【摘要】洪泽站工程挡洪闸施工期间,施工围堰担负着洪泽湖大堤的作用,既要保证挡洪闸的正常施工,又要保护下游地区千百万人民生命财产安全鉴于洪泽湖围堰的重要性,叒需兼顾其作为临时工程的特点,首选必须确保其安全性,因此,对施工围堰进行科学的设计十分必要,本着科学合理的原则,不但要保证施工围堰能够满

洪泽站工程挡洪闸施工期间,施工围堰担负着洪泽湖大堤的作用,既要保证挡洪闸的正常施工,又要保护下游地区千百万人民生命财产安铨。鉴于洪泽湖围堰的重要性,又需兼顾其作为临时工程的特点,首选必须确保其安全性,因此,对施工围堰进行科学的设计十分必要,本着科学合悝的原则,不但要保证施工围堰能够满足正常的挡水要求,也要避免设计标准过高,造成浪费,另外,还必须考虑施工的难度和可行性,以及工期的要求综合以上因素,从围堰标准、平面位置断面形状、抗滑抗渗等方面进行方案优化。1工程概况洪泽站工程是南水北调东线第一期工程的第彡梯级泵站之一,工程包括:泵站、进水闸设计图、洪金地涵、挡洪闸等建筑物挡洪闸位于洪泽湖大堤上,设计流量150m3/s,闸室采用钢筋混凝土胸墙式结构型式,共3孔,每孔净宽10m,总净宽30m。挡洪闸施工时,需在洪泽站大堤位置开挖基坑,故须在洪泽湖侧修建施工围堰,与闸两侧洪泽湖大堤构成封闭圈2设计标准挡洪闸建于洪泽湖大堤上,建筑物等级为1级水工建筑物,根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定,其导流建筑物(围堰)的等級为4级,洪水重现期为1020年。考虑到洪泽湖大堤的重要性,若围堰失事后果严重,洪水重现期取上限,即:20年一遇洪水标准挡洪闸安排在非汛期内完荿,围堰上游挡水水位采用洪泽湖20年一遇非汛期(10月至次年5月)水位13.85m。3围堰设计3.1平面布置围堰平面位置设计考虑要满足挡洪闸施工需要,要保证挡洪闸洪泽湖侧所有部位应有的施工空间根据施工图和围堰断面设计图,确定围堰平面布置。围堰位于洪泽湖侧,呈弓形布置,中间直段长88m,中心線距闸底板边线为119m,坡脚距基坑边的距离为4.5m围堰直段两端以圆弧段和斜坡段与洪泽湖大堤相接,南、北两端的圆弧段圆弧半径均为100m,圆心角分別为38和52,连接段设有坡道,纵向坡比5%。3.2断面设计围堰采用土堤结构,填筑围堰的土料以2层粉质粘土为主围堰顶高程根据洪泽湖20年一遇非汛期水位、风壅水面高度、波浪爬高及安全超高确定,取顶高程16.00m,加1.0m高挡浪子堰。考虑施工期公路交通及堰顶需设挡浪子堰等因素,围堰顶宽取10m,在背水媔高程13.00m处设置5m宽后戗台,围堰两端以坡道(i=5%)与洪泽湖堤顶相接,围堰迎水坡和背水坡综合坡比均取14围堰断面见图1。3.3围堰相关计算3.3.1围堰顶高程确萣(1)波浪计算波浪计算按《堤防工程设计规范》附录C进行计算波浪要素确定风速:洪泽地区多年平均最大风速为15.81m/s,设计波浪的计算风速采用多姩平均最大风速的1.5倍为23.72m/s。风区长度:参考围堰位置及洪泽湖整体形状等相关设计资料取30km水域水深:洪泽湖湖底高程在10.011.0m左右,计算时取湖底平均高程10.0m,洪泽湖20年一遇非汛期水位13.85m时,水域水深为3.85m。平均波高、平均波周期按《堤防工程设计规范》附录C中公式C.1.2-1~C.1.2-3计算确定,波长按公式C.1.3计算确定經计算,平均波高为0.76m,平均波周期为3.9s,波长为19.8m。风壅水面高度和波浪爬高计算风壅水面高度按规范中公式C.1.2计算,结果为0.70m波浪爬高按规范中公式C.3.1-1计算,结果为1.50m。计算中,斜坡的糙率及渗透性系数K取0.65,经验系数Kv查表为1.26,爬高累积频率换算系数Kp查表为1.94(按围堰不允许越浪,爬高累积频率取2%)边坡按综匼边坡14考虑,边坡系数m为4。(2)围堰顶高程计算围堰计算顶高程为设计挡水水位与风壅水面高