维普资讯 http://www.cqvip.com Ｃ０ＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＣＨＩＮＡ ＴＨＲＥＥ ＧＯＲＧＥＳ ＣＣｌＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ １０／２００２ 响。 ４．１ 提前截流方案试验研究 模型试验研究提前截流基本方案、比较方案和后备方案 非龙口段和龙口段进占水力学条件，并综合比较诸方案截流 条件及难度，提出相应工程技术措施。试验结果表明： （１）三峡工程明渠提前至１１月中旬截流，截流流量按 １２ ２００ ｍ。／ｓ考虑是可行的，戗堤闭气后的最终落差５．７７ ｍ， 采用双戗堤立堵进占可减轻截流难度。 （２）龙口进占的基本方案是上戗起始龙口宽度Ｂ 一１００ ｍ，下戗起始龙口高度Ｂ 一９０ ｍ。下戗堤承担截流总落差 １／３～１／４；比较方案是三戗堤截流，上戗龙口不设任何拦石坎 加糙措施，下戗龙口设置一层２０ ｔ混凝土四面体上加盖３～５ ｔ大块石结构的拦石坎，下游围堰背水坡石渣堤作中戗也参 加龙口合拢进占；后备方案是截流流量Ｑ一１０ ３００ ｍ ／Ｓ，龙 口不设拦坎，上、下双戗截流。综合三种龙口进占截流方案均 可成功实施截流，但各有利弊，以基本方案作施工准备为好。 （３）基本方案龙口部位必须设置加糙拦石坎。拦石坎作 为有效减轻截流难度的工程措施，但需充分考虑其施工时段 渡汛及对通航的影响进一步优化提高抛投体抗冲稳定性的其 他工程技术措施。 ４．２ 降低截流难度研究 三峡工程明渠提前截流流量１２ ２００ ｍ ／ｓ，最大落差５．７７ ｍ，最大流速７．６４～８．１４ ｍ／ｓ，其截流总能量Ｎｏ— ＱＺ为 ７Ｏ．４×ｌＯ ｋＷ，居世界大型水利工程截流施工的首位。影响 三峡三期明渠提前截流难度的因素较多，根据模型试验成果， 综合分析研究，结果表明，降低三期截流难度可从以下几个方 面研究确定： （１）三期明渠截流难度与截流流量关系密切，截流流量对 截流落差极为敏感。通过对１８７７～１９９６年长系列实测水文 资料统计和综合考虑其他条件，确定截流时间选在１１月中、 下旬，截流流量为１０ ３００ ｍ。／ｓ，相当于是１１月下旬５年一遇 的流量标准。在此流量条件下，截流总落差为４．０６ ｍ，龙口 最大流速５．２０～６．９１ ｍ／ｓ，其截流总能量Ｎｏ一４１．８２×１Ｏ ｋＷ，其截流难度大为降低。 （２）按照施工现场实际对二期上、下游围堰拆除方案进行 优化研究是减少对分流能力和截流落差影响的有效途径。经 过２８种工况优化试验，建议二期围堰拆除方案：上游围堰设 置截流基地，拆除高程５７ ｍ，拆除宽度５５０ ｍ，且堰内下压及 堰外岩石不拆除。下游围堰不设截流基地，围堰拆除至高程 ５３ ｍ，拆除宽度５５０ ｍ。围堰下压超高岩石挖至５３ ｍ。在此条 件下，当流量为１０ ３００ ｍ。／ｓ截流时，其总落差为４．０６ ｍ，满 足比原方案增值不超过０．２ ｒｆｌ的设计要求。 （３）双戗立堵可以把集中落差分解上、下戗堤两部分，从 而降低每个戗堤承担的落差和流速，但是要使双戗截流发挥 应有的作用，必须满足上龙口形成淹没泄流和两戗间距必须 是以使上龙口下泄水流充分扩散和消能，模型试验发现：在三 期截流中，明渠弯道水流特性明显，下游戗堤布置在明渠下弯 道顶冲位置，堤头受到主流顶冲，下口门流态相对紊乱，两戗 间回流范围不稳定。体现出两戗间距不足，上龙口出流扩散 与消能不充分，双戗作用不理想等问题。因此，将下戗堤轴线 位置适当调整下移至纵向围堰尾端，避免下戗堤不良流态，且 具有分担落差作用。 ２２ 双戗截流落差分配较难控制，以往模型试验发现，不同的 上下游戗堤口门宽度配合难以控制，对截流落差分配影响非 常敏感。为保证双戗堤进占合拢，截流落差分配在设计要求 范围，需要按照施工实际进行双戗堤进占口门配合敏感性模 型试验，寻求最佳配合口门及允许偏差范围。 （４）由模型试验可知，截流龙口设置加糙拦石坎能有效地 增加龙口底部的粗糙度，增强了抛投材料的稳定，减少材料流 失。经过对加糙拦石坎结构形式和布置方式的优化而确定的 上游龙口设置钢架石笼拦石坎，下游龙口设置合金网石兜拦 石坎方案是降低截流难度有效的工程措施。 （５）抛投材料选用与功效的研究是三期截流龙口成功合 拢的关键。在分析总结前人成果的基础上，结合三期截流边 界条件，截流模型进一步研究了群体混合料、石串或混凝土异 型体（包括ｙ：３．２５～３．４４ ｔ／ｍ 加重混凝土四面体）的型式 和重量，抛投部位和抛投方式，稳定和流失情况。 ５ 三期截流拟用方案试验研究 经过各方面研究，中国三峡总公司最终决定，将三期明渠 截流定于２００２年１１月中下旬进行。拟采用截流方案是：截 流流量Ｑ一１０ ３００ ｍ。／ｓ，采用上、下游双戗堤分担截流落差 的进占合拢方案，如图２所示。其中上戗堤左岸预留截流基 地，采用双向进占合拢，上龙口底部设置由３１８个２５ ｔ钢架石 笼拦石坎；下戗堤左岸不设截流基地，采用右岸单向进占合 拢，下龙口底部设置由１ ０００多个１０ ｔ合金钢网石兜拦石坎。 二期上游围堰拆除宽度Ｂ 一５５０ ｍ，拆除高程５７．０ ｍ；二期 下游围堰拆除宽度由纵向围堰左侧直至厂坝导墙（约５５０ ｍ），拆除高程５３．０ ｍ。 图２ 三期截流戗堤轴线平面布置示意图 宜昌１：８Ｏ三峡截流模型和１：１００三峡导流模型试验研 究了三峡三期明渠截流拟采用方案非龙口段进占及龙口段合 拢时上、下游戗堤的口门宽度配合及龙口水力学条件以及拦 石坎施工水力学条件与抗冲水力学条件。试验成果表明： （１）如表１所示，三期截流双戗堤合拢进占，当采用上戗 为主承担３／４截流总落差，下戗为辅承担１／４截流总落差配 合进占合拢，截流流量Ｑ一１０ ３００ ｍ。／ｓ时，上戗堤头最大垂 线平均流速为７．３７ ｍ／ｓ。当采用上戗为主承担２／３截流总 落差，下戗为辅承担１／３截流总落差配合进占合拢，截流流量 Ｑ一１０ ３００ ｍ。／ｓ时，上戗堤头最大垂线平均流速为６．２１ ｍ／ｓ，下戗堤头最大垂线平均流速为５．２０ ｍ／ｓ。戗堤合拢进 占中，采用上挑角大、中石突前进占，下挑角中、小石跟进，可 以实现戗堤合拢截流。 （２）当截流流量Ｑ一９ ０１０ ｍ。／ｓ、１０ ３００ ｍ。／ｓ时，龙口进 占合拢过程中，抛投材料有一定量的流失，龙口设置拦石坎能 有效减少抛投料的流失和大粒径石料的用量；考虑到拦石坎 实际施工条件以及减少上左戗提非龙口段进占大石的用量， 维普资讯 http://www.cqvip.com 工程建设 中国三峡建设 １０／２００２ 文章编号：１００６—６３４９（２００２）１０—００２３—０３ 三峡工程三期碾压混凝土围堰快速施工研究 王毅 张驽 （中国三峡总公司建设部厂坝项目部，湖北宜昌４４３ｌ３３） 摘要：三期碾压混凝土围堰是三峡工程初期蓄水的控制性工程，不仅施工强度高、工期紧，而且技术性强、投入 资源大。为了确保三期碾压混凝土围堰顺利地按计划实施，工程各方针对围堰快速施工方案作了深入细致的 研究，初步确定采取大通仓平层碾压、薄层铺筑、连续上升施工方案。该方案包括入仓方式、模板、仓面２ｆ－－艺等。 为确保三期碾压混凝土围堰高强度的施工做到万无一失，施工方案还需继续做大量的研究。 关键词：碾压混凝土围堰；快速施工；三峡工程 中图分类号：ＴＶ ５１ 文献标识码：Ａ 万ｍ。，要求１５３天时间完成，考虑不利天气和必要的施工停 歇后有效施工天数仅１１５天。该围堰需从高程５０ ｍ浇至堰 按照三峡工程总体施工计划安排，三期碾压混凝土围堰 是三峡工程初期蓄水的控制性工程。计划导流明渠截流后， ２００３年元月～６月修建该围堰，其碾压混凝土总量为１１Ｏ 顶高程１４０ ｒｆｌ，共上升９０ ｍ，平均月上升ｌ６ ９ ｍ；计划最大月 ５３ ｍ，拆除宽度５５０ ｍ的优化方案可以满足不明显影响三期 表１ 双戗截流龙口合拢基本水力学参数表 （Ｑ＝１０ ３００ ｍ。／ｓ，有拦石坎） 截流落差的设计要求。 （３）模型试验与工程实践证明，拦石坎加糙龙口底部，根 本改善抛投料的稳定性。经过对拦石坎结构与布置型式优 １ ０ １ｊ０ １ ｏ ｔ２５ ｏ．９１ １．０３ ｏ．８１ ｏ．７８ ｏ．２１ ０．３４ ４． ４．２８ ４．６ ９ ３．９２ ７．Ｓｊ ３、ｌ３ ３．ｏｊ ３ ４０ １ ３ｏ ｌ３ｏ ｌ２ｏ １１ ０ １ Ｉｊ １．２３ ｏ．９ ０．９１ Ｇ．３ｏ ０．４１ ４．６２ ４．ｊ４ ４ ９３ ４． ４ ３．Ｏ ３．１ｊ ３．Ｉ８ ３．ｊ５ ｌ０Ｏ ｌ００ ｌｏ０ ８ｉ １ ｉ？１．６ １ ２ｊ １．２０ ０．３７ Ｏ ｊ ６ ｊ．？６ ｊ．２ｌ ｉ ６８ ．３０ ３ ２ｊ ３ ｛３．３６ ３ ９ Ｏ ７０ ６６ ６ｏ ２ ２４ ２．如１． ８ １． ２ ０． ｏ．７ ５ ６．？８ ６．ｏｏ ６．３２ ６ ｌ９ ３．６ ３ ４．２０ ４．ｏ１ ４．１８ 化，确定上游龙口底部设置钢架石笼拦石坎，下游龙口底部设 合金钢网石兜拦石坎，能加强抛投料稳定，减少材料流失，是 降低三期截流难度的有效工程措施。 （４）双戗立堵截流可以降低单戗立堵截流难度，但也有水 力学限制条件。为了充分满足双戗截流水力学条件，优化戗 堤布置为“上戗不变，下戗下移”方案较好。 ｊｏ ｊ０ ４ ０ ２ ９ ６ ３．１２ １．Ｉ ６ １．９ｊ ｏ．８２ Ｉ．２０ ６．８２ ６．０ｊ ９ｌ ６．３８ ３．８３ ４．９ ９ ３．８ｊ ４．ｑｊ ３ｏ ３０ ２５ ２３ ３． ３． Ｏ！．ｊ ２．２８ １．０７ １．３ ７．３７ ６．２１ ．９８ ６．１１ ．５ ７ ｊ．２ｏ ．ｊ ｊ．１０ 注：表中数字表示：上戗３／４，下戗ｌ／４落差相应指标／上 戗２／３，下戗１／３落差相应指标。 （５）三期明渠截流拟采用方案试验结果表明：采用双戗立 堵截流，上戗堤承担２／３～３／４、下戗堤承担１／３～１， ４截流总 落差．上、下游龙口设置拦石坎条件下，在截流流量９ ０１０～ １０ ３００ ｍ ｓ截流进占时，采用上挑角大、中石突前进占，下挑 角中、小石跟进，可以实现戗堤合拢截流。 （６）三峡三期明渠截流综合难度大，施工现场动态边界条 件较多。因此，必须进一步深入研究双戗堤进占配合的敏感 性．立堵截流材料的稳定性以及跟踪施工现场边界水文条件 变化开展三期截流跟踪复演预报水力学试验研究，为设计、业 主单位实时决策，指导合理施工提供依据。口 参考文献 宜适当加大拦石坎布置范围，加大钢架石笼的抛投用量，并使 拦石坎左端接至纵向围堰堰脚。 （３）在非龙口段进占时，下游戗堤迎水侧水位最高值达 ６８．４２ ｍ（Ｑ＝２ｌ ９００ ｍ。／ｓ，Ｂ —Ｂ Ｆ一２２０ ｍ），接近设计下戗 堤顶高程６９ ｍ，考虑风浪影响及安全超高，下戗堤顶宜适当 加高。 （４）导流底孑Ｌ提前分流有利改善拦石坎区域的施工水力 学条件和减少拦石坎抗冲流量时钢架石笼的移动和流失。 ６ 结语 （１）适时选择截流时段，选择合理的截流流量是保证胜利 截流的先决条件。经多方面研究论证，三峡三期明渠截流时 间选在２００２年１１月中下旬，截流流量为１０ ３００ ｍ。／ｓ时，技 术上是可行的。 ［１ 刘大明、汪定杨、王先明．葛洲坝工程大江截流若干水力 学问题的试验研究和基本结论［Ｊ］．中国科学（Ａ辑）， １ ９８２（１０）：９５ｌ一９６２． ［２］杨文俊，戴会超等．三峡工程明渠截流难度影响因素及其 改善措施［Ｊ］．长江科学院院报，２００１，１８（５）：１４—１７． （编辑：胡少华） （２）创造良好的分流条件，是控制截流难度的有效途径。 经过反复研究，２２个导流底孔采用６ ｍ×８．５ ｍ有压长管体 型方案具有充分的分流能力。结合施工现场实际优化二期 上、下游横向围堰拆除方案，推荐二期上游围堰设截流基地， 收稿日期：２００２—０９—２５ 作者简介：刘乃义．长江科学院宜昌科研所副总工程师，高级 工程师。 ２３ 拆除高程至５７ ｒｎ，拆除宽度５５０ ｒｎ；下游围堰拆除高程至 甄