水力工程毕业设计混凝土重力坝-设计计算书【毕业设计（论文）】好

水力工程毕业设计--混凝土重力坝_设计计算书【毕业设计（论文）】-好摘要陵江水利枢纽工程是位于陵江上的Ⅰ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6×15万千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

AbstractTheLingjiangHydro-junctionProjectsareatIlevelandlocatedontheLingjiangRiverAndtheprojectsarecomposedofthepowerplantdamtheoverflowdamtheoverflowdamwithbigorificestheoverflowdamwithdeeporificesandthepowerhousebehinddamTheinstalledcapacityisabout900000kilowatts6×15tenthousandkilowattsanditisanitemwithsynthesisbenefitssuchasthefloodpreventionelectricitygenerationirrigationshippingandcultivationItiscalledtobeagreatprojectfornaturereformThisdesignincludestheconstructiondiversionandthedesignforfoundationtreatmentInthedesignwehavefullyproventhekeypositionterrainlandformconditionintheplaceanalysisthehydrologygeologysituationandthemeteorologicaldataandsoonConsideringthelocalconstructionconditiontherestsoneachkindofhydraulicengineeringstandardwedrawuptheconductioncurrentwaythatistousethepartitioncofferdamlawconductioncurrentinitiallyandtheconductioncurrenttimeintervalisperennialdiversionTheconductioncurrentstandardis20-yearfrequencyfloodaccordingtothebasicdocumentThroughthequantitativetermsandtheconductioncurrentplaneconomicalcomparisontheprogrammerfordiversionisembankmentcofferdamcontractedriverandthebottomorificeforreleasesInthedesignweusetherectanglediversionorificeinthediversionIntheconstructionwedeterminedthevarioustypesofconstructionmachineryandthenumberbythecalculationofworksofthebuildingsIntheclosureworkdesignwedeterminedthedifferentparticlesizeandnumberofrivermaterialsthecurrentsituationthroughtheriverhydrocalculationInthereferencepitdrainagedesignwedeterminedtheperiodsdrainageequipmentthroughthedisplacementcalculationineveryperiodInbasicprocessingcomponenttheuseofblastbyboreholestoexcavatethedamfoundationBlastingparametersandthespecificprofessionalnetworkarethemaintaskinthisdesignToenhancetheintegrityofthedamfoundationandthebedrockbearandincreasethedenseofthebedrockandreduceleakagethroughthebasicsurfacerockweneededtheconsolidationgroutingandthecurtaingroutingforthedamfoundationBecauseofthereasonsabovethispaperdesignedthelayoutandthebasicparametersofthegroutingKeywordshydraulicengineeringconstructiontheconstructiondiversionfoundationtreatment

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给予指正批评编者李坡

目录1工程概况 111枢纽地理概况 1com工场地及运输条件 112水文气象 1com水文 1com气象 213工程地质及水文地质 414当地建筑材料 5com砂砾石料 5com粘性土料 6com块石料 6com木材 6com工程量 62施工导流设计 921导流方式选择和导流时段划分 9com导流方式选择 9com导流时段的划分 1022导流设计标准和导流设计流量 10com导流设计标准 10com导流设计流量 1223导流方案的拟定 1224围堰堰顶高程的确定 14com一期围堰高程的确定 14com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 19com一期围堰结构设计 19com二期围堰结构设计 204截流设计 2141截流方案选择 21com截流方案的比较 21com截流方式的选择 21com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 23com计算的原理 23com程确定 24com立堵截流材料的确定 255基坑排水 2751一期排水量的估算 27com水 27com经常性排水 2852二期排水量的估算 31com初期排水 31com经常性排水 3153排水设备的选择 32com水设备的选择 32com经常性排水设备的选择 326围堰施工 3461一期围堰的施工 34com围堰工程量 34com围堰填料的选择 34com期 3462二期围堰的施工 35com围堰工程量 35com围堰填料的选择 3563围堰稳定分析 35com堰的基本设计 36com稳定分析资料 36com渗流分析 36com稳定分析 3664围堰的拆除 37com上游围堰的拆除 37com下游围堰的拆除 387拦洪渡汛与封堵蓄水 3971拦洪渡汛 39com洪时的导流标准 39com坝体拦洪渡汛措施 4072封堵蓄水 41com水建筑物的封堵 41com初期蓄水 428基础处理 4481基础开挖 44com序的选择 44com坝基开挖方式 44com左岸坝基的开挖 45com基的开挖 49com土石料平衡 5382基础灌浆 53com固结灌浆的设计和施工 53com固结灌浆的施工 55com浆设计和施工 58com帷幕灌浆施工 6083排水孔设计和施工 64com的位置和布设 64com排水孔的孔径孔距和深度 65结束语 66参考文献 67附录Ⅰ计算书 68附录Ⅱ外文资料及翻译 95

1工程概况11枢纽地理概况com工场地及运输条件com1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1700公里流域面积154000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15000平公里农田750万亩人口400陵江流域拥有耕地6000万亩其中可以发展大型灌溉的约2100万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97000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6×15万千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com2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com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1210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7-10月最大达75洪水期平均流量为2300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50000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12两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7-9天1935年型也有数峰连续持续时间为40-50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63800立米秒二百年一遇为52000立米秒百年一遇为47000立米秒五十年一遇41600立米秒二十年一遇为34500立米秒十年一遇为28800立米秒com气象com1气温根据华城站1959-1989年的统计资料中知多年平均气温为152℃极端最高气温为404℃1959年6月极端最低气温为-143℃1964年1月日平均气温在0℃以下的为17天表1-1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 1 13 193 -143 63 -25 2 35 229 -93 86 -04 3 84 273 -96 139 40 4 156 348 13 217 113 5 208 378 79 267 155 6 260 404 120 321 206 7 273 390 182 323 206 8 263 382 153 310 228 9 226 355 85 280 181 10 165 333 25 225 111 11 99 278 -52 158 52 12 38 218 -79 92 02 全年 152 404 -143 207 107 表1-2华城站一年内各种日平均温度天数表温度 ≥30℃ ≥20℃ ≤5℃ ≤0℃ ≤-5℃ 平均 12 149 76 17 4 最高 23 157 92 34 14 连续最长天数 7 131 53 17 5 com2雨量陵江流域平均雨量为700-1000毫米大部分集中在789三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7-9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1-3各月降雨量分配表月份项目 1 2 3 4 5 6 7 月平均 291 532 331 474 882 752 1821 最大 2931 2755 1208 1890 2121 1475 5091 最小 20 0 86 165 291 405 328 月份项目 8 9 10 11 12 全年 月平均 1412 677 390 431 338 8601 最大 2836 1483 795 1023 1050 20546 最小 842 166 120 0 110 表1-4各月降雨强度＞5毫米小时不能施工天数统计月项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 ＞5mm小时 0 0 1 2 3 3 5 4 3 2 0 0 23 表1-5晴云阴雨数统计表月项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 晴天 44 27 27 21 24 31 17 23 47 40 70 70 44 云天 123 120 106 141 129 139 97 114 117 121 110 110 1427 阴天 143 141 173 137 157 130 196 173 136 149 120 130 1784 雨天 79 87 109 104 111 90 150 144 77 94 81 74 1201 com3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4-10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2-20米地形较高处埋藏较深标高自400-470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420-430米河谷两岸切割剧烈一般深度30-50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com砂砾石料com1金沙滩产区本区位于陵江右岸坝址下游15-6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com2下游河床产区本区位于陵江左岸河床中上距坝轴线约07-4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7-9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1-6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 15-6 砂砾石 983 2 下游河床 07-4 砂砾石 1901 3 蛇营 1-4 粘性土料 141 4 红岭 05-2 粘性土料 111 5 梅林 06-3 粘性土料 161 6 仙人山 1-22 块石料 765 7 溪河玉山 5-7 块石料 4489 com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399-408米土料分布较有规律土层厚度为7-12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5-8米地面高程为420-440米梅林土区位于坝址下游右岸地层丘陵起伏地面高程为399-425米土层厚度5-10米com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1-5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com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com工程量河床大坝基础固结灌浆4240米河床大坝帷幕灌浆7200米连接坝段基础固结灌浆两岸各2020米连接坝段帷幕灌浆两岸1920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4950米左岸6690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1-7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 21 60 68 14 30 28

表1-8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 479 0 0 0 0 0 0 0 469 506 310 320 090 330 226 1782 459 1020 620 620 180 700 464 3604 449 1695 980 850 480 1130 802 5937 439 2581 1420 1200 950 1650 1264 9065 429 3678 1740 1680 1530 2270 1849 12747 419 4832 2090 2110 2210 2930 2557 16729 409 5343 2840 2820 3170 3700 2950 20823 399 5387 3680 3590 4280 4700 3062 24699 389 5387 4440 4380 5390 6000 3132 28729 379 5387 4730 5060 6420 7370 3132 32099 374 5387 4910 5190 6690 7370 3132 32679 369 5387 4910 5190 6970 7370 3132 32950 364 5387 4910 5190 7120 7370 3132 33109

2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com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com1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420-430m河谷两岸切割剧烈一般深度30-50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com2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5900m3／s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com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com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》SL303-2004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Ⅳ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级别 保护对象 失事后果 使用年限年 围堰工程规模 堰高m 库容亿m3 Ⅲ 有特殊要求的Ⅰ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 ＞3 ＞50 ＞10 Ⅳ ⅠⅡ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 153 1550 0110 Ⅴ ⅢⅣ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 ＜15 ＜15 ＜01 表22导流建筑物洪水标准划分导流建筑物类型 导流建筑物级级别 Ⅲ Ⅳ Ⅴ 洪水重现期年 土石 5020 2010 105 混凝土 2010 105 53 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Ⅳ级初步设计为Ⅳ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34500m3s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Ⅲ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34500m3scom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Q34500m3s二期导流设计流量Q34500m3s23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⑴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⑵主体工程施工安全施工强度均衡干扰小保证施工主动性⑶导流建筑物简单易行工程量低造价低施工方便⑷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420-430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com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34500m3s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B2344mcom1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K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天然河床的过水面积m2河床束窄度计算如下A2344×4002－39035904m2A1561×4002390m2K3590457222×100607由经验知河床的束窄度只要能够控制在40～70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com2束窄河床导流水力计算⑴束窄河床的最大平均流速vc式中束窄段床的平均流速msQ导流设计流量m3sε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m3s⑵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束窄河床的最大平均流速G重力加速度φ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φ080～085有导流墙时φ085～090围堰束窄河床后在束窄段前产生水位壅高Z计算如下φ075～08515972082×2×981-59722×981185m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Hd＝ｈd＋ｈa＋δ式中Hd下游围堰堰顶高程mｈd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ｈa浪高mδ一围堰的安全超高m一般对于不过水围堰可按表1-3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Hu＝ｈd＋Z＋ｈa＋δ式中Hu上游围堰堰顶高程mZ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HuhdhaδzHdhdhaδ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hc00076v-112[gvo213]vo22×g0l0331v1215[gDvo21375]vo22×g0hzπhc2l0ha0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δ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2-2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 07 05 Ⅲ Ⅳ～Ⅴ 混凝土围堰 04 03 一期土石围堰为Ⅳ安全超高取05m由此可知Hd4002054007mHu4002185054192m上游围堰高342m下游围堰高152mcom堰高程的确定com1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Z42125mQ28200m3sq26400m3s第124时日水库水位Z4211mQ25550m3sq26150m3s按水库调洪原理当q出现时一定有qQ此时ZV均为最大值显然q出现在第112时与118时之间经过绘图知下游围堰高程3981073988m下游围堰高3988-39088

3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3-1坝段 28 29 30 31 32 33 34 底孔尺寸米×米 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 底孔数量个 2 2 2 2 2 2 2 底孔高程米 388 388 388 388 388 388 388 未完建坝面高程米 400 400 400 400 400 400 400 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com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3-2 上游围堰 下游围堰 堰顶高程m 4192 4007 堰顶宽m 5 5 上下游坡面比 12 12 堰前水深m 34．2 152 心墙顶高程m 4187 4002 心墙顶宽m 2 2 心墙上下游面坡比 103 103 com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》P641-2-1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3-3施工控进度表工程项目 工期 历时月 准备工作 com-com 18 一期围堰工程 com-com 3 一期开挖工程 com-com 3 一期混凝土坝段浇注 com-com 28 二期围堰工程 com-com 3 二期开挖工程 com-com 2 二期混凝土坝段浇注 com-com 23 结束工作 com-com 18 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com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com1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com2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com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4～10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com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⑴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⑵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⑶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4-10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⑴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⑵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⑶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1170m3s此时对应下游水位为392243截流水力计算com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式中截流设计流量分水建筑物的泄流量龙口的泄流量可按宽顶堰计算com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其中其中淹没系数查＜水力学＞上册表8-2流量系数0320385本工程取龙口平均过水宽度龙口上游水头当时查坝址水位流量关系曲线可知下游水位＝4922m下游水深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故上游戗堤的高度为H36146其中为安全超高com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块体重量在乘以15为设计采用的块体重量按下式计算其中块石容重一般块石在26527tm3取水的容重取块石折合圆球直径截流设计分区图表4-1截流材料计算表Bm vms 块体半径Dm 块体重量Gt 设计重量G设t 100 193 0154 00051 00015 25 204 0172 00071 00028 20 245 0249 00215 00048 1575 265 0290 00341 00113 10 282 0328 00493 007395 5 293 0354 00620 00930

5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①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②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com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Q其中Q初期排水流量m3sk经验系数K一般采用2～3取3基坑内的水位下降速度一般应限制在05～15md在本设计当中取08md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VSL67200×42282240m3故排水时间T3942-390086天初期排水量com经常性排水com1雨水量的计算雨水量的计算公式其中雨水量日降雨量mm这里取日最大降雨量5091mm基坑面积则com2基坑渗水量的计算围堰计算简图如下黄土心墙的渗透系数取坝壳料和坝基料渗透系数取则心墙的平均厚度为则有限透水地基上的心墙土石围堰的渗流量计算如下其中h心墙后水深mH1上游水深m下游坡角的横坐标mT砂砾层厚度m则解得·m公式其中基坑渗水量有限透水地基上的心墙土石围堰的渗流量基坑的宽度m则com3基坑弃水的计算混凝土养护用水5L每天养护8次养护28天设日最大浇筑强度为5925方则经常性排水总量的计算公式其中排水总量雨水量基坑渗水量基坑弃水量则基坑内积水排干后由于围堰内外水头差增大则渗透流量亦相应地增大对围堰内坡基坑边坡和底部的动水压力增大从而容易引起管涌和流土造成塌坡和基坑底隆起的严重后果因此在经常性排水期间应当周密地进行排水系统的布置渗透流量的计算和排水设备的选择并注意观察内坡基坑边坡和基坑底面的变化以保证基坑工作的顺利进行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地基岩石冲洗及混凝土养护用废水的排除等为了加快施工速度缩短工期本设计在以基坑开挖过程中布置排水系统应当遵循不妨碍开挖于运输工作的原则通常将排水干沟布置在基坑中部以利于两侧出土52二期排水量的估算com初期排水排水量包括基坑积水围堰堰身和地基及岸坡渗水围堰接头漏水降雨汇水等初期排水总量为上述诸项之和其中包括围堰堰提水下部分及覆盖层地基的含水积水计算水位根据截流程序不同而异当先截上游围堰时基坑水位可近似的用截流时的下游水位当先截下游围堰时基坑水位可近似采用截流时的上游水位戗堤合龙闭气后基坑内的积水应有计划地组织排除初期排水可根据地质情况工程等级工期的长短及施工条件等因素参考实际工程的经验依据《水利工程施工》式1-12确定式中Q初期排水量msV基坑的积水体积mT初期排水时间s二期截流时间安排在工程施工第三年11月初先截上游由已知水文资料图查得基坑内水位为39415m由地形图测量计算得到基坑内积水体积为V442463m一般下降速度限制在05md-15md以内二期土石围堰取10md二期排水时间对大型基坑可采用5-7d中型基坑不超过3-5d本设计二期围堰基坑取5d则排水流量25×4424635×24×3600256mscom经常性排水排水流量取与一期围堰排水流量近似值53排水设备的选择com水设备的选择初期排水由于初期排水基坑积水深度较大排水设施可采用固定式排水站和浮动式排水站相结合的方式其中以浮动式为主1－围堰2－水泵初期排水泵站布置图com经常性排水设备的选择经常性排水由于其单位排水量不是很大经常性排水可选用离心式泵进行经常性排水其排水设备的启动可根据每天集水井的集水量的多少进行灵活运用其布置形式如图示1－围堰2－水泵经常性排水布置图

6围堰施工61一期围堰的施工com围堰工程量com1上游围堰工程量上游围堰堰顶宽5m迎水面坡比12背水面坡比120堰高342m通过计算上游围堰工程量为542600m3com3下游围堰工程量下游围堰堰顶宽5m迎水面坡比12背水面坡比120堰高152m通过计算下游围堰工程量为60770m3com围堰填料的选择坝壳料选择下游河床料厂的砂砾石料防渗体选择位于坝址下游的蛇营料场的粘性土料com期根据《水利水电工程施工组织设计指南》中土石坝施工速度上升表可知坝体上升速度为02504m日本工程取035m日由此可以知道一期围堰的工期为上游围堰高为4192-385342m下游围堰高为4007-385157m上游围堰施工进度为下游围堰施工进度为月纵向围堰与上游围堰施工同时用3个月上下游围堰与纵向围堰同时施工选用枯水期11月为围堰施工日则工期3个月次年1月末一期围堰完建62二期围堰的施工com围堰工程量com1上游围堰工程量上游围堰堰顶宽5m迎水面坡比12背水面坡比120堰高32m通过计算上游围堰工程量为452600m3com2下游围堰工程量下游围堰堰顶宽5m迎水面坡比12背水面坡比120堰高88m通过计算下游围堰工程量为40770m3com围堰填料的选择坝壳料选择下游金沙滩料厂的砂砾石料防渗体选择位于坝址上游的红岭料场的粘性土料com期根据《水利水电工程施工组织设计指南》中土石坝施工速度上升表可知坝体上升速度为02504m日本工程取035m日由此可以知道二期围堰的工期为上游围堰高为4192-39032m下游围堰高为3988-39088m上游围堰施工进度为下游围堰施工进度为月纵向围堰与上游围堰施工同时用3个月上下游围堰与纵向围堰同时施工选用枯63围堰稳定分析围堰稳定分析是确定围堰的设计剖面和评价围堰安全的主要依据稳定分析的可靠程度堆围堰的经济性和安全性具有重要影响在本设计中采用瑞典圆弧法对上游围堰进行稳定分析com堰的基本设计上游围堰设计为斜墙加铺盖防渗的土石围堰斜墙采用粘土堰壳为砂砾料或开挖石渣反滤料采用粗纱碎石块石三级料组合铺筑围堰在河床地段清基后设有上下游齿槽深约34m上游铺盖以上边坡130设有反滤料和干砌块石防护下游边坡为120堰顶宽80m设计高程为4155m根据《手册》IP650铺盖前端厚度一般采用0510m长度采用35倍堰上水头控制本设计铺盖厚度取08m长度150m堰基开挖10m即T10com稳定分析资料项目 比重 含水量 湿容重tm3 饱和容重tm3 浮容重 凝聚力kgcm3 内摩擦角 渗透系数 粘土 269 17 193 205 105 021018 2017 1×10-5 砂砾料 265 198 206 106 36 1×10-2 坝基材料 265 168 198 098 31 1×10-2 com渗流分析假设斜墙与铺盖的渗透系数远小于基础的渗透系数经计算知渗流曲线方程为y218y-283x0列出下表x 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 y 0 145 270 382 493 592 684 771 854 933 1008 x 110 120 12568 y 1071 1131 1191 com稳定分析由于堰体表面倾斜在土体自重及其它外力作用下整个土体都有从高处向底除滑动的趋势通常在分析土坡的稳定性时不考虑滑动土体两端阻力的影响使土坡的稳定分析简化为平面问题本设计采用瑞典圆弧法进行稳定分析由《土力学》P179表7-1坡比 坡角 β1 β2 1058 60° 29° 40° 11 45° 28° 37° 115 3379° 26° 35° 12 2657° 25° 35° 13 1843° 25° 35° 15 1132° 25° 37° 因上游围堰坡比为12所以取β125°β235°坡角为2657°据上可作出最不利滑动面据作图知R786m土条宽取8m稳定分析采用公式计算结果K145《水利工程施工》重力式混凝土围堰采用抗剪断公式计算时安全系数K大于或等于30若考虑排水K大雨或等于25按抗前强度公式计算安全系数K大于或等于105土石围堰边坡稳定安全系数3级时K大于或等于1204-5级时K大于或等于105围堰稳定计算步骤因本设计围堰为4级土石围堰且K145105围堰是稳定的64围堰的拆除com上游围堰的拆除围堰拆除工作是在运用期的最后一个汛期过后随上游水位的下降逐层拆除围堰背水坡和水上部分在拆除过程中必须使围堰的残留断面能继续挡水并维持稳定以免发生事故使基坑过早淹没影响施工般土石围堰的拆除可用挖土机开挖爆破开挖或人工开挖围堰的最后拆除工作是在枯水期进行的最后残留部分的拆除多用爆破法炸开一个缺口利用水流的冲刷作用使该缺口逐渐拓宽直最后拆除为止如果材料不易被水流冲走可采用长臂杆的索式挖土机其方法是将挖土机停立在围堰顶上逐步后退而将缺口拓宽com下游围堰的拆除下游围堰必须干净否则回抬高尾水位影响水轮机的利用水头降低水轮机的出力造成严重的损失故必须拆除干净拆除时应从围堰的背水坡开始分层拆除在水上部分利用反向铲拆除水下部分利用挖泥船挖除

7拦洪渡汛与封堵蓄水71拦洪渡汛水利水电枢纽施工过程中中后期的施工导流往往需要由坝体挡水或拦洪坝体能否可靠拦洪与安全渡汛将涉及工程的进度与成败主要设计如下两部分内容一坝体拦洪时的导流标准二拦洪渡汛措施com洪时的导流标准在主体工程为混凝土坝的枢纽中若采用两段两期围堰法导流当第二期围堰放弃以后未完建的混凝土建筑物就不仅要负担宣泄导流设计流量的任务而且还要起一定的挡水作用在主体工程为土坝或堆石坝的枢纽中若采用全段围堰隧洞或明渠导流则在河床断流以后常常要求在汛期到来以前将坝体填筑到拦蓄相应洪水流量的高程也就是拦洪高程以保证坝身能安全渡汛此时主体建筑物开始投入运用已不需要围堰保护水库亦拦蓄有一定水量显然其导流标准与临时建筑物挡水时应有所不同坝体施工期临时渡汛的导流标准视坝型和拦洪库容的大小而定导流泄水建筑物封堵后坝体渡汛洪水标准若导流泄水建筑物已经封堵而永久泄洪建筑物尚未具备设计泄洪能力此时坝体渡汛的导流标准应视坝型及其级别按附表1-11所列选用显然汛前坝体上升高度应满足拦洪要求帷幕灌浆及接缝灌浆高程应能满足蓄水要求根据上述洪水标准通过调洪计算可确定相应的坝体挡水或拦洪高程它是施工进度安排的一个控制性环节

附表7-1导流泄水建筑物封堵后坝体渡汛洪水标准大坝类型 大坝级别 Ⅱ Ⅲ 洪水重现期年 混凝土 设计 200100 10050 5020 校核 500200 200100 10050 土石 设计 500200 200100 10050 校核 1000500 500200 200100 在主体工程为混凝土坝的枢纽在中若采用两段两期围堰放弃以后未完建的混凝土建筑物就不仅要负担宣泄导流设计流量的任务而且还要起一定的挡水作用其导流标准与临时建筑挡水时应有所不同坝体施工期临时度汛的导流标准视坝型和拦洪库容的大小而宜查《水利工程施工》下表选用其标准混凝土坝拦洪库容〉10亿m3洪水重期》50年取100年经计算坝体可以达到拦洪高程表7-2坝体施工期临时渡汛的洪水标准坝型 拦洪库容108m3 10 10-01 01 拦洪重现期a 土石坝 100 100-50 50-20 混凝土坝 50 50-20 20-10 com坝体拦洪渡汛措施拦洪渡汛措施根据施工进度安排如果汛期到来之前坝身还不能修筑到拦洪高程则必须采取一定工程措施确保安全渡汛尤其当主体建筑物为土坝或堆石坝且坝体填筑又相当高时更应给予足够的重视因为一旦坝身过水就会造成严重的溃坝后果混凝土坝一般是允许过水的若坝身在汛前不可能可能到拦洪高程为了避免坝身过水时造成停工可以在坝面上预留缺口渡汛待洪水过后水位回落再封堵缺口全面上升另外如果根据混凝土浇筑进度安排虽然在汛前可以浇筑到拦洪高程但一些纵向施工缝尚未灌浆封闭时可考虑用临时断面挡水在这种情况下必须提出充分论证采取相应措施以消除应力恶化的影响72封堵蓄水在施工后期当坝体已修筑到拦洪高程以上能够发挥挡水作用时其它工程项目如混凝土坝已完成了基础灌浆和坝体纵缝灌浆库区清理水库坍岸和渗漏处理均已完成建筑物质量和闸门设施等也都检查合格这时整个工程就进入了所谓完建期根据发电灌溉及航运等国民经济各部门所提出的综合要求应确定竣工运用日期有计划地进行导流临时泄水建筑物的封堵和水库的蓄水工作com水建筑物的封堵当主体工程完建或基本完建时只有将临时导流泄水建筑物封堵才能及时蓄水使工程提前或按时受益com1．封孔日期和设计流量封孔日期与施工总进度和初期蓄水计划有关但是临时性导流孔洞的封堵一般均在枯水期进行封堵下闸的设计流量可用封堵时段5～10年重现期的月或旬平均流量或按实测水文统计资料分析确定封堵工程施工阶段的导流设计标准则应根据工程重要性失事后果等因素在该时段520年重现期范围内选定com2．封堵方式及措施本工程采用国内外最常用的封堵方式是首先下闸封孔然后浇筑混凝土塞封堵1下闸封孔常见的封孔闸门有钢闸门钢筋混凝土叠梁闸门钢筋混凝土整体闸门等这种封孔方式断流快水封好方便可靠特别在库水位上升较快的工程中在最后封孔时被广泛采用为了减轻封孔闸门重量也有采用空心闸门或分节式闸门一般来说这种闸门不宜用作最后封孔对于无需过木排冰的导流孔洞可在洞进口处设中墩以便减小封孔闸门重量国内外许多工程就是这样做的2浇筑混凝土塞临时导流底孔是坝体的一部分封堵时需要全孔堵塞但导流隧洞只需浇筑一定长度的混凝土塞足以起永久挡水作用即可常用的混凝土塞为楔形也有采用拱形和球壳形的为了保证混凝土塞与洞壁之间有足够的抗剪力通常均采用键槽结合当混凝土塞体积较大时为防止因温度变化而引起开裂应分段浇筑段长以10～15m为宜浇筑时还需埋设冷却水管降温待混凝土塞达到稳定温度时即进行接缝灌浆com初期蓄水大型水利水电枢纽的工程量大工期长为了满足国民经济发展需要往往采取边施工边蓄水以便使枢纽提前受益的办法国内已建的许多大型工程如新安江柘溪乌江渡丹江口和葛洲坝等均在施工期间开始蓄水能否在施工期开始蓄水起控制作用的因素是枢纽施工总进度计划因为施工期蓄水前大部分单项工程均应竣工或达到蓄水要求的程度初期发挥效益的主体建筑物必须形成需要的规模开始蓄水时有关建筑物还应达到相应的防洪标准蓄水后全部工程应能顺利施工完建在施工总进度计划中对这些工作均应做出明确安排采用分期导流的大流量低水头枢纽还可能利用围堰挡水提前发电受益水库施工期蓄水又称初期蓄水通常是指临时导流建筑物封堵后至水库开始发挥效益为止的阶段所谓水库开始发挥效益一般是指达到发电或灌溉所要求的最低水位进行初期蓄水规划时必须考虑河道综合利用要求合理扣除下游供水量由于下游通航灌溉发电工业用水和城镇居民生活用水多属重复利用所以不能将各部门用水量简单叠加而应进行综合分析计算的主要内容为①蓄水历时计算据此确定临时泄水建筑物的最迟封堵日期②校核库水位上升过程中大坝施工的安全性据此拟定大坝施工进度及后期渡汛措施对于混凝土坝主要是拟定大坝浇筑的控制性进度计划和坝体接缝灌浆的进程对于蓄水历时计算常采用频率法或典型年法采用频率法时一般取保证率为75％～85的流量根据控制性进度计划上的初期发电日期或其他投产日期按照计算出的蓄水历时可求得导流孔洞的封堵日期如果求得之封堵日期适值洪水期则应进一步研究洪水期封堵的可能性与合理性一般来说因洪水期封堵非常困难且技术复杂故多改变为枯水期封堵相应地调整坝体施工进度封堵蓄水后必须校核坝体安全上升高程要求各月末坝体前沿最低高程达到下月最高水位以上除了不能让坝体过水外还应校核临时挡水断面的稳定和应力对于混凝土坝为了不给后续工程施工造成困难和不良后果校核坝体上升高程时还要考虑预留不灌缝的高度纵缝灌浆和坝体封拱灌浆均应达到相应高程施工期蓄水前坝前水库已具有一定库容但枢纽尚未达到最终设计泄洪能力在计算坝前水位和校核防洪渡汛安全时应考虑水库调蓄作用8基础处理81基础开挖com序的选择com1选择开挖程序的原则从整个工程施工的角度考虑选择合理的开挖程序对加快工程进度具有重要作用选择开挖程序时应综合考虑下列原则⑴根据地形条件枢纽建筑物布置导流方式和施工条件等具体情况合理安排⑵保证工程质量和施工安全作为安排开挖程序的前提尽量避免在同一垂直空间同时进行双层或多层作业⑶按照施工导流截流拦洪度汛蓄水发电以及施工期等项工程进度要求分期分阶段安排好开挖程序并注意开挖施工的连续性和考虑工程施工要求⑷对于受洪水威胁和与导流截流有关的部位应先安排开挖对于不适应宜斜在雨雪天或高温严寒季节可开挖的部位应尽量避开这种气候条件安排施工5对于不良地质地段或不稳定岩体岸坡的开挖必须充分重视做到开挖程序合理措施得当保证施工安全com2水利水电工程的基础石方开挖一般包括岸坡和基坑的开挖岸坡的开挖一般不受季节限制而基坑开挖侧多在围堰的防护下施工本工程开挖采用先开挖上部后开挖下部com坝基开挖方式当开挖程序确定之后开挖方式的选择主要取决总开挖深度具体开挖部位开挖量技术要求以及机械施工程序等因素其可分为薄层开挖-分层开挖-全段面一次开挖和特高梯段开挖等其开挖试用条件及优点

表8-1开挖方式的比较开挖方式 特点 适用条件 优缺点 全断面开挖开挖断面一次成型 用于特定条件下的一种方式 1单一作业集中爆破施工干扰小2钻工作业占用时间长 特稿梯段开挖 梯段高20米以上 用于高陡岸坡开挖 1一次开挖量大生产能力高2集中出渣辅助量少3需要相应的配套机械设备 浅层开挖爆破规模小 一般开挖深度小于4米 1风水电和施工道路不知简单2钻工灵活不受地形条件限制3生产能力 分层开挖按层作业 一把厚度大于4米是大方量石方开挖常用方式 1即作业面可以同时作业生产能力高2在每个作业面都须布置风水电荷出渣道路 综合比较上述开挖方式及本工程实际地质情况本工程岸坡的开挖采用深孔开挖而基坑的开挖采用浅孔开挖com左岸坝基的开挖com1左岸岸坡的开挖岸坡的开挖采用分层开挖岸坡的开挖与导流工程施工应该平行作业在物建筑完成前基本完成为基坑全面的开挖作好准备以利克服施工干扰缩短工期⑴分层开挖布置参数①台阶高度H综合考虑本工程实际地质情况H取值为10mH的确定也要考虑开挖强度与进度要求钻孔装渣和运输的性能及合理配套等条件有H10m在水利水电工程设计手册中表4-3-17可查铲斗容积为3②钻孔直径d依据水利水电工程设计手册钻孔直径与梯度的关系d取100mm为保证开挖质量和作业安全不应采用过大的钻孔直径大孔直径虽然可以提高生力降低钻孔费用但随钻孔直径的增大将会给施工带来许多不良后果③底盘抵抗线Wd在深孔爆破中不采用最小抵抗线而采用底盘抵抗线底盘抵抗线是指炮孔中心线至台阶坡角的水平距离WdHDD150H－台阶高度Ｈ＝10mmD－岩石硬度影响系数取D＝05－台阶高度影响系数水利工程施工中2-1可查得10Wd333m④深度ΔH超钻的作用在于克服底盘阻力避免残埂获得符合设计标准且较平整的底盘超深可按下式确定ΔH03Wd1m⑤孔长LLHΔH11m⑥孔距a和排距b合理孔具和排距是保证形成平整的新台阶段及爆后岩块均匀的前提一般有a10～20Wdb08～10Wd本工程取a15Wd5mb09Wd3m⑦装药量计算前排炮孔的单孔药量为Q1qaWdH后排炮孔的单孔药量为Q2qabH式中q－为深孔台阶炮破单耗根据岩石特性可得q045～06q取055Q1916KgQ2825Kg⑧堵塞长度 L1深孔台阶炮破的堵塞长度可参考下列式子综合确定L1075WdL120～20dL102～04综合考虑可取L13m⑵开挖作业区的划分岸坡的开挖应在一期导流工程施工期之间完成坐岸坡的开挖量为28万立方米月平均开挖强度20万立方米作业去数目取两个采用潜孔钻机斗容为3立方米挖掘机采用流水作业的施工方式⑶保护层厚度的确定左岸岸坡为辉绿岩岩性坚硬根据水利工程施中保护层