3.3 施工度汛

施工度汛，一方面是指導(dǎo)流規(guī)劃設(shè)計中，對施工各期的導(dǎo)流做出周密妥善的安排；另一方面是指實(shí)際施工過程中，由于施工進(jìn)度拖后或遭遇超標(biāo)洪水時采取的度汛措施。對于后者，設(shè)計時也應(yīng)有所估計，留有余地，力爭施工主動，保證建筑物的安全。

施工導(dǎo)流與攔洪度汛貫穿大壩施工的全過程，施工期攔洪度汛方式隨導(dǎo)流方式、洪水流量大小、壩基處理的難易程度、壩體分期填筑強(qiáng)度及施工能力大小的不同而不同。通常，施工期攔洪度汛方式及適用條件見表3-9。

土石壩壩體施工期臨時度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)見表3-3。這一階段又稱壩體主要施工階段。需要注意的是，隨著壩體逐年升高，度汛標(biāo)準(zhǔn)逐年應(yīng)有所提高，一般應(yīng)比前一年標(biāo)準(zhǔn)提高一個檔次。汛前壩體上升高度應(yīng)當(dāng)滿足攔洪要求，帷幕灌漿高程應(yīng)能滿足相應(yīng)蓄水要求。

施工期壩體安全超高和壩的級別有關(guān)。采用臨時斷面時，超高值應(yīng)適當(dāng)加大。對于用堆石體臨時斷面度汛的壩體，應(yīng)綜合考慮臨時斷面高度、壩型、壩的級別及壩的攔洪庫容。壩的攔洪庫容選用較大的超高值，一般多在1.5~2.0m之間，也有采用3m超高值的實(shí)例。在施工運(yùn)用階段，攔洪高程應(yīng)按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和校核標(biāo)準(zhǔn)分別計算，其中校核標(biāo)準(zhǔn)中的攔洪高程不再另計安全加高。國內(nèi)部分典型土石壩導(dǎo)流度汛標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例見表3-10。不同時段所運(yùn)用的導(dǎo)流泄水建筑物有所不同。

土石壩常用的度汛方案包括前期圍堰度汛和壩體度汛。壩體在截流后一個枯水期內(nèi)可以填筑至具備擋水條件時，采用枯水期圍堰，汛期由壩體擋水度汛。壩體在截流后一個枯水期內(nèi)不能填筑至具備擋水條件時，采用全年擋水圍堰。在壩體不具備擋水條件前，由圍堰擋水度汛，壩體具備擋水條件后，由壩體擋水度汛。

3.3.1 前期圍堰度汛

3.3.1.1 圍堰擋水度汛

圍堰擋水度汛分兩種情況。一種是圍堰采用較高的全年擋水標(biāo)準(zhǔn)，在壩體等擋水建筑物施工達(dá)到一定高程前，洪水由圍堰攔擋，在圍堰保護(hù)下基坑不被淹沒，度汛壩體等建筑物不間斷施工；另一種是壩體等可在截流后一個枯水期上升至具備擋水條件，圍堰可只擋枯水期一定標(biāo)準(zhǔn)的流量，至汛期壩體能攔擋相應(yīng)度汛標(biāo)準(zhǔn)的洪水，圍堰已失去擋水作用。

3.3.1.2 圍堰臨時度汛措施

無論什么圍堰，都有一定的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)和安全措施。但有時因水文特性難以掌握，圍堰設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，或遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水時，仍應(yīng)采取臨時度汛措施。在施工期間圍堰的度汛標(biāo)準(zhǔn)，一般根據(jù)洪水預(yù)報確定，度汛措施一般有以下幾種。

（1）在堰頂加子堰，提高擋水標(biāo)準(zhǔn)。只要堰頂寬度留有設(shè)置子堰的條件便可，這是簡單易行的措施。

（2）設(shè)置非常溢洪道，增大泄洪能力。

（3）對于混凝土圍堰，允許堰頂過水，但圍堰的設(shè)計必須考慮過水時的穩(wěn)定，并防止對堰腳基礎(chǔ)的沖刷。

3.3.2 中后期施工度汛規(guī)劃

當(dāng)壩體上升到一定高度后，圍堰已不再起作用。壩體上升高度越高，度汛標(biāo)準(zhǔn)也越高。中、后期施工度汛的泄流方式，應(yīng)根據(jù)壩型、水工建筑物的布置、蓄水時間及施工條件等統(tǒng)一考慮。

對于土石壩度汛，通常填筑臨時斷面攔洪。壩體較低時，對壩面采取保護(hù)措施后，也允許壩上過水。采取允許壩面過水的方式，常為降低導(dǎo)流工程攔洪度汛的難度、減少導(dǎo)流造價、縮短工期的有效措施。但如果措施不當(dāng)，將帶來極大危害，必須慎重對待。

為了盡量利用永久泄洪建筑物，在布置永久泄水建筑物的高程與位置時，也應(yīng)適當(dāng)考慮施工度汛的要求，以達(dá)到安全度汛的目的。

3.3.2.1 影響壩體度汛方案的因素

影響壩體度汛方案的因素主要有水文特性、主體工程布置、施工進(jìn)度及施工方法等。

（1）水文特性。徑流量的大小、洪枯流量的變幅、洪水時段的長短、洪水流量及出現(xiàn)的規(guī)律均直接影響度汛方案。

（2）主體工程布置。壩體的結(jié)構(gòu)型式、總體布置、工程量等是影響壩體度汛的主要因素。

對于土石壩，壩面過水對壩體施工影響較大，壩面保護(hù)難度較大，一般不采用壩面過水度汛方式。

（3）施工進(jìn)度。度汛方案與施工進(jìn)度密切相關(guān)，度汛方案對施工進(jìn)度影響較大，反之施工進(jìn)度又影響度汛方案的制定。

（4）施工方法。隨著大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用以及施工技術(shù)的提高，工程施工強(qiáng)度不斷加大，施工速度更快，使大壩在較短時間內(nèi)能填至具備度汛擋水的條件，為選擇度汛方案增加了多樣性。

3.3.2.2 土石壩度汛施工特點(diǎn)

土石壩施工高峰期一般發(fā)生在截流后的第一個枯水期，截流后需抓緊完成基礎(chǔ)開挖、壩基處理、壩體填筑等工作，以確保能在汛前將壩體全斷面或臨時斷面填筑至攔洪度汛高程。

施工導(dǎo)流與度汛貫穿碾壓式土石壩施工全過程，由壩體攔洪度汛時，應(yīng)根據(jù)壩體設(shè)計填筑高程所形成的攔洪庫容大小確定度汛標(biāo)準(zhǔn)，從而確定壩體的填筑高程及施工強(qiáng)度。

土石壩施工中，搶筑壩體至攔洪度汛高程是最重要的施工階段。主要具有以下特點(diǎn)。

（1）施工期項目繁多、工序雜、干擾大。土石壩工程截流后，要進(jìn)行基礎(chǔ)開挖、壩基處理和壩體填筑施工，施工期工序繁多且雜、干擾大。

（2）施工期內(nèi)自然條件惡劣。北方地區(qū)12月至次年2月平均氣溫在0℃以下，有的地區(qū)河流結(jié)冰、土層凍結(jié)，對開挖、混凝土施工及填筑施工均不利。

（3）施工工期短，壩體填筑時間有限。我國北方及南方大部分地區(qū)，河水呈季節(jié)性變化，一般6月進(jìn)入主汛期，9月以后，河水流量逐漸減小，河道截流時間一般選擇在汛期末、枯水期初的10月或11月。所以截流后的第一個枯水期很短，除去圍堰閉氣、基坑排水、基坑開挖、壩基處理的時間外，留給壩體填筑的施工時間非常有限。

（4）壩體填筑量大，施工強(qiáng)度高。土石壩斷面大，要填筑到攔洪度汛斷面，往往第一個枯水期填筑量很大，施工強(qiáng)度高。如采用壩體臨時小斷面攔洪度汛，由于小斷面壩頂有行車、回車的要求，其寬度一般不小于20m，斷面后坡一般比壩體的下游坡緩，有的臨時小斷面后坡還要布置臨時施工道路，因而臨時小斷面的底寬與工程量較大，施工強(qiáng)度高。

根據(jù)土石壩的規(guī)模和特點(diǎn)，度汛規(guī)劃有以下模式：中小型工程盡量在截流后一個枯水期搶填筑壩體至攔洪度汛高程。利用枯水期圍堰擋水，隧洞泄流，在截流后一個枯水期內(nèi)填筑臨時斷面到度汛水位以上擋水度汛。

采用高圍堰全年擋水度汛方案。即在高圍堰的保護(hù)下，壩體全年施工。

3.3.2.3 臨時斷面擋水度汛

為使壩體汛前填筑強(qiáng)度不致過高，又能發(fā)揮臨時攔洪度汛作用，將壩體部分填筑至攔洪高程以上，形成壩體臨時度汛小斷面不僅是必需的，也是可能的。

對許多中、高土石壩在截流后第一個汛前，因防滲體土料填筑無法達(dá)到壩體全斷面填筑所要求的攔洪高程，目前多采用將上游圍堰堰體（堆石料）作為壩體的一部分，即在汛前按壩體臨時斷面填筑至度汛高程，此時，應(yīng)對其斷面進(jìn)行施工設(shè)計。

（1）臨時斷面設(shè)計原則。

1）臨時斷面應(yīng)滿足穩(wěn)定、滲流、變形及規(guī)定的超高等方面的基本要求，并力求分區(qū)少、變坡少、用料種類少；相鄰臺階的高差一般以40m為宜。高差過大時，可以通過增設(shè)平臺協(xié)調(diào)壩體沉降，平臺要有相當(dāng)?shù)膶挾取?/p>

2）度汛臨時斷面頂部必須有足夠的寬度（不宜小于20m），以便在洪水超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，有搶修子堰（堤）的余地。數(shù)項工程的實(shí)踐表明，臨時斷面的合適頂寬為25~30m。有時斷面頂寬是根據(jù)施工均衡的要求而擬定的，即可假定幾個頂寬，分別計算出不同頂寬的截流攔洪期與壩體主要施工階段、施工運(yùn)用階段的施工強(qiáng)度，選出滿足填筑強(qiáng)度均衡性的頂寬。

3）斜墻、窄心墻不應(yīng)劃分臨時斷面。

4）臨時斷面位于壩體斷面的上游部分時，上游坡應(yīng)與壩的永久邊坡一致；下游坡應(yīng)不陡于設(shè)計下游壩坡。其他情況下，臨時斷面上、下游邊坡可采用同一邊坡比，但不應(yīng)陡于壩下游坡。臨時斷面邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不低于表3-11所列數(shù)值。

5）臨時斷面以外的剩余部分應(yīng)有一定寬度，以利于補(bǔ)填施工。

6）下游壩體部位，為滿足臨時斷面浸潤線的安全要求，在壩基清理完畢后，應(yīng)全面填筑數(shù)米高后再收坡，必要時應(yīng)結(jié)合反濾排水體統(tǒng)一安排。

7）上游塊石護(hù)坡和墊層應(yīng)按設(shè)計要求填筑到攔洪高程，如不能達(dá)到要求，則應(yīng)采取臨時防護(hù)措施。

（2）度汛臨時斷面位置選擇。

1）心墻壩臨時斷面選在壩體上游部位，此時需在上游坡面增加臨時防滲措施。施工初期，由于心墻部位的岸坡和壩基的開挖、處理工期或氣象因素等對心墻填筑的影響，心墻上升速度可能受到限制，此時可采用這一度汛臨時斷面型式，如糯扎渡壩、瀑布溝壩、黑河壩等。

2）心墻壩臨時斷面選在壩體中部。初期施工不如臨時斷面位于上游部位的有利，且接縫工作量一般較大，但有利于中、后期度汛和施工安排。石頭河壩采用此型式。設(shè)計這種型式的臨時斷面，要注意上游補(bǔ)填部分的最低高程應(yīng)滿足汛期一般水情條件下（如P=5%~10%）能繼續(xù)施工的要求。對于寬心墻壩，必要時亦可將部分心墻劃為臨時斷面，先行填筑。

3）對均質(zhì)壩和斜墻壩，度汛臨時斷面應(yīng)選在壩體上游部位，以斜墻為度汛臨時斷面的防滲體，同時應(yīng)將上游的臨時保護(hù)體也填筑到攔洪高程。

3.3.3 土石壩過水防護(hù)

土石壩過水方式，有全壩體過水、預(yù)留缺口過水或壩面設(shè)置溢流槽泄水、還有壩體透水等。防護(hù)措施一般有以下型式。

（1）壩面保護(hù)。根據(jù)流速大小和抗沖要求，常用的保護(hù)措施有：大塊石護(hù)面、砌石護(hù)面、混凝土塊護(hù)面、石籠（竹籠、鉛絲籠）及鋼筋網(wǎng)保護(hù)等。

（2）在壩體下游側(cè)設(shè)置壅水溢流堰。溢流堰的高度不宜太高，一般在7~25m范圍，堰頂高出壩面0.4~2.0m。堰體型式，當(dāng)單寬流量較大時，宜用混凝土或漿砌石，有重力式或拱形布置；單寬流量較小時，也有采用混凝土板、條石或干砌石護(hù)面。壅水堰的基礎(chǔ)最好落在基巖上，以防沖刷基礎(chǔ)。如果堰體設(shè)在覆蓋層上，在下游需設(shè)置消力池或其他防沖保護(hù)。溢流堰鼻坎高程以滿足水流能形成面流銜接為宜。