第4章 施工导流和水流控制.doc

宜兴市油车水库工程 施工导流和水流控制 施工组织设计第四章 施工导流和水流控制4.1 概述4.1.1 水文、气象及地质条件水文气象油车水库坝址以上流域面积41.54km2，多年平均年径流量为2210万m3。本地区是暴雨常发地段，常受山洪袭击。降雨：多年平均年降水量为1404.1mm。湿度：多年平均相对湿度为80.1%。风速风向：多年平均最大风速12.98m/s。设计洪峰流量（P1）为 594m3/s，校核洪峰流量（P0.05 ）为 895m3/s。24h洪量：设计洪量（P1）为 1333m3，校核洪量（P0.05 ）为2081m3。多年平均气温为15.7，历年最高月平均气温30.8（7月），最低月平均为-0.6（1月），极端最高气温为39.6（1959年8月22日），极端最低气温为-13.1（1997年1月31日）。水库水位面积库容关系：根据库区1/1000地形图，量算各高程面积、库容值，详见表4.1-1。表4.1-1 水库水位面积库容关系表水位（m）面积（km2）库容（万m3）1400210.107220.2022230.2745240.3877250.47120260.63175270.74243280.86323290.98415301.11519311.24636321.36766331.55911341.701073351.851250362.001443372.161650382.301873392.482113402.672370412.862646423.052942433.253257443.483593453.663950463.904328本工程位于苏南丘陵区，降水充沛、植被良好，水体含沙量很小。地质勘探资料上游围堰堰址处河道宽约3040m，河床靠右岸为宽坦的级阶地，阶面高程1721m，阶面宽300400m。右岸为低山丘陵地形，山顶高程58109m。左岸为宽广的洪积扇斜坡，地形坡度一般约5度，由山前直达岸边。堰址区地表第四系松散堆积物广为分布，右岸九里山、小黄山等地有基岩断续出露。基岩由老到新分别为二迭系上统龙潭组（P2L）,长兴组（P2C），三迭系下统下青龙组（T1x）和上青龙组（T1S）。4.1.2 施工导流主要工程项目本标施工期导流和水流控制为满足：截流后非汛期内，在施工围堰的保护下修筑河床坝段。本合同的施工导流和水流控制工程项目包括（但不限于）：坝址区的导流和截流；施工围堰；坝体安全度汛和防护工程；主体工程建筑物的基坑初期排水及经常性排水；施工围堰的维护。上述工程项目的工作内容包括：导流建筑物的设计（不包括上游施工围堰的设计）和施工；材料、设备的供应和试验检验；设备的安装、运行和维护；临时建筑物及其设施和设备以及本合同规定的质量检查和验收等工作。4.1.3 导流工程主要工程量导流工程主要工程量包括上游施工围堰、施工排水及施工期防汛措施等，其工程数量详见表4.1-2。表4.1-2 导流工程主要工程量表项目部位单位工程量备注1上游施工围堰项11.1清基开挖m310881.2粘土填筑m367101.3碾压砂卵砾石填筑m3128601.4石渣m38061.5中砂 m32461.6施工期间围堰维护项12施工期排水项13施工期间防汛措施费项14其它施工围堰项4临时截流围堰、下游围堰、引水放空管进出口围堰4.2 导流设计标准与导流程序4.2.1 设计洪水标准本合同工程的导流建筑物设计洪水标准为：非汛期（10月次年3月）10年一遇（P10），对应洪水位25.43m。4.2.2 导流工程的进度控制期限本工程于2011年9月30日主河床截流，2012年1月31日水库蓄水。4.2.3 施工导流程序一期导流：开工后由主河床过流，先期施工主坝左、右岸阶地坝段及导流引水放空管，截流前汛期由主河床过流。一期导流时段为工程开工2011年9月30日。二期导流：主河床截流时两岸阶地坝体填筑至坝顶高程，导流钢管施工完毕并具备通水条件。2011年9月30日主河床截流后，该施工期采用布置在主坝左岸坝段的引水放空钢管进行导流，满足非汛期内在施工围堰保护下，完成河床坝段的防渗墙、帷幕灌浆填筑，同时继续加高两岸阶地坝段，汛期由坝体挡水度汛。二期导流时段为2011年9月30日2012年1月31日水库蓄水。4.3 主河床截流设计4.3.1 导流建筑物4.3.1.1引水放空管引水放空管采用钢管结构，并用混凝土埋置于基岩中，管长166m，钢管内径1.8m，塔式进水口采用分层取水型式。4.3.1.2上游施工围堰本工程上游施工围堰与坝体相结合，堰长112m，堰顶高程26.32m，最大堰高约12.4m，设计为粘土斜墙围堰。围堰23.50m高程以上护坡采用与坝体同结构，23.50m高程以下护坡采用石渣保护层；围堰设计顶高程为26.32m。先期堰顶只做到26.20m高程，后期再铺预制混凝土护坡道26.32m高程。为保证上游施工围堰日后作为大坝主体的一部分参与永久运行的施工质量，拟在上游施工围堰上游附设用于龙口截流的临时截流围堰，临时截流围堰采用粘土斜墙防渗结构，详见4.3.2.2主河床截流参数。4.3.1.3下游施工围堰视截流时段的来水情况，修筑下游施工围堰。预设下游围堰顶高程22.5m，堰长82m，堰顶宽度4m，下游迎水面坡比1：1.75，上游坡比1：1.5，采用粘土斜墙砂砾石结构。下游围堰与上游施工围堰一起形成的基坑用以保护河床坝段的填筑。各处施工围堰的布置详见图4.3-1（施工导流平面布置图），图4.3-2（施工导流围堰剖面图）。4.3.2 主河床截流设计4.3.2.1主河床截流设计标准截流设计标准采用10月份10年一遇月平均流量2.48m3/s。由于枯期河床水较浅，河床水面宽度不大（小于40m），拟采取先施工填筑右侧阶地围堰部分，预留龙口单戗堤立堵的方式截流。4.3.2.2主河床截流参数预设龙口宽度为6m，临时截流围堰顶高程22.5m，顶宽6m，堰长76m，上下游坡比1：1.5。预留龙口截流填筑工程量1200m3。经计算龙口预留宽度为6m时，对应10月份10年一遇月平均流量的龙口水流速度小于冲刷流速1.8m/s，现场河滩料场的开采料可以满足截流要求。4.3.2.3截流前的准备截流前应完成河床右侧阶地部分水库死水位24.54m以下围堰断面填筑（包括上游侧粘土斜墙）。由于河床水位不深，以机械做好粘土围堰基础部位的水下清理，以保证该部位水下填筑的施工质量。在上游河滩的开采料场储备充足的抛投填筑砂砾石料和粘土材料，要求用于龙口戗堤的砂砾石料不少于2000m3。此外，应开采储备有用于快速完成戗堤加宽加高的砂砾石料及堰前斜墙粘土用料。主河床截流所用道路接自大坝右岸一期填筑施工道路系统，将原有坝前道路延伸至围堰右岸堰头。4.4 导流建筑施工与维护4.4.1 施工准备在正式填筑前需做好如下准备工作：测绘地形图和横断面图，报请监理人批准。在最终开挖线以下的所有勘探坑槽、断层带用混凝土回填后再进行填筑。分区分界线用桩点、标志提前画线标明，各层堰体、堰基回填时，各料区标识采用油漆标杆，以便施工人员掌握和质检人员监督。做好填筑施工现场和料场、备料场的联系工作，加强进料的调配。做好填料分料工作，设专门人员在围堰路口处指挥汽车卸料，不合格料严禁上堰。运输各种不同堰料的车辆，用明显的标记加以区分。堰面作业的各种操作人员在施工前进行施工技术、施工规范、质量控制标准要求等有关培训工作，以掌握对堰体各填筑区的层厚、粒径、碾压遍数等参数，做到人人心中有数。4.4.2 填筑施工参数先选择有代表性的填筑料在指定的或报经监理人批准认可的填筑区，进行与实际施工条件相仿的现场生产性试验，以便取得最终施工参数。4.4.3 堰体填筑施工程序上游施工围堰后期作为大坝主体的一部分，为保证上游围堰的施工质量，拟先期在龙口段上游施工围堰迎水面设计坡脚线外设置一临时截流围堰，闭气后再抢填上游施工围堰。在临时截流围堰保护下，进行截水槽置换施工，等置换回填完成后，再进行上游施工围堰砂砾石堰体和粘土斜墙回填。而位于龙口段右侧阶地旱地部分的围堰可按分层先施工砂砾石堰体再进行粘土斜墙填筑的程序施工。具体堰体填筑施工程序，详见图4.4-1。表层清理测量放线基底碾压、验收填料开挖、运输河床右侧阶地围堰填筑采用备料截流龙口截流戗堤填筑闭气后龙口段围堰基底清理填料开挖、运输堰体砂砾料填筑土料运输上游粘土斜墙填筑戗堤面高程以上加高全断面填筑碎石垫层和预制砼护坡施工工围堰填筑完毕图4.4-1 上游施工围堰填筑施工程序图4.4.3 临时截流围堰填筑临时施工围堰采用抛填法施工，采用单戗堤进占立堵的方式。砂砾石料用20t自卸汽车运输，TY220推土机平料压实。临时截流围堰堰前粘土斜墙跟进抛填施工。视临时填筑时上游来水情况，围堰填筑堰面高程始终保持高于水面1.0m以上。4.4.4 上游施工围堰填筑4.4.4.1砂砾石料主要用1.2m3挖掘机挖装，20t自卸汽车运到工作面，进占法铺料，采用TY220推土机进行平料。平料时，在工作面两侧及前进方向，每20m放置由一个100cm长的标志杆，以控制铺料厚度。标志杆有专人负责挪动，当推土机平料前进时，及时向前挪动，并指挥推土机平料。进占法卸料及平料时，大粒径石料一般都在底部，不容易造成超厚，使平料后的表面比较平整，振动碾碾压时，不致因个别超径块石突起而影响碾压质量。一旦发现超径块石则用反铲从铺料层中挖除，运到其它填筑单元，采用冲击锤破碎，再和下次填料混合填入堰体中。4.4.4.2粘土料围堰截水槽粘土料填筑前，在与基础接触处，涂刷一层厚3-5mm的浓泥浆、边铺土、边夯实，泥浆涂刷高度与铺土厚度一致，以利堰体与基础之间的结合，严禁泥浆干涸后铺土和夯实。第一层料的铺土厚度适当减薄，含水率调至施工含水率上限。粘土斜墙填筑从最低部位开始，自下而上水平分层铺填，分层压实，采用10T自卸车运料，粘土来自3km处的粘土料场，TY220推土机平整铺料，18T振动碾碾压，压实厚度、遍数及洒水量根据碾压试验的数据进行控制。碾压机的行驶方向以及铺料方向平行堰轴线，而靠两岸的接触带粘土采用小型振动冲击夯。相邻作业面的搭接碾压宽度，平行于堰轴线方向应为0.5m，垂直于堰轴线方向不应小于1.5m。粘土斜墙填筑时不留纵向接缝，横向接缝坡度不陡于1:3。为保持土料的正常填筑含水量，雨天应停止填筑，并使填筑面略向下游倾斜，以利排除积水。每层碾压完成后，按规范要求进行取样试验，验收合格后再进行下一层的施工。若填料含水量大于技术要求的含水量，则进行必要的晾晒。4.4.4.3碎石垫层与预制砼护面施工修坡平整后，按设计施工技术要求完成上游施工围堰23.5m以上的碎石垫层的铺填、压实和砼预制护面的的施工。4.4.4.4防雨施工措施(1)施工过程中，堰面均填筑成向上、下游1%的缓坡，以利于排水。日降雨量大于5mm时心墙填筑停止施工。(2)下雨前，将已平整尚未碾压的松土，用振动平碾快速碾压形成光面。(3)在粘土心墙上的设备，雨前撤离填筑面，停置于砂卵石填筑区。(4)做好坝面保护，下雨复工前，严紧施工机械穿越和人员践踏心墙和过渡料。4.5 施工排水施工排水包括基坑初期排水和经常性排水。4.5.1 基坑初期排水河床截流围堰闭气后，上游施工围堰与下游阶地形成的封闭基坑应进行一次连续集中排水，以满足河床坝段的清理、开挖及填筑等项目施工的顺利进行。4.5.2 经常性排水施工期经常性排水主要为包括排除降雨、堰体和基坑渗漏水、地下水和施工废水等。施工经常性排水主要两种方式进行排水，一是上游施工围堰的背水面坡脚部位和河床坝段的下游设计边线处设置集水坑，集水坑为2m*2m*1，各集水坑布置2台3B33水泵，抽排入洑西涧内。二是在已填筑形成的坡面马道上和阶地修筑简易截水沟，截水沟断面型式为梯形，断面尺寸为30cm*50cm，汇集雨水自流排向洑西涧内。4.6 安全渡汛4.6.1 一般渡汛措施每年汛前，项目部成立防洪度汛办公室，设立防洪度汛组织机构，进行防汛措施制定和物资准备，并组织防洪度汛的实施。施工区域内的防洪度汛主要措施：按施工承包合同条款的规定和设计单位提供的年度度汛要求，编制年度度汛计划和技术措施，其内容包括：截至汛前的工程施工面貌、按正常标准编制的施工期度汛措施、建筑物的防护措施、防汛器材设备和劳动力配置、施工区和生活区安全防护措施、发生超标洪水时的应急度汛措施等。根据批准的度汛计划，落实度汛物资和设备；疏通和清除本区域地下建筑物和岸坡溪沟内外的障碍物；施工期内，抓紧度汛项目施工，力争提前和按计划达到度汛要求；安排落实度汛工程项目的汛期(施工)观测，遇有险情发生采取有效措施予以排除，确保工程安全；组织抢险队，当洪水超过警戒水位时立即上岗，巡查监视或投入抢险；组织项目部人员进行队伍编排，使指挥、通讯、物资、抢险等有序实施。每月向上级相关部门和度汛办公室提交上月所管辖区域工程的防汛工作简报；施工区域内所有交通道路、施工场地的地面排水设施和排水涵洞安排专人负责经常检查和疏通，以免淤塞，影响排水；加强与气象、水情部门联系，及时收集水情预报，密切关注河水水位和流量变化情况，作好防超标洪水的思想准备。4.6.2 发生超标准洪水的渡汛措施在施工期间，为防止超标洪水的影响，采取以下应急措施：做好应急预案，加强气象预测、预报工作，加强与防汛部门的联系。经常检查防汛材料的储备和防汛设备的到位情况，及时对防汛材料加以补充与设备维护，使其处于良好的状态；对有可能被洪水淹没部的设备，随时作好撤退的准备，一旦出现险情，以最快的速度撤到地势高的部位，尽量减少洪水带来的损失；成立防汛临时突击队，突击队员在汛前随时作好突击防汛的准备；在汛期配备专人日夜查巡，一旦发现险情，及时报警，全力投入防汛抢险。围堰达到警戒水位时(高