谈述开挖高边坡开挖挡渣墙设计与施工

论文导读：
摘 要：长河坝电站坝肩开挖为高边坡开挖，施工中为防止渣料进入河道,设计使用了挡渣墙来阻止开挖料，非常有效。挡渣墙的修建，既有利于施工，又有利于环保，对于一般水电高边坡开挖有一定的参考价值。
关键词：高边坡；挡渣墙；左岸；网箱
Abstract: Changheba Station abutment excation for high slope excation and construction to prevent slag into the river, designed for use with a retaining wall to prevent excated material, very effective. Construction of the retaining wall, not only conducive to the construction, but also conducive to environmental protection, high slope excation for the erage hydropower certain reference value.Keywords: high slope; retaining wall; the left bank; cages
TU2
1 概述
长河坝坝肩开挖为高边坡开挖，且边坡高、地形陡、卸荷发育。
2008年地震前为保证左右坝肩能够提前开挖，实施了分流方案。具体措施是：在工程不具备截流的客观条件下，导流洞一旦具备过流条件，利用围堰上游丁坝提前实施导流分流。同时考虑环保要求，为保证左右岸开挖顺利进行，在原靠左右岸主河床部位修建纵向挡渣墙平台集料以避免开挖渣料直接滚入河道。
2008年5月12日地震后，从国家抗震救灾大局出发，考虑西线救灾通道畅通和汛期安全，于2008年汛前拆除部分挡渣墙，以保证汛期河道行洪安全；同时2008年汛期纵向挡渣墙经历了超过设计标准的洪水；2009年汛前恢复左右岸挡渣墙，并对原汛前洪水标准校核后按照标准进行加高；2010年4月15日左坝肩开挖结束，2010年4月8日左坝肩开挖结束，汛前恢复左右岸挡渣墙，用于大坝基坑（1485m以下）开挖。
本文仅对左岸挡渣墙的设计与施工做详细描述，右岸挡渣墙的设计与施工与此类似，但由于地形、地质的差别，两岸挡渣墙又不尽相同。
2 挡渣墙设计

2.1 挡渣墙计算

2.

1.1选择典型断面进行洪水计算

选择坝轴线处位置进行简化计算，根据4月16、20、29日实测情况，河床水位为1481.3m时，水深4.5m，河面宽度为45.43m，根据现场实际地形，左岸挡渣墙坡度为1：1.5，右岸S211省道路基坡度为1：1，如图一所示：



图一河道典型断面图
为简化计算，修建挡渣墙后主河床过水渠道简化为导流明渠，所以计算模型按照导流明渠进行计算，简化渠道模型如下：渠道底宽为35m，两侧边坡分别按照1:1及1:

1.5计算，计算此两种断面条件下导流明渠的泄流能力。渠道断面如图二所示：

图

二、渠道断面示意图

根据水力计算手册中渠道断面水力各要素之间的关系：
h0 -----正常水深，m;
m------边坡系数；
Ｑ-----渠道的流量，m3/s;
n-------渠道的糙率；
i-------渠道的底坡；
b-------渠道的底宽，m
计算成果如下：

2.

1.2 根据计算结果进行施工方案初选

根据以上模型计算结果，根据长河坝电站可研性报告查知分期设计洪水成果5月份20%为1830 m3/s，长河坝电站各月月径流5月份10%为1010 m3/s，频率10%旬平均流量5月份上旬、中旬、下旬平均流量分别为827m3/s、1030m3/s、1300m3/s。经过4月16日实际水位测量及当日水情预报,当日流量为421m3/s,坝轴线处水位高程为148

1.3,水深为4.5m。因此可推求上述各流量下对应渠道水深及水位高程。见下表：

流量及水深关系

从上述流量中取最大流量值为分期设计洪水5月份5年一遇洪水值1830 m3/s。在两种边坡系数下论文导读：
分别对应水位高程为▽1487.9m、▽1487.96m，取较高高程，同时考虑到明渠安全超高应大于1m及川大水力模型试验高程，最终确定坝轴线处挡渣墙顶高程为▽1490m高程。由于上下游水面落差与流量相关，流量越大，落差越大，在挡渣墙重新设计时考虑坝轴线上游纵坡坡比为1%，考虑交通洞出渣使用需要，坝轴线下游侧提高标准仍按▽1490m填筑至临时交通洞洞口。根据上述理论计算资料，在洪水期6~9月流量超过1830m3/s时，纵向挡渣墙将不具备挡水功能，洪水将会淹没挡渣墙。

2.2 2008年汛前挡渣墙设计

2.1 2008年一期设计方案

开挖前期开挖渣料将存放在围堰（挡渣墙）内，利用反铲将渣料转至纵向围堰（挡渣墙）上逐步加高围堰（挡渣墙），加高围堰（挡渣墙）设计高度为▽1490.00m高程，迎水面设计为1:1.5，水下围堰部分采用圆型蛇笼防护，直径为0.6m，蛇笼长度为5m，水位变化区采用1m厚网箱镀锌铅丝笼防护，网箱尺寸为4m×1m×1m，水位变化区上部迎水一侧采用0.6m厚网箱镀锌铅丝笼防护，网箱尺寸为4m×1m×0.6m，如图三所示。

图三一期挡渣墙设计典型断面示意图

2.2 挡渣墙上下端头典型断面设计

根据川大水力模型试验报告：挡渣墙上游及下游端头段范围为摘自：毕业论文答辩www.7ctime.com
河道水流突然收缩和突然扩散处，为流速较大范围。因此对挡渣墙上、下游各40m仍然采用全断面填筑（填筑至左岸山体）。挡渣墙上、下端头典型断面如图四所示：

图四挡渣墙上下游端头设计方案

2.3 2008年二期设计方案

原定2008年4月中旬导流洞分流未能施行，根据当时施工进度，将挡渣墙变更为如下方案：挡渣墙填筑高程▽1490m，顶宽为7m，为保证挡渣墙挡渣宽度，将▽1485m高程以上坡比改为1：1.3，迎水侧统一用4m×1m×1m钢丝石笼网箱防护。坝轴线上游按1%控制纵坡，考虑可能超标洪水，增加挡渣墙作为施工道路功能的防洪安全性，坝轴线至交通洞一线均按▽1490m控制顶高程（以方便和保证临时交通洞出渣安全）。
设计挡渣墙典型断面如图五所示：
图五二期挡渣墙设计典型断面示意图

2.3 2009年汛前挡渣墙设计

2.3.1设计洪水标准与思路

洪水标准：设计洪水标准值仍为5月份5年一遇洪水1830m3/s。
总体思路：原已经通过业主、监理审查批复的方案不变，对水毁部分进行修复，不能修复的全部按照原标准重新修建。汛前加高计划仍按照原标准加高到能够抵御5月份5年一遇洪水。

2.3.2 2009年挡渣墙修复方案设计