肯尼亚BOSTO水坝工程Word版（共19页）

1、肯尼亚BOSTO水坝工程 施工组织设计 1、工程概况一、工程概况Bosto大坝水利工程位于Bomet县以东15公里Bosto山和Bomet镇以北东向约40公里的Kipsonoi河上。项目开发任务是供水、发电和其他多功能用途。2016年5月，由国家节水和管道公司(NWCPC) 完成了项目的可行性研究。2016年7月，项目开始招标。截标时间2016年9月19日。2016年8月，中地国际工程有限公司、湖南省建工集团、中国电建集团中南勘测设计研究院（以下简称中南院）组织联营体对该项目进行投标，根据责任划分，中南院负责大坝、取水口、发电厂房的勘测设计。Bosto工程开发任务主要包括供水、发电。坝址以上流

2、域面积124km2，Bosto河流坝址的多年平均流量可能为1.927m3/s，年径流量60,760,000 m3。电站正常蓄水位2330m，相应库容1882万m3，调节库容1572万m3，水库具有年调节性能。其中坝址位于位于18公里从南西Mau森林边缘的Kipsonoi河上，极坐标位置为东经35030.216和南纬0032.259，河床高程2295 m。合同项目主要工程量工程主要建筑物包括粘土心墙堆石坝、溢洪道、取水口、压力钢管、地面厂房及地面开关站等。其中最大坝高40m（河床以上高程），压力钢管长1100m，钢管直径1100mm，总装机容量为430KW，设计流量1.5m3/s,设计水头40.

3、8m。同时配合项目建设，还需围堰、施工道路、导流洞、施工用桥梁等临时工程。1、主要建筑物工程（1）粘土心墙堆石坝挡水建筑物为粘土心墙堆石坝，坝顶高程2335.00m，最大坝高45m，坝顶长300m，坝顶宽12m。堆石坝采用粘土心墙防渗，坝基采用帷幕灌浆进行防渗。粘土心墙顶厚8.0m，两侧以10.25的斜坡至坝基；心墙底部最大宽度为38.5m。粘土心墙外设反滤带及过渡区。上游和下游反滤带宽4m，过渡区宽3.00m。堆石坝上游坝坡12.5，下游坝坡12。上游坝坡从坝顶至2310.00m采用0.5m厚的干砌石护坡。土石坝下游高程2300.00m以下用粒径较大的石渣抛石护坡。主坝土石坝粘土心墙基础置于

4、全风化岩石上，粘土心墙部位固结灌浆孔孔深为5m，孔距4.04.0m，梅花形布置。坝基帷幕灌浆最大孔深按深入0.5倍作用水头控制，帷幕为一排，孔距2.00m，两岸坝肩为防止绕坝渗流，灌浆帷幕深入相对不透水层以下3m，帷幕深度15m30m。（2）岸边溢洪道工程根据坝址处地形条件，溢洪道布置在大坝左岸缓坡部位，为岸边开敞式溢洪道。溢洪道采用WES实用堰，过流断面总净宽15.0m，堰顶高程2330.0m，与正常蓄水位相同，堰上不设闸门，水库水位超过正常蓄水位时，水流从堰上自由溢流。溢洪道总长204.3m，主要由进水渠、控制段、阶梯泄槽段和下游消能防冲设施组成。（3）取水塔及引水发电管工程引水发电系统包

5、括以下结构建筑物：取水塔，引水发电管道，取水塔与坝顶连接人行桥，水库正常蓄水位EL2330m，淤沙高程2316m，引用流量1.5m3/s。取水塔为钢筋混凝土塔式结构，塔体高42.2m，塔基底板厚2.2m，基础高程EL2292.8m，塔顶高程EL2335m，引水采用分层取水，上部引水管进口管中心高程EL2326m，下部引水管进口管中心高程EL2317m。发电引水管管径1100mm，总长约1000m，其中部分与导流涵洞结合。与导流洞结合段长度约400m，导流涵洞为2.5m2.5m的城门洞，此段考虑在导流涵洞底部刻一2.1m2.1m的方形槽，发电管埋于槽中，四周为素混凝土回填。发电管道出导流涵洞至进

6、入厂房前，采用填埋管。考虑到发电机组检修时下游的供水要求，在厂房前约50m处，发电管道采用非对称Y型岔管，主管为发电引水管，管径1100mm，支管为备用供水管，管径为900mm。支管穿过厂房接入下游供水池。当机组检修时，采用支管为下游供水。（4）连接人行桥取水塔与坝顶连接桥为钢桁架桥，桥长约122.25m，桥面宽度为3m,桥墩为混凝土排架结构，桥墩基础位于坝坡上游。（5）发电厂房及开关站本工程为供水工程，为供应坝区供电，拟在供水线路上设一小水电厂房。根据现场查勘成果，为充分利用Kipsonoi 河的自然落差，小水电采用引水开发方式。发电厂房初拟位于坝轴线右侧下游约1100m处（瀑布下游约100

7、m），该地区植被茂密，地形坡度1520，覆盖层深度一般2m6m，下伏基岩。开挖后边坡和场地稳定性较好。地形较适宜布置地面厂房。发电厂房基本平行于河流方向布置，从河流方向看，从上游至下游分别布置了副厂房、主机间、安装间、回车场。主厂房尺寸22.09.4m(长宽)，高18.7m，布置1台混流卧式机组，单机容量430kW，单机单管进水，主机间安装高程2274.5m。其右侧布置安装间，供设备起吊检修用。电站的操作、控制等设备布置在左侧副厂房内。尾水渠全长10m，坡比13，接入下游取水前池。1条供水钢管从安装场底部穿过，也接入下游取水前池。厂区采用水平进厂方式，通过下游公路经回车场进入安装间。回车场布置

8、在安装间右侧，回车场尺寸为10.0013.00（长宽）。（6）监测项目及布置环境量监测：采用水位观测管和水尺观测库水位，采用小型气象站观测工程区气温、风速、风向、雨量、湿度等气象参数。变形监测：采用精密水准观测坝体表面沉降变形，采用沉降管监测坝体内部沉降变形。渗流监测：采用渗压计观测坝体和坝基渗压，采用地下水位观测管观测绕坝渗流。 采用坝内埋管出口设置量水堰观测坝体渗漏量。专项监测：采用强震仪观测大坝强震响应。2、施工临时工程包括上下游施工围堰填筑与拆除，施工临时房屋及仓库建设，库区库底清理，场内临时施工公路建设等。3、电气设备采购及安装工程注：本清单不含机组引水管线及旁通管、进水口及溢洪道等

9、处金属结构、大坝区域内用电及电力送出工程编号名称型 号 规 格单位数量备注1机组及附属设备430kW,0.415kV, 0.8台1含水轮机、发电机、进水阀门、调速器、机组一体化屏2低压开关柜0.415kV面53电缆及安装附件项1因电力送出工程不明确，送出设备及线路不在本工程范围内，仅含机组至出口低压开关柜的连接电缆及小电站厂房内部用电设备（照明，桥机）的连接电缆,不含坝区供电4照明项1仅含小电站厂房内照明5接地项1仅含小电站厂房内接地6小桥机台1小电站机组吊装7蝶阀DN900，0.4MPa，手动台1冲沙孔用8蝶阀DN900，0.6MPa，手动台1供水旁通管用9蝶阀DN1100，0.4MPa，手

10、动台1进水口用4、主要工程量统计表表1.1-1 主要工程量表项 目单位大坝溢洪道放空底孔及取水工程输水工程合计土方开挖m34810830865507337912121958石方开挖m34505332887993975973163852河床砾石开挖m33565335653填筑m31975343063176969794272160混凝土m356551239794661016537683干砌石m334133413钢筋制安t3777093024161804喷混凝土m325165316锚杆根75612516792686固结灌浆幕灌浆m12925129255、控制性进度及节点工期

11、要求1）根据投标须知的要求，主体工程开工前安排6个月勘测设计时间，主体工程施工期24个月，安排6个月引水调试时间，总工期36个月进行编制。2）按理工程开工前，要安排一定时间的筹建期，由于本工程的特殊要求，不可能有筹建期，有些需在筹建期要求业主完成的施工项目应尽早着手进行。6、水文气象资料Bosto项目坝址位于距南西Mau森林边缘18km的Kipsonoi河上，地理坐标位置为东经3530.216和南纬032.259，河床高程约2295m。其流域水系图见。Bosto坝址所在地流域水系图根据Bosto项目可研报告成果，项目附近共有三个水文站，站点编码分别为1JF04、1JF06、1JF07。其中1J

12、F07位于Bosto项目坝址下游约60km，该站现已有水文资料的年份为1977至1994年；1JF06位于坝址下游约40km，该站已有水文资料为1963年至1991年；1JF04位于坝址上游10km处，该站已有水文资料为1961年至1992年。可研报告显示上述三站施测年限较长，但资料确实较多，收集的资料均为不连序系列。径流Bosto项目坝址以上流域面积124km2，可研报告推荐坝址多年平均流量为1.927m3/s，年径流量0.6076亿 m3。洪水Kipsonoi流域年最大洪峰流量一般发生在410月，出现在4月的机率最多，坝址地区年最大流量以及最小流量统计见表，电站坝址设计洪水采用1JF06站

13、利用水文比拟法计算，成果见表。Jan Feb Mar Apr May June Jul Aug Sep Oct Nov Dec Maximum Q (m3/s 7.39.4512.899.907.3013.497.2013.317.336.758.517.02Minimum Q (m3/s 0.080.150.1040.4210.260.270.811.270.630.550.350.28Average Q (m3/s 1.111.281.8774.0513.462.792.753.772.682.181.761.50Bosto河坝址地区年最大流量以及最小流量统计表Bosto河坝址地区年最大流

14、量以及洪峰值Return PeriodPeak Discharge m3/sQ10029.7Q50036.7Q100039.7Q10,00049.6泥沙据可研报告，河流产沙量按500m3/km2.年计算，Bosto坝址处年平均产沙量为12000m3。7、建筑物工程地质条件及评价区域地质和地震工程区域位于东非高原，东非大裂谷东支西缘的火山高原带上，向东距离裂谷区约120km150km。火山高原带呈NNW向，森林茂密，包含了Mau山脉的大部分。区域高程一般1500m3000m。地势东北高、西南低，区内河流流向西南边境的维多利亚湖。由于工程区域位于火山岩区域，地表多覆盖火山灰风化的棕红色土壤，下部火

15、山灰分选较差，由火山灰、卵石、火山漂石组成。下部基岩依次为，第三系上新统凝灰岩岩组，第三系中新统响岩岩组。据肯尼亚地震带分布图（I.S Loupekine 1971），本工程位于地震烈度度区（见下图15.1.2.3-1），设计基本地震建议采用0.12g。肯尼亚地震带分布图水库地质条件拟建工程的库区位于火山高原地貌区。区内最高山顶高程约2450m，河水面高程约2300m，高程差仅150m，整体地形较平缓。火山灰红壤土广布，植被茂密，人烟稀少。河谷整体较平顺，支沟不发育，仅坝址附近左岸发育有一条较大的支流。在正常蓄水位2330m时，主流回水长度约5.3km，支流回水长度约1.9km。2.5km以内

16、的近坝库区，左右两侧分水岭山顶高程为2370m2390m，分水岭厚度为400m560m；离坝址较远的库区内，左右两侧分水岭山顶高程为大于2410m，分水岭厚度大于3km。库区岩性以火山喷出岩为主，未见可溶岩分布。库区地形封闭条件和蓄水条件较好。库区岸坡地形坡度一般为712，岸坡整体稳定。凝灰岩形成年代较晚，岩性软弱，抗风化能力低，部分岸坡可能风化较深，蓄水后局部岸坡存在表层失稳的可能性。蓝线为水库正常蓄水的回水线基本地质条件坝址位于kipsonoi河流上，坝址处河流呈东北至西南流向。旱季坝轴线处河流宽度约7m，水深0.5m1.0m。坝址附近山顶高程约2370m，河水面高程约2300m。坝址区河

17、谷呈现较为宽阔的“V”形谷。两岸植被茂密，地形坡度530，靠近坝顶处地形较平缓，向下接近河床部位地形较陡。河流在坝轴线处较为平顺，两岸岸坡地形较为完整，冲沟少见。地表覆盖棕红色、土壤，火山灰分选较差，由火山灰、卵石、火山漂石组成。坝址主要分布地层有：第三系上新统凝灰岩岩组，第三系中新统响岩岩组。据原可研报告的地球物探波速分析，右岸有地震波异常带，推测有构造通过。坝址处基岩露头少见，从下游几处露头看，岩体均呈块状或大块状。坝址下游约800m处见12m高的瀑布，水流湍急，基岩节理以水平节理为主，较为发育（见下图），另外也见一组垂直节理。瀑布下游30m右岸为拟建厂房布置区。坝址处覆盖层广布，两岸地表

18、基岩露头极少。据原可研报告坑探资料，左岸坝轴线附近覆盖层（壤土和红色火山土、砖红色土，见下图左图）深度约2m5m，右岸为6m深，河床堆积物厚度约1m3m。左岸溢洪道区域(见下图右图)覆盖层深度也大约为5m，下游厂房区覆盖层稍薄。工程区以亚热带森林气候为主，气候温和，四季如春，温暖舒适。肯尼亚一年的雨季有两次，长雨季(大约是3月到6月)，短雨季(大约在10月到12月)，其余为旱季。平均年降雨量为900毫米，年降雨量自西南向东北由1500毫米递减到200毫米。坝址区较高位置的坑探开挖时未遇到地下水，表明地下水位低于这些部位。河谷附近地下水位较浅，有大量的泉水出露点。坝址附近地形较整齐，冲沟少见，未

19、见滑坡、崩塌和泥石流等不良地质现象。8、天然建筑材料工程区内及附近基本无天然砂砾料分布，但据调查，坝址西南约30km距离的bomet市有砂砾料销售。根据现场查看，坝址区附近少见基岩露头，探坑资料显示，坝址区覆盖层深度一般为2m6m，右岸覆盖层深于左岸，越靠近山顶部位覆盖层越深。经野外目测，覆盖层中粒径小于0.005mm的黏粒含量应8%，原可研报告试验颗粒分析试验结果也显示，粒径小于0.063mm的颗粒范围在61.8%93.1%。初步估计，该区土料满足中国规范对防渗土料质量的要求，可作为坝体防渗土料使用，且分布广泛。土料场位置建议考虑在坝址3km范围内。坝址右岸下游0.6km坡面、下游0.8km

20、河道瀑布等地方见基岩出露（见下图位置示意和基岩露头照片），均可能具有开采价值的坝体填筑料分布，下步工作需查明其储量、质量及开采条件。由于储量和质量不明确，因此建议石料场位置在坝址5km的范围内。9、施工总体规划原则（1）组织高效精干的施工队伍和配套设备。（2）严格遵守当地国家有关法律、法规和招标书中规定标准和规程规范，重视环境保护和文明施工。（3）积极响应招标文件的要求，严格施工程序。（4）依据业主提供的场地条件，合理进行总布置，节约用地。（5）施工设备成龙配套，并有适量备用，加强设备的维护保养，提高设备的完好率和利用率。（6）按发包人提出的条件要求，按时开工。以BOSTO水坝工程总体效益为出

21、发点，搞好与兄弟单位的配合。2、编制依据和引用标准1.4.1编制依据（1）根据清镇市戈家寨水库工程施工(GJZ-SY-I 标)大坝枢纽、泵房土建、管道土建及安装工程招标文件及相关澄清文件；（2）现场踏勘所获得的实际资料；（3）我公司已承建类似工程的成功经验；（4）SL3032004水利水电工程施工组织设计规范（5）水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL251-2000)；（6）水电水利工程土工试验规程(DL/T 5355-2006)；（7）水电水利工程粗粒土试验规程(DL/T5356-2006)；（8）土石坝安全监测技术规范(SL 601994)；（9）碾压式土石坝施工规范(DL/T 5129

22、-2001)；（10）水工混凝土施工规范(SL677-2014)；（11）低热微膨胀水泥(GB29382008)；（12）通用硅酸盐水泥(GB1752007)；（13）混凝土结构工程施工质量验收规范(GB502042002)；（14）粉煤灰混凝土应用技术规范(GB/T501462014)；（15）预应力混凝土用钢丝(GB/T52232014)；（16）预应力混凝土用钢绞线(GB/T52242014)；（17）预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T143702007)；（18）水工混凝土试验规程(SL3522006)；（19）水工建筑物滑动模板施工技术规范(SL322014)；（20）水工建筑物

23、抗冲磨防空蚀混凝土技术规范(DL/T52072005)；（21）水工混凝土施工规范(SL6772014)；（22）混凝土用水标准(JGJ632006)；（23）混凝土泵送施工技术规程(JGJ/T102011)；（24）混凝土外加剂(GB 80762008)；（25）混凝土外加剂应用技术规范(GB 501192013)；（26）混凝土面板堆石坝施工规范(SL 492015；（27）水工混凝土掺用粉煤灰技术规范（ DL/T 5055-2007）。（28）爆破安全规程(GB 6722-2003)；（29）建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202-2002)；（30）水利水电工程施工通用安全

24、技术规程(SL398-2007)；（31）水利工程工程量清单计价规范(GB 50501-2007)；（32）水利水电工程施工组织设计规范(SL 303-2004：)；（33）水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL251-2000)；（34）水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范(SL47-1994)；（35）水电水利工程爆破施工技术规范DL/T5135-2001。 （36）锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)；（37）水利水电工程锚喷支护技术规范(SL377-2007)；（38）水工建筑物地下开挖工程施工规范(SL387-2007)；（39）水利水电工程物探规程(SL326-

25、2005)；（40）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(SL62-1994)；（41）水电水利工程岩壁梁施工规程(DL/T 5198-2004)；（42）钢筋焊接接头试验方法标准(JGJ/T 27-2001)。（43）水利水电工程物探规程(SL326-2005)；（44）水利水电工程钻孔压水试验规程(SL31-2003)；（45）水利水电工程岩石试验规程(SL264-2001)；（47）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(SL62-2014)；（48）防洪标准(GB 502012014)；（49）水利工程建设项目验收管理规定(水利部第30号令)；（50）水利水电建设工程验收规程(SL 2232008)

26、；（51）水利水电工程等级划分及洪水标准(SL 2522000)；（52）以及与本工程项目有关的最新规范和标准。1.4.2编制原则（1）充分利用我司目前的有利条件，在施工队伍、施工设备上统筹安排，技术方案上吸取以前的经验与教训，合理规划；（2）全面响应招标文件要求，在工期上满足控制性进度要求，在施工布置上充分利用现有施工场地，在满足施工要求的前提下，尽量少占地；（3）充分利用我司现有的机械设备，配备满足施工强度要求的土石方开挖、土石方填筑、混凝土浇筑的设备，并考虑设备的备用和有一定的富裕量；（4）选择较为先进的施工方案与工艺，满足混凝土施工内部与外观质量要求；（5）配备满足现场工艺试验和材料试

27、验的实验仪器、设备，建立相应规模的现场试验室，配备相应资质的试验人员，以满足现场试验与质量控制要求。计划（包括时3、施工布置1、工程建筑物布置首部枢纽总布置Bosto项目工程枢纽布置主要由粘土心墙堆石坝、左岸溢洪道、取水口、右岸输水发电系统、发电厂房、导流建筑物等组成。Bosto工程总装机容量430KW，总库容约为1882万m，本工程为等中型工程，大坝、厂房、输水管道等主要建筑均属于永久性3级建筑，永久性次要建筑物为4级。b）黏土心墙堆石坝挡水建筑物为粘土心墙堆石坝，坝顶高程2335.00m，最大坝高45m，坝顶长300m，坝顶宽12m。堆石坝采用粘土心墙防渗，坝基采用帷幕灌浆进行防渗。粘土心

28、墙顶厚8.0m，两侧以10.25的斜坡至坝基；心墙底部最大宽度为38.5m。粘土心墙外设反滤带及过渡区。上游和下游反滤带宽4m，过渡区宽3.00m。堆石坝上游坝坡12.5，下游坝坡12。上游坝坡从坝顶至2310.00m采用0.5m厚的干砌石护坡。土石坝下游高程2300.00m以下用粒径较大的石渣抛石护坡。主坝土石坝粘土心墙基础置于全风化岩石上，粘土心墙部位固结灌浆孔孔深为5m，孔距4.04.0m，梅花形布置。坝基帷幕灌浆最大孔深按深入0.5倍作用水头控制，帷幕为一排，孔距2.00m，两岸坝肩为防止绕坝渗流，灌浆帷幕深入相对不透水层以下3m，帷幕深度15m30m。c）溢洪道根据坝址处地形条件，溢洪道布置在大坝左岸缓坡部位，为岸边开敞式溢洪道。溢洪道采用WES实用堰，过流断面总净宽15.0m，堰顶高程2330.0m，与正常蓄水位相同，堰上不设闸门，水库水位超过正常蓄水位时，水流从堰上自由溢流。溢洪道总长204.3m，主要由进水渠、控制段、阶梯泄槽段和下游消能防冲设施组成。d）取水口及输水管引水发电系统包括以下结构建筑物：取水塔，引水发电管道，取水塔与坝顶连接人行桥，水库正常蓄水位EL2330m，淤沙高程2316m，引用流量1.5m3/s。1) 取水塔取水塔为钢筋混凝土塔式结构，塔体高42.2m，塔基底板厚2.2m，基础高程EL2292.8m，塔顶高程EL2335m，引水采用分层取水，