋水功能，洪水將會(huì)淹沒擋渣墻。

　　2.2 2008年汛前擋渣墻設(shè)計(jì)

　　2.2.1 2008年一期設(shè)計(jì)方案

　　開挖前期開挖渣料將存放在圍堰(擋渣墻)內(nèi)，利用反鏟將渣料轉(zhuǎn)至縱向圍堰(擋渣墻)上逐步加高圍堰(擋渣墻)，加高圍堰(擋渣墻)設(shè)計(jì)高度為▽1490.00m高程，迎水面設(shè)計(jì)為1:1.5，水下圍堰部分采用圓型蛇籠防護(hù)，直徑為0.6m，蛇籠長(zhǎng)度為5m，水位變化區(qū)采用1m厚網(wǎng)箱鍍鋅鉛絲籠防護(hù)，網(wǎng)箱尺寸為4m×1m×1m，水位變化區(qū)上部迎水一側(cè)采用0.6m厚網(wǎng)箱鍍鋅鉛絲籠防護(hù)，網(wǎng)箱尺寸為4m×1m×0.6m，如圖三所示。

　　2.2.2 擋渣墻上下端頭典型斷面設(shè)計(jì)

　　根據(jù)川大水力模型試驗(yàn)報(bào)告：擋渣墻上游及下游端頭段范圍為河道水流突然收縮和突然擴(kuò)散處，為流速較大范圍。因此對(duì)擋渣墻上、下游各40m仍然采用全斷面填筑(填筑至左岸山體)。擋渣墻上、下端頭典型斷面如圖四所示：

　　2.2.3 2008年二期設(shè)計(jì)方案

　　原定2008年4月中旬導(dǎo)流洞分流未能施行，根據(jù)當(dāng)時(shí)施工進(jìn)度，將擋渣墻變更為如下方案：擋渣墻填筑高程▽1490m，頂寬為7m，為保證擋渣墻擋渣寬度，將▽1485m高程以上坡比改為1：1.3，迎水側(cè)統(tǒng)一用4m×1m×1m鋼絲石籠網(wǎng)箱防護(hù)。壩軸線上游按1%控制縱坡，考慮可能超標(biāo)洪水，增加擋渣墻作為施工道路功能的防洪安全性，壩軸線至交通洞一線均按▽1490m控制頂高程(以方便和保證臨時(shí)交通洞出渣安全)。

　　2.3 2009年汛前擋渣墻設(shè)計(jì)

　　2.3.1設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)與思路

　　洪水標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)值仍為5月份5年一遇洪水1830m3/s。

　　總體思路：原已經(jīng)通過(guò)業(yè)主、監(jiān)理審查批復(fù)的方案不變，對(duì)水毀部分進(jìn)行修復(fù)，不能修復(fù)的全部按照原標(biāo)準(zhǔn)重新修建。汛前加高計(jì)劃仍按照原標(biāo)準(zhǔn)加高到能夠抵御5月份5年一遇洪水。

　　2.3.2 2009年擋渣墻修復(fù)方案設(shè)計(jì)

　　2008年汛期縱向擋渣墻經(jīng)歷了超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水(設(shè)計(jì)洪水5月份5年一遇洪水值1830 m3/s，實(shí)際汛期實(shí)測(cè)洪水達(dá)到3160 m3/s)，造成上部7～9米墻體全部水毀，同時(shí)殘留部分寬度不滿足要求，迎水護(hù)坡基本全部沖毀。2009年經(jīng)施工單位、建設(shè)單位和監(jiān)理單位的共同研究決定，利用原擋渣墻為基礎(chǔ)，汛前恢復(fù)擋渣墻，以確保截流前左岸開挖正常進(jìn)行。

　　⑴ 主河床部位擋渣墻修復(fù)方案

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，擋渣墻經(jīng)2008年超標(biāo)洪水沖刷后，現(xiàn)平均底高程大致為▽1480m，因此修復(fù)施工以此高程開始填筑。擋渣墻壩軸線處填筑高程設(shè)置為▽1490m，頂部確定頂寬為7m，迎水一側(cè)坡比設(shè)計(jì)為1：1.5。壩軸線上游按1%控制縱坡，至上游0+280處填筑控制高程為▽1492m(上游最大控制高程)，考慮可能超標(biāo)洪水，增加擋渣墻作為施工道路功能的防洪安全性，壩軸線至交通洞一線均按▽1490m控制頂高程。迎水側(cè)統(tǒng)一用4m×1m×1m鋼絲石籠網(wǎng)箱防護(hù)，水下部分采用六面體和圓型蛇籠防護(hù)，六面體為1.5m×1.5m×1m，蛇籠直徑為0.6m，蛇籠長(zhǎng)度為5m，防護(hù)至▽1481m。

　　⑵ 上下游端頭部位設(shè)計(jì)(已經(jīng)完成未毀壞，2009年汛期仍可以使用)

　　根據(jù)2008年擋渣墻在汛期期間的沖刷情況，擋渣墻上下游端頭在經(jīng)過(guò)一個(gè)汛期后基本完好無(wú)損。尋其原因，除了上下游端頭部位采用全斷面填筑以外，迎水一側(cè)下部采用六面體防護(hù)對(duì)防止洪水沖刷起到了相當(dāng)重要的作用。因此在擋渣墻修復(fù)施工中，擬對(duì)擋渣墻典型斷面部位下部仍然采用六面體防護(hù)，六面體之間用Ф12鋼絲繩連接，六面體尺寸為1.5×1.5×1.0m，三層防護(hù)。

　　該部位2008年已經(jīng)完成，且沒有毀壞，2009年汛期修復(fù)加高后仍可以使用。

　　2.4 2010年擋渣墻修復(fù)方案設(shè)計(jì)

　　2010年4月15日左壩肩1485m以上開挖完成，2010年汛前按2009年確定的修復(fù)方案進(jìn)行了修復(fù)，主要用于開挖左岸基坑1457m~1485m開挖。

　　3 擋渣墻施工

　　3.1擋渣墻填筑方案

　　根據(jù)施工布置，采用從上游向下游進(jìn)占的方式進(jìn)行。首先從下游臨時(shí)交通進(jìn)場(chǎng)推土機(jī)及反鏟，向上游進(jìn)行現(xiàn)有擋渣墻的整平、加高施工，形成施工道路。之后進(jìn)場(chǎng)自卸汽車從上游向下游開始進(jìn)行進(jìn)占。縱向圍堰施工200~250m后，同時(shí)開始進(jìn)行水下部分防護(hù)施工，邊加高邊進(jìn)行防護(hù)施工，直至完成。

　　3.2鍍鋅鉛絲石籠防護(hù)施工

　　水上部分鉛絲石籠加工擬在左岸現(xiàn)有施工場(chǎng)地內(nèi)加工，通過(guò)5t自卸將其運(yùn)至工作面，并準(zhǔn)確定位擺放。石渣通過(guò)自卸車從倒石溝取料，運(yùn)至工作面，人工配合反鏟裝填。

　　水下部分鉛絲石籠也在工作面填筑，裝填完成后，用反鏟或汽車吊將其甩入迎水面一側(cè)坡體。

　　4結(jié)束語(yǔ)

　　長(zhǎng)河壩左右壩肩開挖是在左右岸擋渣墻的基礎(chǔ)上完成的。

　　⑴ 左壩肩正式開始施工日期為2009年6月1日，完工時(shí)間為2010年4月15日(1485m以上)，施工總工期為319天;右壩肩正式開始施工日期為2009年6月1日，完工時(shí)間為2010年4月8日(1485m以上)，施工總工期為312天;大壩2010年10月23日截流。

　　通過(guò)長(zhǎng)河壩左右岸擋渣墻的修筑，左右壩肩開挖沒有占用大壩直線工期，有效加快施工進(jìn)度，為其它電站高邊坡開挖提供了參考經(jīng)驗(yàn)。

　　⑵ 本工程邊坡高、陡且河道寬度小(為150～200米)，開挖面距河面高差大(三百多米)，下部采取攔渣墻的措施但未截流前開挖仍有1%左右爆破飛石會(huì)飛落河道，2～4%的高邊坡滾石落入河道中需要定期清理，對(duì)大渡河的影響比較小，很好的保護(hù)了環(huán)境。