某水利工程施工组织设计方案毕业设计

1、 毕业设计（论文）题目 芭蕉河一级shui电站施工组织设计 学生姓名 刘 勇 学号 2006101318 专 业 shui利shui电工程 班级 20061013 指导教师 蔡 宜 洲 评阅教师 完成日期2010年 5 月 28日 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交de论文是本人在导师de指导下独立进行研究所取得de研究成果。除了文中特别加以标注引用de内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写de成果作品。本人完全意识到本声明de法律后果由本人承担。作者签名：_ 2010年 月 日 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文de规定，同意学校保留并向

2、有关学位论文管理部门或机构送交论文de复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文de全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密 ，在_年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“”）作者签名: _ 2010年 月 日 导师签名: _ 2010年 月 日 芭蕉河一级shui电站施工组织设计学 生：刘勇指导教师：XXXXX大学 shui利与环境学院摘要：本设计是对芭蕉河一级shui电站工程进行施工组织设计，采用de枯shui期围堰挡shui（P10%）方案，主要内容有

3、工程相关deshui文、地质条件资料，施工导流、截流计算，基坑排shui、下闸蓄shui，施工工厂设施及施工总进度。其中导流包括导流方式de确定，选定方案de导流计算；截流主要采取de是三曲线法进行shui力计算；基坑排shui、下闸蓄shui主要是对各种排shui量和蓄shui量进行了计算；其中重点进行施工导流和围堰结构设计，围堰工程是施工重点对土工膜心墙围堰进行详细de施工方案设计，采用de是枯shui期围堰挡shui，隧洞导流，第一个汛期坝体临时断面拦洪渡汛方案，并完成导截流建筑物图及施工布置图。Abstract: This design is carried out Bajiaohe

4、first hydropower project construction organization design, with the dry season Cofferdam (P = 10%) programs, mainly in engineering-related hydrological and geological conditions information, construction of diversion, closure calculations, basedpit drainage, water gates, plant facilities and constru

5、ction general construction schedule.One way of diversion, including the identification of diversion, diversion calculation of selected programs; closure of major curve to the three hydraulic calculation method; foundation drainage, water main is under the gate and the storage capacity of various dis

6、placement was calculated; The focus for structural design of construction diversion and cofferdam, cofferdam construction project is focused on the geomembrane core wall construction cofferdam detailed design, use of the dry season Cofferdam, diversion tunnel, the first of a flood dambody the tempor

7、ary section Lanhong Flood Control program, and complete closure of the building plans and construction guide layout.关键词： 截流 shui力计算 隧洞导流 围堰 土工膜Keywords：Closure Hydraulic calculation Diversion tunnel Cofferdam Geomembrane HYPERLINK l _Toc8984 前言 PAGEREF _Toc8984 2 HYPERLINK l _Toc28976 1 施工组织设计 PAGER

8、EF _Toc28976 3 HYPERLINK l _Toc17764 1.1 施工条件 PAGEREF _Toc17764 4 HYPERLINK l _Toc4674 1.1.1 对外交通 PAGEREF _Toc4674 4 HYPERLINK l _Toc104 1.1.2 工程条件 PAGEREF _Toc104 4 HYPERLINK l _Toc25637 1.1.3 shui文气象条件 PAGEREF _Toc25637 6 HYPERLINK l _Toc22994 1.1.4 地形地质条件 PAGEREF _Toc22994 7 HYPERLINK l _Toc6446

9、1.1.5 外来物资供应、shui、电和施工通讯条件 PAGEREF _Toc6446 8 HYPERLINK l _Toc13745 1.1.6 天然建筑材料 PAGEREF _Toc13745 8 HYPERLINK l _Toc25103 1.2 施工导流 PAGEREF _Toc25103 9 HYPERLINK l _Toc25141 1.2.1 导流标准和导流时段 PAGEREF _Toc25141 9 HYPERLINK l _Toc28984 1.2.2 导流方式 PAGEREF _Toc28984 13 HYPERLINK l _Toc30781 1.2.3 导流方案de选择

10、 PAGEREF _Toc30781 13 HYPERLINK l _Toc24498 1.2.4 导流建筑物设计 PAGEREF _Toc24498 19 HYPERLINK l _Toc10679 1.2.5 导流建筑物施工 PAGEREF _Toc10679 21 HYPERLINK l _Toc10418 1.2.6 截流与基坑排shui PAGEREF _Toc10418 23 HYPERLINK l _Toc14865 1.2.7 下闸蓄shui措施 PAGEREF _Toc14865 24 HYPERLINK l _Toc10932 1.3 料场选择与开采 PAGEREF _To

11、c10932 25 HYPERLINK l _Toc15228 1.3.1 土、石料需求总量de确定 PAGEREF _Toc15228 25 HYPERLINK l _Toc11838 1.3.2 料场选择 PAGEREF _Toc11838 26 HYPERLINK l _Toc16150 1.3.3 料场规划 PAGEREF _Toc16150 28 HYPERLINK l _Toc2020 1.3.4 料场开采 PAGEREF _Toc2020 30 HYPERLINK l _Toc22375 1.4 主体工程施工 PAGEREF _Toc22375 31 HYPERLINK l _T

12、oc22343 1.4.1 大坝施工 PAGEREF _Toc22343 31 HYPERLINK l _Toc2016 1.4.2 溢洪道施工 PAGEREF _Toc2016 34 HYPERLINK l _Toc13085 1.4.3 引shui隧洞施工 PAGEREF _Toc13085 35 HYPERLINK l _Toc20795 1.4.4 厂房、开关站施工 PAGEREF _Toc20795 36 HYPERLINK l _Toc21137 1.5 施工交通运输 PAGEREF _Toc21137 37 HYPERLINK l _Toc18923 1.5.1 对外交通运输 P

13、AGEREF _Toc18923 37 HYPERLINK l _Toc1653 1.5.2 场内交通运输 PAGEREF _Toc1653 41 HYPERLINK l _Toc27392 1.6 施工工厂设施 PAGEREF _Toc27392 41 HYPERLINK l _Toc10517 1.6.1 砂石加工系统 PAGEREF _Toc10517 41 HYPERLINK l _Toc15653 1.6.2 混凝土拌和系统 PAGEREF _Toc15653 44 HYPERLINK l _Toc8632 1.6.3 其它施工工厂 PAGEREF _Toc8632 46 HYPER

14、LINK l _Toc11945 1.6.4 风、shui、电及施工通讯 PAGEREF _Toc11945 46 HYPERLINK l _Toc16653 1.7 施工总布置 PAGEREF _Toc16653 48 HYPERLINK l _Toc25261 1.7.1 布置条件和原则 PAGEREF _Toc25261 48 HYPERLINK l _Toc9749 1.7.2 布置规划 PAGEREF _Toc9749 49 HYPERLINK l _Toc2803 1.7.3 土石方平衡与堆、弃渣场地规划 PAGEREF _Toc2803 50 HYPERLINK l _Toc59

15、63 1.7.3 施工房建 PAGEREF _Toc5963 51 HYPERLINK l _Toc10459 1.7.4 施工占地 PAGEREF _Toc10459 52 HYPERLINK l _Toc23062 1.8 施工总进度 PAGEREF _Toc23062 52 HYPERLINK l _Toc14224 1.8.1 编制原则和依据 PAGEREF _Toc14224 52 HYPERLINK l _Toc8910 1.8.2控制工期 PAGEREF _Toc8910 53 HYPERLINK l _Toc4224 1.8.3 施工总进度安排 PAGEREF _Toc4224

16、 53 HYPERLINK l _Toc18902 1.8.4施工强度和劳动力 PAGEREF _Toc18902 56 HYPERLINK l _Toc9349 1.9 主要技术供应 PAGEREF _Toc9349 56前言工程属等中型工程，工程枢纽由混凝土面板堆石坝、左岸岸边开敞式溢洪道、左岸放空洞、右岸引shui隧洞、地面厂房及升压站等组成，电站装机2台，总装机容量30MW，多年平均发电量0.901亿kWh，保证出力5.1MW，增加下游梯级电量0.085亿kWh。枢纽主要工程量：土石方开挖79.3万m3，土石方填筑230.4万m3，混凝土10.12万m3，帷幕灌浆1.33万m。施工导流

17、采用左岸隧洞导流，总工期40个月。工程静态总投资27404万元，总投资29126万元。1 施工组织设计TOC o 1-3 h u 1.1 施工条件1.1.1 对外交通 芭蕉河一级shui电站位于湖北省恩施土家族苗族自治州鹤峰县境内de芭蕉河上，县城容美镇经北佳镇至坝址上游芭蕉坡现有公路里程38km，其中县城至两河口13km为省级公路，两河口至北佳镇19km为县乡级公路，北佳镇至坝址上游芭蕉坡6km为乡村简易公路。坝址不通公路。 正在修建de芭蕉河二级shui电站上距芭蕉河一级坝址7.6km，其间不通公路，但二级电站至县城de对外交通干道现已贯通，公路里程3.5km。1.1.2 工程条件 芭蕉河

18、一级shui电站工程枢纽由混凝土面板堆石坝、左岸开敞式溢洪道、左岸放空洞、右岸引shui隧洞及地面厂房和开关站等组成。混凝土面板堆石坝坝顶高程651.3m，最大坝高115.3m，顶宽8.0m，坝轴线长285.4m，上下游坝坡1:1.4。溢洪道布置在左岸坝肩，为2孔11m16m(宽高)开敞式表孔，堰顶高程631.5m，最大下泄流量3400m3/s。放空洞由导流隧洞改建而成，放空管埋于导流洞永久堵头之中，管径2.0m，管中心高程546.5m，最大下泄流量110.2m3/s。引shui系统布置在右岸，由进shui口、压力隧洞、高压隧洞和岔管组成，全长462.9m，进口底板高程606.0m，压力隧洞及

19、高压隧洞内径3.8m，岔管内径2.6m，分别采用钢筋混凝土、钢板及混凝土组合衬砌。厂房装机2台，单机容量15MW，总装机容量为30MW，主厂房尺寸为33.5m15.4m31.6m（长宽高）。开关站布置在厂房上游侧，地面高程551.35m，面积58.0m48.0m（长宽）。主体工程土石方明挖73.51万m3，石方洞挖5.82万m3，土石方填筑230.43万m3，混凝土10.37万m3。各建筑物主要工程量见表8.1-1。表1.1-1 主 要 工 程 量 表项 目土石明挖(万m3)石方洞挖(万m3)土石填筑(万m3)混凝土(万m3)钢筋钢材(t)金属结构(t)帷幕灌浆(m)固结灌浆(m)回填灌浆(m

20、2)砖(万块)大坝29.910.08227.671.911934132542046溢洪道35.365.241936320694放空洞0.050.07228引shui隧洞2.600.840.997709339101385厂房及开关站2.451.201.385701118.0小 计70.320.97228.879.595438424132546650138518.0导 流3.194.851.560.782201351625合 计73.515.82230.4310.375658559132546650301018.0 芭蕉河二级电站坝址上距本工程坝址7.6km，shui库正常蓄shui位543.5m

21、，电站装机8000kW，目前该电站即将建成投产，芭蕉河一级电站de施工应尽可能减少对二级电站正常运行de影响。1.1.3 shui文气象条件.1 shui文条件 坝址控制流域面积303.4km2，多年平均流量为12.6m3/s，多年平均径流量3.97亿m3。洪shui主要由暴雨形成，流域每年4月进入汛期，年最大洪shui均发生在59月，其中68月为主汛期，一次洪shui过程为2d左右，峰型多以双复峰为主，10月退出汛期， 11月次年3月为枯shui期。 芭蕉河流域无实测shui文资料，邻近溇shui干流鹤峰站为坝址设计洪shuide依据站，该站控制流域面积647.3km2，坝址洪shui采用面

22、积比de2/3次方推算获得19601998年共39年资料。坝址施工时段频率洪shui成果见表1.1-2。表1.1-2 施工时段频率洪shui成果表 单位：m3/s时段频率(%)1251020全年25002080154011507844月2912555月5494806月82172411.13.3114711076.611.14.3022218514710.164.1517414110710.14.30313250187.2 气象条件 工程所在地区属北亚热带暖湿季风气候区，雨量充沛，气候温和。多年平均气温15.4，极端最高气温40.7，极端最低气温-10.1。流域多年平均降雨量1986.4mm，年

23、内降雨主要集中在410月，约占全年降雨量de85.6%。 坝址气象要素见表1.1-3。表1.1-3 坝 址 气 象 要 素 表序号项目单位数量备注1降雨量坝址以上流域多年平均降雨量mm1986.4鹤峰站以上流域多年平均降雨量mm1770.62气温鹤峰气象站资料多年平均气温15.4极端最高气温40.7极端最低气温-10.13蒸发多年平均蒸发量mm1000.54风速多年平均风速m/s0.6历年最大风速m/s14.01.1.4 地形地质条件工程所在河段位于柳月坪与芭蕉湾之间，长约1.5km，河谷为深切de“V”型峡谷，河流平面上大致呈弓形，常shui位547.50535.50m，河面宽度1040m，

24、河床坡降8，覆盖层厚度35m，河谷两岸山体雄厚，岸坡陡峻，岸坡自然坡角3560，受结构面控制，悬崖峭壁随处可见。坝段位于八字山背斜南东翼，出露地层为志留系下统龙马溪组（S1ln）和罗惹坪组（S1lr），段内无大de断裂通过，构造较简单，岩层以单斜为主，产状N3550E，SE3050，主要岩性为条带状砂岩、石英砂岩和泥质粉砂岩。工程所在地区为高山峡谷地形，坝址河谷狭窄，两岸岸坡较陡，施工场地只能利用坝址下游左岸1.6kmde落山坝较平缓开阔de阶地及河滩地，以及进场公路沿线de局部较开阔地带；弃碴场利用坝址上游de柳月坪阶地；施工布置条件较差。1.1.5 外来物资供应、shui、电和施工通讯条件

25、工程所需shui泥部分由鹤峰县shui泥厂供应，大坝所用shui泥由石门shui泥厂供应，钢材由武钢供应，木材、火工材料、油料、房建材料、生活物资等从当地采购。施工期生产、生活用shui从芭蕉河取shui，shui质满足用shui要求。施工用电结合永久输电线路，从芭蕉河二级电站接线，线路等级10kV，输电线路长度约6km。工程对外通讯，结合电站调度运行要求，由鹤峰县城架设通信电缆至施工场区，场区内部通讯以无线通讯为主。1.1.6 天然建筑材料工程所在河段无天然砂砾料可供利用，本阶段重点勘察了3个石料场。芭蕉湾石料场位于坝址下游1.8km左岸de落山坝村后山，分布高程550.0820.0m,料场

26、基岩裸露，残坡积覆盖层稀薄，出露地层为志留系中统纱帽组（S2s）、泥盆系中统云台观组（D2y）和二迭系下统（P1）地层，岩体风化较浅，岩性坚硬。石料总储量780.0万m3，可作为本工程坝体堆石料de主要料源。芭蕉坡石料场位于坝址上游约1.5km左岸，分布高程700.0800.0m,料源层为奥陶系下统红花园组（O1h）灰黑色厚层巨厚层灰岩，料场基岩裸露，覆盖层稀薄，储量165.6万m3；鱼儿泉石料场位于坝址下游3.8km左岸鱼背状山脊，分布高程560.0810.0m,剥离层厚度4m左右，料源地层为二迭系下统茅口组（P1m）灰岩，总储量313.5万m3。两料场料源均为质地较纯净de灰岩，可作为本工

27、程混凝土骨料料源。坝址附近土料较少，白果堡土料场位于北佳镇至柳月坪新修简易公路旁，距坝址约4.5km，储量约3万m3，土料属风化坡积土，粗颗粒含量偏高，质量不够理想。1.2 施工导流1.2.1 导流标准和导流时段1.2.1.1 导流标准 芭蕉河一级shui电站为等中型工程，混凝土面板堆石坝为3级建筑物，根据shui利shui电工程施工组织设计规范SDJ33889de规定，相应导流建筑物级别为5级，采用土石围堰结构时，导流建筑物设计洪shui标准为510年一遇，当坝前拦洪库容在0.11.0亿m3时，坝体施工期临时渡汛洪shui标准为50100年一遇。.2 导流时段de选择 芭蕉河属山溪性河流，洪

28、枯流量变化较大，流域洪shui主要由降雨形成，每年4月进入汛期，68月为洪shui多发季节。对坝址19601998年共39年洪shui系列资料进行统计，坝址各月发生年最大洪shuide情况见表8.2-1。表8.2-1 坝址年最大洪shui发生月份统计表月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月月最大洪 eq oad(水流量,)(m3/s)30.879.084.5227.0527.0766.01180.01040.0444.0244.0155.041.7年最大洪shui发生次数(次)0000491772000 eq oad(百分比,)(%)000010.323.143.617.9

29、5.1000 根据表8.2-1中de统计结果，提出11月1日次年3月31日、11月1日次年4月30日、10月16日次年4月15日、10月1日次年4月30日及全年5个导流时段进行分析比较，各时段de施工频率洪shui见表1.1-2。 经施工总进行安排，一个枯shui时段内难以将坝体经济断面抢至100年一遇拦洪渡汛高程，需利用56月进行坝体拦洪断面de施工。从表8.1-2中可以看出，5、6月份年最大洪shui发生次数虽较多，但洪shui峰值却不大，参照类似土石坝de施工经验，可利用56月份作为拦洪过渡期抢筑坝体拦洪断面，拦洪过渡期内要求5月底坝体经济断面与全年50年一遇拦洪shui位607.26m

30、齐平，6月中旬达到全年100年一遇拦洪高程615.3m。坝体de填筑强度以5月底坝体拦挡全年50年一遇洪shui为控制，不同导流时段坝体填筑强度见表1.2-2。表1.2-2 不同导流时段坝体填筑强度表导流时段11月1日次年3月31日11月1日次年4月30日10月16日次年4月15日10月1日次年4月30日坝体施工时段11月1日次年6月15日11月1日次年6月15日10月16日次年6月15日10月1日次年6月15日施工时间7.5个月7.5个月8.0个月8.5个月坝体填筑强 度(万m3/月)月平均15.4515.4514.2613.24月最大19.3119.3117.8316.55 经对本工程料场

31、开采和坝料上坝条件进行分析，除导流时段11月1日次年3月31日、11月1日次年4月30日de坝体填筑强度略显偏大外，其余时段de填筑强度相对于本工程de施工条件均比较合理。 针对同一种导流隧洞洞径7.0m9.0m（宽高），对各导流时段de10年一遇洪shui进行shui力学计算，计算成果列于表1.2-3。表1.2-3 不同导流时段shui力学计算成果表隧洞尺寸1条7.0m9.0m（宽高）导流标准时段11月1日次年3月31日11月1日次年4月30日10月16日次年4月15日10月1日次年4月30日全年频率p=10%p=10%p=10%p=10%p=10%导流流量(m3/s)11018514125

32、01150最大下泄流量(m3/s)110185141250656.5上游shui位(m)551.13553.35552.20555.15583.78上游围堰堰顶高程(m)552.2554.4553.1556.2586.0最大堰高(m)12.214.413.116.246.0 根据shui力学计算成果，当选用全年不过shuide导流时段时，上游围堰高度达46.0 m，导流隧洞洞线长度将增加近120.0m，而面板坝坝高也仅115.3 m，导流工程投资明显与主体工程规模不相称。对于各枯shui时段，由于本工程考虑利用56月作为拦洪过渡期进行坝体拦洪断面de填筑，且坝体各月de上升高程主要由填筑强度控

33、制，导流时段往后延长对增加施工时间，降低填筑强度已无实际意义，导流时段往前延展虽可争取一部分坝体拦洪断面de施工时间，但由于9、10月为汛末，相应de施工导流流量量级增加较快，必然会导致导流建筑物规模和工程截流难度de增加。因此，经过分析现场施工条件和可能达到de施工强度，在满足施工总进度要求de前提下，为节省导流工程投资，降低导流工程规模，导流时段选择为枯shui时段10月16日次年4月15日。1.2.1.3 导流流量de选择 对于选定de导流时段10月16日次年4月15日，其10年一遇洪峰流量为141m3/s，5年一遇洪峰流量为107 m3/s，流量相差34m3/s，当导流隧洞洞径为7.0

34、m9.0m（宽高）时，两者上游围堰高度相差仅1m，为安全计，导流流量采用时段10年一遇洪峰流量141 m3/s。 由于本工程拦河坝为混凝土面板堆石坝，拦洪库容介于0.11.0亿m3之间，考虑坝体临时拦洪渡汛时，下游7.6kmde芭蕉河二级电站及下游11kmde鹤峰县城防洪安全，坝体临时渡汛洪shui标准采用全年100年一遇,洪峰流量2500 m3/s。1.2.2 导流方式 本工程坝址河谷形状系数为2.53，属狭窄形河谷，施工导流采用河床一次拦断，旁侧隧洞导流de导流方式。1.2.3 导流方案de选择1.2.3.1 导流方案de拟定 根据坝址区地形地质条件和工程枢纽布置特点，本阶段拟定两种可能d

35、e导流方案进行比选。 方案一：枯shui期围堰挡shui，隧洞导流，第一个汛期坝体临时断面拦洪渡汛方案。该方案导流隧洞布置在左岸，全长688.896m，隧洞采用城门洞型，断面尺寸7.0m9.0m(宽高)，进口底板高程546.00m，出口底板高程542.50m，纵坡i=0.005217。第一个枯shui期由围堰挡shui，经shui力学计算，当Q=141 m3/s时，上游shui位552.08m，相应de上游围堰堰顶高程553.1m；汛期由坝体临时断面拦洪渡汛，渡汛标准为100年一遇，经调洪演算，求得拦洪shui位为613.43m，拦洪库容0.29亿m3，坝体拦洪高程615.3m，shui力学计

36、算成果见表8.2-4。经施工总进度安排，坝体全断面施工，填筑总方量169.49万m3，一个枯shui期难以完成；采用经济断面拦洪，坝体填筑总方量97.78万m3，5月底达到607.3m，6月中旬达到615.3m，月平均填筑强度14.26万m3，经对施工布置，施工道路、料场开采条件及施工方法进行研究，这一强度完全可以做到。表1.2-4 方案一shui力学计算成果表项 目单位第1个枯shui期第1个汛期备 注设计标准时段10月16日次年4月15日全年全年洪shui重现期年1050100洪峰流量m3/洪建筑物泄流方式导流隧洞导流隧洞过shui断面尺寸m7.09.0（宽高）7

37、.09.0（宽高）城门洞型进口高程m546.0546.0出口高程m542.5542.5洞 长m688.896688.896泄洪指标下泄流量m3/s141841.3885.5拦洪库容亿m30.220.29上游shui位m552.08607.26613.43最大流速m/s4.1414.2915.04挡shui建筑物特性 拦洪方式上游围堰坝体经济断面拦洪顶部高程m553.1609.0615.3最大高度m13.173.079.3坝体建基面高程536.0m最大顶长m59.0136.0174.0 施工程序安排： 第1年1月开始导流隧洞de开挖，10月初具备过流条件，10月中旬截流，修建上下游土石围堰，同期

38、进行河床常shui位以下坝基开挖和趾板混凝土浇筑，11月中旬开始坝体填筑，第2年5月底坝体经济断面抢至与全年50年一遇拦洪shui位607.26m齐平，6月中旬经济断面上升至全年100年一遇拦洪高程615.3m。第2年6月中旬至第3年2月对经济断面下游坝体进行填平补齐，第2年10月中旬第3年3月中旬完成一期面板混凝土de浇筑，第3年3月9月坝体全断面上升至648.5m高程，10月开始二期面板混凝土de施工，12月底完成；导流洞于第4年1月底下闸封堵，shui库进行蓄shui。4月底机组投产发电。坝体经济断面及填筑程序示意见图1.2-1。 1.2-1 方案一：坝体经济断面及填筑示意图 方案二：枯

39、shui期围堰挡shui，隧洞导流，第一个汛期坝体过shui，第二个汛期坝体拦洪渡汛方案。 对于该方案研究了两种可能de情况： 第一种情况：第一个汛期坝体全断面上升至567.5m高程后保护过shui，第二个汛期坝体全断面上升至全年100年一遇拦洪高程615.3m，月平均填筑强度控制在14万m3/月左右，经shui力学计算，所需导流隧洞断面尺寸与方案一相同，为7.0m9.0m（宽高），坝体拦洪渡汛高程615.3m。第二种情况：为研究缩小导流隧洞洞径de可能性，第二个汛期坝体采用经济断面拦洪渡汛，坝体填筑强度要求同第一种情况，经shui力学计算，所需导流隧洞断面尺寸为5.5m7.0m（宽高），坝体

40、拦洪渡汛高程627.00m。 经施工总进度安排，两种情况de坝体完建工期相同，但第一种情况de导流工程费用比第二种情况de导流工程费用多340万元，因此本阶段以第二种情况参与导流方案de比较，并分述如下：导流隧洞洞线布置与方案一相同，断面尺寸为5.5m7.0m（宽高），城门洞型，进口底板高程546.0m，出口底板高程542.5m，纵坡i=0.005217。shui力学计算成果见表8.2-5。表1.2-5 方案二shui力学计算成果表项 目单位第1个枯shui期第1个汛期第2个汛期设计标准时段10月16日次年4月15日全年全年全年全年洪shui重现期年10205050100洪峰流量m3/s141

41、1540208020802500泄洪建筑物泄流方式导流隧洞导流隧洞+临时坝体导流隧洞过shui断面尺寸m5.57.0（宽高）导流洞5.57.0坝体过流前沿宽度77.0m5.57.0（宽高）进口高程m546.0导流洞 546.0坝 体 567.5546.0出口高程m542.5542.5542.5洞 长m688.896688.896688.896泄洪指标下泄流量m3/s141311/1150（导流洞/坝体）319/2688（导流洞/坝体）496.7518.7拦洪库容亿m30.040.050.350.43上游shui位m553.87573.81575.21618.39624.35最大流速m/s3.9

42、68.65/17.15（导流洞/坝体）8.87/19.40（导流洞/坝体）13.8114.42挡shui建筑物特性 拦洪方式上游围堰坝体过shui坝体经济断面拦洪顶部高程m554.9567.5621.00627.00最大高度m14.933.085.091.0最大顶长m63.077.0192.0222.0 施工程序安排： 第1年10月16日第2年4月15日：导流洞于第1年10月底建成通shui，10月中旬截流，随即修建上下游围堰，同时完成坝基开挖，趾板混凝土浇筑，坝体全断面上升至567.5m高程，并做好坝面过shui保护，该时段完成坝体填筑方量约54万m3。 第2年4月16日9月30日：坝面过s

43、hui，不考虑坝体施工。 第2年10月1日第3年6月15日：完成坝体过shui后de清淤修补，随即开始坝体经济断面de填筑，第3年6月15日前坝体经济断面上升至拦洪渡汛高程627.00m，期间完成坝体填筑方量114万m3。 第3年6月16日11月30日：完成经济断面下游de填平补齐，坝体全面上升至648.5m高程，填筑方量54万m3。 第3年12月第4年5月：进行坝前清淤和面板混凝土de浇筑，5月底面板浇完。届时永久泄洪建筑物已建成，洪shui不再威胁大坝de安全，导流隧洞于6月底下闸封堵。shui库开始蓄shui，7月底机组投产发电。坝体经济断面及填筑程序示意见图1.2-2。 1.2-2 坝

44、体经济断面及填筑程序示意图1.2.3.2 导流方案de比较 两方案技术指标比较见表1.2-6，工程量及投资比较见表1.2-7。表1.2-6 导流方案技术指标比较表项目单位方案一方案二备注导流隧洞尺寸m7.09.05.57.0城门洞型最大堰高m13.114.9设计标准为时段10年一遇坝体过shui保护不过shui过shui保护拦洪渡汛临时断面设计标准全年100年一遇全年100年一遇设计流量m3/s25002500临时断面高程m615.3627.0最大断面高度m79.391坝基建基面高程536.0m高峰月平均填筑强度万m3/月14.2614.25发电工期月4043表1.2-7 导流方案工程量及投资

45、比较表项 目单位方案一方案二开 挖土石方明挖m33188028865石方洞挖m34854331006填 筑粘土填筑m312981434垫层m3365442土石填筑m31396318915混凝土衬砌混凝土m346903839封堵混凝土m3981643喷护混凝土m321021768坝体过shui防护混凝土m38565土工防渗膜m2806957钢 筋t220174钢 材t135100回填灌浆m216251378投 资万元12651213通过上述比较可知：方案一直接抢筑临时断面拦洪渡汛，施工简单可靠，而方案二第1汛采用坝体保护过shui，坝面最大单宽流量14.9m3/(s.m)，坡面最大流速达17.1

46、5m/s，过shui保护难度较大。方案一虽导流工程投资略高，但其发电工期较方案二可提前3个月，发电效益较显著。因而本阶段导流方案推荐采用方案一。1.2.4 导流建筑物设计1.2.4.1 导流隧洞 根据坝址地形地质条件及工程枢纽布置特点，导流隧洞只能布置在左岸，分进口明渠扩散段、洞身段及出口明渠扩散段三部分。进口明渠扩散段轴线长50.3m，两侧以6扩散角对称向上游扩散,最小底宽7.0m，底板高程546.0m，为一平坡明渠。洞身段全长688.896m，其中进口喇叭口段长12.0m，顶拱采用椭圆曲线，曲线方程为。其后设置封堵闸门井，闸门井段长6.0m，封堵闸门采用滑动平板钢闸门，井内组装，闸门竖井平

47、台高程570.00m。洞身标准断面7.0m9.0m（宽高），城门洞型，过shui面积58.88m2，隧洞在桩号0+096.9820+179.629m段设置弯道，转弯半径105.0m，转角450554.43。 出口明渠扩散段轴线长26.1m，以6扩散角对称向下游扩散，最小底宽7.0m，底板高程542.50m，为平坡明渠。 导流隧洞经初期导流和坝体渡汛两个阶段，历时两年零4个月，最高运行shui位613.43m，洞内最大流速15.04m/s。导流隧洞穿过de岩层为志留系下统龙马溪组和罗惹坪组砂页岩，大部分洞段岩体基本质量级别为级，构造简单，仅进出口段穿越F2、F1断层，根据导流隧洞运行特点和地质条

48、件，进口洞身段50m（含喇叭口段和闸门井段）和出口洞身段90m采用全断面钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度60cm，其余部位底板浇30cm厚混凝土，顶拱和侧墙挂网喷15cm厚混凝土。出口明渠段岩体较软弱，崩解性强，为防止表面岩体崩解风化失稳而堵塞导流洞，运行shui位以下采用30cm厚钢筋混凝土薄衬，运行shui位以上采用挂网喷15cm厚混凝土。导流隧洞出口底板距河底高差6.0m，shui流出洞流速较大，为防止出流对隧洞出口岸坡造成冲刷破坏，对该部位de岸坡采用钢筋笼护底保护。1.2.4.2 上游围堰受导流隧洞进口布置de制约，上游围堰de布置空间极为有限，加上隧洞进口距河底高差3.54.0m，河床覆盖

49、层厚24m，工程截流后难以保证浆砌石围堰de干地施工，施工难度较大，为缩短临建工程工期，尽快进入主体工程de施工，上游围堰采用土工膜心墙堆石围堰，堰顶高程553.1m，最大堰高13.1m，堰顶宽6.0m，迎shui面边坡1:2.0，背shui面边坡1:1.5。基础覆盖层厚度小于5.0m，主要由砂卵砾石和崩积、洪积巨块石混合而成，防渗性能较差，对覆盖层采用抽槽至基岩回填粘土de方式进行处理。由于工程区土料匮乏，且质量较差，为保证围堰de防渗性能，围堰采用土工膜心墙防渗。1.2.4.3 下游围堰 下游围堰结构型式与上游围堰相同。为保证引shui隧洞和厂房全年施工，下游围堰设计洪shui标准采用全年

50、10年一遇，洪峰流量为1150m3/s，经调洪演算，并考虑芭蕉河二级shui库de壅高，求得下游shui位为545.0m，相应de围堰堰顶高程545.5m，堰顶宽6.0m，迎shui面边坡1:2.0，背shui面边坡1:1.5，最大堰高11.5m。1.2.5 导流建筑物施工1.2.5.1 导流隧洞施工 a) 基本情况 导流隧洞全长688.896m，设计断面为7.0m9.0m（宽高）城门洞型，混凝土衬砌段、混凝土喷护段de开挖断面分别为8.2m10.2m（宽高）、7.3m9.45m（宽高）城门洞型，进出口明挖量3.05万m3，洞挖量4.85万m3，衬砌混凝土0. 47万m3，钢筋混凝土喷护0.2

51、1万m3。 导流隧洞施工安排9个月完成，由于洞线较长，工期紧，需开设一施工支洞，由三个工作面同时掘进。 b) 进出口石方明挖 进出口石方明挖采用先预裂后松动，由上而下、由外至内分层分段进行开挖，预裂孔和松动爆破孔采用YQ-100型潜孔钻钻孔，毫秒微差爆破，3m3装载机装15t自卸汽车运往上游柳月坪弃渣场。 c) 石方洞挖 洞身开挖分上下两台阶钻孔，全断面开挖，用气腿钻钻孔，周边光面爆破，1.7m3侧卸式装岩机装10t自卸汽车运往下游指定备料场。 d) 混凝土浇筑 洞身混凝土浇筑，采用人工立模，5t自卸汽车运混凝土转混凝土泵压送入仓，插入式振捣器振实。 e) 混凝土喷护 洞身顶拱和侧墙de混凝土

52、喷护，采用HP-74型混凝土喷射机分三层喷护。1.2.5.2 上下游围堰施工 a) 基本情况 上下游围堰均采用土工膜心墙堆石围堰，砂砾石基础采用抽槽回填粘土防渗，土石方填筑量1.56万m3。 上下游围堰安排1个月完建。 b) 围堰施工 覆盖层抽槽采用1m3反铲开挖，粘土用量较小，可预先备料，由10t自卸汽车运至现场抛填，堆石体采用3m3装载机装15t自卸汽车运料上堰，推土机平料，10t振动碾碾压，土工膜由人工现场铺装。1.2.6 截流与基坑排shui.1 截流 a) 截流时间和截流流量 根据施工总进度安排，为保证坝体第2年6月底以前能填筑至100年一遇拦洪高程，工程截流宜愈早愈好，综合芭蕉河流

53、域deshui文特性，最终选定截流时间为10月中旬，截流流量为10月份10年一遇月平均流量20m3/s。 b) 截流方式 根据坝区施工道路布置和抛投料de堆积场地，采用由左岸向右岸单向立堵进占方式，先截上游围堰，戗堤高程548.10m，顶宽10m，上下游边坡1:1.3。 经截流shui力学计算，龙口最大落差1.42m，最大流速2.99m/s，抛投体最大块石粒径0.35m，最大重量60kg。1.2.6.2 基坑排shui 在上下游围堰截流、加高、培厚、闭气完成后，进行基坑排shui，排shui量包括基坑积shui、堰身及覆盖层渗shui，覆盖层含shui及排shui过程中可能de降shui。排s

54、hui总量5.50万m3，采用排shui容量0.21m3/s，3天内排完。 经常性排shui，由于上下游围堰de防渗系统均直接与基岩相接，渗shui量小，因而经常性排shui仅考虑降雨和施工弃shui，厂房上游冲沟汇shui面积较大，施工期间设排shui沟将雨shui直接引至下游围堰以外。经计算，日排shui总量3.14万m3，采用排shui容量0.36m3/s。 排shui泵站设在上下游土石围堰de堰脚处，共选用5台IS200-150-250A型shui泵。1.2.7 下闸蓄shui措施 为保证顺利下闸，在导流隧洞进口设置闸门竖井，井顶高程满足闸门在井内组装de要求，定为570.00m，闸门

55、de设计shui头按20年一遇洪shui标准，流量为1540m3/s，shui库de起调shui位为631.5m，经计算，闸门de设计shui位为639.54m，中心shui头89.0m。 导流隧洞封堵门为滑动平板钢闸门，闸门及埋件总重135 t。 根据施工总进度de安排，大坝于第3年12月底浇完面板混凝土，届时永久泄shui建筑物已具备泄洪条件，汛期洪shui不再威胁大坝de安全，为早日发电，下闸时间选在第4年1月下旬，下闸流量选用1月份10年一遇月平均流量4.27m3/s，下闸shui位546.6m。 本工程初期发电shui位为616.00m，相应库容3200万m3，蓄shui计算中不考虑

56、下游de供shui要求，根据推算de芭蕉河一级坝址19601997年共38年月平均径流资料统计，蓄shui保证率按80%计算，可于4月下旬蓄到初期发电shui位。1.3 料场选择与开采1.3.1 土、石料需求总量de确定.1 石料需求量本工程拦河大坝采用混凝土面板堆石坝，堆石填筑总方量227.67万m3，由10种不同要求de料物构成，坝体各区de材料要求及工程量见表1.3-1，经估算，坝体填筑需石料172.84万m3（自然方），其中灰岩料12.28万m3；砂岩料160.56万m3；工程混凝土总量为10.37万m3，骨料采用灰岩人工轧制而成，需要de石料为11.52万m3（自然方）。因此本工程石

57、料需求总量为184.36万m3（自然方），其中砂岩160.56万m3，灰岩23.80万m3。表8.3-1 坝料分区工程量及技术要求坝料分区编号工程量(万m3)填筑材料及来源最大粒径（mm）铺层厚度（cm）备注垫层区2A5.65级配灰岩料，由料场开采经破碎加工制成80402B0.28级配灰岩料，由料场开采经破碎加工制成4020过渡区3A10.03料场开采de灰岩料30040含坝顶石料主 堆石 区3B111.68料场开采de砂岩料600803C35.99利用开挖石碴600803D52.03料场开采de砂岩、粉砂岩料60080护坡区F4.33坝面超径大块石抛石区3E2.58料场开采de超径石8001

58、50盖重区1A2.98粘质土1B2.12利用开挖石碴.2 土料需求量大坝坝前粘土铺盖工程量为2.98万m3，围堰土料填筑量0.13万m3，土料总需求量为3.11万m3。 料场选择.1 石料场选择由于坝址及周围地区无天然砂砾石料可资利用，大坝堆石料和混凝土骨料均需从石料场开采。本阶段共勘探了三个石料场，分别为芭蕉坡灰岩料场、芭蕉湾砂岩料场和鱼儿泉灰岩料场。3个料场de位置、岩性、储量及开采运输条件等特性指标见表1.3-2。通过上述分析可看出，芭蕉湾料场de储量和质量满足大坝主堆石区料物de设计要求，且开采运输条件较好，上坝运距较近。因此，大坝主堆石料场选用芭蕉湾砂岩料场。表1.3-2 石料场综合

59、特性比较表项目芭蕉坡料场芭蕉湾料场鱼儿泉料场料场位置坝址上游左岸1.5km坝址下游左岸1.8km坝址下游左岸3.8km料场高程(m)700.00800.00550.00820.00560.00810.00自然坡度20254555上游侧（西侧）反向坡4570下游侧（东侧）顺向坡3840储量（万m3）165.6780.0313.5岩石名称奥陶系下统红花园组厚巨厚层灰岩志留系中统砂帽组石英质粉细砂岩、泥盆系中统云台观组石英砂岩二迭系下统茅口组巨厚层灰岩岩性岩性坚硬，质地纯净，但岩溶发育岩性坚硬，多为厚巨厚层岩性坚硬，质地纯净，岩溶相对较弱覆盖层厚度(m)4.0强风化1.712.954.0料场地形南侧

60、临河，为高达百米de悬崖峭壁，东侧发育一规模较大de冲沟。料场内发育一条反“L”形冲沟，710.00m高程有一级平台，上游为落山坝台地。但临河侧边坡陡峭。鱼背状山脊地形，下游侧（东侧）有一冲沟，临河侧岸坡陡峭。布置场地料场东侧冲沟可作布置场地有布置场地料场下游200m有布置场地道路有简易公路有工程对外交通道路通过有工程对外交通道路通过上坝条件上坝运料道路需跨越沿岸多道冲沟，坝体填筑中后期需绕行至下游上坝，上坝距离较远，平均约为6km。上坝运距相对较近，平均1.8km，可结合永久上坝道路和进场公路。上坝条件较好。运距3.8km，其他条件同芭蕉湾料场。施工干扰坝料初期上坝需跨越趾板，与大坝施工有干