混凝土重力坝设计计算书

摘要陵江水利枢纽工程是位于陵江上的级建筑物，由厂房段坝段、溢流坝段大孔口溢流坝段、深孔溢流坝和坝后厂房等组成。装机容量90万千瓦（615万千瓦），它是一项具有防洪、发电、灌溉、航运和养殖等综合效益的改革大自然的伟大工程。本次的设计的内容包括施工导流和基础处理设计。在设计中，我们充分在地分析论证了枢纽处的地形地貌条件，水文地质情况，气象资料等，结合当地的施工条件，依据各类水利工程规范，初步拟定导流方式采用分段围堰法导流，其导流时段为全年导流。根据基本资料选定了导流标准为20年一遇洪水标准，通过定量计算，进行了导流方案的经济比较，选择导流方案为土石围堰、束窄的河床和导流底孔泄流；在导流建筑物的设计中，导流底孔采用矩形，在导流建筑物的施工中，通过各建筑物工程量的计算，确定了各类施工机械的类型及台数。在截流设计中通过截流水力计算，确定了在不同流速情况下各截流材料的粒径大小及其数量，在基坑排水设计中，通过各期排水量的计算，确定了各期的排水设备。在基础处理部分，运用钻孔爆破的方法开挖坝基，设计具体的爆破参数及其起爆网络为提高坝基整体性，增强基岩承载力，并增加基岩密实性，减少通过基础表层岩石渗漏量，还需对坝基进行固结灌浆和帷幕灌浆，为此设计灌浆的布置方式和基本参数关键词；水利枢纽，施工导流，基础处理ABSTRACTTHELINGJIANGHYDROJUNCTIONPROJECTSAREATILEVELANDLOCATEDONTHELINGJIANGRIVERANDTHEPROJECTSARECOMPOSEDOFTHEPOWERPLANTDAM,THEOVERFLOWDAM,THEOVERFLOWDAMWITHBIGORIFICES,THEOVERFLOWDAMWITHDEEPORIFICESANDTHEPOWERHOUSEBEHINDDAMTHEINSTALLEDCAPACITYISABOUT900,000KILOWATTS615TENTHOUSANDKILOWATTS,ANDITISANITEMWITHSYNTHESISBENEFITS,SUCHASTHEFLOODPREVENTION,ELECTRICITYGENERATION,IRRIGATION,SHIPPINGANDCULTIVATIONITISCALLEDTOBEAGREATPROJECTFORNATUREREFORMTHISDESIGNINCLUDESTHECONSTRUCTIONDIVERSIONANDTHEDESIGNFORFOUNDATIONTREATMENTINTHEDESIGN,WEHAVEFULLYPROVENTHEKEYPOSITIONTERRAINLANDFORMCONDITIONINTHEPLACEANALYSIS,THEHYDROLOGYGEOLOGYSITUATION,ANDTHEMETEOROLOGICALDATAANDSOONCONSIDERINGTHELOCALCONSTRUCTIONCONDITION,THERESTSONEACHKINDOFHYDRAULICENGINEERINGSTANDARD,WEDRAWUPTHECONDUCTIONCURRENTWAYTHATISTOUSETHEPARTITIONCOFFERDAMLAWCONDUCTIONCURRENTINITIALLY,ANDTHECONDUCTIONCURRENTTIMEINTERVALISPERENNIALDIVERSIONTHECONDUCTIONCURRENTSTANDARDIS20YEARFREQUENCYFLOOD,ACCORDINGTOTHEBASICDOCUMENTTHROUGHTHEQUANTITATIVETERMSANDTHECONDUCTIONCURRENTPLANECONOMICALCOMPARISON,THEPROGRAMMERFORDIVERSIONISEMBANKMENTCOFFERDAM,CONTRACTEDRIVERANDTHEBOTTOMORIFICEFORRELEASESINTHEDESIGN,WEUSETHERECTANGLEDIVERSIONORIFICEINTHEDIVERSIONINTHECONSTRUCTION,WEDETERMINEDTHEVARIOUSTYPESOFCONSTRUCTIONMACHINERYANDTHENUMBERBYTHECALCULATIONOFWORKSOFTHEBUILDINGSINTHECLOSUREWORKDESIGN,WEDETERMINEDTHEDIFFERENTPARTICLESIZEANDNUMBEROFRIVERMATERIALSTHECURRENTSITUATIONTHROUGHTHERIVERHYDROCALCULATIONINTHEREFERENCEPITDRAINAGEDESIGN,WEDETERMINEDTHEPERIODSDRAINAGEEQUIPMENTTHROUGHTHEDISPLACEMENTCALCULATIONINEVERYPERIODINBASICPROCESSINGCOMPONENT,THEUSEOFBLASTBYBOREHOLESTOEXCAVATETHEDAMFOUNDATIONBLASTINGPARAMETERSANDTHESPECIFICPROFESSIONALNETWORKARETHEMAINTASKINTHISDESIGNTOENHANCETHEINTEGRITYOFTHEDAMFOUNDATION,ANDTHEBEDROCKBEAR,ANDINCREASETHEDENSEOFTHEBEDROCK,ANDREDUCELEAKAGETHROUGHTHEBASICSURFACEROCK,WENEEDEDTHECONSOLIDATIONGROUTINGANDTHECURTAINGROUTINGFORTHEDAMFOUNDATIONBECAUSEOFTHEREASONSABOVE,THISPAPERDESIGNEDTHELAYOUTANDTHEBASICPARAMETERSOFTHEGROUTINGKEYWORDSHYDRAULICENGINEERINGCONSTRUCTION,THECONSTRUCTIONDIVERSION,FOUNDATIONTREATMENT前言为使我们能把理论联系实际，加深对所学知识的理解和掌握，为正式踏上工作岗位投入实际水利工程的规划，勘测，设计，施工等。学校特意把大四下学期作为同学们毕业设计时期。根据学校安排，此次我所作的是实际工程陵江水利工程施工导流与基础处理。水利工程施工是一门涉及面较广、学术性较强、内容组织结构联系较紧密的学科。通过对这次毕业设计使我把大学生活所学到的零散理论知识得到融会贯通，把书本上的理论知识用来解决实际问题，使自己的理论知识体系得到了升华。本次设计是在康迎宾和路志强的精心指导下，我们设计组的成员共同努力，完成了这次的毕业设计。本次设计的主要研究方面主要有施工导流和基础处理。综合运用了、和等各学科知识。本说明书共分八大章节，其中包括陵江水利枢纽概况、施工导流、导流建筑物设计、导流建筑物施工、截流设计和基坑排水以及基础处理等内容。并对这几大方面分别作了不同程度的介绍。由于自身水平有限，设计中难免有些疏漏和不足之处，还望老师和同学们給予指正批评。编者李坡目录1工程概况111枢纽地理概况1111工场地及运输条件112水文气象1121水文1122气象213工程地质及水文地质414当地建筑材料5141砂砾石料5142粘性土料6143块石料6144木材6145工程量62施工导流设计921导流方式选择和导流时段划分9211导流方式选择9212导流时段的划分1022导流设计标准和导流设计流量10221导流设计标准10222导流设计流量1223导流方案的拟定1224围堰堰顶高程的确定14241一期围堰高程的确定14242二期围堰高程的确定173导流建筑物设计1931导流底孔设计1932围堰结构设计19321一期围堰结构设计19322二期围堰结构设计204截流设计2141截流方案选择21411截流方案的比较21412截流方式的选择21413龙口位置的选择2242截流日期和截流设计流量2243截流水力计算23431流水力计算的原理23432戗堤高程确定24432立堵截流材料的确定255基坑排水2751一期排水量的估算27511初期排水27512经常性排水2852二期排水量的估算31521初期排水31522经常性排水3153排水设备的选择32531初期排水设备的选择32532经常性排水设备的选择326围堰施工3461一期围堰的施工34611围堰工程量34612围堰填料的选择34613围堰工期3462二期围堰的施工35621围堰工程量35622围堰填料的选择3563围堰稳定分析35631上游围堰的基本设计36632稳定分析资料36633渗流分析36634稳定分析3664围堰的拆除37641上游围堰的拆除37642下游围堰的拆除387拦洪渡汛与封堵蓄水3971拦洪渡汛39711坝体拦洪时的导流标准39712坝体拦洪渡汛措施4072封堵蓄水41721导流泄水建筑物的封堵41722初期蓄水428基础处理4481基础开挖44811开挖程序的选择44812坝基开挖方式44813左岸坝基的开挖45814右岸坝基的开挖49815土石料平衡5382基础灌浆53821固结灌浆的设计和施工53822固结灌浆的施工55823帷幕灌浆设计和施工58824帷幕灌浆施工6083排水孔设计和施工64831排水孔的位置和布设64832排水孔的孔径、孔距和深度65结束语66参考文献67附录计算书68附录外文资料及翻译951工程概况11枢纽地理概况111工场地及运输条件1111施工场地陵江是里江的交流发源与风岭南麓,于江口市注入里江,全长1,700公里,流域面积154,000平方公里,年平均径流总量600亿立方米。陵江流域洪水灾害频繁而严重,受陵江洪水威胁的地区达15,000平公里,农田750万亩,人口400。陵江流域拥有耕地6,000万亩,其中可以发展大型灌溉的约2,100万亩,现尚无现代化灌溉措施,农田用水无保证,作物产量低。陵江水力蕴藏丰富,仅干流部分即达300万千瓦陵江航道在枯水期水深不足,险滩多,迫切需要改善。陵江水利枢纽工程位于华城县上游50公里,距江口市680公里,正处于陵江上、中游交界处，为河流出峡谷的末端。水库流域面积97，000平方公里，占流域总面积的63。陵江枢纽属一等水利工程，装机容量90万千瓦（615万千瓦），它是一项具有防洪、发电、灌溉、航运和养殖等综合效益的改革大自然的伟大工程。1112运输条件由坝址至华城,在勘探期间筑有50公里临时公路线,华城向东南至江口市,公路全长420公里,为单行线,设计行车强度200辆/昼夜。陵江水运由坝址至江口市全程687公里,其中下游的567公里,可全年通行200吨以下的驳船,其余部分由于浅滩阻塞,在枯水期运行能力微小。华城至江口市有全长450公里的国家铁路干线,该线可于陵江左岸引入工地。12水文气象121水文根据枢纽附近测站较长时期观测资料统计的结果，坝址处多年平均流量为1，210立米/秒，年平均径流量约382亿立米。年径流分配不均匀，平均有65集中在洪洪水期（710月），最大达75。洪水期平均流量为2，300立米/秒，中低水期为616立米/秒。本流域径流主要由降雨形成，洪峰发生次数一般以9月份较多，最大洪峰流量据推算为50，000立米/秒（出现在1935年7月7日）。11月3日为枯水期，最小流量一般出现在1、2两月，但也有些年份出现在夏季。市实施最小流量为124立米/秒（1958年3月12日）。洪枯流量比达403。洪峰由暴雨形成，峰型一般高瘦，单峰突出，持续时间79天（1935年型），也有数峰连续，持续时间为4050天（如1938年和1958年）。按照频率计算，坝址处全年最大瞬时流量值千年一遇63，800立米/秒，二百年一遇为52，000立米/秒，百年一遇为47，000立米/秒，五十年一遇41，600立米/秒，二十年一遇为34，500立米/秒，十年一遇为28，800立米/秒。122气象1221气温根据华城站19591989年的统计资料中知,多年平均气温为152,极端最高气温为4041959年6月,极端最低气温为1431964年1月,日平均气温在0以下的为17天。表11华城站月平均气温及极端气温表项目月份月平均极端最高极端最低月平均最高月平均最低113193143632523522993860438427396139404156348132171135208378792671556260404120321206727339018232320682633821533102289226355852801811016533325225111119927852158521238218799202全年152404143207107表12华城站一年内各种日平均温度天数表1222雨量陵江流域平均雨量为7001000毫米，大部分集中在7、8、9三个月。坝址下游华城站多年平均降雨量8601毫米，发生在1935年7月。华城79月平均降雨量占全年降雨总量455，坝址下游9公蔡湾站，1954年最急降雨量60毫米，历时一小时。其它有关资料见表3，表4和表5。表13各月降雨量分配表月份项目1234567月平均2915323314748827521821最大2931275512081890212114755091最小20086165291405328月份项目89101112全年月平均14126773904313388601最大283614837951023105020546最小8421661200110/温度3020505平均1214976174最高23157923414连续最长天数713153175表14各月降雨强度5毫米/小时不能施工天数统计表15晴、云、阴雨数统计表月项目123456789101112全年晴天44272721243117234740707044云天123120106141129139971141171211101101427阴天1431411731371571301961731361491201301784雨天7987109104111901501447794817412011223风力与风向陵江流域多年平均风力为8级，年平均风力为2级以下。最多风向上游偏东中游偏西北；下游偏东北。华城站最大风力为7级，平均为17级。13工程地质及水文地质坝址区露的地层有原古代付片岩系及火成岩系，震旦纪灰岩及千枚状页岩，月项目123456789101112全年5MM/小时00123354320023老第三纪红色岩系及第四纪沉积层。坝轴线右岸及河床部分为闪长岩及变质玢岩，左岸为辉绿岩，左岸为片岩。岩石风化剧烈，山脊上风化层平均厚20米。河床右边部分有数座礁岛；左边部分有深槽。在坝基范围内，深槽沿水流方向加深、加宽，最深处岩面高程为360米。河床沙砾石覆盖层深度为410米，局部深槽处最深达31米。覆盖层分为两部分，上部细砂层的渗透系数为30米/昼夜，下部砂砾石层在坝轴线上游的渗透系数为90米/昼夜，在坝轴线下游只有10米/昼夜。坝址附近地下水的埋藏深度一般为220米。地形较高处，埋藏较深，标高自400470米。地下水一般依山坡流向低地。地下水对各种水泥均无侵蚀性。陵江水利枢纽位于峡谷尾端，左岸岸坡较陡平均约为34度，右岸岸坡较平缓，平均约为24度，岸坡坡顶高程在420430米。河谷两岸切割剧烈，一般深度3050米。坝轴线下游1公里即为峡谷出口，河面逐渐展宽，两岸地势亦趋平坦，形成良好的施工场地。14当地建筑材料141砂砾石料1411金沙滩产区本区位于陵江右岸坝址下游156公里处，有平均厚度为354米的粉沙覆盖层（最厚为8米）。粉沙细度模数平均为118。覆盖层及以下的砂砾石合物中，砂子细度模数一般在19以下，10厘米以上的砾石甚少。1412下游河床产区本区位于陵江左岸河床中，上距坝轴线约074公里，高程在390米以下，枯水期露出水面。砂子细度模数平均23，含泥量小于2，每母含量一般小于05。根据水文资料分析，在洪水期的79月，以上两产区附近的河床水流速大于25米/秒。带有砂驳的拖船轮在这种流速情况下难以行驶，停靠码头也有困难，这对料场开采是不利的。表16天然建筑材料主要产地及储藏量编号产地与坝址距离（公里）材料类别储量（万立米）1金沙滩156砂砾石9832下游河床074砂砾石19013蛇营14粘性土料1414红岭052粘性土料1115梅林063粘性土料1616仙人山122块石料7657溪河玉山57块石料4489142粘性土料蛇营土区位于坝址下游左岸，地形平坦宽阔，地面高程399408米。土料分布较有规律，土层厚度为712米，自西向东逐渐增厚。红岭土区位于坝址上游右岸，料场呈条形，平行于陵江，分布在二级侵蚀型阶地上，上层自西向东由薄变厚。上层厚度58米。地面高程为420440米。梅林土区位于坝址下游右岸，地层丘陵起伏，地面高程为399425米，土层厚度510米。143块石料溪河玉山石料区，位于陵江支流榕江右岸。岩石为石灰岩，质坚而脆，抗击力弱。岩石风化层厚15米，平均3米。剥离层厚小于2米。仙人山石料区，位于坝址上游，陵江右岸。岩石为辉绿岩。剥离层为强风化辉绿岩，风化层厚在20米以上，剥离层远较溪河玉山料区为大。144木材陵江上游地区松木贮量约206万立方米，杉木36万立方米，但目前尚未大量开伐，不能满足施工的大量需升船机的简述145工程量河床大坝基础固结灌浆4，240米河床大坝帷幕灌浆7，200米连接坝段基础固结灌浆两岸各2，020米连接坝段帷幕灌浆两岸1，920米连接坝段土石方填筑两岸各50万立米上石坝清基右岸284万立米左岸247万立米土石坝基础灌浆右岸4，950米左岸6，690米土石坝回填右岸1308万立米左岸2377万立米水电站厂房混凝土141万立米开关站土石方开挖6万立米开关站混凝土1万立米通航建筑物土方开挖31万立米石方开挖88万立米混凝土144万立米表17混凝土大坝基础土石方开挖工程量部位右岸连接段深孔段大孔口段堰顶溢流段厂房段左岸连接段工程量（万立米）216068143028表18大坝混凝土工程量高程（万立米）右岸连接段深孔段大孔口段堰顶溢流段厂房段左岸连接段合计47900000004695063103200903302261782459102062062018070046436044491695980850480113080259374392581142012009501650126490654293678174016801530227018491274741948322090211022102930255716729409534328402820317037002950208233995387368035904280470030622469938953874440438053906000313228729379538747305060642073703132320993745387491051906690737031323267936953874910519069707370313232950364538749105190712073703132331092施工导流设计施工导流的基本方法大体上可分为两类一类是分段围堰法导流，水流可通过束窄的河床、坝体底孔、缺口或明槽等往下游宣泄；另一类是全段围堰法导流，水流通过河床外的临时或永久的隧洞、明渠或河床内的涵管等往下游宣泄。21导流方式选择和导流时段划分211导流方式选择目前，大多数工程常用的导流方式主要有全段围堰法和分段围堰法。由于全段围堰法是主河道被围堰一次拦断，水流被导向旁侧的泄水建筑物。分段围堰法是将河床围成若干个干地施工基坑，分段进行施工。2111定性分析导流方式本水利枢纽位于河流出峡谷的末端，左岸岸坡较陡平均约为34度，右岸岸坡较平缓，平均约为24度，岸坡坡顶高程在420430M。河谷两岸切割剧烈，一般深度3050米。坝轴线下游1公里即为峡谷出口，河面逐渐展宽，两岸地势亦趋平坦，形成良好的施工场地。另陵江水利枢纽河床比较宽阔，区附近都为峡谷地区且岩石分化节理差，河面宽1211M，且该河流有通航要求，所以，宜采用分段围堰法。2112定量分析导流方式河谷形状系数可在一定程度上综合反映地形、地质等因素。若该系数小，则表明河谷为窄深型，岸坡陡峻。一般来说，岩石是坚硬的；否则，岸坡不可能是陡峻的。水文条件也在一定程度上与河谷形状系数有关。河谷形状系数作为地形条件的定量指标，其定义为坝体周边长度与最大坝高之比。对于混凝土坝枢纽，当河谷形状系数小于65，导流流量小于5900M3S时，宜采用隧洞导流，否则，宜采用分期导流。影响导流方式选择的因素很多，但坝型、水文及地形条件是主要因素。本工程通过坝体剖面的尺寸测量计算,其河谷形状系数大于65。由于在较宽河谷宜采用分期导流，因此可确定其导流方式为分段围堰导流。212导流时段的划分导流时段的划分主要与河道水文特性、枢纽类型、导流方式、施工总进度及工期等有关。从施工角度对全年流量变化过程线所划分出的水文时段，是划分导流时段的基本依据，其目的是研究降低设计流量的可能性与合理性。对导流设计流量的确定而言，导流时段划分主要是指枯水期施工时段的选择，或围堰挡水时段的选择。为了尽量减小导流建筑物的规模，又尽可能争取较长的基坑干地施工时间，因此在导流时段的划分时，除了认真研究河道水文特性外，还应着重分析围堰挡水期内的基坑工作量与施工控制性进度。一般来说，枯水期应确保正常施工，中水期也是应当争取的。从施工角度划分的水文时段，往往只有洪、枯之分。由于本工程工程量大，施工条件复杂，考虑到分时段导流可能出现汛期基坑淹没影响整个工期，或导流建筑物标准定的太高，造成不必要的资源浪费，故导流时段采用以全年导流为标准。第一时段一期围堰挡水，束窄河床导流，进行第一期基坑内的工程的施工。第二时段二期围堰挡水，底孔泄流和坝体缺口泄流，进行第二期基坑内的工程的施工。第三时段大坝挡水，坝体缺口上升，临时底孔封堵，大坝泄水孔泄流。22导流设计标准和导流设计流量221导流设计标准导流设计流量的大小，取决于导流设计洪水的频率标准，通常也简称为导流设计标准。施工期可能遭遇的洪水，是一个随机事件。如果标准太低，不能保证施工安全，反之，则使导流工程设计规模过大，不仅导流费用增加，而且可能因其规模过大而无法按期完成，造成工程施工的被动局面。因此，导流设计洪水标准的确定，实际上就是要在经济性与所冒风险大小之间加以抉择。本次设计采用的导流标准，按现行规范水利水电工程施工组织设计规范SL3032004，根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标，依据导流建筑物的级别划分确定本工程导流建筑物的级别为级，根据导流建筑物洪水标准划分确定其洪水重现期为20年一遇，频率为P5。表21导流建筑物级别划分围堰工程规模级别保护对象失事后果使用年限（年）堰高M库容亿M3有特殊要求的级永久建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台机组发电，造成重大灾害和损失。35010、级永久建筑物淹没一般城镇、工矿企业，或影响工程总工期及第一台机组发电而造成较大经济损失级永久建筑物淹没基坑，但对总工期及第一台机组发电影响不大，经济损失较小。151501表22导流建筑物洪水标准划分导流建筑物级级别导流建筑物类型洪水重现期年土石50202010105混凝土201010553一期导流建筑物一期导流建筑物横向围堰和纵向围堰为土石围堰。由于领奖地区土石料丰富，可以就地取材，本设计采用不过水土石堰，由于陵江水利枢纽系一等工程，主要建筑物为一级建筑物，可确定围堰级别级。初步设计为级导流建筑物，导流建筑物洪水标准为2010，采用20年一遇的洪水标准，洪水流量为34500M3/S。二期导流建筑物二期导流建筑物包括横向石围堰、纵向混凝土围堰和导流底孔。由于陵江水利枢纽系一等工程，主要建筑物为一级建筑物，同时为了保证在二期工程结束之后电站可以仅早发电。不过水土石堰设计为级导流建筑物，导流建筑物洪水标准为5020，采用20年一遇的洪水标准，洪水流量为34500M3/S。222导流设计流量根据导流时段及导流标准结合本水利枢纽流域水文资料，可确定其导流设计流量为一期导流设计流量Q34500M3/S。二期导流设计流量Q34500M3/S。23导流方案的拟定选择导流方案，必须根据工程的具体条件，拟定几个可行方案，进行全面分析比较。不仅前期导流，对中、后期导流也要作全面的分析，由于施工导流在整个过程中属于全局性和战略性的决策，分析导流方案时不能仅仅变化情况，枯水期的长短，汛期洪水的延续时间等均直接影响导流方案的选择。一般来说，对于河床宽、流量大的河流，宜采用分段围堰法导流，对于水位变化大的山区河流，可采用允许基坑淹没的导流方法，在一定时期内通过过水围堰和基坑来宣泄洪峰流量。在工程施工过程中，不同阶段可以采用不同的施工导流方法和挡水泄水建筑物。不同导流方法组合的顺序，成为导流程序。导流时段的划分与河流的水文特征、水工建筑物的布置和型式、导流方案、施工进度有关，这种由不同导流时段不同导流方式的组合，成为导流方案。导流方案的选择，须根据工程的具体条件，拟定几个可行性的方案，进行全面的分析比较。分析导流方案时不仅从导流工程造价来衡量，还须从施工进度、交通和施工场地布置、主体工程量与造价及其它国民经济的要求等进行全面的经济与技术比较。最优导流方案，一般体现在以下几个方面整个枢纽工程施工进度快、工期短、造价低、尽量压缩前期投资、尽快发挥投资效益。主体工程施工安全、施工强度均衡、干扰小、保证施工主动性。导流建筑物简单易行、工程量低、造价低、施工方便。满足国民经济各部门要求。陵江水利枢纽根据地形地质水文等条件初步拟定导流方案如下方案一分段围堰法，不过水土石围堰，一期围左岸，束窄河床导流，二期围右岸，溢流坝段设导流底孔和缺口泄流方案二分段围堰法，不过水土石围堰，一期围左岸，束窄河床导流，二期围右岸，明渠导流。各方案分析论证方案一分段围堰法，不过水土石围堰，一期围左岸，束窄河床导流，二期围右岸，溢流坝段设导流底孔和缺口泄流。土石围堰便于就地取材，经济，围堰的拆除与兴建快捷，由导流底孔泄流。因此工程中采用的相对普遍。方案二分段围堰法，不过水土石围堰，一期围左岸，束窄河床导流，二期围右岸，明渠导流。在本设计中，由相应的地形图，陵江水利枢纽位于峡谷尾端，左岸岸坡较陡平均约为34度，右岸岸坡较平缓，平均约为24度，岸坡坡顶高程在420430米。可以看到不适宜开挖明渠导流。修筑不过水的土石围堰，它能充分利用当地材料，且可以在有覆盖层的河床上修建，是水电工程中采用最为广泛的一种围堰形式。并且不过水土石围堰堰高较高，汛期对主体工程的施工影响相对过水围堰来说较小。施工进度易于控制，施工质量可达到设计要求。通过以上条件的比较，暂定采用方案一分段围堰法，不过水土石围堰，一期围左岸，束窄河床导流，二期围右岸，溢流坝段设导流底孔和和坝体缺口泄流。24围堰堰顶高程的确定241一期围堰高程的确定初期的导流标准选用的20年一遇,由水文气象资料知道20年一遇的洪水流量为34500M3/S,该流量下所对应的水位为4002M，在图纸上量的与此水位对应的河床宽度为B1561M。本设计采取的思路是先利用围堰围住左岸（主要是对左岸的连接坝段，厂房坝段和溢流坝段的施工），对左岸进行第一期的施工，利用此围堰所束窄的平均河床宽度为B2344M2411河床束窄程度选择纵向围堰位置，实际上就是要确定适宜的河床束窄度。束窄度就是天然河流过水面积被围堰束窄的程度，一般可用下式表示K102A式中K河床束窄程度，简称束窄度，围堰和基坑所占据的过水面积，M2；2天然河床的过水面积，M2。1A河床束窄度计算如下A2344（4002390）35904M2A1561（4002390）57222M2K35904/57222100607由经验知，河床的束窄度只要能够控制在4070之间便符合要求，根据计算结果可知该河床的束窄度在此范围内。2412束窄河床导流水力计算束窄河床的最大平均流速VC21AQVC式中束窄段床的平均流速，M/S；CVQ导流设计流量，M3/S；侧收缩系数，单侧收缩时采用095，两侧收缩时采用090。束窄河床的平均流速VC计算如下M3/S71504359279500CV水位壅高Z计算由于围堰将河床束窄，破坏了河流原来的水流状态，在束窄段前产生水位壅高,其壅高值可由下式估算GOVCZV22式中Q导流设计流量A1原河床的过水面积Z壅高，M原河床断面平均流速；V0束窄河床的最大平均流速；CG重力加速度；流速系数，随围堰的平面布置形式而定；当其平面布置为矩形时，为梯形时，080085；有导流墙时，085090；围堰束窄河床后，在束窄段前产生水位壅高Z,计算如下；075085；SMQAV/852734010GOVCZ215972/08229815972/2981185M堰顶高程的决定，取决于导流设计流量及围堰的工作条件。下游围堰的堰顶高程由下式决定HDDA式中HD下游围堰堰顶高程，M；D下游水位高程，M；可以直接由原河流水位流量关系曲线中找出；A浪高，M；一围堰的安全超高，M；一般对于不过水围堰可按表13确定，对于过水围堰可不予考虑。上游围堰的堰顶高程上游围堰的堰顶高程由下式决定HUDZA式中HU上游围堰堰顶高程，M；Z上下游水位差，M；其余符号同式上式必须指出当围堰要拦蓄部分水流时，则堰顶高程应通过水库调洪计算来确定。纵向围堰的堰顶高程，要与束窄河段宣泄导流设计流量时的水面曲线相适应。因此，纵向围堰的顶面往往作成阶梯形或倾斜状，其上游部分与上游围堰同高，下游部分与下游围堰同高。HUHDHAZHDHDHA已知坝址处风向为东北风，本设计一期先围左岸，鼓无风区长度，由官厅水库公式计算HC00076V1/12G/VO21/3VO2/（2G）0L0331V1/215GD/VO21/375VO2/（2G）0HZHC2/L0HA0其中HD下游水位高程4002MHA波浪爬高HC波高L波长HZ波浪中心线至计算静水位的高度安全超高取05M按水利水电工程组织设计规范（SL3032004）以下简称规范可查得下表表22不过水围堰堰顶安全超高下限值（M）围堰型式围堰级别土石围堰0705混凝土围堰0403一期土石围堰为,安全超高取05M由此可知HD4002054007MHU4002185054192M上游围堰高342M下游围堰高152M242二期围堰高程的确定2421上游围堰堰顶高程的确定由调洪计算可知，详细过程见计算书，第118时水库水位Z42125M，Q28200M3/S，Q26400M3/S；第124时日水库水位Z4211M，Q25550M3/S，Q26150M3/S。按水库调洪原理，当QMAX出现时，一定有QQ，此时，Z、V均为最大值，显然QMAX出现在第112时与118时之间经过绘图知洪峰出现在117时左右，有QQ26500M3/S，Z4223M经调洪计算可确定上游最高水位为，Z4223M，详细计算见计算书，堰顶高程根据正常运行或非常运行时的静水位加上相应的安全超高值D来确定,即ZUZD本设计二期围堰级别为3级，按规范可查得，安全超高值为07M，则由此可确定二期围堰高程如下上游围堰高程421307422M上游围堰高42239032M2422下游围堰堰顶高程的确定由坝体缺口和底孔的最大下流量Q26300M3/S，查下游水位流量关系曲线可有下游水位为3981M,可确定，下游围堰高程3981073988M，下游围堰高3988390883导流建筑物设计31导流底孔设计本设计底孔采用方形,孔口布置见下表表31由水力计算可知，14个底孔不能满足泄洪要求，需要在益流坝段留有二个缺口，高程为400米，宽度分别为65米。32围堰结构设计321一期围堰结构设计上游土石围堰的结构形式为粘土心墙围堰。堰高342米，心墙顶宽2米，上游迎水面坡比为120下游坡比为120，心墙上、下侧坡比均为103，围堰顶宽5M，心墙部分顶宽为2，心墙底开挖深度为100M。下游土石围堰的结构形式为粘土心墙围堰。堰高152米，上游迎水面坡比为120下游坡比为120，心墙上、下侧坡比均为103，围堰顶宽5M，心墙部分顶宽为2，心墙底开挖深度为100M。详细下表32上游围堰下游围堰堰顶高程M41924007堰顶宽M55上下游坡面比1212堰前水深M342152心墙顶高程M41874002心墙顶宽M22心墙上下游面坡比103103坝段28293031323334底孔尺寸（米米）48484848484848底孔数量（个）2222222底孔高程（米）38838838838838/8388388未完建坝面高程（米）400400400400400400400322二期围堰结构设计上游土石围堰的结构形式为粘土心墙围堰。堰顶高程422米，上游迎水面坡比为120，下游坡比为120，心墙上、下侧坡比均为103，戗堤上、下游侧坡比均为120，心墙部分顶宽为2米，心墙底开挖深度为100M。下游土石围堰的结构形式为混凝土心墙围堰，下游围堰高程3988米，上游迎水面坡比为120，下游坡比为120，心墙部分顶宽为2米。，33控制性进度计划编制控制性施工进度，首先要选定关键性工程项目，根据工程特点和施工条件，拟定关键性工程项目的施工程序。确定关键工程考虑当地的自然条件、主体建筑物的施工特点、主体建筑物的工程量等条件。控制性进度计划，应列出施工进度指标的主要工程项目，应显示工程的开工、流、各项主界体工程的施工程序和开工、完工日期从资料分析可知，陵江水利枢纽的关键性工程为导流工程与河床坝段的浇筑工程，混凝土浇筑量为368万立方米，根据水利水电工程施工组织设计手册1施工规划P64121，当混凝土坝的坝体方量为300400万M3时，总工期为89年，准备工期1512主要工期555，完建期152。本工程初步拟订工期为85年，准备工期15年，主要工期55年，完建期15年。根据经验以及大量查阅水利方面的资料，并结合此工程的实际情况，得出控制性进度计划见下表。表33施工控进度表工程项目工期历时（月）准备工作2007512008103118一期围堰工程200811120091313一期开挖工程20092120094303一期混凝土坝段浇注200951201183128二期围堰工程201111120121303二期开挖工程20122120123302二期混凝土坝段浇注201241201422923结束工作201431201583118最终本工程的工期为98个月4截流设计41截流方案选择在施工导流中，截断原河床水流，最终把河水引向导流泄水建筑物下泄，在河床中全面开展主体建筑物的施工，这就是截流。一般说来截流施工的过程为先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗堤，这种向水中筑堤的工作叫做进占。戗堤填筑到一定程度，把河床束窄，形成了流速较大的龙口。封堵龙口的工作称为合龙。在合龙开始以前，为了防止龙口河床或戗堤端部被冲毁，须采取防冲措施对龙口加固。合龙以后，龙口部位的戗堤虽已高出水面，但其本身依然漏水，因此须在其迎水面设置防渗设施。在戗堤全线上设置防渗设施的工作叫闭气。所以，整个截流过程包括戗堤的进占、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作。截流以后，再在这个基础上，对戗堤进行加高培厚，修成围堰。411截流方案的比较河道截流的基本方法有立堵法，平堵法，立平堵法，平立堵法，下闸截流以及定向爆破截流等多种方法。比较常用的方法是立堵法和平堵法。4111立堵法截流立堵法截流是将截流材料，从龙口一端向另一端或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口，直至全部拦断。截流材料通常用自卸汽车在进占戗堤的端部直接卸料入水，不需要在龙口架设浮桥或栈桥，准备工作比较简单，费用较低。4112平堵法截流平堵法截流事先要在龙口架设浮桥或栈桥，用自卸汽车沿龙口全线从浮桥或栈桥上均匀地逐层抛填截流材料，直至戗堤高出水面为止。但在通航河道上，龙口的浮桥或栈桥会碍航。412截流方式的选择由基本资料知该坝址区的工程地质为河床沙砾石覆盖层深度为410米，局部深槽最深处最深达31米。覆盖层分为两部分，上部细沙层的渗透系数为30米/昼夜，下部沙砾石层在坝轴线上游的渗透系数为90米/昼夜，在坝轴线下游只有10米/昼夜，并由于龙口宽度较宽。基于以上分析，在本设计中对于本工程选用立堵法作为最终的截流方案。虑到戗堤将作为土石围堰的一部分，又土石围堰采用粘土心墙围堰，根据填筑材料的填筑压实特性，将截流戗堤布置在土石围堰的上游侧，距心墙之间留有一定的距离。413龙口位置的选择龙口位置的选择对截流工作顺利与否有密切关系。选择龙口位置时要考虑下述一些技术要求一般说来，龙口应设置在河床主流部位，方向力求与主流顺直，使截流前河水能较顺畅地经由龙口下泄。龙口应选择在耐冲刷河床上，以免截流时因流速增大，引起过分冲刷。如果龙口段河床覆盖层较薄，则应清除；否则，应进行护底防冲。龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截流运输路线和堆放截流材料。从地质条件考虑，该地区坝址河床沙砾石覆盖层深度为410米，局部深槽处最深达31米。因此坝区的河床抗冲刷能力满足要求。在初设阶段，考虑到施工日期的节约，施工环节的压缩，在地基开挖过程中的开挖料可直接堆放在截流戗堤进占部位，又考虑到汛末的可能洪水的行洪问题，龙口位置可初步布置在河槽主流方向。42截流日期和截流设计流量截流日期的选择，应该是既要把握截流时机，选择在最枯流量时段进行；又要为后续的基坑工作和主体建筑物施工留有余地，不致影响整个工程的施工进度。在确定截流日期时应考虑以下要求。截流以后，需要继续加高围堰，完成排水、清基、基础处理等大量基坑工作，并应把围堰或永久建筑物在汛期前抢修到一定高程以上。为了保证这些工作的完成，截流日期应尽量提前。在通航的河流上进行截流，截流日期最好选择在对航运影响最小的时段内。因为截流过程中，航运必须停止，即使船闸已经修好，但因截流时水位变化较大，亦须停航。在北方有冰凌的河流上，截流不应在流冰期进行。因为冰凌很容易堵塞河道或导流泄水建筑物，壅高上游水位，给截流带来极大困难。此外，在截流开始前，应修好导流泄水建筑物，并做好过水准备。如清除影响泄水建筑物运用的围堰或其它设施，开挖引水渠，完成截流所需的一切材料、设备、交通道路的准备等。据上所述，截流日期一般多选在枯水期初，流量已有明显下降的时候，而不一定选在流量最小的时刻。从坝址水文资料可知，该区每年6月份即进入汛期，到10月份结束，结合陵江水利枢纽实际情况，截流日期选在枯水季节11月初，其设计流量采用截流时期内重现期10年，月平均流量1170M3/S，此时，对应下游水位为3922。43截流水力计算431截流水力计算的原理在截流过程中，上游来水量，也就是截流设计流量，将分别经由龙口、分水建筑物及戗堤的渗漏下泄，并有一部分拦蓄在水库中。截流过程中，若库容不大，拦蓄在水库中水量可以忽略不计。对于立堵截流，作为安全因素，也可以忽略经由戗堤渗漏的水量。这样截流时的水量平衡方程为FLCQ式中截流设计流量，CQSM/3分水建筑物的泄流量，L龙口的泄流量可按宽顶堰计算，。FS/3432戗堤高程确定由Q1170，通过查坝址处水位流量关系曲线，有下游水位Z4922即有下游水深H22，设计流量全部底孔下泻时，水深H36,考虑到安全超高的影响，上游戗堤为46，下游戗堤高32M,着立堵龙口宽度的缩窄，龙口流量和泄水建筑物的分流量都在随时间而变化水力平衡方程FLCQ其中；计流量），河道来水量（截流设SM/3。龙口泄流量，；分流建筑物的泄流量，SMLF/3320HGBQSL其中淹没系数查水力学上册表82S流量系数0320385，本工程取。340龙口平均过水宽度，B；M龙口上游水头，OH。当时，查坝址水位流量关系曲线可知SMQ/1703下游水位4922M下游水深21故下游戗堤的高度为H22132M若的来水量全部底孔泄流，底孔进口以上水位可由下式H故上游戗堤的高度为H36146其中为安全超高。1432立堵截流材料的确定对立堵截流，不同的抛投方式及抛投材料，稳定系数是不同的，本工程K中采用的主要截流材料是块石，与之相对应的稳定系数取，计算出的860K块体重量在乘以15为设计采用的块体重量。按下式计算21MAXRGKVD136G其中块石容重，一般块石在26527T/M3,取；1R3/672MT水的容重，取；3/1MT块石折合圆球直径，。D截流设计分区图表41截流材料计算表B（M）VMAX（M/S块体半径块体重量设计重量G设（T）D（M）G（T）1001930154000510001525204017200071000282024502490021500048157526502900034100113102820328004930073955293035400620009305基坑排水在截流戗堤合龙闭气以后，就要排除基坑的积水和渗水，以利开展基坑施工工作。基坑排水工作按排水时间及性质，一般可分为基坑开挖前的初期排水，包括基坑积水、基坑积水排除过程中围堰及基坑的渗水和降水的排除；基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水，包括围堰和基坑的渗水、降水、基岩冲洗及混凝土养护用水的排除等。基坑排水设计工作包括1、排水量的估算，2、抽水设备的选取，3、排水管线的布置等。51一期排水量的估算几坑排水排水量一般以小时排水量为设计计算单位。不同排水量计算如下511初期排水基坑初期排水一般安排在截流，戗堤进占，合龙闭气以后，按排水性质与时间分基坑开挖前的初期排水，包括基坑积水、基坑积水排除过程中围堰及基坑的渗水和降水的排除。初期的排水流量应当根据当地的地质情况，工程等级，工期长短以及施工条件等因素并参考实际工程的经验而定。可用下式表示总排水量基坑积水渗水雨水基坑积水K（基坑积水面积基坑平均水深）V基坑内的积水体积M3T初期排水时间即QK其中Q初期排水流量M3/SK经验系数。K一般采用23，取3基坑内的水位下降速度一般应限制在0515M/D,在本设计当中取08M/D根据已给定的水文气象资料知11月3日为枯水期，故而我们可以将截流的时间暂定于11月初。根据陵江资料图一中各频率最大流量表知对应于频率为5的或然最大瞬时流量值为3900由坝址水位的流量关系曲线查的对应于此流量的SM/3水位是3942M根据下游的立视图可以估算出基坑的水面面积是S67200M2则VSL6720042282240M3故排水时间T3942390/086天初期排水量SMTVQ/6128403512经常性排水5121雨水量的计算雨水量的计算公式HAQJ其中雨水量，；JSM/