乐滩水电站施工组织设计的特点

第２５卷第２期　２００６年第２期　红水河　ＨｏｎｇＳｈｕｉ　Ｒｉｖｅｒ　Ｖｏ１．２５，Ｎｏ．２　Ｎｏ．２．２００６　

乐滩水电站施工组织设计的特点　

唐景昌　

（广西电力工业勘察设计研究院，南宁５３００２３）　

摘要：乐滩水电站工程是在保持原有恶滩老电厂正常运行条件下进行施工，根据这一特点，该文对工程施工组织　设计中的施工导流、施工布置、施工工厂及施工进度进行了论述。　关键词：施工组织设计；施工布置；施工导流；施工进度；乐滩水电站　中图分类号：ＴＶ５１　文献标识码：Ｂ　文章编号：ｉ００１—４０８Ｘ（２００６）０２—００５３—０４　

１概述　

红水河乐滩水电站位于广西忻城县红渡镇上游　

３　ｋｍ，是红水河规划的第八个梯级电站。本工程地　

理座标为北纬２３。５８　，东经１０８。３６　，电站坝址地形　

开阔，对外交通方便，左、右岸均有公路直通南宁、柳　州，距离分别为１９２　ｋｍ及１３７　ｋｍ，施工条件较好，　

技术经济指标优越。　

乐滩水电站的坝轴线位于恶滩老电厂坝轴线下　

游２２．７　ｍ。恶滩老电厂系利用已建航运枢纽的拦河　

坝所壅高的水位发电。航运部分包括左岸船闸１座、　

开敞式溢洪道１座，堰顶高程为９６．３　ｍ，电站建筑物　有短引水渠、进水闸、右岸圆筒厂房（内装１台６０　

ＭＷ机组）、尾水渠、开关站等。工程于１９７７年兴建，　

１９８１年５月机组投产发电，施工期间仍在运行。　

２坝址地形及施工条件　

本工程处于峰丛洼地地貌单元。坝址区河流由　

北向南，与岩层走向近于一致，为纵向河谷。　

河床两侧为岩石漫滩，左侧较阔，宽１１０～１４０　ｍ，长约１００　ｍ，高程８５～９８　ｍ。右侧较窄，仅宽１０　

～２０　ｍ，漫滩高程８５～９５　ｍ。　

河漫滩之上为一级阶地，阶地面高程１　１５～１２０　ｍ。左岸阶地宽约１４０　ｍ，覆盖层厚０．９～２１　ｍ；右　

岸为一截断上下游阶地凸出山咀，山咀宽８０　ｍ。阶　地上，左岸为条形长山，山体单薄，右岸为中低山岩　

溶峰丛洼地，山体雄厚。　坝址基岩主要为石炭系上统马平群和二迭系下　统栖篦阶灰岩。前者分布在右岸，总厚度３８９　ｍ；后　者分布在河床及左岸一级阶地，总厚度４２８　ｍ；第四　

系地层：一级阶地为冲积层及坡～残积层，冲积层为　

厚０．９～２１　ｍ的粘土、壤土，左岸阶地下部有一层厚　１．０～４．５　ｍ的可～塑状粘土。坡～残积层以含碎　

石壤土为主。河床为冲积及人工堆积层，主要为泥　

沙、块石及砂卵石，厚１．６２－８．７７　ｍ。　乐滩水电站坝顶全长５８６．３　ｍ，且船闸上下游　

引航道狭长，使坝址附近场地布置所有施工设施比　

较困难，但左岸条形长山后面尚有大片开阔的平缓　

丘地，只需修建交通隧洞，即可满足施工场地布置需　要。　

坝址附近无可利用的天然沙卵石储藏，但可用　

基坑开挖石方来加工成混凝土用的粗骨料、细骨料。　左岸上游１．２　ｋｍ的上古令石料场亦可作为备用石　

料场，该石料场储量大于７８０万ｍ３。两处石料岩性　均为灰岩，其物理力学性能符合规程规范要求。　

本工程需用天然建筑材料为：砂料８８．０６万　

ｍ３、石料１１６．１３万ｍ３、反滤料５．９７万ｍ３、土料　

３０．９８万ｍ３。施工总体布置图见图１。　

３施工导流布置及建筑物特点　

根据坝址地形、工程枢纽布置以及恶滩老电厂　

现有建筑物的分布等特点，乐滩水电站厂房在左岸，　

老电厂在右岸；既要考虑工程尽快建成发挥效益，又　

要保证施工期间维持老电厂的继续运行发电。因　此，本工程的施工导流不能采取一次拦断河床，只能　

用分期导流方式。　

收稿日期：２ｏｏ６一Ｏ５—１２　作者简介：唐景昌（１９６２一）。男。广西客县人，高级工程师，学士，主要从事水电工程施工设计，Ｅ—ｍａｉｌ：ｔａ１　ｃ＠ｇｘｅｄ．ｏ（）ｎ１。　

５３　维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 唐景昌：乐滩水电站施工组织设计的特点　

表１一期围堰结构设计特性表　

设计水位　顶高程　最大高度　堰顶长度　部位　结构型式　迎水面边坡　背水面边坡　ｍ　ＩＹｔ　ｍ　ｍ　上游低水围堰　土石围堰　１０２．３Ｏ　１０３．３Ｏ　１８．ＯＯ　２３９．６６　上游围堰　碾压混凝土重力式　ｌ１３．５Ｏ～１１２．３５　１１４．００～ｌｌ２．８５　３５．８Ｏ　垂直坡　１：０．７５　２５０．８２　纵向围堰　（溢流坝结合段）　混凝土重力墙式　１１２．３５～１０９．６Ｏ　１１４．７０　３９．７Ｏ　垂直坡　垂直坡　４８．５Ｏ　

下游纵向围堰　碾压混凝土重力式　１１Ｏ．９６～１１Ｏ．１Ｏ　１ｌ１．５Ｏ～ｌ１Ｏ．６Ｏ　２６＋５Ｏ　垂直坡　１：０．６５　１３０＋５７　下游围堰　碾压混凝土重力式　１１Ｏ．１Ｏ　１ｌＯ．６Ｏ　２３．ＯＯ　垂直坡　１：０．６５　２１８．２４　

纵向围堰基础范围底部岩体发现有Ｆ１０３断层通　

过。下０＋０５０～下０＋０７０　ｍ段发现有ｈｚｏ横穿过　

围堰底部，视倾角约为４２。，倾向厂房，对纵向围堰　

及厂房开挖边坡稳定极为不利，开挖过程中，围堰底　部岩石基本清至滑动面。下０＋０７０～ｆ０十０００　ｍ　

（纵向围堰与下游围堰交点）发现有缓倾角夹泥层　

Ｊｌ、Ｊ２分布，视倾角约为１Ｏ。，倾向围堰外。因缓倾角　

夹泥层力学指标低且视倾角较平缓，在围堰内侧采　

用预应力锚索及锚筋桩处理，在围堰外侧设置了防　渗帷幕。　

下游围堰ｆ０＋０１５～ｆ０＋０６０　ｍ段基础范围底　

部岩体发现有缓倾角夹泥层Ｊ５４、　分布，视倾角分　

别约为１２。、ｌ７。，Ｊ５４倾向围堰外，Ｊ９０倾向围堰内，同　

时发现十余处小溶洞，可能会有水涌入基坑，在下游　

碾压混凝土围堰外侧设防渗帷幕。在围堰内侧同样　采用锚筋桩加固。　

通过以上加固处理后，在２００２年汛期洪水流量　１４　１００　ｍ３／ｓ时，一期基坑安全度汛。　

３．２二期导流布置及建筑物　

乐滩水电站二期导流利用恶滩老电厂旧溢流坝　

加高、加固作为上游围堰，下游采用土石围堰型式，　

导流标准为枯水时段１２月１日至次年４月３０日１０　年一遇洪水流量３　０７０　ｍ３／ｓ。　

１日坝坝址地质条件复杂，根据勘探资料，发现基　

岩出现大量漏水和多条缓倾角泥裂隙。岩溶和缓倾　

角构造较为发育，钻孔遇洞率和缓倾角构造发育率　分别为４６％和０．１８条／ｍ。下游围堰河床覆盖层厚　

度为４～１２　ｍ，成份为块石、混凝土块、钢筋、麻布袋　

等，粒径极不均一，最大粒径约３００～４００　ｍｍ，在人　

工弃碴层之下尚有河流冲积层１～２　ｍ厚的砂卵砾　

石层，其渗透性极强，估计Ｋ值１００－３００　ｍ／ｄ。　

旧坝建于２０世纪７０年代，已运行了２８年，旧　坝坝体及基础处理质量较差，旧坝体中（桩号０＋　

０００－０＋０２９　ｍ）有松散混合堆积体存在，厚度５～　１０　ｍ，主要为麻包袋混凝土、碎石、块石等，强度低，　坝基清理不彻底；利用旧坝作围堰挡水的运行条件　

改变，旧坝坝体内原４孔导流底孔钢闸门在导流设　计水位下强度不满足要求。　

二期围堰的加固与基础防渗处理成功与否，直　

接关系到二期基坑能否在一个枯水期内混凝土抢出　

水面。为此，业主、设计单位多次组织召开二期导流　围堰施工技术咨询会，根据咨询会的意见，结合工程　

实际情况，经多工况的坝体及基础稳定复核，二期围　堰加固及基础处理采取了以下措施。　

（１）加固工作分段进行，２００３年底结合１Ｏ号　

坝施工，先进行桩号Ｏ＋８３．２　ｍ以左部分（长６０　ｍ）　加固，重点解决旧导流底孔钢闸门承载能力不足的　

问题，在闸门上游作６　ｍ厚的静压注浆防渗墙，与钢　闸门共同受力，很好地解决了旧导流底孔封堵难的　

问题，同时为二期下游围堰堆石体防渗灌浆积累经　

验。　（２）桩号０＋８３．２　ｍ以右部分（长８３．２　ｍ）加　

固，该段中有２９　ｍ是旧坝质量最差的一段，旧溢流　坝本身施工质量差，地质条件复杂，地质参数选择和　

计算方法选取都存在一定的难度。为保证二期基坑　

２００５年１月开挖，二期主体工程　昆凝土于２００５年４　月１５日前全部浇出汛期水面１０６　ｍ高程以上，具备　

汛期继续施工条件，二期围堰施工时间只有２个月。　经复核和分析研究后，旧溢流坝采用固结灌浆、帷幕　

灌浆和预应力锚索联合进行加固处理，既解决抗滑　

稳定问题，又有利于减少基岩岩溶裂隙的漏水问题。　二期下游围堰，由于右岸土料供应较难，选择堆　石体加高压旋喷灌浆防渗方案，堆石料可在坝轴线　

下游约７００　ｍ的右岸滩地上，结合改善下游引航出　口流速条件开采取得。　

二期围堰按设计方案如期完工，基坑没有出现　大的渗水而影响施工，旧溢流坝经加固加高后挡水，　

结构稳定，厂房ｌ号机利用上游围堰挡水于２００４年　１２月胜利发电。二期主体工程混凝土于２００５年４　

月底全部浇出汛期水位以上，为汛期继续施工，　

２００５年１１月３０日溢流坝所有闸门下闸，电站以正　

５５　维普资讯 http://www.cqvip.com 红水河２００６年第２期　

常水位挡水发电创造了条件。　

４施工总布置及主要施工工厂　

根据乐滩水电站枢纽布置及地形条件，主要生　

产设施（砂石加工系统、混凝土拌和系统、水厂、施工　变电所）布置在左岸长条形台地上，生活设施及辅助　

生产设施（钢筋加工厂、木材３ｎ－ｒ厂与混凝土预制件　

厂）则布置在左岸条形山后的平缓丘地上，并用长　４１５　ｍ的交通隧洞相连，形成洞内、洞外相对独立的　

生产、生活区施工布置格局。　

右岸二期基坑施工时间短，工程量不大，不单独　

设置生产、生活设施。　

４．１砂石加工系统　

砂石料加工系统布置于左岸上游阶地上，距坝　轴线约１　ｋｍ，占地面积５　２００　ｍ２。毛料取自左岸基　

坑开挖石渣，采用２０－－３２　ｔ自卸汽车运至毛料储备　

调节料场或粗碎车间，其余的砂石料加工均用胶带　

机作内部输送。系统负担主体工程和临建工程共计　１５３．３５万ｍ３｝昆凝土及其他所需砂石料的生产任　

务，砂石成品料约３４０万ｔ，折毛石量约４４８万ｔ。　

毛石料全部利用厂房及船闸基础开挖灰岩的块　

石和石碴，岩性为二迭系下统栖霞阶灰岩，岩石干抗　压强度３０～１２０　ＭＰａ，平均８７　ＭＰａ，软化系数０．６～　

０．９８。岩石各项技术指标均符合骨料要求。　砂石加工系统由毛石料堆场、粗碎车间、半成品料　仓、预筛分车间、中碎车间、筛分车间、细碎车间、制砂　

鸯台料仓、制砂车间、成品料仓、给排水工程、废水处理工　

程、供配电工程、系统场内公路及临时设施等组成。　砂石加工系统设计规模：粗碎处理能力４９０　

ｔ／ｈ，中碎２５０　ｔ／ｈ，制砂１０８　ｔ／ｈ。骨料生产三、二级　配为主，少量一、四级配。　毛料从基坑或毛料堆存场运至粗碎间，粗碎间　装有１台ＰＸＺ９００／１３０型旋回破碎机，１台ＰＥ１２００　

×９００鄂式破碎机。破碎后的混合料经皮带机送入　

半成品料仓堆存，半成品料通过地弄胶带机向预筛　分车间输送。预筛分车间设有型号为２ＹＫ２０４５双　

层圆振动筛１台及ＷＣＤ一１１１８型螺旋洗砂机２　台，按上、下两层布置，大于１２０　ｒｎｒｎ粒径的超径石　

由胶带机送人中碎调节给料仓，小于４０　ｒｎｒｎ粒径碎　

石进入螺旋洗砂机搓洗后与１２０￣４０　ｍｍ粒径碎石　

混合经胶带机送人筛分楼。　筛分楼内设有三级筛分设备，一、二级设备包括　２ＹＫ２０６０型双层圆振动筛各两台，三级设备包括　ＣＮ一２５０砂水浓缩器两台和ＷＣＤ一９１４型螺旋洗