三峡工程导流明渠截流与三期土石围堰工程综述

三峡工程导流明渠截流与三期土石围堰工程综述
朱忠华 李友华
1 工 程 概 况
三峡工程施工采用三期导流、明渠通航、碾压混凝土围堰挡水发电方案。第一期围河床右侧，在一期土石围堰保护下开挖导流明渠，修筑明渠左侧的混凝土纵向围堰；同时在左岸修建临时船闸及其左岸非溢流坝段，并开始施工永久双线五级船闸及升船机挡水部位（上闸首）的土建工程；长江水流仍从主河床宣泄，主河床照常通航。第二期截断主河床围其左侧，修建二期上下游土石围堰与混凝土纵向围堰形成二期基坑、施工大坝泄洪坝段、左岸厂房坝段及电站厂房；继续施工升船机挡水部位（上闸首）及双线五级船闸；江水从导流明渠宣泄，船舶从明渠及左岸临时船闸通行。第三期截断导流明渠，修建三期上下游土石围堰及碾压混凝土围堰，在三期基坑内施工右岸厂房坝段及电站厂房；三期碾压混凝土围堰和纵向围堰及其以左大坝挡水，水库蓄水至135m水位；江水从大坝泄洪坝段导流底孔及泄洪深孔宣泄，船舶从双线五级船闸通行，左岸电站发电。
三期上、下游土石围堰分别为3级、4级临时建筑物，围堰顶高程分别为83.0m、81.5m，围堰轴线全长分别为441.28m、447.45m，顶宽15m。围堰主要由风化砂、反滤料、石渣、石渣混合料和块石填筑而成，上、下游围堰填筑工程量分别为154.59万m3、169.94万m3，其中上、下游截流戗堤分别为42.17万m3、46.88万m3。上、下游围堰典型断面形式见图1、图2，上游围堰高程72m以上考虑三期RCC围堰施工提前，且上升速度较快，在防渗工程施工完后没有进行加高施工。围堰防渗采用高压旋喷灌浆上接土石合成材料心墙形式，高压旋喷墙上游为单排，下游双排，上、下游墙厚分别为0.8m、1.0m，上、下游高压旋喷墙面积分别为1.02m2、0.99m2，高压旋喷防渗墙下部设帷幕灌浆钻灌至岩体透水率q≤501u止。导流明渠截流，采用双戗双向立堵截流方式，上戗堤采用双向进占合龙，但以右岸进占为主；下戗堤采用右岸单向进占合龙。截流合龙时段原设计选在2002年11月下半月（实施时为11月6日），截流设计流量为10300m3/s，相应截流总落差为4.11m。上、下游截流龙口宽分别为150m和125m，上、下游龙口部位均设置垫底加糙拦石坎。


导流明渠截流与三期土石围堰工程主要工程项目包括：龙口垫底加糙、截流戗堤及围堰堰体填筑、围堰防渗、围堰料源复核及开采、安全监测、基坑排水及临时工程。
导流明渠截流与三期土石围堰工程合同控制性工期为：2002年8月开始准备工作；2002年11月1日，三期上、下游土石围堰截流戗堤进占填筑，导流明渠断航，11月12日形成截流龙口；2002年11月15～25日，龙口合龙，导流明渠截流；2002年12月20日，上、下游土石围堰闭气；2003年1月15日，基坑抽干；2003年1月31日三期上、下游土石围堰完工。
2 导流明渠截流特点
（1）工程规模大，工期紧。导流明渠截流与三期土石围堰填筑总量324.53万m3，高压旋喷墙防渗墙2.01万m2。从导流明渠封堵截流到土石围堰具备挡水条件，基坑抽水，仅一个多月时间，上、下游围堰防渗施工仅一个月工期，工期非常紧张。
（2）合龙工程量大，强度高。施工组织设计要求导流明渠截流合龙时段最大日抛投强度11.46万m3（上游戗堤5.44万m3、下游戗堤6.02万m3，含流失量），高于葛洲坝工程大江截流。
（3）截流水力学指标高，难度大。导流明渠截流最大落差达4.11m（截流流量10300 m3/s时），龙口最大垂线平均流速为：上戗6.58m/s，下戗5.55m/s。截流水力学指标高于三峡二期截流，也高于葛洲坝大江截流。与国内外同类截流工程相比，三峡右岸导流明渠为人工河道，基面平整光滑，不利于抛投材料稳定。
（4）双戗立堵截流，上游双向进占，下游单向右岸进占，上、下游戗堤各承担2/3和1/3落差，上、下戗协调配合要求高。