05-施工导流与水流控制

第五章施工导流与水流控制5.1概述5.1.1水文气象 xx水库枢纽工程坝址以上流域面积为621km2，流域洪水主要由暴雨形成，洪水过程陡涨陡落，峰高量小历时短，洪水过程线多为单峰型，一次洪水过程历时3～6小时。 坝址处分期洪水成果见表5-1。分期洪水成果表（单位：m3/s）表5-1分期均值P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%3～4月3.922.618.513.29.35.85～6月6150339125315981.57～8月261180814359786613789～11月19.414411475.949.827.3 本流域地处大陆性气候区，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季早晚温差大，冬季寒冷而漫长。暴雨多发生在7～8月份，系本流域洪水主要成因。根据呼和浩特市气象站实测资料统计，多年平均气温6.0℃，历年极端最高气温37.3℃，历年极端最低气温－32.8℃；多年平均降水量413.1mm；多年平均风速为1.8m/s，最大风速28m/s，多年平均最大风速17.2m/s 根据xx水文站冰情资料统计分析，开河流冰一般在4月份，多年平均流冰天数为5天，封河流冰一般在11～12月份，多年平均流冰天数为8天，多年平均封冻期为124天；最大冰厚1.69m。开河形式为文开河，无冰塞、冰坝等特殊冰情。5.1.2 左坝肩岩体由花岗片麻岩组成，矿物成份分布均匀，极限抗压强度Rc＝100-130Mpa，抗风化能力强。 右坝肩岩体发育三组结理，产状80°<36°～60°、30°<40°～45°、10°<20°～35°。谷坡平均坡度为30°～40°，由于节理的切割，岩体在水流的作用下局部可能有零星落石发生。 坝基覆盖层为第四系松散层，主要由河流相砂砾石层及含砂层构成，含有少量粉土，局部夹中细砂透镜体，厚度11m～27m，靠右岸较厚。渗透系数为0.37×10-1cm/s，属强透水层。其下为花岗片麻岩，上部弱风化带最大厚度为12.5m，该层单位吸水率为18Lu5.1.3（1）坝址区的导流和截流；（2）导流明渠及一期小围堰；（3）坝址区上、下游横向围堰和分期纵向围堰；（4）坝址区或厂址区安全渡汛、排冰凌和防护工程；（5）建筑物的基坑排水；（6）导流建筑物拆除；上述工程项目的工作内容包括建筑物的设计和施工；材料、设备的供应和试验检验；临时建筑物及其设施的拆除以及本合同规定的质量检查和验收等工作。5.1.4（1）2002年11月20日~2002（2）2002年12月（3）2003年4月11日~2003（4）2003年（5）2003年6月25日（6）2003年7月1日后，由泄洪排沙洞导流；堵口围堰形成之后，水库参加施工洪水的调蓄，以削减洪峰，降低洪水位；（7）2003年5.1.5 导流工程主要工程量表见表5-2导流主要工程量表表5-2工程项目单位导流明渠围堰填筑围堰拆除土工膜铺设编织石袋护面工程量m362002743017000970030005.1.6（1）《防洪标准》GB50201--94（2）《水利水电建设工程验收规程》SL223—1999（3）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62—94（4）《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338—89（5）《水电站基本建设工程验收规程》SDJ275—88（6）《水工混凝土施工规范》SDJ207-82（7）本章各专项施工技术涉及的其它章节引用的标准和规程规范。5.2施工导流和截流5.2.1导流方式根据本地区河道为时令河，常年水量小，洪峰历时短而集中，暴涨暴落，本工程规模较小，工期短，工程可在一个枯水期内建成，采用明渠与泄洪洞相结合，分期导流的方式。5.2.2导流程序本工程分三期导流，一期导流时段为2002年11月20日~2002年12月30日，泄流通道为右侧的河漫滩地，在此期间，抢建左侧砼防渗墙及进行左岸导流明渠的开挖。二期导流时段为2002年12月10日~2003年6月30日，由左侧开挖的导流明渠泄流，二期围堰基坑内，进行右岸主坝的施工工作。2003年6月30日后，主河床进行截流，通过泄洪排沙洞泄流，在堵口围堰的保护之下，进行左、右岸坝体施工。2003年8月20日，右岸大坝高程达到1438.8m，左侧坝体高程为1423.8m，形成过流缺口，为7、8月份发生的洪水留出宣泄的通道。5.2.3导流标准导流建筑物设计由发包人或发包人委托其他人负责，并由其提供施工围堰设计、渡汛设计、施工排水等工程项目的设计。但由于投标的需要，我们对导流建筑物及其施工作如下规划：按照《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ-338-89和《水利水电工程导流导则》DL/T5114-2000规定，围护1、2级永久建筑物的导流建筑物，使用年限3年以内，堰高50m以下，其级别为4级，4级土石结构导流建筑物的洪水重现期为20-10年，考虑到使用年限和经济等因素，设计采取洪水重现期10年一遇。据表5-1xx水库施工期洪水成果Q10%汛期（7-8月）流量为661m3/5.2.4施工导流工程设计与施工xx水库大坝、放水洞工程导流建筑物主要为导流明渠，一期小围堰，二期上、下游横向围堰和纵向围堰，及三期堵口围堰。5.2.4.1导流明渠的设计与施工（1）导流明渠的设计导流明渠布置在二期上游横向围堰左侧，下接左岸原主河槽，明渠断面型式为梯形，不衬砌，渠底宽12.9m，边坡1:1.3，渠深2m，断面面积为31m2，需修建的明渠长度约为200m（2）导流明渠的施工渠道的开挖采用1.2m3液压反铲进行，5.2.4.2．围堰的设计与施工（1）施工条件：施工场地较开阔，导流施工现场具备堆存材料的条件，施工通道利用坝体填筑的施工道路4#和4#′。（2）围堰料场：围堰所用砂砾石料均取自距坝址0.5km的上、下游河床内的砂砾石料场，采用3m3（3）围堰的形式与施工方法①一期围堰的形式与施工A．一期围堰形式：一期围堰的导流时段为2002年11月20日~2002年12月30日，河水泄流通道主要为右岸河漫滩地。在一期围堰的保护之下，左岸进行砼防渗墙的施工。一期围堰的围堰形式为土石围堰，围堰轴线长约为62.5m，堰高3.3m，堰顶宽2.0m，堰坡坡比为1：1.3，一期围堰的填筑量为1298B．施工程序基础清理基础清理砂砾石填筑碾压拆除C．施工方法：一期围堰的砂砾石回填料取自距坝址500m的主河床砂砾石料场，采用3m3装载机挖装20t自卸汽车运输到围堰填筑现场卸料填筑，待添至水面以上，再用②二期围堰的形式与施工A．二期围堰形式：二期围堰的导流时段为2002年12月10日~2003年6月30日。二期围堰的堰体填筑在2002年12月1日~2002年12月30日完成，2003年4月再进行铺土工膜、编织石袋砌护及围堰加高等的工作。二期上、下游横向围堰、纵向围堰的围堰形式为土石结构，填筑量共18636m3围堰轴线长分别为140m、120m和250m，堰顶宽B．施工程序基础清理基础清理砂砾石分层填筑碾压基础碾压围堰拆除编织石袋护面土工膜铺设C．施工方法：=1\*alphabetica．填筑前的准备工作Ⅰ.测量放线在接到监理单位提供的测量基本数据后，校测基本控制点和基线的测量精度，并复核其资料和数据的准确性。水下部分围堰填筑前，首先由测量人员对水下原始地形进行测量，并按图纸及工程测量精度要求进行测量放线，在纵向围堰上设置明显的标志，标明上、下游围堰的中心线的位置及堰顶宽度。水上部分围堰填筑，由测量人员沿堰轴线方向每隔一定距离施设样架。=2\*ROMANII．碾压实验水上部分围堰填筑前，需进行碾压实验。碾压试验结合砂砾石坝的碾压试验进行。在现场选择一块较平坦的工作地作为碾压试验场地，场地面积31m×22m，并用白灰标出其外边线及观测沉降点和容重观测点的位置，在测点上铺上尺寸不小于40×40cm的油毡，并用木桩固定，测量其高程，并按0.8m厚度进行铺料。然后在观测点上测量高程，计算实际铺料厚度。上述工作完成后，用振动碾按规定要求对砂砾石料依次碾压，对粗粒材料，压前冲水。每压1～2遍后在观测点上观测其高程一次，最后用试坑灌砂（或灌水）法测其压实后的干容重，并在原地面观测点处测量其高程，计算压实后基层沉降值。试验完毕后，绘制干容重与碾压遍数的关系曲线及碾压遍数与土层沉降量的关系曲线，并将最终的试验结果报告监理工程师，得到批准后，在水上部分围堰填筑施工中执行。=2\*alphabeticb．围堰填筑：二期围堰的填筑由上、下游围堰向纵向围堰方向分两个面进行，分水上及水下两部分，采用进占法铺料进行施工进占法施工示意图=1\*ROMANI．水下部分填筑施工为确保围堰的施工质量，尽量减少水下部分的围堰填筑的施工量，在水下部分围堰填筑施工前，与有关部门取得联系，尽量选在降雨量小的时段进行填筑，以便将河道中的水位降到最低。水下部分的围堰填筑采用3m3装载20t自卸汽车进占上料，卸料后，由D85推土机向前平料，填筑料填筑厚度以一次堆出水面以上50cm为准，采用12t自行式振动碾进行第一次碾压，由于水下部分填筑层未经过碾压，故第一次碾压遍数加多，为6-8遍。测量人员进行堰坡水下底脚线及水面位置堰坡线控制，辅以=2\*ROMANII．水上部分填筑施工水上部分围堰填筑的上料，平料与水下部分围堰填筑施工方式基本相同。在水上部分围堰的填筑施工中，控制每次填筑的铺料厚度0.8m=3\*ROMANIII．碾压施工在堰面上布置水管进行洒水作业，先洒水后碾压。振动碾的行驶方向平行于堰轴线，碾压方法为进退错距法，相邻作业面的搭接接缝处设定标记，以防漏压、欠压和过压。相邻作业面进行骑缝碾压，碾压宽度平行于堰轴线方向不小于50cm，垂直堰轴线方向不小于1.5m，碾压边搭接宽度大于=4\*ROMANIV．负温填筑围堰大部分填筑于11～12月间进行，故制定负温施工有关措施。(1)尽量采挖水上部分砂砾料，开采后的砂砾料进行摊平堆放以利于排水。(2)填筑施工在白天气温较高时进行，冻块粒径不超过10cm，且分布均匀。(3)在负温填筑时，不洒水。=3\*alphabeticc．土工膜防渗施工二期围堰采用土工膜作为防渗体。施工前将迎水面坡面整平压实，使土工膜与堰坡紧密接合。下一步进行土工膜连接施工，用土工膜接缝胶粘接牢固。土工膜直接与砂砾石接触部位，需在土工膜两侧填15-20cm厚的河砂，以防止损坏土工膜。=4\*alphabeticd．编织石袋护面施工编织石袋护坡施工与堰体填筑施工同时进行，汽车从填筑面上向坡面直接卸料，边填筑，边整坡。水下部分进行抛填，水上部分进行人工码放。石料取于砂石料场，人工分选并装编织袋，20t自卸车运至施工面。=3\*GB3③三期堵口围堰与截流2003年6月30日右岸泄洪排沙洞开始使用，2003年6月25日进行上游堵口围堰的填筑，并与7月1日2小时内进行主河床截流，然后开始围堰的加高。=1\*alphabetica．堵口围堰的形式：上游堵口围堰堰顶高程为1414m，堰高7m，堰顶取双车道，宽7.5m，边坡为1：1.3，堰长40m，围堰上游迎水坡加铺防渗土工膜，上游河底设土工膜铺盖20m（水头3倍），膜上以编织石袋加压；下游堵口围堰堰高2m，堰顶宽=2\*alphabeticb．堵口围堰截流施工方法：堵口围堰于2003年6月25日开始从两侧进行填筑。为了减少截流难度，降低截流落差，采取单戗堤截流方式两侧进占立堵截流，截流时间拟为2003年7月1日2小时内截流完毕，上游完成后，经过排水处理，施工下游围堰（具体的截流时间要根据施工时气象预报选定无雨日进行截流）。用3m3装载机装20t自卸汽车从开挖石料堆存场运输填筑料至戗堤前沿，堆石填筑从上游向下游进占，水下部分直接抛填，水上部分用两台D85推土机在两侧戗堤前沿集中推料、平整，用振动碾沿围堰轴线方向以进退错距法分层铺筑压实。由于龙口封堵时间紧迫，务必在（4）导流建筑物的维护（5）导流建筑物的拆除围堰的拆除方量共17000m一期围堰的拆除时间在左岸砼防渗墙完工之后进行；二期纵向围堰的拆除在堵口围堰形成之后进行；其余围堰的拆除在工程完工后进行拆除。一期围堰及二期上下游围堰的拆除由左岸向右岸采用倒退法进行拆除；二期纵向围堰的拆除由靠近坝体段开始向上下游分两个工作面进行拆除；围堰拆除均采用1.2m3液压反铲进行挖除，205.3施工期排水本工程施工分三期导流，有三个基坑：一期左岸基坑、二期右岸基坑和三期主坝基坑。（1）一期左岸基坑排水：一期围堰坐落在河流相砂砾石层及含砂层上，厚度11m～27m，属强透水层。初期排水主要为围堰闭气后的基坑积水，由于先施工上游围堰及河道内落差，固考虑初期排水利用一天的时间即可。经常性排水主要考虑围堰及堰基的渗水、天然降水、施工弃水等。一期基坑靠下游处挖一个100m3集水坑，配置2台一期基坑初期排水水泵配置情况表表5-3序号水泵名称型号流量（m3/h）使用数量备用数量总排水量（m3/h）1污水泵6WPL30021600合计600（2）二期右岸基坑排水围堰基础同样为河流相砂砾石层及含砂层，堰体采用土工膜防渗。排水工作也包括初期排水和经常性排水。由于上游先进行截流，且河道内上下游有一定落差，围于基坑内水量即初期排水量较小。经常性排水包括围堰及堰基、天然降水、施工弃水等。二期基坑在上、下游靠近河槽处各设一个100m3集水坑，上游集水坑配置2台WQB-45-16-600型号的污水泵和1台6WPL型号的污水泵进行抽排，下游集水坑配置1二期基坑排水水泵配置情况表表5-4序号水泵名称型号流量（m3/h）使用数量备用数量总排水量（m3/h）1污水泵WQB-45-16-6006003118002污水泵6WPL30022600合计2400（3）三期主坝基坑排水围堰基础为河流相砂砾石层及含砂层，堰体采用土工膜防渗。由于三期基坑是二期右岸基坑在堵口围堰形成，拆除了二期纵向围堰之后扩大形成的，排水工作也包括初期排水和经常性排水。由于上游先进行截流，且河道内上下游有一定落差，围于基坑内初期排水量较小。经常性排水包括围堰及基岩渗水、天然降水、施工弃水等。三期基坑保持原上下游的100m3集水坑，上游集水坑配置1台WQB-45-16-600型号和6WPL型号的污水泵，下游集水坑内配置1三期基坑排水水泵配置情况表表5-5序号水泵名称型号流量（m3/h）使用数量备用数量总排水量（m3/h）1污水泵WQB-45-16-6006002112002污水泵6WPL30011300合计1500（4）排水沟的设置=1\*GB3①．在坝体及围堰填筑过程中，在碾压工作面设置横向坡度，以利于排水。=2\*GB3②．在上下游坝脚处设两条排水沟，以防雨水破坏坝坡。=3\*GB3③．施工期在土料场四周挖截水沟以保证土料的含水率不超标。5.4施工期安全渡汛和排冰凌5.4.1安全渡汛本工程施工时段为2002年11月15日~2004（1）合理组织围堰施工，确保围堰在规定的时段内完工。（2）汛期建立防汛指挥部，积极与地方和业主防汛部门联系，密切注意水情，在汛期建立24小时值班制度，妥善做好劳动力安排。（3）准备各种防汛物资如卵石料、反滤料、草袋、铅丝笼等，做好堵漏、堰坡坍塌和围堰加高等准备工作。另外基坑内备用2台6WPL型号的污水泵，保证施工期发生超标准洪水淹没基坑后能快速排出积水。（4）合理组织主体工程施工，确保防汛关键项目按期达到规定的形象面貌，2003年汛期，右岸主坝段施工达到1438.8m高程，左岸坝段施工达到1423.8（5）汛期基坑淹没时，对坝体上外露的止水件采取保护措施。（6）做好防汛劳动力安排并及时与上游站联系，做好水情预报。（7）按合同规定的水库洪水调度和下泄流量的要求，编制施工期渡汛措施及超标准洪水应急渡汛措施报监理工程师，并进行超标准洪水演习。5.4.2排冰凌措施根据xx水文站冰情资料统计分析，开河流冰一般在4月份，多年平均流冰天数为5天，封河流冰一般在11～12月份，多年平均流冰天数为8天，多年平均封冻期为124天；最大冰厚1.69m。开河形式为文开河，无冰塞、冰坝等特殊冰情。对冰凌采取如下措施：在每年凌汛前，做好冰凌预报工作，派专人值班，并备足必要的排冰凌设备和材料，采取高围堰或爆破后排除等方式，以保护基坑内建筑物免遭破坏。对特别大的冰块，采用引排的方式把其引至导流明渠入口，进行爆破后排除。5.5施工期下闸蓄水5.5.1下闸蓄水措施提交下闸蓄水措施报送监理人审批，内容包括：（1）下闸蓄水前主体工程完成的工程形象面貌；（2）主体工程蓄水前的检查验收和缺陷修复记录；（3）下闸蓄水闸门和起闭机的试运行检查记录；（4）下闸蓄水库区施工场地清理工作及检查记录；（5）下闸蓄水后，后续工程计划和渡汛形象面貌。（6）观测设备的埋设及下闸蓄水前的观测初始值；（7）下闸蓄水的施工措施；（8）下游供水措施；5.5.2闸门和起闭机的检查下闸蓄水前，对各种永久泄水和挡水建筑物的闸门、门槽、起闭机和拦污栅进行全面的检查，并将检查记录报送监理人。发现有不合格的部件及时向监理人报告，按监理人的指示，在规定期限内进行闸门和起闭机的试运行，并向监理人提交试运行记录。5.5.3施工区内的水库清理在下闸蓄水前，按合同的规定和监理人的指示，对施工区内的水库淹没范围进行清理，拆除淹没区内的临时建筑物，清除一切有碍水电站运行安全的施工废弃物和建设垃圾，采取措施保护水下边坡的稳定，防止岸坡坍方。5.5.4下闸蓄水 按监理人批准的下闸蓄水措施，在规定的期限进行下闸蓄水。未经监理人批准，不擅自下闸蓄水或推迟蓄水时间。

5.6质量检查和验收5.6.1导流工程建筑物的检查和验收 围堰、导流明渠等导流建筑物的土方开挖、土石方填筑等工程的质量检查，按招标文件技术条款中有关规定的内容和要求进行质量检查和验收，详见相关章节。5.6.2主河床截流前的验收主河床截流前按SL223—1999第3.2节