江心泵闸围堰的特点与构筑方案研究

5.4.3.1 围堰特点

1）围堰基坑内外水头差很大

施工期外江平均潮位为2.12m，围堰内基坑开挖最深处为主泵房基坑，基底高程为－12.0m，基坑内外水头差达到14.12m，在如此大的水头作用下，如何保证围堰和基坑支护的稳定，是需要研究的重点所在。

2）闸址长江侧存在深槽和陡坎

根据2007年7月地形测量图，闸址处长江侧由于水流冲刷，堤前存在深槽和陡坎，为避免围堰接触江心深槽，应在保证稳定的前提下尽可能地减小围堰断面，同时外江侧围堰必须采取有效措施防止堰脚冲刷。

3）施工期间库区侧堰顶有交通要求

由于泵闸位于江心浅滩，现状泥面标高在1.00m左右，船舶只能乘潮靠岸。因此施工所需的部分建筑材料、施工设备须通过中央沙北堤沿库区侧围堰运输进场，堰顶须考虑车辆通行。

5.4.3.2 围堰结构研究

上游取水泵闸工程建筑物等级为1级，根据《水利水电施工组织设计规范》的有关规定，施工围堰为临时建筑物，其级别为4级，相应临时建筑物洪水标准为20～10年一遇。考虑泵闸施工时，水库堤坝尚未合龙，且泵闸工程须跨汛期施工，故取全年20年一遇（P＝5％）的高潮位加20年一遇的设计风速（23.33m／s）组合，其相应的高潮位为5.69m。

库区侧充泥管袋围堰断面顶宽6m，内外坡均为1∶3；在迎水面设置顶高程为5.70m、宽度5m的消浪平台。围堰顶高程取6.50m，另在堰顶靠迎水侧设1.1m×1.0m浆砌石防浪墙，墙顶高程为7.60m。围堰底高程约1.00m，堰高约5.50m。堰前铺设40m宽砂肋软体排进行保滩护底。(www.xing528.com)

外江侧采用钢板桩围堰，钢板桩顶高程为6.10m，围堰宽度8.0m，堰身内6.10m高程以下吹填充泥管袋，顶部用袋装土填筑到7.60m，袋装土内外侧边坡为1∶1。基坑侧吹填15.0m宽充泥管袋到2.00m压脚，外江侧为防止堰脚冲刷，靠围堰10.0m范围内采用抛石护脚，抛石体顶高程为1.00m。钢板桩围堰与围堤间采用充泥管袋围堰连接。施工时围堰钢板桩两侧2m范围内及钢板桩围堰内原先期护底的抛石和铰链排须拆除，围堰施工完后外侧铰链排护底宽度不足60m的范围增补铰链排到60m宽度。

由于本工程跨汛期施工，为满足抗冲刷要求，在充泥管袋围堰迎水坡面设置厚0.40m灌砌石护坡，坡脚抛设块石棱体护脚。

内外围堰临水侧坡脚外均有护底，外江侧护底宽度不小于60m，可部分利用原有超前护底；库内侧护底宽度不小于40m，采用砂肋软体排护底。

长江侧钢板桩围堰断面和库区侧充泥管袋围堰断面见图5-41、图5-42。

5.4.3.3 围堰防渗研究

围堰堰底有①3-1B砂质粉土夹黏性土、①3-1A黏性土夹粉性土（淤泥质）和②3-3层灰色砂质粉土，渗透系数均较大，为防止施工期堰体及堰基渗透破坏，库区侧围堰及长江侧充泥管袋围堰段均采用双排高压旋喷桩进行堰体和堰基的垂直防渗，旋喷桩桩径0.60m，桩距0.50m，桩底高程为－17.50m，平面上与围堤防渗墙相连，形成一个密闭的防渗圈。

图5-41 长江侧钢板桩围堰断面图

图5-42 库区侧充泥管袋围堰断面图

长江侧钢板桩围堰须采用止水效果较好的拉森钢板桩，并在迎水侧钢板桩内壁和堰底泥面上铺设一层防渗土工膜，以满足围堰和基坑的防渗要求。另外，为避免钢板桩围堰和充泥管袋围堰接头处出现绕渗，充泥管袋围堰中的高喷防渗墙应在平面上延伸进钢板桩围堰内至少10m距离。