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1、南水北调兴隆枢纽围堰防渗方案104中国农村水利水电?2007年第11期文章编号:lOO7—2284(2007)11一OlO4—03南水北调兴隆枢纽围堰防渗方案罗家军,李文芳(湖北省南水北调工程建设管理局,武汉430071)摘要:南水北调兴隆水利枢纽坝址区广泛分布第四系冲,洪积层,下伏第三系古新统含粉沙质泥岩.覆盖层厚达5O余rn,透水性强,承栽力较低,施工围堰的防渗处理是本工程成败的关键.初步设计选定的围堰防渗方案为全封闭,全截渗的塑性混凝土防渗墙方案,成墙面积达24万rn2.该方案虽然技术上可靠,但是也有造价
2、较高和施工强度不易保证的缺点.从节约造价和满足施工强度要求的角度,对于可能适用于本工程的防渗墙方案和施工工法进行了探讨,并推荐了使用当地材料的塑性混凝土防渗墙,固化灰浆防渗墙,上墙下幕防渗方案作为本工程的备选方案,以满足施工强度的需要和达到节约投资的目的.关键词:兴隆水利枢纽;围堰;防渗墙;南水北调中图分类号:TV543+.8文献标识码:B1兴隆水利枢纽工程基本情况介绍南水北调兴隆水利枢纽位于汉江下游湖北省潜江,天门市境内,上距丹江口大坝378.3rn,下距河口273.7km,是南水北调中线汉江中下游4项治理工
3、程之一,同时也是汉江中下游水资源综合开发利用的一项重要工程.其主要开发任务是灌溉和航运,兼顾发电.兴隆水利枢纽坝址轴线总长2830rn,由泄水闸,船闸,电站厂房,鱼道及两岸滩地过流段等组成,两岸滩地过流段设交通桥以利枢纽建筑物与两岸的连通.水库正常蓄水位36.2rn,相应库容2.73亿m3,电站装机40MW,过船吨位1000t,规划灌溉面积21.84万hm2.主要工程量为:土方2979万m3,混凝土58.16万m3,石方174.01万m3,钢材37646t,防渗墙24.3万rn2.工程总投资29.7亿元.2坝址
4、区水文地质情况介绍2.1水文,气象条件汉江流域属副热带季风区,兴隆水利枢纽坝址附近多年平均降水量1040ITKn,历年最大降水量1530ITKn,历年最小降水量659ITKn,降水主要集中在4～8月.坝址附近多年平均气温16℃,月平均最高气温28℃,最低气温3℃,极端最低气温--16.5℃.2.2地形地质条件坝址区广泛分布第四系冲,洪积层,下伏第三系古新统含收稿日期:2007—06—13作者简介:罗家军(1966一),男,高级工程师,主要从事水利水电工程的建设与管理工作.粉沙质泥岩.覆盖层厚达5O余rn,由人工
5、堆积层,粉细沙层,沙壤土层,粉质粘土,淤泥质土,沙砾石层等组成.透水性强,承载力较低,河床地表土壤抗冲刷能力较小,其中粉细沙层为轻微液化土.沙壤土层,粉质粘土,(含泥)粉细沙层厚15～32rn,中间粒径d为0.03～0.12inIn,其粘粒含量约7.6～14.7,颗粒不均匀,不均匀系数为l0b30,具弱一中等透水性(渗透系数2.95×1O～7.62×10_.cm/s);沙砾(卵)石层厚27.3～37.6rn,中间粒径1.27～2.78inIn,颗粒极为不均(不均匀系数Cu一92～166),粘粒含量1.1～2.9
6、,沙粒含量约22～3O,细砾以上含量约4O～7O,卵石含量约15～35.沙砾(卵)石具强透水性,渗透系数3.51×10～1.00×10～cm/s.3围堰防渗设计方案3.1方案比选根据渗流计算和水工模型试验成果,并结合历次专家咨询会意见,长江勘测规划设计研究院重点研究了3个围堰防渗设计方案:①纵向围堰全截断式防渗墙,横向围堰水平粘土铺盖防渗,基坑设降水井方案(简称水平防渗方案).②在大基坑内设置包围船闸和厂房的小基坑,重点保护船闸和厂房深基坑工程施工;小基坑采用全截断式防渗墙,大基坑围堰采用悬挂式防渗墙,并配合深
7、井降水措施,简称大,小基坑方案.③圈式全截渗方案.经综合经济技术比较,最终选用造价较高,但安全可靠的圈式全截渗方案作为围堰防渗的设计方案.3.2围堰防渗设计围堰包括上游围堰,下游围堰和纵向围堰3部分,土石围南水北调兴隆枢纽围堰防渗方案罗家军李文芳105堰总长5589.8m.围堰布置为圈式全封闭形式,基础防渗采用全截断式塑性混凝土防渗墙.防渗墙平均深度约60m,墙厚0.6m;抗压强度R28≥2MPa,渗透系数K<1×10cm/s;允许渗透比降J>8O,防渗墙深入基岩0.5～1.0m.防渗墙施工平台以上
8、围堰采用就近开采的粉质壤土等土料填筑,防渗墙施工平台以上堰体采用复合土工膜心墙作为防渗加强措施.围堰剖面图见图1.图1围堰剖面图4工程特点和难点4.1工程的特点(1)地质构造复杂.上部为厚达3O余m的粉质土和粉细沙细粒体构造,下部为3O余m厚,具中等一强透水性的砾卵石层.(2)工程规模大.围堰防渗墙面积达24.3万rn2.(3)施工工期短,强度大.设计施工工期仅9个月,平均施工强度达到
