低液限粉土類基礎橡膠壩工程
日期：2022-10-02 16:41:33 訪問次數(shù)：698
一、工程概況蒼龍澗河攔河工程，位于蒼龍澗河入黃河河口，工程北岸為三門峽市黃河游覽區(qū)雞足島，南岸為規(guī)劃黃河游覽區(qū)服務區(qū)。
蒼龍澗河攔河工程由2跨壩高為4. 5m橡膠壩、三孔進水閘以及土壩和交通橋等建筑物組成。工程運用特點是蓄清排洪，即納蓄黃河清水排泄蒼龍河洪水。當黃河水位高于蒼龍澗河水位時，開啟進水閘門，向庫內(nèi)充水；待黃河達到最高水位時，充壩、落閘蓄水；當汛期蒼龍澗河出現(xiàn)洪水時，開閘、塌壩泄洪；該工程興建的目的是納蓄河水形成人工湖，將昔日裸露的雜草叢生的荒灘，變成碧波蕩漾、水光相映的水上樂園，為三門峽市人民提供娛樂、休閑場所，促進三門峽市旅游業(yè)的進一步發(fā)展。
二、工程規(guī)模及總體布置
蒼龍澗河攔河工程，由橡膠壩、進水閘、土壩和交通橋四部分組成，其中以土壩為主要擋水段，攔河控制段是2跨橡膠壩和3孔進水閘，總長59. 6m，其中橡膠壩段長38.0m，進水閘段長21. 6m。
橡膠壩共2跨，分別置于進水閘兩側。正常蓄水位高程321. Om?；厮L1.0km，可形成水面80k㎡，最大蓄水量約400m3。
本文著重介紹攔河橡膠壩工程部分，即橡膠壩袋、充排水系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、上游防滲工程、下游消能防沖工程等。
三、橡膠壩工程設計
（一）壩袋設計及膠布選用
該工程采用枕式雙錨固充水式壩袋。
（二）壩袋錨固結構
錨固結構采用穿孔螺栓壓板式。上游錨固線距離壩底上游邊為1.5m，下游錨固線壩底板下游邊為4. 73m。上、下游錨固螺栓均為M30。螺栓間距20cm；壩袋兩端錨固螺M24,間距亦采用20cm。
（三）充排水系統(tǒng)
在左、右兩跨壩袋的左、右端對稱布置一控制閥門豎井，兩豎井結構型式相同。井口高程321. 8m，加設蓋板，為封閉箱形結構，井口尺寸2m×3m，井底高程315, 8m，底板厚0. 6m，邊墻厚0.4m。閥門井內(nèi)設置集水井，集水井面積0.8m×0.8m。其底高程314. 7m，井中集水用潛水泵抽排。閥門井內(nèi)部設爬梯。
兩跨橡膠壩袋充水立壩、排水塌壩由左、右閥門井中一個手動充水閥門和一個排水閥門控制，充壩水源為市區(qū)自來水。充排管為同一根水管，管徑+400mm。在閥門井安裝三通管，立壩時，關閉排水閥門，開啟充水閥門自來水直接充脹壩袋；塌壩時，關閉充水閥門，開啟排水閥門，壩內(nèi)水體直接泄入下游河道。
（四）壩袋底板
壩袋底板和上、下游齒墻，均采用鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑，混凝土標號為C20。底板順水流方向長15. 5m，底板厚1.2m，上、下游齒墻深1.8m，齒墻底寬1.5m，下游齒墻預留水孔。壩底板基礎采用樁端壓力注漿鉆孔灌注樁，樁徑80cm，樁平均長度10. 5m，樁體伸入第④層級醌不良圓礫層1. 2m。樁間距2.1～2.4m，樁數(shù)6 3×2根。樁端壓力注漿要求在樁底形成直徑1. Im的結晶球體，以滿足單樁設計承載力835kN／mz。
（五）扶壁式擋墻
下游消能防沖工程的扶壁式擋墻高6. 6～9. 6m，墻長11. 25m，底寬9m，其中前趾寬1.0m。隔3.2m設一扶壁，扶壁厚0.4m，底厚0.6m。扶壁式擋墻底板基礎亦采用樁端壓力注漿鉆孔灌注樁，樁徑80cm，樁平均長度11.0m，樁體伸入第④層級配不良圓礫層1. 2m．樁間距2.0～2. 7m，樁數(shù)24×2根。樁端壓力注漿要求在樁底形成直徑1.3m的結晶體，以滿足單樁設計承載力1200 kN／㎡。
(六)下游扭面
下游消能防沖段扭面為M7.5漿砌行，水泥砂漿抹面，其底座采用C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆，高50cm，與樁端壓力注漿鉆孔灌注樁相連。樁徑70cm，樁平均長度12. 2m，樁體伸入第④層級配不良圓礫層1. 2m，樁間距2.1～3.5m，樁數(shù)4×2根。樁端壓力注漿要求在樁底形成直徑1. 02m的結晶球體，以滿足單樁沒計承載力727. 4kN／㎡。
（七）消能防工程
橡膠壩運行特點，非汛期立壩蓄水，汛期立壩泄洪，但壩頂溢流水深超過0. 5m，即泄流量超過20.4m3／s時，則開閘泄流，以保證壩頂溢流水深不超過0.5m。水位達322. 0m，橡膠壩塌落，進水閘閘門全部開啟時，橡膠壩段可泄流708m3／s，進水閘段可泄洪372m3/s，合計總共可泄流1080m3／s，基本滿足宣泄50年一遇洪水流量1208m3／s要求。為了防止下游水位影響壩袋振動，按50年一遇洪水流量l208rr13／s和30年一遇洪峰流量1031m3／s及壩頂溢流水深0. 5m時等情況，分別進行消能計算，確保下游均產(chǎn)生遠驅式水躍，則需設置深1. 8m、長25m的消力池。下游消能防沖設施總長度62. 2m。其中陡坡段長17. 2m，坡度1:3，底層為厚30cm的漿砌塊石，面層為厚50cm的C25鋼筋混凝土；消力池底高程為310. 2m，底板為厚70cm的C25鋼筋混凝土，末端設C25混凝土防沖齒墻，墻高1. 8m，頂寬Im;海漫段長20m，前10m底層采用M7.5漿砌石，厚50cm，上、下游設齒墻，后10m底層采用50cm厚的鉛絲籠塊石，末端設齒墻深1.5m，底寬1. 5m。距陡坡末端3. 2m處設消能墩20個，墩間距1.5m，墩高2m，頂寬0．4m，底寬2. 4m，墩寬1.5m。C20鋼筋混凝土結構。
（八）上游防滲工程
壩上游采用二布一膜土工防滲布鋪蓋，鋪設長度為壩前80m，鋪設高程314. 5m。鋪蓋上游設混凝土防沖齒墻深1. 5m，底寬0.7m，每10m設三油兩氈伸縮縫一道。防滲布上面鋪一層厚5.0cm的粗砂，防滲布下面鋪墊30cm厚黏土，基底墊層應整平壓實。復合膜上游端壓C15混凝土板；寬1.0m，厚0.3m，每10m設三油兩氈伸縮縫一道。復合膜上面設C15混凝土壓條，壓條斷面20cm×20cm，間距縱橫均為2m網(wǎng)格狀，每10m設三油兩氈伸縮縫一道。鋪蓋上覆蓋厚1．0m的砂卵石保護層。復合膜鋪蓋與壩底板及兩岸齒墻連接均采用壓板螺栓連接，螺栓直徑16mm，間距50cm。二布一膜復合布中間膜厚0.4mm，兩側無防布均為200g/m2。復合膜接縫搭接帶寬10cm，采用熱熔擠壓焯接法拼接。
四、施工導流
施工導流設計主要考慮主體工程攔河橡膠壩及進水閘施工。
（一）導流標準
本工程屬Ⅲ等，主要建筑物為3級，其臨時建筑物為5級，導流工程屬臨時工程為5級。其設計洪水標準按SL 252-2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》規(guī)定，5級臨時工程土石建筑物5～1 0年一遇，本工程導流洪水標準采用5年一遇，導流流量為397m3／s。
（二）導流方式及洪水流量
采用原河道導流方式，根據(jù)施工布置攔河樞紐分二期導流施工。一期圍堰先施工橡膠壩、進水閘、交通橋及上游防滲工程與下游防沖工程，利用河道主槽進行導流，主槽底高程314. 5m，導流槽20m;二期圍堰施工主槽土壩段，利用已建進水閘及橡膠壩段導流。上游橫向圍堰，位于壩軸線上游側lOOm，堰頂寬2m，迎水坡1：1 0，采用編織袋土護坡；背水面邊坡1：1.5，圍堰上游頂高317. 5m，堰體為土料。
五、主要工程施工
（一）橡膠壩基坑開挖及壩段工程
基坑開抗，以機械施工為主，深層小斷面及排水集水溝可用人工開挖。先進行灌注樁造孔和樁基澆筑；然后開挖上游齒墻基坑，澆筑上游齒墻鋼筋混凝土并配合回填鋪設上游鋪蓋；再開挖下游齒墻基坑，澆筑下游齒墻鋼筋混凝土，并鋪謾排水濾體等；完成壩底板下部砂卵石回填，同時埋設充排水管道安裝預埋件，最后澆筑底板鋼筋混凝土。
（二）壩袋安裝
壩袋安裝由橡膠壩袋制造廠家進行現(xiàn)場指導。先清掃底板及周圍場地，準確安裝底墊片和進、出口水帽，再將壩袋就位并進行安裝，然后分級充水試壩交付使用。
六、樁端壓力注漿施工工藝
(1)鉆空、泥漿固壁。
(2)利用聲測管，作為注漿管、溢漿管、備用管。在孔底采用3個互相連通的φ150mm圓形壓力注漿室，壓力注漿室由兩塊打孔的圓形鋼板和若干定距塊所組成，上、下兩鋼板間距40mm;上鋼板和注漿管、溢漿管及備用管的下端連接。整個壓力注漿室用兩層密封層，里層是麻布，外層是塑料布包裹，壓力注漿室放置在孔底。
(3)按常規(guī)方法灌注混凝土，24h后通過注漿管進行注水試驗，檢查注漿管是否通暢。
(4)壓力注漿。當樁身混凝土強度達到70%后，即可通過注漿管向壓力注漿室預灌注水泥漿，待溢漿管冒漿后，堵住溢漿管，進行高壓注漿，隨著水泥漿的不斷灌入，密封層破裂，下鋼板與上鋼板分離，上鋼板仍固定在鋼筋上，下鋼板隨著壓力的增大而下沉，使水泥漿不斷的滲透到持力層中。在樁端形成水泥，碎石與土的擴大頭。注漿結束，采用機械方法封堵注漿管閉漿，以防止?jié){液流失。
(5)注漿設備和參數(shù)。
1)注漿泵采用SNC – H300型水泥車，其最大工作壓力為30MPa。
2)注漿壓力為2～6MPa。
3)灌注漿液為525號普通硅酸鹽水泥，水灰比（重量比）為0.5的水泥漿摻人10%的UEA膨脹。
4)注漿咐對樁頂上抬量進行觀測，控制不超過2cm。
5)注漿順序采用先周邊樁，后中間樁的注漿順序。
6)在樁基礎施工前，位于基礎范圍以外，必須進行試樁，通過試驗確定滿足設計要求的壓漿參數(shù)；進行單樁豎向承載力靜載試驗；并在樁基完成后，對所有樁進行低應變動力檢測。