李康英

（广东水电二局股份有限公司，广东 广州 511340）

1 工程概况

工程以安吉县老石坎水库及赋石水库为水源点，两库联合调度，为湖州市区供水，以保障湖州用水需求。基本引水规模23万m3/d，引水保证率为90%，年平均引水量约8 200万m3。

此工程为Ⅲ等中型工程，取水口、引水隧洞及管道分别为3级建筑物，其余为4级，临时建筑物级均为5级。

2 调整围堰施工安全管理技术措施

2.1 安全管理组织机构及制度

①建立项目经理为组长的安全生产领导小组。②明确工作职责。③项目三部为主落实安全管理。④制定管理制度。

2.2 危险源分析

根据取水口及围堰工程周围环境条件和控制要求、工程地质条件、施工方案、施工能力与管理水平、工程经验等进行危险源分析，列出危险源清单。

2.3 安全技术措施

2.3.1 施工用电、防止水质污染及边坡支护施工安全技术措施①施工用电安全技术措施。执行《建设工程施工现场供用电安全规范》和“用电检查评分表”。②防止水质污染技术措施。③边坡支护施工安全技术措施。

2.3.2 围堰施工安全稳定技术措施

2.3.2.1 围堰施工安全技术措施

①对施工人员与作业人员进行安全技术交底，每班召开班前五分钟和危险预知活动，设置专人监护。②施工作业前对作业人员检查。③施工设备、车辆由专人驾驶，且从事机械驾驶操作人员经过培训并考核合同后方可上岗。

2.3.2.2 防止围堰滑动失稳技术措施

①排水水位下降速度0.50 m/d以内，保证围堰和周边建筑物的安全。②围堰抽水发现侧向滑移，停止抽水，分析原因。同时抛砂加大围堰两侧反压平台宽度，调整围堰维护方案。③围堰抽水专人值班，定期或不定期巡查，防止停电影响系统运行。

3 调整围堰加固措施分析

3.1 调整围堰加固措施布置

①迎水坡▽110.00～▽115.00 采用20 cm 厚C20 贴坡混凝土；②坡顶采用20 cm厚C20混凝土护面；③背水坡。一是岩石坡挂网喷C25 混凝土厚10 cm；二是土质坡脚处设C20 混凝土挡墙，挡墙嵌入强风化岩石层0.50 m 以上，挡墙基础统一为3.00 m×2.00 m（宽×高），上部为贴坡挡墙，最高7.00 m，最低2.50 m（含基础高度），无混凝土挡墙部位挂网喷C25混凝土厚10 cm；④堰顶（高程115.00）上设高50 cmC20 混凝土挡墙，岩石坡堰顶预留10.00 m宽溢流段，溢流高程115.00 m。

3.2 调整围堰稳定验算

调整围堰基本上以原绕库便道（高程115.00）作为围堰，围堰左侧（顺水流方向）为粘土，右侧为强风化岩石。石质坡段围堰最大高度14.20 m，顶宽6.50 m，迎水坡比1∶2.48，背水坡比1∶0.59；土质坡段围堰最大高度9.03 m，顶宽3.50 m，迎水坡比1∶2.25，背水坡比为1∶0.60。取最不利断面，经分析围堰最不利断面为最大高度9.03 m的土质坡段。

3.2.1 安全稳定系数取值及参数取值

工程次要建筑物级别4级，临时建筑物级别5级，根据《水利水电工程围堰设计规范》《水利水电工程施工组织设计规范》，此围堰正常运用安全稳定系数K=1.05。根据《小型水利水电高程碾压式土石坝设计规范》《碾压式土石坝设计规范》，围堰稳定计算采用计条块间作用力的瑞典圆弧法计算。

3.2.2 最不利情况稳定验算

假定水库水位达到堰顶（▽115.40 m）的最不利情况，滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，不考虑土条两侧上的作用力，则瑞典圆弧法计算如下：

式中W为土条重量；Q、V分别为水平和垂直地震惯性力（向上为负，向下为正）；u为作用于土条底面的孔隙压力；α为条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角；b为土条宽度；c'、φ'为土条底面的有效应力抗剪强度指标；MC水平地震惯性力对圆心的力矩；R为圆弧半径。

计算时不考虑地震惯性力，简化计算式：

土质围堰土料为粉质粘土夹碎石，天然密度ρ=2.00 g/cm3，抗剪强度c'=25 kPa，ψ'=17°，tanψ'=0.3057；条分法土条宽度1 m，计算软件试算搜索最危险滑动面，经试算搜索，最危险滑动面为半径43.041 m，与背水坡底脚相交的滑动面，见图1。

图1 最危险滑动面图

按图1最危险滑动面，采用条分法经软件计算围堰安全稳定系数，其总的下滑力1 563.034 kN；总的抗滑力1 462.039 kN；安全稳定系数K=0.935，小于规范允许值1.05。经计算该围堰不满足安全稳定性要求，需采用加固措施，防止其滑移。

3.3 挡墙抗滑移验算

3.3.1 挡墙布置

因围堰自身安全稳定性不符合规范要求，需采取加固措施。在土质背水坡坡脚处设C20混凝土挡墙，挡墙嵌入强风化岩石层0.50 m 以上，挡墙基础统一为3.00 m×2.00 m（宽×高），上部为贴坡挡墙，高度随土石围堰高度变化，最高为7.00 m，最低为2.50 m（含基础高度），无混凝土挡墙部位挂网喷C25混凝土厚10 cm。见图2。

图2 围堰加固措施断面图

3.3.2 最不利抗滑移稳定验算

挡墙抗滑移稳定安全系数允许值Kc=1.2。按围堰最不利情况断面验算挡墙抗滑移稳定，计算式如下：

式中：Kc为挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数；f为挡土墙基底面与地基间摩擦系数；∑H为作用在挡土墙上全部平行于基底面的荷载（kN）。

计算时取单位长度1 m 计算，则挡墙自重：∑G=11.00 m2×1 m×2.4×103 kg/m3×9.8 N/kg=258.72 kN；挡墙嵌入强风化岩石，强风化岩石摩擦角为28°，f=tanψ'=tan28°=0.531。

因围堰稳定计算时，其总的下滑力1 563.034 kN，总的抗滑力1 462.039 kN，则：∑H=1 563.034-1 462.039=100.995 kN；Kc=0.531×258.72/100.995=1.36，大于抗滑移稳定安全系数允许值1.2。经计算挡墙抗滑移稳定性满足要求。

4 结语

综上可知，认识土石围堰概况，确定围堰施工安全管理技术措施；同时围堰稳定性验算与挡墙抗滑移验算，挡墙抗滑移稳定性满足要求，围堰施工安全稳定性有足够保障。