8.3 截流設計與施工 根據合同要求進行正常截流設計標準流量2600m3/s和備用超標準流量3500m3/s下的截流設計，要求按照超標準流量進行施工備料。8.3.1標準流量截流方案8.3.1.1 截流時段及流量截流時間定為12月中旬16日18日，截流流量為12月份10年一遇的旬平均流量2600m3/s。8.3.1.2 截流方式 截流方式采用單向單戧立堵法進行截流，為節(jié)省截流時間，擬在上游戧堤預進占的同時，下游圍堰跟進。8.3.1.3 截流水力學計算（1）戧堤布置為利于堰體的滲透穩(wěn)定和防滲墻造孔的安全，同時為盡快形成基礎防滲墻的施工平臺，將截流戧堤布置在二期上游橫向圍堰的背水側，戧堤軸線距離堰體軸線40m，距離防滲墻軸線65m。戧堤頂部高程273.0m，頂寬25.0m，上下游邊坡均為11.5，戧堤軸線總長300.61m，其中左側第一、二期縱向圍堰間軸線長43.99m，右側段軸線長約186m，其余為一期縱向土石圍堰占據的寬度。（2）預留龍口戧堤軸線處河床基巖面高程218248m，基巖面左側低、右側高，右側坡腳分布有淺槽；覆蓋層為第四系河流沖積的砂卵礫石，大灘壩一側覆蓋層厚3855m，主河道部位1030m，靠近右岸岸邊附近僅數米厚。一期縱向圍堰混凝土護面及塊石護腳抗沖刷能力強，可作為龍口左側裹頭的一部分。同時由于二期縱向圍堰左側即為二期的泄水缺口，為減少截流拋投工程量，可利用第一期土石圍堰的拆除料堆起。因此將龍口布置在河床左岸、一期圍堰的右側，采用從右岸向左岸單向的進占方式，戧堤進占坡比1：1.25。通過非龍口段的水力學計算，得出預留龍口寬度應為100m，右岸預進占長度86m。龍口布置型式詳見圖8.3-1。圖8.3-1 龍口布置示意圖（3）龍口水力計算根據戧堤軸線斷面的地形條件、導流洞分流能力，計算不同龍口寬度對應的水力學參數，據此劃分龍口分區(qū)及計算拋投備料。計算結果詳見表8.3-1。表8.3-1 龍口段水力學指標計算表龍口寬度上游水位龍口泄流量龍口水深龍口水面平均寬度龍口落差單寬流量q龍口流速拋投粒徑龍口水流單寬能量(m)(m)(m3/s)h/m(m)(m)m3/(s.m)v(m/s)d(m)(t.m/(s.m)100268.920745.008.1156.190.1713.261.630.112.7090269.020663.007.0650.290.2713.181.870.144.2780269.120578.005.8045.650.3712.662.180.195.6270269.200490.004.8840.960.4511.962.450.246.4660269.300409.004.4733.000.5512.392.770.318.1850269.430313.004.0924.570.6812.743.110.3910.3940269.540200.003.6017.040.7911.743.260.4311.1330269.72068.001.3013.690.974.973.820.595.7820269.78012.500.607.831.031.602.660.291.97經截流水力學計算可知，龍口寬度為30m時，龍口流速達到最大，為3.82m/s，最大龍口落差為1.03m，最大單寬能量為11.13t.m/(s.m)，拋投體最大粒徑0.59m，最大塊石重量為0.28t。實際施工中龍口段的備料粒徑及其重量見表8.3-2，備料系數取1.5。拋投體最大粒徑0.67m，最大塊石重量為0.41t。表8.3-2 實際截流中的備料粒徑及重量龍口寬度B100908070605040302010拋投粒徑d(m)計算0.11 0.14 0.19 0.24 0.31 0.39 0.43 0.59 0.29 0.11 備料0.12 0.16 0.22 0.27 0.35 0.44 0.49 0.67 0.32 0.12 拋石重量w(t)計算0.0017 0.0037 0.0095 0.0191 0.0401 0.0805 0.1059 0.2750 0.0313 0.0017 備料0.0025 0.0056 0.0143 0.0287 0.0601 0.1207 0.1589 0.4125 0.0469 0.0025 8.3.2超標準流量截流方案8.3.2.1 截流時段及流量截流時間定為12月中旬16日18日，截流流量為3500m3/s。8.3.2.2 截流方式 截流方式采用單向單戧立堵法進行截流，為節(jié)省截流時間，擬在上游戧堤預進占的同時，下游圍堰跟進。8.3.2.3 截流水力學計算（1）戧堤布置為利于堰體的滲透穩(wěn)定和防滲墻造孔的安全，同時為盡快形成基礎防滲墻的施工平臺，將截流戧堤布置在二期上游橫向圍堰的背水側，戧堤軸線距離堰體軸線40m，距離防滲墻軸線65m。戧堤頂部高程273.0m，頂寬25.0m，上下游邊坡均為11.5，戧堤軸線總長300.61m，其中左側第一、二期縱向圍堰間軸線長43.99m，右側段軸線長約186m，其余為一期縱向土石圍堰占據的寬度。（2）預留龍口戧堤軸線處河床基巖面高程218248m，基巖面左側低、右側高，右側坡腳分布有淺槽；覆蓋層為第四系河流沖積的砂卵礫石，大灘壩一側覆蓋層厚3855m，主河道部位1030m，靠近右岸岸邊附近僅數米厚。一期縱向圍堰混凝土護面及塊石護腳抗沖刷能力強，可作為龍口左側裹頭的一部分。同時由于二期縱向圍堰左側即為二期的泄水缺口，為減少截流拋投工程量，可利用第一期土石圍堰的拆除料堆起。因此將龍口布置在河床左岸、一期圍堰的右側，采用從右岸向左岸單向的進占方式，戧堤進占坡比1：1.25。通過非龍口段的水力學計算，得出預留龍口寬度應為100m，右岸預進占長度86m。龍口布置型式詳見圖8.3-2。圖8.3-2 龍口布置示意圖（3）龍口水力計算根據戧堤軸線斷面的地形條件、導流洞分流能力，計算不同龍口寬度對應的水力學參數，據此劃分龍口分區(qū)及計算拋投備料。計算結果詳見表8.3-3。表8.3-3 龍口段水力學指標計算表龍口寬度上游水位龍口泄流量龍口水深龍口水面平均寬度龍口落差單寬流量q龍口流速拋投粒徑龍口水流單寬能量(m)(m)(m3/s)h/m(m)(m)m3/(s.m)v(m/s)d(m)(t.m/(s.m)100 270.240 1123.00 9.28 57.65 0.32 19.48 2.10 0.18 7.48 90 270.320 1045.00 8.23 51.75 0.40 20.19 2.45 0.24 9.69 80 270.490 903.00 6.97 47.11 0.57 19.17 2.75 0.31 13.11 70 270.610 795.00 6.05 42.42 0.69 18.74 3.10 0.39 15.52 60 270.770 650.00 5.64 34.46 0.85 18.86 3.34 0.45 19.24 50 270.940 503.00 5.26 26.04 1.02 19.32 3.67 0.54 23.65 40 271.150 358.00 4.77 18.50 1.23 19.35 4.06 0.66 28.56 30 271.420 168.00 2.20 14.81 1.50 11.34 5.16 1.07 20.42 20 271.630 65.00 1.50 8.96 1.71 7.26 4.84 0.95 14.89 10 271.820 4.90 1.26 1.58 1.90 3.11 2.47 0.25 7.09 經截流水力學計算可知，龍口寬度為30m時，龍口流速達到最大，為5.16m/s，最大龍口落差為1.90m，最大單寬能量為28.56t.m/(s.m)，拋投體最大粒徑1.07m，最大塊石重量為1.66t。實際施工中龍口段的備料粒徑及其重量見表8.3-4，備料系數取1.5，實際拋投體最大粒徑1.21m，最大塊石重量為2.49t。表8.3-4 實際截流中的備料粒徑及重量龍口寬度B100908070605040302010拋投粒徑d(m)計算0.18 0.24 0.31 0.39 0.45 0.54 0.66 1.07 0.95 0.25 備料0.20 0.28 0.35 0.44 0.51 0.62 0.75 1.21 1.07 0.28 拋石重量w(t)計算0.0075 0.0192 0.0381 0.0779 0.1234 0.2166 0.3928 1.6573 1.1323 0.0200 備料0.0113 0.0289 0.0572 0.1168 0.1851 0.3248 0.5893 2.4860 1.6984 0.0300 8.3.3 截流施工布置及備料根據計算結果為龍口段分區(qū)，為備料準備，詳見圖8.3-3所示。圖8.3-3 龍口段分區(qū)示意圖截流采用單戧立堵，預留龍口位于河床左岸，從右至左單向進占。預進占段戧堤拋投料的備料系數取1.2，龍口段戧堤拋投料的備料系數取1.5，截流難度較大的3區(qū)備料系數取1.8，截流總備料量13.43萬m3（不含龍口護底量），其中龍口段備料量5.12萬m3。龍口截流材料主要采用從右岸下游尾水渠出口部位備料場的備料量，其中，中小石備料量10.4萬m3，大石備料量5.48萬m3，特大石備料量3.96萬m3，完全可以滿足截流用料量,另外需準備1096m3鉛絲籠和730m3混凝土四面體，龍口段2區(qū)投放的鉛絲籠尺寸為1m1m1m，3區(qū)投放的鉛絲籠尺寸為1m1m2m，混凝土四面體尺寸為1m1m1m，各部分備料量詳見表8.3-5。截流施工道路利用規(guī)劃的J2公路，具體平面布置見圖XJB/0562-1，填筑材料詳細分配表見表8.3-5。表8.3-5 戧堤填筑材料表龍口分區(qū)龍口范圍m流速m/s填筑材料分配及用量（m3）合計（m3）石渣料中石大石特大石鋼筋石籠四面體預進占100m2.10747638307/830701區(qū)100m80m2.75137451528/152732區(qū)80m50m3.671017750881697/329219175103區(qū)50m10m5.163650456263871826767511177031區(qū)10m0m2.4765473/727小計/102989195588084182610967301342838.3.2.4 護底鑒于龍口段覆蓋層厚度較大，截流時對河床淘刷嚴重，對截流非常不利，因此采用在龍口范圍采用駁船預先進行平拋護底。拋投護底長度在龍口戧堤軸線以下取45m，戧堤軸線以上取25m，垂直水流方向護底寬度按龍口寬度100m考慮，厚1.0m，護底塊石化引直徑0.62m，備料量為8400m3。8.3.4 截流拋投強度及設備配置截流預進占于12月1日開始施工，計劃15天內完成，總拋投量83070m3，計算日平均拋投強度為5538m3/d，最大拋投強度6615m3/d。截流龍口合攏時間為12月16日18日，三天內完成合攏，總拋投量51213m3，計算日平均拋投強度為17071m3/d，最大拋投強度20485m3/d。截流戧堤頂寬25m，按三輛32t（18m3）自卸汽車同時卸料，單車卸料平均循環(huán)時間3.5min考慮，一個卸車點的循環(huán)車輛數為17輛/h，戧堤單向進占的最大拋投強度為31718918m3/h，完全滿足截流時的拋投強度。根據龍口合龍計算拋投強度，計劃配置15輛32t自卸汽車，備用5臺，8臺6.5 m3的液壓鏟，2臺20t汽車吊吊裝鋼筋石籠或四面體，堰頭各配置2臺TY220推土機。河床護底在進占期間進行，拋投時間安排為2008年12月1日12月15日，拋投塊石量為8400m3。配置2條50m3的駁船拋投。6.5.2.5 截流保證措施為保證截流順利進行，擬采取如下措施：1、截流前作好料源的勘察工作，保證截流所需石渣料、塊石料、鋼筋石籠和四面體備料充足，確保截流材料數量和質量滿足截流要求。2、積極與當地水文氣象部門聯系，合攏前，要對超標來水擬定應急措施，同時要有充足備料。3、截流預進占時，要根據確定的拋投方法，先進行截流戧堤進占，再進行戧堤迎水面水下拋填，以最大限度增大進占填筑工作面，保證進占填筑強度和戧堤穩(wěn)定性，減少戧堤拋填材料流失。4、進占結束后必須