框笼施工和抛石截流时机分析

根据物理模型试验和数学模型计算分析，青草沙水库东堤深槽龙口在设计条件下会出现6.0m／s以上的高流速，经综合分析，龙口截流采用大型钢框笼抛石进行。龙口宽800m，大型钢框笼理论数量为80个。考虑船舶换档（船舶作业时间有交叉）等因素，平均每个框笼安放完成需3h。大型钢框笼单体重达21t，但在高流速、龙口内外水位差及风浪等作用下，空框笼存在滑移、倾覆的风险，如何根据水力特性，选择合理的合龙和截流时机十分重要。

根据实际施工进展情况，龙口大型钢框笼施工安放研究了2种方案：一是2008年12月底大潮汛前框笼全部安放完成，笼内抛石基本上为－2.0m高程（堤头各2个，为＋3.5m）；二是12月底大潮汛前框笼安放一部分，过了大潮汛再继续安放，2009年1月8日前完成。为了充分掌握2008年12月28日大潮和有关小潮时各施工进占龙口的水动力条件，合理确定和调整施工进度，根据上述两种框笼安放方案，拟定相应的典型工况，进行数学模型计算分析。拟定的典型工况见表3-8。

表3-8 框笼施工安放和笼内抛石高程典型工况

（续表）

框笼施工安放典型工况主要水力参数计算成果见表3-9。可见，框笼施工安放应避免出现5、10、11、12、13工况，即12月底的大潮汛前框笼施工安放完成后，龙口底高程不应在大潮期抬升；施工过程应合理安排，避免框笼施工安放留小口度大潮（工况5）；最后框笼安放可选择在25日左右，涨潮第二大潮没有框笼的缺口处最大流速仅为3.78m／s，已安放框笼处，北侧一小部分最大流速为4.05m／s（工况6、14）；框笼内抛石可在12月31日高高潮过后，根据施工能力抛石在0m以上，越高越好，此后潮越来越小（工况9）；在龙口截流过程中应重点关注工况7，即框笼施工安放完成后，框笼上或跌水处最大流速可能超过6.0m／s，但未超过设计标准，注意观测，做好预案。(www.xing528.com)

表3-9 框笼施工安放典型工况主要水力参数计算成果

（续表）

注：*表示流速在框笼上或框笼跌水处。

根据水力参数计算分析成果，建议2008年12月27日大潮到来之前，框笼全部安放完成，笼内抛石基本上为－2.0m高程（堤头各2个为＋3.5m），最后框笼安放可选择在25日左右，涨潮第二大潮没有框笼的缺口处最大流速仅为3.78m／s，已安放框笼处，北侧一小部分最大流速为4.05m／s，尔后加强巡视和观测，待安全度过12月28—29日大潮后，特别是12月31日高高潮过后，根据施工能力抛石在0m以上，越高越好，此后潮越来越小，流速也相应减小，可保证龙口截流的成功。施工实践也表明，预报流速均没有超过龙口抗冲最大流速。