河海大学施工组织设计说明书及计算书

1、目 录 TOC o 1-4 h z u 水工专业毕业设计指导书 PAGEREF _Toc103999398 h 4一, 工程概况 PAGEREF _Toc103999399 h 4二, 施工条件 PAGEREF _Toc103999400 h 4（一）施工工期 PAGEREF _Toc103999401 h 4（二）坝址地形, 地质及当地材料 PAGEREF _Toc103999402 h 4（三）气象水文 PAGEREF _Toc103999403 h 41, 各月最大瞬时流量 PAGEREF _Toc103999404 h 52, 各时段设计流量 PAGEREF _Toc103999405

2、 h 53, 典型年逐月平均流量 PAGEREF _Toc103999406 h 54, 设计洪水过程线 PAGEREF _Toc103999407 h 65, 坝址水位流量关系曲线 PAGEREF _Toc103999408 h 66, 水库水位与库容关系曲线 PAGEREF _Toc103999409 h 67, 坝区各种日平均降雨统计表 PAGEREF _Toc103999410 h 68, 坝区各种日平均气温统计表 PAGEREF _Toc103999411 h 6（四）施工力气及施工设备 PAGEREF _Toc103999412 h 6（五）施工导流 PAGEREF _Toc103

3、999413 h 6三, 设计任务 PAGEREF _Toc103999414 h 7说明书 PAGEREF _Toc103999415 h 81, 工日分析 PAGEREF _Toc103999416 h 82, 施工导流 PAGEREF _Toc103999417 h 9导流标准 PAGEREF _Toc103999418 h 9导流方案, 施工分期, 限制进度 PAGEREF _Toc103999419 h 9一, 导流方案 PAGEREF _Toc103999420 h 9二, 拦洪度汛方案 PAGEREF _Toc103999421 h 9三, 截流和拦洪时间 PAGEREF _To

4、c103999422 h 9四, 各期工程量, 施工平均强度计算 PAGEREF _Toc103999423 h 10五, 确定封孔蓄水和发电日期 PAGEREF _Toc103999424 h 10六, 大坝蓄水期间平安校核 PAGEREF _Toc103999425 h 10七, 大坝限制进度 PAGEREF _Toc103999426 h 10导流工程规划布置 PAGEREF _Toc103999427 h 10一, 导流洞规划 PAGEREF _Toc103999428 h 10二, 汛期大坝拦洪校核 PAGEREF _Toc103999429 h 11三, 围堰主要尺寸, 型式及布置

5、 PAGEREF _Toc103999430 h 113, 主体工程施工 PAGEREF _Toc103999431 h 12土石坝施工 PAGEREF _Toc103999432 h 12一, 施工强度 PAGEREF _Toc103999433 h 12二, 土石方施工机械配备 PAGEREF _Toc103999434 h 12三, 施工道路布置 PAGEREF _Toc103999435 h 12导流洞开挖 PAGEREF _Toc103999436 h 13一, 概况 PAGEREF _Toc103999437 h 13二, 开挖方法 PAGEREF _Toc103999438 h

6、13三, 主要参数 PAGEREF _Toc103999439 h 13四, 开挖工期 PAGEREF _Toc103999440 h 14六, 隧洞开挖主要机械汇总表（两个工作面） PAGEREF _Toc103999441 h 144, 施工限制性进度 PAGEREF _Toc103999442 h 15节点限制工期 PAGEREF _Toc103999443 h 15横道图 PAGEREF _Toc103999444 h 15土坝枢纽工程施工组织设计计算书 PAGEREF _Toc103999445 h 161, 工日分析 PAGEREF _Toc103999446 h 16, 石料开采

7、, 填筑有效工日 PAGEREF _Toc103999447 h 16, 砂石开采, 填筑有效工日 PAGEREF _Toc103999448 h 16, 粘土开采有效工日 PAGEREF _Toc103999449 h 17, 粘土填筑有效工日 PAGEREF _Toc103999450 h 17, 隧洞开挖有效工日 PAGEREF _Toc103999451 h 17, 隧洞浇筑有效工日 PAGEREF _Toc103999452 h 18, 各工种月有效工日 PAGEREF _Toc103999453 h 182, 施工导流计算 PAGEREF _Toc103999454 h 19导流标

8、准 PAGEREF _Toc103999455 h 19导流方案, 施工分期, 限制进度 PAGEREF _Toc103999456 h 19一, 导流方案 PAGEREF _Toc103999457 h 19二, 拦洪度汛方案 PAGEREF _Toc103999458 h 19三, 截流和拦洪时间 PAGEREF _Toc103999459 h 20四, 各期工程量, 施工平均强度计算 PAGEREF _Toc103999460 h 20五, 确定封孔蓄水和发电日期 PAGEREF _Toc103999461 h 20六, 大坝蓄水期间平安校核 PAGEREF _Toc103999462

9、h 21七, 大坝限制进度 PAGEREF _Toc103999463 h 22导流工程规划布置 PAGEREF _Toc103999464 h 22一, 泄水建筑物计算 PAGEREF _Toc103999465 h 22二, 汛期大坝拦洪校核 PAGEREF _Toc103999466 h 23三, 围堰主要尺寸, 型式及布置 PAGEREF _Toc103999467 h 243, 主体工程施工计算 PAGEREF _Toc103999468 h 27土石坝施工 PAGEREF _Toc103999469 h 27一, 施工强度计算 PAGEREF _Toc103999470 h 27二

10、, 土石方施工机械的选择及数量计算 PAGEREF _Toc103999471 h 27三, 施工道路布置 PAGEREF _Toc103999472 h 29四, 大坝施工主要机械汇总表 PAGEREF _Toc103999473 h 29导流洞开挖 PAGEREF _Toc103999474 h 30一, 基本资料 PAGEREF _Toc103999475 h 30二, 开挖方法 PAGEREF _Toc103999476 h 30三, 主要参数计算 PAGEREF _Toc103999477 h 30四, 循环作业图表 PAGEREF _Toc103999478 h 33五, 开挖工期

11、 PAGEREF _Toc103999479 h 33六, 隧洞开挖主要机械汇总表（两个工作面） PAGEREF _Toc103999480 h 33 参考文献 34 小结.35计算附表 附图水工专业毕业设计指导书一, 工程概况工程地处我国华东钱塘江的支流上，为一发电为主兼顾浇灌，防洪的水利枢纽工程。在坝型比较阶段，比较了砼重力坝和粘土心墙砂壳坝两个方案。后者的枢纽布置如图1-1所示，坝高81m，坝顶长度370m，设计正常高水位为100m，校核洪水位为102m，大坝典型断面见图II-II。大坝属于二级建筑物。溢洪道布置在坝址一公里的左岸凹口处（图中未示），为开敞正槽式，此顶高程为92m，总宽度

12、64m，出口采纳差动式鼻坎挑流效能。引水式电站布置在右岸，引水洞长525m，直径7m，厂房安装5万kW的机组两台。二, 施工条件（一）施工工期主体工程工期暂定为4年，2012年打算，2013年开工，2016年年底发电（初始发电水位80m）。（二）坝址地形, 地质及当地材料坝址处流域面积2160Km2，坝址以上河流全长104Km；其中50Km为通航河道，常年有载重5至10吨的木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山，山坡较陡。坝址河谷宽度200m，河底高程25m。两岸覆盖层较薄，基岩为石英砂岩（X级）；河床基岩较好，两岸岩石节理发育，风化教深。河床砂砾覆盖厚度0-3m，平均1.5m。坝址上下游均为宽敞冲

13、积台地，在上下游3-7Km的台地和河滩上，有满意筑坝要求的大量砂砾料（III类土）。采纳水上砂砾平均运距5.5Km；如就近实行水下砂砾，平均运距3.5Km。粘土料（III类土）在左岸下游7Km的王家村，高程40-50m，储量丰富，质量满意设计要求。（三）气象水文该工程位于华东，气温温柔，雨量充足，每年510月降雨较多，属温带多雨气候，依据水位规律分为枯水期和洪水期（包括梅雨期和台风期），其界限不明显。一般11月至次年4月底为枯水期，5月至10月为洪水期，其中5, 6月的降雨量最大，占全年雨量的30%，该河流量属山区性河流，洪水暴涨暴落，最大流量高达8290m3/s，最小流量7-8m3/s，相差

14、上千倍。依据设计须要，给出下列各种水文, 气象资料：1, 各月最大瞬时流量表1 单位：m3/s频率1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年1%18601670244037805530829050607550484023953065207082902%16801330219033004920746043506350384020202500178074603%15001140192028003250615033804740335015401770119561504%9309401250200027004990266033902710116012308234990频率标准：所谓百年

15、一遇，指工程由于洪水的缘由失败的概率是1/100。为了适应工程须要，一般将某一典型洪水过程线加以放大，使其洪水特征等于频率计算解得的设计值，即以为全部的过程线是待求的设计洪水过程线。放大方法主要是：同倍比同频率2, 各时段设计流量表2 单位：m3/s时段1%2%5%10%20%9.1-3.114740419034502870226050004460374031602510462035502950246019503020266021801810141040203560294024501920515045703880332027403, 典型年逐月平均流量表3 单位：m3/s频率1月2月3月4月5

16、月6月7月8月9月10月11月12月全年平50%80277丰1%28134489529276103182枯80%61114163174, 设计洪水过程线见图A5, 坝址水位流量关系曲线见图B6, 水库水位与库容关系曲线见图C7, 坝区各种日平均降雨统计表表4 单位：日日降雨1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年3010113221210014合计12151615201512181410971588, 坝区各种日平均气温统计表表5 单位：日日平均气温1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月30度00000310410000度12100000000005-5度53

17、0000000001925月489130973760004月20日134115776000可以看出，要求大坝2016年5月30日前填筑完成，利用永久溢洪道溢洪。调整第III期填筑工期，实际施工强度复核见下表施工分期IIIII位置高程（m）工程量V（m3）4211503034604有效工日T（日）127610平均施工强度Q平33164975最大施工强度Q大49747462复核状况满意要求满意要求七, 大坝限制进度依据确定的截流, 拦洪, 封孔, 发电日期和工程分期绘制大坝限制进度，汇总如下，见附图。一, 泄水建筑物计算1, 拦洪水位拦洪坝高2m平安超高-2m。2, 隧洞最大下泄流量Q依据1频率洪

18、水放大的过程线，选取T=24, 28, 32小时出现最大下泄量，分时段计算累计入库量，扣除泄洪总量，得出相应的调洪库容，并绘制QV曲线如下图示，计算见附表。QV曲线洪水过程线依据拦洪水位对应的库容亿m3，查出最大下泄流量为2160m3/s，相应下游水位m。2, 隧洞断面尺寸按有压流公式计算洞内最大平均流速V，拟定进水口底板高程25m，出口底板高程23.7m，进口计算水深H0-25m，出口计算水深hpm，m0.85。Vm（2g（H0-hp）0.5m/s过水断面积：WQ泄/Vm2断面采纳城门洞型，洞宽依据W=B2/8B2反算，Bm,实际取B=9.8m，隧洞过水断面133.74m2。3, 隧洞布置隧

19、洞布置在左岸，与上下游围堰保持不小于40m的距离，进口底板高程25m，隧洞长度650m，出口底板高程23.7m，纵坡0.2%，进出口布置肯定的直线段和明渠段，出口与原河床水流交角小于30见附图。进口底板高程设为25.0m主要考虑到于原河床底高程平顺相接，同时考虑了大坝合龙段施工, 过筏等因素。二, 汛期大坝拦洪校核依据已知的隧洞尺寸和泄流条件，经调洪演算确定上游拦洪水位，检查坝面高程是否能平安拦洪。假定下泄流量分别1800, 2200, 2600m3/s，依据隧洞尺寸和泄流条件，依据有压流公式试算，计算上游水位；假定下泄流量分别为100, 200, 300 m3/s，依据明流，计算上游水位。并

20、绘制隧洞泄流实力QH曲线L1。计算过程见附表。隧洞泄流实力曲线采纳简易图法计算隧洞最大下泄流量。依据1频率洪水放大的过程线，选取T=24, 28, 32小时出现最大下泄量，得出相应的库容，查相应的水位，并绘制隧洞最大下泄实力QH曲线L2。计算过程见附表。将L1, L2分别绘制在同一坐标系中，查图，Q泄1253 m3/s，对应的拦洪高程H拦m。依据施工进度限制，拦洪填筑高程为55m，平安超高=55-=5m，满意平安要求。三, 围堰主要尺寸, 型式及布置1, 上游围堰为保证枯水期基坑施工，上游围堰应尽快达到枯水期度汛高程，通过现有的泄水曲线采纳调洪演算确定可能达到的洪水位。依据5频率洪水放大的过程

21、线，选取T=22, 24, 36小时出现最大下泄量，分时段计算累计入库量，扣除泄洪总量，得出相应的调洪库容，计算见附表。并绘制QH曲线L2如下图示。依据隧洞泄洪曲线L1，利用图解法查得围堰拦洪高程为40.2m，考虑1.8m的平安超高，上游围堰顶高程：Z上。Q-H曲线洪水过程线由于本工程采纳上游围堰一次性拦洪，为节约投资，上游围堰作为坝体的一部分，围堰最终顶高程55.0m，采纳砂砾石黏土斜墙围堰，填筑质量要求同大坝。上游坡比1:3，下游坡比1:2.0，采纳黏土斜墙防渗，如下图示。砂砾上游围堰断面图2, 下游围堰下游围堰同样采纳砂砾料黏土斜墙围堰，依据1频率洪水最大下泄流量1253 m3/s，下游

22、河床水位为m，平安超高1.5m，围堰顶设计高程m。上游设计坡比1:2，下游设计坡比1:2.5，围堰顶宽10m，完成度汛后拆除，如下图示。砂砾下游围堰示意图3, 围堰布置上下游围堰充分考虑与隧洞进出口距离, 冲刷等因素，见布置图。3, 主体工程施工计算一, 施工强度计算Q平V/T （m3）Q大平 （m3）工程量及施工强度计算见附表。机械设备配备限制施工强度如下：填筑料黏土砂壳（含反滤料）平均施工强度Q平7415065最大施工强度Q大11127598计算Q大小于施工单位的最大施工实力10000m3/天，满意要求。二, 土石方施工机械的选择及数量计算（一）机械选型原则砂砾料采纳水上开采，选用自卸汽车

23、协作正向铲装土, 运输；土料开采，选用自卸汽车协作正向铲装土, 运输；黏土压实选用羊足碾；砂砾料选用振动碾。（二）作业机械化方案1, 黏土心墙：2m3挖土机挖装，15T自卸汽车运输上坝，T-120推土机推平，9T羊足碾压实。运输距离7Km。2, 砂壳：4 m3正向铲装水上沙石料， 20 T自卸汽车运输，T-120推土机推平，振动碾压实。运输距离5.5Km。（三）机械生产率1, 黏土心墙施工机械生产率依据定额指标确定：（1）2m3挖机装车生产强度：P=100/0.15667 m3/台班（2）2m3挖掘机装15T自卸汽车运输III类土汽车生产强度：6)m3/台班（3）T-120推土机推平（10m计

24、算）：P768m3/台班（4）9T羊足碾压实（12遍计算）：P=531 m3/台班（5）6T羊足碾抛毛：P=100/0.11909 m3/台班2, 砂壳施工机械生产率依据计算确定：（1）T-120推土机推平（10m计算）：P=768 m3/台班（2）4m3正向铲装水上砂石料：P608qKvKtKp/ t2171m3/台班查表式中：q4.0 Kv0.95 Kt0.75（施工条件, 管理良好） Kp1/ tt装t卸t空回0.6min（3）20 T自卸汽车运输（5.5Km）：P608qKvKtKp/ tm3/台班查表式中：q Kv0.95 Kt0.75（施工条件, 管理良好） tt装t卸t运t空回4

25、0.65602=min（4）13.5T振动碾压实：P=8V（B-C）hKtKp /n2268m3/台班查表式中：V=1500m/h B=2.0m C=0.2m h=0.8m n=6（四）机械数量确定依据最大上坝强度，以挖掘机为主要设备，选择主要和配套设备。1, 黏土心墙机械施工实力依据1112m3/天，一班制作业配备。（1）挖机数量依据施工强度计算：N=Q大/P1112/6672台（2）汽车数量依据施工强度计算：n1112/42.626辆。（3）推土机数量依据施工强度计算：n1112/768=2台（4）9T羊足碾压实依据施工强度计算：n1112/5313台（5）6T羊足碾抛毛依据施工强度计算：

26、n1112/9092台2, 砂壳机械施工实力依据7598m3/天，一班制作业配备。（1）挖机数量：N=Q大/（pc）7598/21714台。（2）汽车数量：nQ大/（pa）7598/111.968辆。（3）推土机数量：n7598/768=10台。（4）振动碾数量：n7598/2268=4台三, 施工道路布置由于采纳自卸汽车干脆上坝，采纳岸坡道路和坝坡道路相结合的原则布置施工道路。左岸30线：布置在左岸30m高程，是本工程的主要运输线路，从下游砂砾料沿30m高程接上下游围堰, 导流隧洞进出口及上坝路。过导流隧洞时采纳钢栈桥跨越。坝坡路：布置在下游，从左岸30线起坡，S型道路接至坝顶105m高程，

27、全长约1100m，平均纵坡小于7%。道路设计路面宽度8m，最大纵坡限制在7%以内，采纳泥结石路面。四, 大坝施工主要机械汇总表序号机械设备名称技术规格或型号配备数量1挖土机W200，2m32台2挖土机W400，4m34台3推土机T-12012台4自卸汽车交通SH361，15吨26辆5自卸汽车T20，20吨68辆6振动碾YZ-13.5，吨4个7羊足碾9T3台8羊足碾6T2台开挖一, 基本资料导流洞采纳城门洞型，开挖宽度10.8m，高度16.2m，砼衬砌 m，隧洞长650m，进口高程m，出口高程m。施工工期，要求在截流前完成，采纳双向进尺，每个工作面每天两个循环地形地质：岩石等级f10（级别 =

28、9 * ROMAN IXX），开挖时不需临时支撑，但需永久砼衬砌。在地形上不宜开挖支洞。爆破用炸药：硝铵炸药II号。二, 开挖方法采纳钻爆法开挖隧洞，由于地质条件比较好，机械化程度高，拟采纳全断面微差爆破一次成型，周边采纳光面爆破。钻孔：采纳钻孔台车，崩落孔和周边孔钻孔直径40mm，掏槽孔钻孔直径45mm。装药：采纳装药台车爆破：采纳楔形掏槽，非电毫秒微差起爆网络，一次性爆破散烟：采纳轴流式双向通风机平安检查处理：利用装药台车，人工解除危石, 浮石，必要时进行喷锚支护装渣：采纳m3装载机装T自卸汽车运输三, 主要参数计算1, 作业项目固定循环时间：装药：0.5h；爆破, 散烟, 平安检查：1.

29、0h；装渣机械进出工作面：0. 5h；钻车进出工作面：0. 5h。合计：2.5h。2, 开挖断面积隧洞开挖宽度10.8m，城门洞型，面积Sm2。3, 炮孔数量的确定和布置炮孔数量依据阅历及统计资料得出的单位进尺耗药量，除以每孔装药量，得炮孔数量N。NKS/ra式中：K单位挖方耗药量，取90Kg/100m2S隧洞开挖面积，1.624100m2r单位长度炮眼装药量（孔径40mm）先计算掏槽孔和周边孔数量及装药量，再计算崩落孔数量。掏槽孔N1采纳楔形掏槽，布置16个孔，孔径45mm，总装药量为：a1rn10.72*1.7*16Kg。周边孔N2布置间距50cm，依据周长共布置98个，线装药密度300g

30、/m，装药系数0.75，总装药量为0.30*0.75*9822.05Kg。崩落孔布置数量N3（KSQ1）/ra (90*)/(1.4*0.63)=127个。计算布孔N=N1+N2+N316+98+127=241个实际布孔：中心位置布置楔形掏槽孔16个，梅花形布置，成楔形；周边布置光爆孔98个（间距0.5m）;中间崩落孔间排距依据1.21.4m不等布置，位于掏槽孔下方的孔为台炮，间排距取小值，实际布置炮孔94个。共布孔N8+98+94200个。如下图：4, 循环作业进尺循环进尺L（t循ti）/（t钻t出渣）式中：t循循环作业时间，取12hti为固定循环时间和，2.5h钻孔与出渣依次进行，取1t钻N/（nV）式中：N钻孔数量，200个n工作面钻机数量，取32台V钻孔速度，同上。t出渣S/P式中：S隧洞断面积，同上,162.4m2P装渣机械生产率，查表为650/881m3/hL=(12-2.5)/(200/(32)+1*/81)经计算得，L2.47m，取循环进尺为2.4m。四, 循环作业图表经计算绘制循环作业图表如下：作业项目循环时间（h）123456789101112钻机进出钻孔7.0装药爆破散烟安检出渣机械进出出渣2.5合计12五, 开挖工期T=L/(mnl)L隧洞总长650mm工作面数，两头进为2n每天循环次数，24/122l循环进尺，计算得为2.4m