混凝土面板堆石壩在昭通市黑石羅水庫(kù)工程建設(shè)中的應(yīng)用論文
引言
我國(guó)用現(xiàn)代技術(shù)修建混凝土面板堆石壩始于1985年，由于這種壩型在水利水電工程中具有斷面小、施工方便、安全性、經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性良好的特點(diǎn)，常常成為交通不便、天然建筑石材豐富、可以就近取材的山區(qū)河流建壩首選壩型，并在壩工建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。在從國(guó)外引進(jìn)混凝土面板堆石壩之前，我國(guó)山區(qū)河流中小型建壩大多選擇土壩，施工斷面大、用料多，耕地破壞面積大，土料要求高、選料較為困難，施工不便，安全性和經(jīng)濟(jì)性不高。通過(guò)從國(guó)外引進(jìn)混凝土面板堆石壩技術(shù)后，經(jīng)過(guò)不斷的研究、開發(fā)、利用，從目前的發(fā)展水平看，100m和200m級(jí)壩高的混凝土面板堆石壩筑壩技術(shù)日漸成熟。我國(guó)的混凝土面板堆石壩在數(shù)量、壩高、工程規(guī)模、技術(shù)難度等方面現(xiàn)已走在世界前列，這些混凝土面板堆石壩遍布全國(guó)，覆蓋了各種不利氣候、地形、地質(zhì)條件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2009年底，我國(guó)壩高30m以上混凝土面板堆石壩已建成約170座，在建、擬建各約40座，總數(shù)約260座。高度100m以下的中壩最多，大中型水庫(kù)為主，中小型電站居多。我國(guó)已建、在建及擬建的混凝土面板堆石壩分布在全國(guó)29個(gè)省(區(qū)、市)。已建的混凝土面板堆石壩最高的是水布埡壩，壩高233m，亦為目前世界最高的混凝土面板堆石壩。壩體填筑規(guī)模最大的是天生橋一級(jí)壩，壩高178m，壩頂長(zhǎng)1104m，填筑量約1800萬(wàn)m3，水庫(kù)總庫(kù)容102.57億m3。
云南省的混凝土面板堆石壩起步修建較其他省市稍晚，至2009年底，已建混凝土面板堆石壩超出10座。昭通地區(qū)的混凝土面板堆石壩修建始于1998年，分別開始修建巧家縣的`爐房水庫(kù)，總庫(kù)容1860萬(wàn)m3，壩高53.1m;鎮(zhèn)雄縣大水溝水庫(kù)，總庫(kù)容2270萬(wàn)m3，壩高75.6m。至今昭通地區(qū)已建有混凝土面板堆石壩5座，均屬于中型水庫(kù)。現(xiàn)在建的混凝土面板堆石壩有13座，其中8座屬于中型水庫(kù)，5座屬于小(1)型水庫(kù)。昭通市黑石羅水庫(kù)是目前昭通地區(qū)在建的中型水庫(kù)中庫(kù)容最大的一座混凝土面板堆石壩，總庫(kù)容4992.1萬(wàn)m3。彝良縣雙河水庫(kù)是目前昭通地區(qū)在建的中型水庫(kù)中最大壩高的一座混凝土面板堆石壩，壩高82.5m。這種壩型在全市范圍內(nèi)水利工程建設(shè)中得到迅速?gòu)V泛的推廣及應(yīng)用。
1工程概況
昭通市黑石羅水庫(kù)位于冷水河中下游，行政區(qū)劃屬昭陽(yáng)區(qū)蘇甲鄉(xiāng)水井村，距離昭陽(yáng)城43km。壩址坐標(biāo)東經(jīng)103°33′42″，北緯27°31′31″。水庫(kù)總庫(kù)容4992.1萬(wàn)m3;正常庫(kù)容4575.2萬(wàn)m3;死庫(kù)容980.9萬(wàn)m3;調(diào)洪庫(kù)容1299萬(wàn)m3。灌溉渠道總長(zhǎng)82.166km。黑石羅水庫(kù)是一座以集鎮(zhèn)和農(nóng)村人畜飲水及農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼有下游村鎮(zhèn)、農(nóng)田防洪保護(hù)作用的綜合性中型水利工程。設(shè)計(jì)集鎮(zhèn)和農(nóng)村供水人口15.1萬(wàn)人、牲畜18.1萬(wàn)頭，灌溉面積5.5萬(wàn)畝，下游防洪保護(hù)人口1.6萬(wàn)人、農(nóng)田1.75萬(wàn)畝。
2大壩設(shè)計(jì)
大壩主要由趾板、面板及其接縫止水系統(tǒng)、大壩填筑體、壩頂防浪墻及壩面護(hù)坡等組成。大壩上游設(shè)置鋪蓋，下游壩腳設(shè)置觀測(cè)滲漏的量水堰。
2.1大壩形體結(jié)構(gòu)
大壩壩頂長(zhǎng)206.0m，壩頂高程2051.7m。趾板最低建基面高程1973m，最大壩高78.7m，最大壩底寬242.2m，壩頂寬8.0m。上游壩坡1:1.5;下游壩坡1:1.5。在下游壩坡中間位置設(shè)置凈寬3.6m的上下梯步，采用混凝土阻滑梁和預(yù)制塊護(hù)坡。在高程2026.7m、2006.7m及1988.0m處設(shè)三道2.0m寬?cǎi)R道。壩頂上游側(cè)設(shè)置“L”型鋼筋混凝土防浪墻，防浪墻高3.7m，墻底高程2049.0m，墻頂高程2052.7m，底部伸入壩體2.7m，壩頂以上1m，與面板堅(jiān)固、穩(wěn)定的緊密結(jié)合。
2.2混凝土面板
面板采用垂直縫分塊�；炷翉�(qiáng)度等級(jí)為C25，抗?jié)B等級(jí)為W8，抗凍等級(jí)為F100。面板頂部垂直壩面厚度為0.3m，底部最大厚度為0.55m。面板總面積1.75萬(wàn)m2。在面板中部配置單層雙向鋼筋，各向含筋率約為0.4%;在面板靠近垂直縫、周邊縫的邊緣配置面板邊緣鋼筋。
3大壩填筑施工
黑石羅水庫(kù)大壩填筑施工分3期進(jìn)行，填筑方量約106萬(wàn)m3。
�、衿诙妊磯误w填筑43.8萬(wàn)m3，壩高42.5m，填筑至高程2015.5m。工程形象面貌：2014年1月7日至4月20日，共3.5個(gè)月，平均強(qiáng)度12.5萬(wàn)m3/月。
�、蚱趬误w填筑計(jì)劃于2014年11月底封頂。工程形象面貌：截止2014年9月30日，共5.5個(gè)月，填筑至高程2020m，填筑方量26.2萬(wàn)m3，平均強(qiáng)度4.8萬(wàn)m3/月。Ⅲ期為壩上游鋪蓋任意料填筑。
4工程建設(shè)進(jìn)展情況
黑石羅水庫(kù)工程于2012年10月26日開工建設(shè)，經(jīng)過(guò)半年的前期準(zhǔn)備，2014年4月1日泄洪沖砂(導(dǎo)流)隧洞開始施工，6月18日導(dǎo)流隧洞開挖全線貫通，全長(zhǎng)440m;9月30日完成混凝土襯砌;10月20日完成隧洞回填、固結(jié)灌漿，11月15日通過(guò)云南省水利廳組織的截流階段驗(yàn)收，11月25日正式截流。大壩基礎(chǔ)于2013年7月15日開始開挖，12月23日通過(guò)昭通市水利局組織的大壩基礎(chǔ)開挖階段驗(yàn)收。2014年1月2日，河床位置趾板第一倉(cāng)混凝土開始澆筑，同年5月10日趾板混凝土澆筑順利完成，5月13日趾板邊坡支護(hù)完成。壩體填筑于2014年1月7日開始進(jìn)行，Ⅰ期度汛壩體于4月20日填筑完成，填筑高度42.5m，填筑方量43.8萬(wàn)m3;現(xiàn)在正進(jìn)行Ⅱ期壩體填筑，截止今年9月底，填筑至高程2020m，填筑方量70.0萬(wàn)m3，計(jì)劃于11月底實(shí)現(xiàn)大壩填筑封頂。
5工程項(xiàng)目管理
黑石羅水庫(kù)工程是云南省2012年開工建設(shè)的“三個(gè)一百”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，是昭通市“十二五”規(guī)劃建設(shè)的骨干水源工程，也是昭通市首個(gè)以BT模式進(jìn)行建設(shè)的水利工程。BT模式作為一種新的政府融資運(yùn)作方式，該項(xiàng)目總投資6.59億元，除國(guó)家、省級(jí)投資外，市級(jí)投入部分2億元全部納入BT模式融資建設(shè)范圍。中標(biāo)人負(fù)責(zé)項(xiàng)目所需市級(jí)投入部分的融資和本項(xiàng)目建安工程施工工作，由招標(biāo)人負(fù)責(zé)費(fèi)用支付，工程完工后，通過(guò)竣工驗(yàn)收，將合格的工程移交給回購(gòu)人，即為BT模式的內(nèi)涵。該工程采用BT模式建設(shè)，有助于緩解工程建設(shè)初期政府的財(cái)政壓力;有助于防范地方政府債務(wù)風(fēng)險(xiǎn);有助于加快工程進(jìn)度，縮短工程建設(shè)工期;有助于控制工程建設(shè)項(xiàng)目成本和保證工程建設(shè)質(zhì)量。較好地體現(xiàn)了資本、技術(shù)、管理、市場(chǎng)以及政策等資源的有效整合。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，BT模式在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中會(huì)被越來(lái)越多地使用。
6結(jié)束語(yǔ)
混凝土面板堆石壩技術(shù)從引進(jìn)至今，在我國(guó)已經(jīng)歷了29年的發(fā)展歷程，技術(shù)日益成熟，積累了許多經(jīng)驗(yàn)，具有很多優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)性很強(qiáng)，是山區(qū)河流建壩的首選壩型，在我國(guó)各地得到廣泛的推廣應(yīng)用，推進(jìn)了水利工程建設(shè)的快速發(fā)展。但是，隨著混凝土面板堆石壩壩高的增加，對(duì)于未來(lái)的超高混凝土面板堆石壩則仍難以把握其技術(shù)上的可行性和適應(yīng)性，一些工程特性、關(guān)鍵技術(shù)和運(yùn)行特點(diǎn)還面臨重大挑戰(zhàn)，有待于進(jìn)一步進(jìn)行深入、細(xì)致的研究。
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