大江截流及二期围堰主要技术问题的决策

摘要：二期围堰是影响三峡工程施工成败的关键性建筑物，修建在深水中的淤沙地基上。大江截流和围堰防渗是二期围堰的两个关键性技术问题。三峡大江截流最大水深60m、截流流量8480～11600m3/s、日最高抛投强度19.4万m3、截流施工期有通航要求，创造了大江截流四项世界记录。围堰采用塑性混凝土防渗墙下接惟幕灌浆，墙上接土工膜防渗方案，用不到一年的时间，完成二期上石围堰施工，经受了去年八次洪峰的考验。基坑渗水量远低于设计预测值。这说明三峡大江截流及二期围堰的主要技术问题的决策是正确的。

关键词：三峡 大江截流 二期围堰 决策 施工导流 施工期通航决策

1 施工导流及施工期通航决策

1.1施工导流方案

三斗坪坝址河谷宽阔，江中有中堡岛将长江分为主河床及后河，适于采用分期导流方案。分期导流方案设计必须结合施工期通航和枢纽总体布置一并研究。在可行性论证和初步设计阶段，对右岸导流明渠施工期通航和不通航两大类型的多种方案进行了大量的技术经济比较工作。1993年7月，经国务院三峡建设委员会批准，确定为“三期导流，明渠通航”方案。第一期围右岸(图1)。一期导流的时间为1993年10月至1997年10月。在中堡岛左侧及后河上下游修筑一期土石围堰，形成一期基坑，并修建茅坪溪改道工程，将茅坪溪水导引出一期基坑下游。在一期土石围堰保护下挖除中堡岛，扩宽后河修建导流明渠、混凝土纵向围堰，并预建三期碾压混凝土围堰基础部分的混凝土。水仍从主河床通过。一期土石围堰形成后束窄河床约30％。汛期长江水面宽约1000m，因此船只仍可在主航道航行。

图1 一期导流

图2 二期导流

2.3大江截流上下游土石围堰平抛垫底决策

三峡大江截流主河床深槽段最大深度达60多米，为世界水电工程建设史上所罕见。为避免可能发生截流戗堤和堰体抛填过程中堤头坍塌现象，保证施工人员、机械的安全，减少截流时的抛投强度，经模型试验和堤头坍塌机理分析，采用平抛垫底抬高河床高程的措施，可明显减少堤头坍塌的机率，为大江截流创造良好的条件。结合平抛垫底，又调整防渗墙与戗堤轴线距离，减小围堰填筑工程量。根据模型实验成果，经专家多次审议和招标设计审查对平抛垫底形成如下决策意见：

(1)采用砂砾料和中小石平抛垫底，以解决戗堤进占时堤头坍塌问题。鉴于深槽段水深最大，预平抛范围应覆盖戗堤龙口段与整个深槽段，顺水流方向140m，沿战堤轴线方向180m；为减轻落淤和便于防渗墙施工，戗堤上游亦可用砂砾料平抛一定范围，平抛高程不低于40m，并力争达到45m以上。以削减截流后围堰填筑高峰强度。

(2)为便于抛投、减轻落淤，预平抛宜分两阶段施工。第一阶段可安排在1997年汛前平抛至高程30～35m，第二阶段于汛后截流前平抛至最终高程。平抛宜采用底开驳船抛投。

(3)龙口河床平抛垫底度汛防冲措施：龙口位于河床深槽部位，在截流戗堤范围平抛石碴及块石料，其上游侧的堰体防渗墙范围平抛砂砾石料。1：100水工模型试验表明，当20年一遇洪水流量72300m3/s时，戗堤平抛垫底至40m高程处的流速为2.77～3.42m/s，平抛垫底的砂砾料产生冲刷。后调整为在找堤部位平抛垫底至40m高程，其上游侧堰体范围平抛砂砾石料高程降低至35～37m高程，形成高低坎机构型式。堰体砂砾范围流速降低至2.82～2.96m/s，戗堤部位平抛石碴块石体处的流速为3.5～4.0m/s，可有效地减少平抛垫底砂砾石料的冲刷量。在施工中高程35m至40m范围内平抛粒径大于0.4m的块石料，有效地防止汛期遭受洪水冲刷。三峡大江截流深槽面貌及平抛垫底示意图见图4。

图4大江截流平抛垫底