当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

施工导截流方案


四川省毛滩水电站右岸闸坝工程 (MT/SG-2011-06)

施工导截流方案

中国水利水电第四工程局毛滩项目部 2011 年 10 月

批准:

审核:

编制:

目录
1 工程概况..............................

.............................................................................. 1 1.1 概述......................................................................................................... 1 1.2 气象条件.................................................................................................. 1 1.3 水文特性.................................................................................................. 2 1.4 洪水.......................................................................................................... 2 1.5 地形地质条件.......................................................................................... 4 2 施工导流建筑物................................................................................................ 4 2.1 设计洪水标准......................................................................................... 5 2.2 导流时段................................................................................................. 5 3 主要工程量及工期安排.................................................................................... 5 3.1 主要工程量............................................................................................. 5 3.2 工期安排.................................................................................................. 6 4 河床截流............................................................................................................. 6 4.1 截流时间、截流标准及截流方式.......................................................... 6 4.2 截流水力计算......................................................................................... 6 4.2.1 上游河床调蓄流量 .............................................................................. 7 4.2.2 戗堤渗流量 .......................................................................................... 8 4.2.3 绘制分流曲线 ..................................................................................... 8 4.2.3 绘制龙口泄水曲线族 ....................................................................... 10 4.2.3 计算龙口水力参数 ........................................................................... 11 4.3 龙口设计............................................................................................... 14 4.3.1 龙口抛投料粒径计算 ........................................................................ 14 4.4 截流戗堤设计....................................................................................... 15 4.5 截流........................................................................................................ 16 4.5.1 截流前的施工准备 ............................................................................ 16 4.5.2 施工程序 ............................................................................................ 16 4.5.3 施工方法 ............................................................................................ 16
1

4.6 资源配置计划....................................................................................... 18 5 围堰填筑施工................................................................................................... 18 5.1 围堰填筑施工布置................................................................................ 18 5.1.1 施工道路 ............................................................................................ 18 5.1.2 施工用风 ............................................................................................ 18 5.1.3 施工用水 ........................................................................................... 19 5.1.4 施工用电 ........................................................................................... 19 5.1.5 料场 ................................................................................................... 19 5.2 围堰设计................................................................................................ 19 5.2.1 围堰顶高程 ....................................................................................... 19 5.2.2 围堰顶宽 ........................................................................................... 20 5.2.3 围堰断面 ........................................................................................... 20 5.2.4 围堰建基面稳定复核 ....................................................................... 20 5.2.5 围堰边坡稳定复核 ........................................................................... 21 5.2.6 二期纵向砼围堰高程、稳定复核 ................................................... 21 5.3 围堰施工................................................................................................ 24 5.3.1 填筑施工 ............................................................................................ 24 5.3.2 钢筋铅丝笼护面施工 ........................................................................ 25 5.3.3 围堰填筑强度分析 ............................................................................ 25 5.3.4 资源配置计划 .................................................................................... 25 6 质量安全保证措施........................................................................................... 26 6.1 施工质量技术措施................................................................................ 26 6.2 施工安全技术措施................................................................................ 26

2

一、工程概况 1.1 概述
毛滩水电站工程位于青衣江干流夹江县顺河乡境内, 是千佛岩下游青衣江汇 口河段水电规划推荐的三级规划方案中的第一级电站。 干流夹江县境内河段梯级 开发的第 2 个梯级。 工程区上游为千佛岩电站, 下游尾水渠出口为牛头堰取水口。 本工程开发的主要任务为发电、防洪、灌溉,兼顾城市景观用水,远期长征渠修 建后,服从长征渠灌溉用水,余水发电。电站为混合式开发,水库正常蓄水位 406.00m,电站装机容量(102+3)MW,水库总库容 3000 万 m3,多年平均发电 量(48853+1924)万 kW?h。 毛滩电站采用低闸坝河床式长尾水渠开发方式,由闸坝和左、右岸防洪堤作 为副坝形成水库。坝体座落在软基上,围堰及基础采用悬挂式防渗墙,厂坝工程 布置在左岸。 本标段主要建筑物包括:河床右侧 12 孔泄洪闸、右岸连接坝段、上游右岸 近坝段防洪堤(右防新建 0+000.00~右防新建 0+708.42) 、混凝土防渗墙(允许 专业分包) 、环保水保等项目的土建工程施工和金属结构设备安装工程施工,以 及防雷保护及接地系统预埋、原型观测工程。 本合同的主体建筑物为闸坝工程、厂区工程等。主体建筑物为Ⅲ级,相应导 流建筑物级别为Ⅴ级,相应设计洪水标准为 10~5 年一遇洪水。根据招标文件, 本合同工程导流设计洪水标准为 10 年一遇。

1.2 气象条件
青衣江流域属四川盆地亚热带湿润气候区,春季少雨干旱,盛夏暴雨洪涝, 秋天阴雨连绵,冬季雨雪霜少。 本流域由于受特殊地理位置、地形作用的影响(南有东西走向的大相岭、峨 眉山,北有邛崃山脉环绕,西有南北走向的夹金山,形成马蹄形地形),构成了 青衣江暴雨区。该区雨量非常充沛,流域多年平均降雨量达 1776.7mm。但在地 区上变化较大, 大致由西北向东南递增。流域内的气温与降雨在地区上的分布趋 势较为一致,由西北向东南递增。域内多年平均气温大致介于 14℃~18℃之间。 最高气温出现在 7、8 月份,其多年平均气温约 22℃~26℃,最低的 1、2 月份
1

约 4.6℃~8℃。极端最高气温 36.6℃,极端最低气温-3.3℃。无霜期约 300 天。 工程河段位于夹江县城附近, 夹江县气象站观测资料可代表工程河段气象特 征。根据夹江县气象站历年观测资料统计:多年平均气温 17.0℃,极端最高气温 36.6℃,极端最低气温-4.2℃,多年平均年蒸发量 930.8mm(20cm 蒸发皿),多年 平均相对湿度 84%,多年平均年降水量 1358.2mm,一日最大降水量 273.2mm, 多年平均风速 1.2m/s,最大风速 13.3m/s。

1.3 水文特性
青衣江流域的径流主要由降水补给,融雪和地下水补给次之。由于流域年降 雨量大,青衣江的径流十分丰沛。根据流域内的水文站分析计算,多年平均径流 深在 800~2200mm 之间。 而设计依据夹江水文站多年平均径流量达 167.5 亿 m3, 径流深达 1330mm。 流域内径流的地区分布与降雨的地区分布一致。大致由上游向中游逐渐递 增,至多营坪水文站以下分布则较为均匀。据推算,多营坪水文站径流深 1290mm,径流模数 0.041m3/s-km2,之下的梯子岩站径流深 1324mm,径流模数 0.042m3/s-km2,至靠近河口的夹江站为 1330mm 和 0.042m3/s-km2,多营坪~梯 子岩~夹江区间径流模数变化甚微。可见青衣江流域除上游外,中下游区间补给 水量较为均匀。据工程设计依据夹江水文站 1952~2005 年资料统计,多年平均 流量 531m3/s,年径流量 167.5 亿 m3。径流在年内的变化与降雨在年内的变化基 本相应。径流在年际间的变化不大,最丰水年平均流量为 723m3/s(1966~1967 年),最枯水年年平均流量为 381m3/s(1997~1998 年),相差 1.9 倍。年最小流量 一般出现在 2、 月份, 3 多数出现于 2 月, 最小月平均流量 108m3/s(1999 年 2 月), 瞬时最小流量 76.8m3/s(1994 年)。 毛滩水电站坝址多年平均流量 531m3/s,多年平均径流量 167.5 亿 m3,多年 平均径流深 1330mm。

1.4 洪水
利用夹江站 1952~2005 年实测最大洪峰流量系列, 加上 1917 年历史洪水(重 现期 110 年), 并将 1955 年洪水(重现期 55 年)从实测系列中提出作为特大值处理, 与实测系列组成不连续系列,进行频率计算,确定统计参数,推求夹江站的设计
2

洪水。毛滩水电站与夹江水文站区间面积仅占夹江站的 0.21%,其设计洪水直接 采用夹江站设计洪水成果。 毛滩水电站设计洪水成果见表 1。 毛滩水电站设计洪水成果表 表1
洪峰均值 (m3/s) 9000 设 计 流 量(m3/s) 0.1% 23500 0.2% 22100 1% 18600 2% 17100 3.3% 15900 5% 14900 10% 13200 20% 11400 50% 8460

毛滩水电站分期洪水标准, 按临时建筑物等级要求, 提供分期时段内 p=5%, p=10%,p=20%,p=33.3%,p=50%各频率的分期设计洪水。 毛滩水电站分期洪水成果见表 2。 毛滩电站月平均流量成果见表 3。 毛滩水电站分期洪水成果表 表2
时段 1月 2月 3月 4月 5月 6~9 月 10 月 11 月 12 月 10~4 月 10~5 月 均值 (m3/s) 171 217 418 1200 1660 9000 1360 839 295 1790 2080 设 Cv 0.32 0.47 0.48 0.61 0.45 0.35 0.46 0.88 0.40 0.44 0.35 Cs/Cv 5.00 3.50 3.50 2.50 2.50 3.00 3.00 3.50 4.50 2.50 2.00 计 流 量 (m3/s)

p=5.0% p=10.0% p=20.0% p=33.3% p=50.0% 278 418 813 2630 3080 14900 2570 2320 529 3280 3400 244 352 684 2180 2660 13200 2200 1700 450 2850 3050 208 285 551 1700 2210 11400 1800 1140 371 2380 2660 180 234 450 1340 1850 9850 1490 777 311 2000 2320 157 190 365 1020 1520 8460 1220 544 262 1650 2000

3

毛滩水电站月平均流量成果表 表3
时段 1月 2月 3月 4月 5月 6~9 月 10 月 11 月 12 月 均值 (m3/s) 147 152 225 359 468 1260 549 336 197 设 p=5.0% 168 189 325 553 702 1990 741 454 237 p=10.0% 163 180 299 502 642 1800 694 424 228 计 流 量 (m3/s) p=80.0% 136 134 177 267 356 914 455 279 177 p=85.0% 134 130 168 250 335 852 436 267 173

p=20.0% 157 170 270 445 573 1580 639 391 217

p=75.0% 138 137 185 282 374 970 472 289 181

1.5 地形地质条件
本工程围堰布置于闸坝区青衣江河床右半部。 围堰起点距下游坝 2 轴线桩号 0+768.2 处 88.5m,桩号 0+000~0+468 段为上游围堰,方向为 S 88°32′E,长度 468.0m;桩号 0+468~0+646.0 段为纵向围堰,方向 S3°34′E,长度 178m;桩号 0+646.0~1+125.0 段为下游围堰,方向 S81°24′~74°37′W,长度 479m。二期围 堰区的地面高程 395.0~398.0m, 枯水期河床水深 0.5~1.0m。 根据坝区钻孔揭露, 围堰地基均为卵砾石夹砂, 表层为 Q4al (Ⅱ) 厚度 17~24m, , 卵砾石粒径一般 4~ 15cm,含量约占 60~70%,层中含砂不均,局部夹 0.1~0.6m 砂层透镜体,表层 3~5m 段结构松散~稍密,下部结构中密~密实,渗透系数 K=3.9× -2cm/s,属 10 强透水层;下伏覆盖层为 Q3al+pl 卵砾石夹砂(Ⅰ层) ,厚度>80m,结构紧密, 局部具泥、钙质微胶结,渗透系数平均值 K=7.4× -3 cm/s,属中等透水层,局部 10 为强透水层。 综上所述,河床砂卵石层具有一定承载力,可作围堰地基持力层,但由于砂 卵石层透水性较强,上部(Ⅱ层)为强透水层,下部(Ⅰ层)为以中等透水层为 主, 建议采取防渗处理措施, 其垂直防渗深度应满足基坑排水和基坑边坡渗透稳 定要求。

二、施工导流建筑物
4

2.1 设计洪水标准
本工程导流建筑物设计洪水标准见表 4。 导流建筑物设计洪水标准 表 4
导流建筑物 围堰挡水 流道闸门下闸挡水 导流时段 2011 年 10 月~2012 年 5 月 2012 年 7 月~本工程结束 导流标准 P(%) 10 10 流量 (m3/s) 3050 13200 备注

2.2 导流方式
根据招标文件要求,导流方式采用已建成的 4 孔冲沙闸、4 孔泄洪闸进行导 流。

2.3 导流时段
第一阶段: 2011 年 10 月至 2012 年 5 月由围堰挡水, 导流标准为 10 年一遇, 本年 10 月~次年 5 月时段的洪峰流量 3050m3/s。 利用左侧已建好的 4 孔冲砂闸和 4 孔泄洪闸过流,该时段施工河床右侧 12 孔泄洪闸、右岸储门槽坝段、上游右 岸近坝段防洪堤(右防新建 0+000.00~右防新建 0+708.42)等。 第二阶段:2012 年 7 月至本合同工程结束由闸门挡水,导流标准为 10 年一 遇全年洪水,相应设计洪峰流量 13200m3/s。厂房机组发电泄流,该时段施工交 通桥以上剩余工程。

三、主要工程量及工期安排 3.1 主要工程量
施工导流主要工程量详见表 5。 主要工程量表
表5 序号 1 2 3 施工项目 砂卵石填筑 粘土填筑 钢筋铅丝笼 单位 万m 万m m
3 3 3

数量 17.47 2.77 1000
5

序号 4

施工项目 块石

单位 m
3

数量 150

3.2 工期安排
⑴ 2011 年 10 月 15 日~2011 年 10 月 20 日纵向围堰填筑; ⑵ 2011 年 10 月 20 日~2011 年 10 月 27 日截流戗堤预进占; ⑶ 2011 年 11 月 1 日 12 时开始截流~2011 年 11 月 3 日 12 时龙口合龙; ⑷ 2011 年 11 月 3 日~2011 年 11 月 6 日下游戗堤填筑; ⑸ 2011 年 11 月 6 日~2011 年 11 月 15 日围堰加高培厚,同时做黄土心墙;

四、河床截流 4.1 截流时间、截流标准及截流方式
㈠ 截流时间 根据本标段节点工期的要求,截流时间选择在 10 月下旬,计划截流时间拟 定为 2011 年 10 月 27 日。 ㈡ 截流标准 按照招标文件,青衣江 10 月 10 年一遇平均流量 Q=694m3/s,以此流量为截 流流量。 ㈢ 截流方式 根据现场勘察, 结合现场实际地形情况,拟定本工程截流采用上游围堰下戗 堤单戗堤单向立堵进占的方式截流。 根据本标段工程围堰的布置情况以及两岸交通条件, 截流戗堤先进行预进占 填筑,预留龙口,再进行截流。

4.2 截流水力计算
截流过程中,河道来流可分四部分: 公式 4-1 式中 —河道来流量(截流设计流量) ; —龙口泄流量; —分流建筑物泄流量;
6

—上游河床调蓄流量; —戗堤渗流量。

4.2.1 上游河床调蓄流量
截流过程中上游河床调蓄流量公式: 公式 4-2 式中 —截流过程中某一时段; —与 —与 —时段 相应的上游水位变化值; 相应的库容变化值; 始末的水库平均面积。

由工期安排 2011 年 10 月 20 日 12 时开始截流~2011 年 10 月 21 日 12 时 龙口合龙。截留时间前后总计约 24h,折算为 86400s。 根据导流闸孔过流截流流量来算。Q 取截流流量 549m3/s,根据水位流量 关系曲线图,一期束窄河床水位为 EL397.427。 截流后水位按宽顶堰泄流公式计算: 公式 4-3 式中 —侧收缩系数;取 0.913 —流量系数;取 0.344 —堰孔过水宽度;108m —上游水头; 忽略行进水头解得截流后闸前上游水深 H=2.36m。水位为 EL399.36。 所以 。

水位为 EL398.5m 时水库面积约为 44.05 万 m2。
7



,因该值很小所以忽略不计。

4.2.2 戗堤渗流量
立堵截流,因戗堤顶宽较大,且所用填筑料为原河床砂卵石,所以 小,通常在计算中可忽略不计。 一般较

4.2.3 绘制分流曲线
分流流量按堰流计算:



公式 4-4 式中 b—每孔净宽; n—闸孔孔数; —堰前水头; m—流量系数; —淹没系数(本工程取 1.0); —侧收缩系数。 公式 4-5

式中

—中孔流量系数,查表时



代替,d 为墩厚;

—边孔流量系数,查表时 缘与上游引水渠水边线之间的距离。 ,查表 单孔侧收缩系数公式: ,



代替,

为边墩边

。所以计算得



公式 4-6

8

式中

—系数,取 0.10; —上游堰高;

对多孔闸过流时, 的确定取加权平均值 公式 4-7

式中

—中孔侧收缩系数,计算时



代替;

—边孔侧收缩系数,计算时 , , ,

用 ,化简上式得:

代替。

公式 4-8 曼宁公示: 公式 4-9

式中

R—水力半径; —上游引水段河床糙率;取 0.02 —上游引水段河床底坡。0.003

简化上式得:

,带入公式 4-8 得:



将上述简化结果带入公式 4-4 得: 式中的 与 和 有关。这就得到 的方程, 的取值范围为 。

9

采用代入法,可绘出 计算结果见下图。

曲线。

4.2.3 绘制龙口泄水曲线族
龙口泄流量按下式计算:



公式 4-9 式中: —龙口平均过水宽度; H0—龙口上游水头; m—流量系数,一般采用 0.30~0.32。 计算结果见下图:

10

4.2.3 计算龙口水力参数

11

上游水位

▽ H( m)

B=5

B=

B=

B=

B=

2.0

B=

30

10

15

B=

40

20

25

B=

50

B=

60

Qd



~▽



H

1.0

Qd



~▽



H

700

600

500

400

300

200

100

100

200

300

400

500

600

700

分 流 流 量 Q d ( m 3/ s )

龙 口 流 量 Q ( m 3/ s )

12

计算结果见下表: 截流水力学计算成果表
表6
分流建筑物 截流流量 龙口宽度 龙口宽度 龙口流量 分流量 上游水深 下游水深 临界水深 龙口计算水深 龙口平均流速 m3/s m m m3/s m3/s m m m m m/s 60 264.500 433.500 1.540 1.323 1.256 1.323 3.333 Ⅰ区 50 234.200 463.800 1.605 1.171 1.308 1.308 3.581 40 199.400 498.600 1.678 0.997 1.364 1.364 3.656 30 158.900 539.100 1.759 0.795 1.420 1.420 3.730 Ⅱ区 25 136.200 561.800 1.804 0.681 1.447 1.447 3.765 20 111.500 586.500 1.852 0.558 1.469 1.469 3.795 15 84.900 613.100 1.903 0.425 1.484 1.484 3.814 10 56.200 641.800 1.957 0.281 1.477 1.477 3.805 4 孔冲砂闸、4 孔泄洪闸(进口高程 397.00 m) 550 Ⅲ区 5 26.400 671.600 2.012 0.132 1.417 1.417 3.726 0 0.000 698.000 2.060 0.000 0.000 0.000 0.000

13

4.3 龙口设计
龙口位置位于左侧,根据本工程预进占填筑渣料特性及河床束窄程度,确定 龙口宽度为 60.0m,龙口进占分三个区: Ⅰ区:龙口宽度 60m~30m,龙口平均流速 3.333m/s~3.730m/s; Ⅱ区:龙口宽度 30m~10m,龙口平均流速 3.765m/s~3.805m/s; Ⅲ区:龙口宽度 10m~0m,龙口平均流速 3.726m/s~0m/s; 当龙口合龙时,上游壅高水位为 399.01m,龙口下游水位为 397.00m,最大 瞬时落差为 1.88m。戗堤顶部高程定位 400.50m。截流合龙后,围堰应继续加高 至拦挡 10 月至 5 月 10 年一遇洪水流量高程,即 405.00m 高程。

4.3.1 龙口抛投料粒径计算
按伊兹巴什公式计算 公式 4-10 式中: v—流速; K—稳定系数(取 0.90) ; —块石容重(取 2.72) ;

—水容重(取 1.00) ;

—块石化引为球体的当量直径。 计算结果见表 7。 截流龙口进占分区及抛投材料量表
表7
项目 进占长度(m) 右岸 预进占 230 Ⅰ区 30 龙口进站区 合计 Ⅱ区 20 Ⅲ区 10 290

14

石渣 d<0.2m 抛投材料 石渣 d<0.2m 块石 0.457m 钢筋铅丝笼 1m×1m×2m 石渣抛投量(m3) 特殊材 料用量 块石(m ) 钢筋笼(个) 14027
3

石渣 d<0.2m 块石 0.525m 钢筋铅丝笼 1m×1m×2m 1020 80 120 1220 580 10 10 610 17026 160 250 17686 石渣 d<0.2m 钢筋铅丝笼 1m×1m×2m 石渣(d<0.2m 块石(0.2~0.3m) 钢筋铅丝笼 (1m×1m×2m)

14027

1740 70 120 1830

注:如考虑预进占 15%的流失量,龙口 30%的流失量,则龙口总抛投量为 20889m3。

龙口主要采用渣场砂石料, 含沙量较大, 且河床存在深坑, 填筑料流失较大。 龙口段抛投总量为 25000m3。 本工程虽河床覆盖层较厚, 龙口合龙过程中流速最大为 3.814m/s, 流速较大, 将会河床造成大的冲刷。同时考虑上游电站放水的流量和时间的不确定性,并且 靠右岸面板以外约 40m 范围内为软弱层(前一标段的残留堰体) ,决定采用钢筋 铅丝笼进行龙口部位护底。

4.4 截流戗堤设计
㈠ 戗堤位置 按照上游围堰的布置情况和截流方案,截流戗堤为上游土石围堰的一部分, 布置在上游土石围堰轴线的下游侧。戗堤轴线距上游围堰轴线 5.5m。 ㈡ 戗顶高程 根据招标文件,10 月份 P10 平均流量为 694m3/s 时,相应的堰前水位高程为 399.01m,为满足截流要求和施工安全,截流戗堤的堤顶高程拟定为 400.5m。 ㈢ 戗堤结构 为满足截流戗堤的稳定和截流填筑交通要求, 堤顶宽度确定为 12m, 轴线长 约 290m, 戗堤最大填筑高度 4.5m, 上下游坡比均为 1: 5, 1. 堤头推进为自然坡, 截流中需控制其推进坡比不陡于 1:1.25。 截流戗堤布置位置、断面尺寸等见: 《截流戗堤平面布置图》 (图号: SG-MT/SG-2011- DJL -01)《截流戗堤布置断面图》 ; (图号:SGMT/SG-2011-DJL-02) 。

15

4.5 截流 4.5.1 截流前的施工准备
⑴ 截流前根据截流计算成果逐项检查落实料源、料场和特殊材料的备料情 况,对截流道路进行维护和修筑,确保道路畅通、料源充足。 ⑵ 提前进行水文气象观测,为截流施工时间确定和具体施工安排提供准确 的资料。 ⑶ 根据截流设计的施工安排和进度的要求,提前作好机械设备配置。 ⑷ 成立截流施工领导小组和组织机构,组织截流预演,检验施工及协调系 统运转情况,进一步完善截流组织,确保截流各项工作在统一指挥下有序进行。

4.5.2 施工程序
截流准备→截流预进占→合龙→戗堤加宽培厚。

4.5.3 施工方法
⑴ 备料 根据水力计算, 龙口最大流速为 3.814m/s, 抛投块石的最大粒径需要 52.5cm。 截流龙口填筑材料以砂卵石为主,钢筋笼护底,块石防冲。 截流砂卵石填料的主要利用厂房小基坑上游渣场石料, 通过 9 孔闸顶铺装层 到达二期围堰。块石预制四面体,堆存在预进占戗堤部分的右侧。块石和钢筋笼 分开堆存,以利截流时使用。所有截流材料在截流前全部准备完成。 ⑵ 预进占 预进占利用左岸河床疏浚的砂砾石料,反铲挖装,自卸车拉运。预进占堤顶 宽为 12.0m,填筑过程中保证堤顶平整度,并用振动碾碾压密实。以保证龙口合 龙过程中车辆的顺利通行。 ⑶ 截流 由于本工程截流戗堤轴线长为 290m, 截流前预进占 230m。 龙口部位截流戗 堤划分为三个区域。 ① Ⅰ区填筑(龙口宽 60m~30m)

该区段龙口流较大。 抛投采用石渣全断面进占, 钢筋铅丝笼护底, 块石防冲。 为满足高强度抛投,可视堤头的稳定情况,部分采用自卸汽车直接抛填,部分采
16

用堤头集料,装载机赶料的方式抛投。但发现有堤头坍塌情况时,必须全部采用 堤头集料方式填筑。堤头每次集料约 3~7 车,装载机距堤头边线 20m。装载机 赶料时,汽车卸料后轮距堤头边缘控制在 6~7m。直接卸料时,后轮距堤头边缘 不小于 3m。 ② Ⅱ区填筑(龙口宽 30m~10m)

本区段是龙口进占的关键段,具有抛填强度大、水深大、流速大的特点,块 石和钢筋铅丝笼采用凸出上游挑角的方式施工,即在堤头上游侧与戗堤轴线成 30~45 角的方向,用钢筋笼抛出一个长 5~8m,宽 5~8m 的防冲矶头,使戗堤 下游侧形成回流,然后石渣尾随进占。从戗堤上游侧,将钢筋笼、大块石采用装 载机赶料进占,将水流挑出,然后在其后抛投块石和石渣料进占。此段主要采用 自卸汽车堤头集料,装载机赶料的方式抛填。 ③ Ⅲ区(龙口宽 10m~0m)

本区段内流速不大,填筑方法与Ⅰ区相同。 ⑷ 龙口截流机械配备与布置 本工程Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区戗堤填筑计划 24 小时填筑完成,该部位填筑方量 为 5400m3(其中包括 30%的流失量,河床深坑回填量,原始河床冲刷部位回填 量) ,其抛投强度为 225m3/h。 结合已施工工程的实际资料分析,主要挖装设备的可靠强度如下: CAT330 反铲标准铲斗容量为 1.6m3,装载能力为 100m3/h; 砂卵石料挖装配置机械强度计算与复核: 100× 3=300m3/h,装载设备效率按 80%考虑,实际总装载能力为 240m3/h,满足截流石渣料抛投强度 225m3/h 的要 求。 因此,截流挖装设备配置 3 台 CAT330 反铲,就可满足挖装强度,另外,备 用 1 台 CAT330 反铲。 ②、拉运设备强度计算与复核 砂卵石拉运设备: 25t 的自卸汽车拉运石渣运输能力为 12 m3/车, 运距 1.5km, 行驶速度 15km/h, 计入挖装、卸料等时间后,单趟运输全程时间为约为 25min,考虑不利因素影响 后,单趟运输全程时间为 40min,每小时单车完成全部作业的运输能力为:9m3;
17

石渣料抛投强度 225m3/h,所需车辆为:225÷ 9=25,考虑不利因素,计入备用车 辆 10 辆,共需 35 辆。 因此,截流拉运设备配置 35 辆(10 辆备用)25t 自卸车。 ④ 其它设备 为满足截流要求,另外配备 3 台 L50 装载机、1 台 CAT320 反铲、货车 1 辆 (钢筋笼拉运) 台 20t 振动碾。 、1

4.6 资源配置计划
截流施工机械、人员及材料配置见表 8、9。 截流施工主要施工机械配备及布置情况表
表8
序号 1 2 3 4 5 机械名称 装载机 反铲 自卸汽车 货车 振动碾 型 号 规 3m 格
3

数 4 6



布置地点、承担任务 堰头、料场各一台 料场四台、堰头一台 石渣料、块石料运输。 钢筋笼拉运 截流戗堤碾压

ZL50 CAT330 红岩、斯太尔 五康

1.6m3 25t

35 1

20t

1

主要劳动力计划表
表9
工种 人数 司机 94 电工 4 技术人员 2 管理人员 2 普工 10 合计 112

五、围堰填筑施工 5.1 围堰填筑施工布置 5.1.1 施工道路
围堰施工道路主要从厂坝标段上游临时渣场利用河滩设置一条临时施工便 道通向右岸标段围堰施工区域。修建临时道路宽 10.0m,满足双车道,路面为碎 石路面。 围堰截流后,厂坝标段 4 孔冲砂闸和 4 孔泄洪闸已过流,此时利用泄洪冲砂 闸交通桥路面可满足施工道路要求。

5.1.2 施工用风
18

围堰填筑施工无用风项目。

5.1.3 施工用水
围堰填筑施工用水主要为粘土心墙填筑加水。为保证粘土填筑碾压密实,粘 土必须要做到最优含水量。 粘土填筑洒水量较小,在已形成的基坑内架设 2 寸潜 水泵抽水。

5.1.4 施工用电
围堰填筑施工用电主要为施工照明及施工供水, 从就近布置的系统供电设备 线路接线至施工现场配电盘,再从配电盘接线至各用电设备。

5.1.5 料场
围堰填筑料主要利用河心漫滩挖除料和厂坝标段围堰上游的临时渣场, 当该 两部位的石料不能满足要求时可从围堰内河床直接挖取。

5.2 围堰设计 5.2.1 围堰顶高程
1. 上游围堰 根据招标文件,枯期导流时段 10 月中旬~次年 5 月中旬,相应导流设计流 量为 3050m3/s。 根据宽顶堰公式: 计算过程同 4.2.3,当流量为 3050m3/s 时,闸孔水头为 7.04m。考虑安全超 高(包括浪高) ,上游围堰顶高程确定为 405.50m。 2. 下游围堰 根据束窄河床流量计算公式为: Q g 式中:Qg — 龙口泄流量,m3/s; B — 龙口平均过水宽度,m; m — 流量系数,取 0.30~0.32; H — 龙口上游水头,m。 计算得,当流量为 3050m3/s 时,下游水深为 4.5m。根据招标文件《枢纽区
19
3

? mBk

2g H

0

2

河道疏浚图》 ,下游围堰部位,河床底高程为 395.00m。考虑安全超高,下游围 堰顶高程确定为 402.00m。

5.2.2 围堰顶宽
本工程上下游围堰需满足通车要求,按双车道考虑,堰顶宽度确定为 8.0m。

5.2.3 围堰断面
本工程围堰仅使用一个枯水期(2011 年 10 月~2012 年 5 月)。上、下游横向 围堰均为土石围堰,迎水面边坡均为 1:1.6,背水面边坡均为 1:1.5。围堰防渗 均采用黄土心墙防渗, 另外对纵向围堰和局部横向围堰还采用钢筋笼进行堰脚和 迎水面的防冲保护。 围堰布置见图《上下游围堰平面布置图》 ,(图号:SG-MT/SG-2011-DJL-03)。 围堰断面见图《上下游围堰断面图》 ,(图号:SG-MT/SG-2011-DJL-04)。

5.2.4 围堰建基面稳定复核
上游围堰计算简图如下:
405.5

浸润线

F1

404.0

P G
396.5

建基面

则:

20

所以基建面抗滑满足要求。

5.2.5 围堰边坡稳定复核
采用瑞典圆弧法计算边坡稳定, 先利用费伦纽斯法确定最危险滑动面的圆心 位置,计算结果见下图、下表。
O D

8 7 6 5 4 1 2 3

E

土坡稳定计算结果
土条编号 1 2 3 4 5 6 7 8 土条宽度 0.6 2 2 2 2 2 2 1.8 土条中心高 0.05 0.81 1.62 2.21 2.53 2.54 2.16 1.15 合计 土条重力 0.566 30.537 61.074 83.317 95.381 95.758 81.432 56.304 sina 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 cosa 0.995 0.980 0.954 0.917 0.866 0.800 0.714 0.600 Wsina 0.057 6.107 18.322 33.327 47.691 57.455 57.002 45.043 265.004 Wcosa 0.563 29.920 58.261 76.361 82.602 76.606 58.154 33.782 416.250

表 10
L

17.54

通过试算确定半径 R=20m 时,有

。 式 5-1

得 所以,边坡稳定满足要求。

5.2.6 二期纵向砼围堰高程、稳定复核
1.围堰高程复核 截流后过流情况为 4 孔冲砂闸、4 孔泄洪闸, 月至 5 月十年一遇设计洪水 10 流量为 3050m3/s。则二期纵向围堰与 3#导墙之间的过流量可考虑为上游来流量
21

的一半,即设计过流量为 1525 m3/s。 闸孔上游按闸孔宽顶堰计算: 式 5-2 计算结果水深为 7.04m。 闸孔下游按明渠均匀流计算: 式 5-3 计算结果水深为 4.5m。 考虑安全超高, 纵向砼围堰闸室上游段堰顶最低高程取 EL405.00m,下游取 EL402.00m。 现实际情况为,闸孔上游段 EL405.70,下游坝纵 0+20.50~71.50 段 EL 为 403.50、坝纵 0+71.50~0+142.50 段 EL 为 400.70m。所以需对二期纵向混凝土围 堰 0+71.50~0+142.50 段加高至 EL402.00m。 2.围堰稳定复核 纵向围堰为倒“T”型墙结构,具体结构见下图。

(1)、纵向围堰抗倾覆计算 上游水位比下游深, 抗倾覆验算以上游纵向围堰断面进行计算。上游纵向围 堰结构受力图如下:

22

F水

G水

G自重 A

因此,纵向围堰抗倾覆稳定满足要求。 (2) 、抗剪强度计算 抗剪强度计算以最大水深处的情况进行计算,闸室上游段处水深最大,为 7.04m。受力图如下:

从上面受力图可以看出, 最大剪力发生在墙体与底板基础连接处,最大剪力 等于最大水压力,最大水压力 F=P× H/2=242.85kN,及 V
23
最大剪力

=242.85kN。单位

米宽度的剪切强度为 P

剪切

=V

最大剪力

/S=242.85/(1× 3)=80.95kPa=0.081MPa。C15

砼抗剪强度约为 0.94 MPa,所以本 C15 二期混凝土围堰满足抗剪要求。 (3) 、抗弯强度计算 纵向围堰最大弯矩发生在最大水深处,即闸前。

纵向围堰单位米宽度的弯矩抵抗矩 W=bh2/6=1.5m3 由于弯矩对纵向围堰墙体与基础接触部位的拉应力 P 抗拉=M/W=0.38MPa C15 混凝土抗拉强度标准值为 1.2MPa。 因此,纵向围堰抗弯满足要求。

5.3 围堰施工 5.3.1 填筑施工
上下游围堰填筑分水下填筑和水上填筑两部分,即戗堤顶面以下为水下填 筑,顶面以上为水上填筑。上游围堰戗堤顶面高程为 400.50m,下游围堰初次填 筑高程为 399.50m。围堰填筑时,先进行上游戗堤和下游水面以下填筑,随后边 进行黄土心墙施工边加高围堰,直至填筑至设计高程。 (1)、水下填筑 水下填筑直接由自卸汽车运输至工作面向水下端抛, 卸料后用装载机配合向 水中推料,同时平整施工工作面,利用振动碾进行压实,以便于设备运行,靠近 岸坡部位均以较细的石碴料铺筑,边坡坡比采用 CAT320 反铲修整至设计边坡。 水下抛填时,为防止堤头坍塌,应采取以下预防措施: ① 填筑料堤头部位在进占过程中场地必须满足施工设备的正常运转需要, 尽量采取全断面整体推进; ② 严格控制填料的质量,砂卵石料的大粒径料相对均匀; ③ 在填筑堤头及其两侧各 3.5m 为安全警戒距离, 在这些部位应设立明显的 安全警示牌, 此范围内不允许停放任何机械设备,堤头指挥人员也不允许在此范 围内逗留; ④ 指派经验丰富、认真负责的工程技术人员,24h 对堤头部位进行严密的
24

监控, 一旦发现裂缝或滑动迹象立即报告,同时指挥所有机械设备迅速撤离危险 范围。采取必要的措施进行处理,直到险情排除后方可恢复施工。 ⑵、水上填筑 围堰砂卵石料填筑铺料厚度控制在 90cm 以内,采用进占法大面积铺料,装 载机摊铺平整。砂卵石料采用 20t 振动碾碾压,碾压遍数按照 6~8 遍控制,振动 碾的行驶方向平行于堰轴线。 对于靠近岸边的大型振动碾难于到达的部位,填筑 细石渣料,采用打夯机夯实,减小铺料厚度,提高夯实遍数。

5.3.2 钢筋铅丝笼护面施工
围堰迎水面接触部位水流冲刷较严重,为保证围堰安全,在该部位迎水面采 用钢筋铅丝笼进行防护。钢筋铅丝笼规格为 2m× 1m× 1m,钢筋笼在现场适当位 置加工,预留一面待块石填满后封口。 水下部分采用抛投方式码放。水上部分采用从坡面自下而上的顺序铺筑,在 进行钢筋笼码放前首先将填筑坡面修整平整,然后挂线放置钢筋笼,人工进行填 石装笼, 卵石由机械配合人工从开挖石渣或渣场中选取。码放随着堰体上升逐层 施工, 封口网面钢筋连接采用电弧焊焊接方式连接,钢筋笼之间采用铅丝绑扎牢 靠。

5.3.3 围堰填筑强度分析
上下游围堰分两期填筑, 即水下填筑和围堰加高。防渗平台以下除截流戗堤 外,填筑量为 12.11 万 m3,填筑工期为 24 天,则填筑强度为 252.3m3/h;防渗平 台以上填筑量为 6.5 万 m3,填筑工期为 20 天,则填筑强度为 162.5m3/h。 从以上分析, 围堰防渗平台以下填筑及以上填筑,填筑强度均小于截流时的 抛投强度。因此,围堰填筑利用截流时配置的设备即可满足强度要求。围堰填筑 利用截流时配置的设备。

5.3.4 资源配置计划
围堰填筑施工机械、人员及材料配置见表 11、12。 截流施工主要施工机械配备及布置情况表
表 11
序号 1 机械名称 装载机 型 号 规 格 数 2 25 量 布置地点、承担任务 堰头、料场各一台

ZL50

3m3

序号 2 3 4 5

机械名称 反铲 自卸汽车 汽车吊 振动碾









数 5



布置地点、承担任务 料场四台、堰头一台 石渣料、块石料运输。 备料场 截流戗堤碾压

CAT330 红岩、斯太尔 东风

1.6m3 25t 8t 20t

15 1 1

主要劳动力计划表
表 12
工种 人数 司机 48 电工 4 技术人员 2 管理人员 2 普工 20 合计 76

六、质量安全保证措施 6.1 施工质量技术措施
⑴由测量队负责做好测量控制工作,确保轴线轮廓尺寸求满足设计要求。 ⑵施工前,做好备料区域填筑施工技术交底。 ⑶心墙黄土满足设计要求。合理安排开挖施工程序,进行动态调整,保证料 源的质量满足围堰填筑的要求。 ⑷配备足够的运渣、推渣设备,加强施工人员系统业务培训,熟练掌握施工 技术,严格按照规定的要求进行施工。 ⑸严格按设计要求填筑。 ⑹在满足填筑进度的基础上,尽量做到全断面均衡上升,相邻台阶应控制高 差。 ⑺黄土填筑需碾压密实,以满足防渗要求。

6.2 施工安全技术措施
⑴建立健全安全管理体系和保证措施,严格安全生产责任制,加强安全意识 和技术培训,坚持“以人为本、安全至上、关注环境、预防污染、全员参与、杜 绝违章、科学管理、持续改进”的原则,做好安全事故的超前防范工作,做到措 施具体、落实到位、奖罚分明。 ⑵现场道路平整、坚实,保持畅通,施工现场危险地点均设置标识牌认真作 好施工道路的规范布置, 尽量减少高坡度道路和弯道, 道路最大纵坡控制在 10% 以内。加强对车辆的维修保养,加强对驾驶人员的安全行车和职业道德教育,以 保证车辆行车安全。
26

⑶对大型挖掘、运输设备,组成专门班子加强管理,备足设备配件,经常性 检查、检测机况、车况和安全装置,定期维护、保养与检修,消除事故隐患,并 加强对现场操作人员及施工作业人员的管理,严禁违规作业,建立完善的作业的 信号通讯系统,加强各类作业信号联络。 ⑷施工人员不得盲目指挥,要严格按作业指导程序作业;龙口指挥人员按要 求穿着救生衣。 ⑸围堰每一填筑工作面汽车倒土距堰头距离控制在 5~10m,确保施工车辆 人员安全。 ⑹围堰两侧设置警戒带,严禁车辆人员超出警戒带作业。 ⑺施工区设置足够的照明系统,晚上施工照明要充分,要有电工值班。 ⑻戗堤合龙时在戗堤下右侧准备一艘救生艇。 ⑼龙口搬运钢筋铅丝笼的作业人员需穿戴救生衣和安全绳, 确保龙口操作的 安全。

27


相关文章:
水库导截流施工方案
3、导流截流施工 (1)施工条件及施工布置 根据施工导截流建筑物的布置,结合施工场地的实际地形情况。施工 区主要分导流明渠施工区、上游围堰施工区和下游围堰施工区...
水利工程中导截流施工工艺
水利工程中导截流施工工艺_电力/水利_工程科技_专业资料。龙源期刊网 http://...然后根据实际情况进行方案的确定,同时保证方案可行,将一切可能出现的因素问题考 ...
施工导截流方案
施工导截流方案_电力/水利_工程科技_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 施工导截流方案_电力/水利_工程科技_专业资料。主要介绍围堰截流的水力计算,砂...
导截流施工
施工导截流方案的选择,应周密地分析水文、地形、地质、枢纽布置及施工 条件等基本资料,合理分析选定导流标准、导流时段、导流方式、导截流建筑物 的型式、尺寸与布置...
一枯导截流施工方案
一枯导截流施工方案_电力/水利_工程科技_专业资料。关于飞仙关电站导截流方案四川华能飞仙关水电站土建工程施工 一枯导截流施工方案 一枯导截流施工方案 1. 编制...
截流施工方案
水库导截流施工方案 16页 7下载券 河道截流施工方案 7页 2下载券 截流污水管道...施工技术方案申报表(二局拦河坝[2009]技案 08 号) 合同名称:广东省乐昌峡水利...
施工导截流
施工导截流方案 30页 5财富值 反井钻机作业指导书 27页 5财富值 水库除险加固工程监理规划 41页 5财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问...
扎毛水库导截流施工方案2011
扎毛水库导截流施工方案2011_电力/水利_工程科技_专业资料。扎毛水库导截流施工方案 一、工程概况 扎毛水库位于青海省黄南州扎毛乡境内的黄河一级支流隆务河 上,...
水利水电工程施工中的导截流技术
水利水电工程施工中的导截流技术_电力/水利_工程科技_专业资料。水利水电工程施工中的导截流技术 摘要: 随着我国社会经济的不断发展, 水利水电工程项目的建设也越来...
水利水电工程施工中的导截流技术
水利水电工程施工中的导截流技术 摘要:在水利水电工程的项目中,导流、截流技术在施工中扮有重要角色, 会影响到工程的施工安全、施工工期及工程造价。本文通过工程...
更多相关标签:
截流井施工方案 | 河道截流围堰施工方案 | 污水截流井施工方案 | 河道截流施工方案 | 设备改造截流施工方案 | 施工导截流 | 施工导流与截流的目的 | 施工导流与截流设计 |