水利工程施工导流方案

水利工程施工导流方案第一章项目与河流基础数据1.1工程概况××水库枢纽位于乌江一级支流××河峡谷段，坝型为混凝土双曲拱坝，最大坝高138m，总库容4.7×10⁸m³，装机容量240MW。大坝分两期施工：一期围堰挡水至EL.480m，二期坝体临时挡水至EL.520m，导流建筑物按全年20年一遇洪水标准设计，洪峰流量Q20%=3200m³/s。1.2水文成果复核采用1952—2021年共70年系列，经PⅢ适线复核，20年一遇全年洪峰3200m³/s，汛期（5—9月）洪峰均值1820m³/s；11月—翌年4月枯期均值仅178m³/s。泥沙资料：多年平均含沙量0.82kg/m³，汛期输沙占全年92%，需设置冲砂闸。1.3地形与地质坝址河谷呈“V”形，枯水河面宽35m，右岸为逆向坡，岩性为厚层灰岩，饱和抗压强度85MPa，岩体完整性系数Kv=0.72；左岸顺向坡，卸荷裂隙发育。河床覆盖层厚3.5～7.2m，为含砾中砂，渗透系数2.3×10⁻²cm/s，围堰地基需全封闭防渗。1.4施工总布置右岸布置砂石系统、混凝土拌和楼及钢构加工场；左岸布置施工营地、油库、弃渣场。导流洞进口位于坝轴线上游260m右岸，出口位于下游380m，与永久放空洞结合。第二章导流标准与风险控制2.1导流标准（1）一期围堰：全年20年一遇，Q=3200m³/s，堰前水位EL.480.5m，超高1.0m。（2）二期坝体缺口：全年10年一遇，Q=2600m³/s，坝面允许漫顶0.3m，历时≤24h。（3）导流洞：同第一期标准，洞身不淤、不空蚀，最大流速≤15m/s。2.2风险识别与分级A级（灾难性）：围堰溃决、导流洞堵塞；B级（严重）：超标洪水漫堰、基坑淹没；C级（一般）：围堰渗漏、边坡失稳。按“一险一案”原则，A级风险须设置双重物理屏障+信息化预警。2.3风险削减措施（1）堰体采用“塑性混凝土防渗墙+土工膜”复合结构，墙厚0.8m，深入基岩1.5m；（2）导流洞进口设事故闸门，平板钢闸门7m×9m，启闭机容量2×630kN，3min可动水关闭；（3）基坑配备2×800kW柴油泵车，30min内可抽排1.5万m³；（4）建立水情遥测+北斗短信+人工校核三级预警，提前6h启动撤离。第三章导流建筑物设计3.1导流洞3.1.1洞线：城门洞形，净尺寸10m×12m（宽×高），全长742m，纵坡1.2%，出口挑流消能。3.1.2衬砌：进口50m采用1.2m厚C30钢筋混凝土，抗冲流速15m/s；洞身段Ⅲ类围岩采用C25喷锚衬砌，厚0.25m；断层带采用钢拱架+0.4m钢纤维混凝土联合支护。3.1.3灌浆：顶拱120°范围回填灌浆，压力0.3MPa；固结灌浆孔排距2.5m，深6m，压力1.5MPa，单位吸水率≤1Lu。3.2一期上游围堰3.2.1断面：粘土心墙堆石坝，顶宽10m，顶高程EL.481.5m，最大堰高28m，迎水坡1:2.5，背水坡1:2.0。3.2.2材料：心墙利用库区Ⅲ级粘土，粘粒含量25%，最优含水率18%；堆石料取自右岸采石场，饱和抗压≥50MPa，最大粒径600mm。3.2.3防渗：河床段采用“塑性混凝土防渗墙+粘土心墙”双道防线，墙底嵌入基岩1.5m；两岸接头采用“帷幕灌浆+粘土齿槽”形式，齿槽深3m，宽4m。3.3一期下游围堰最大堰高12m，采用土石混合堰，顶宽6m，迎水坡1:2，背水坡1:1.8，下游坡脚设铅丝石笼护脚。3.4冲砂闸为降低导流洞淤沙，进口底板高程EL.452m，低于河床2m，设2孔5m×5m弧形闸门，单孔泄量350m³/s，闸室长18m，采用C40抗磨混凝土，28d抗压强度≥45MPa，硅粉掺量8%。第四章导流程序与阶段控制4.1准备期（T0—T0+3个月）（1）完成导流洞开挖、一次支护、衬砌及灌浆；（2）完成上下游围堰基础清理、防渗墙造孔、塑性混凝土浇筑；（3）完成水情遥测站点布设，与流域防汛办联网。4.2一期围堰截流（T0+4个月）4.2.1截流时段：11月上旬，P=10%旬平均流量135m³/s。4.2.2戗堤布置：右岸进占，单戗立堵，戗堤顶宽12m，龙口宽60m，合龙流量135m³/s。4.2.3抛投材料：龙口段采用3～5t钢筋石笼+合金网兜，上游侧加投0.8m³混凝土四面体；合龙后24h内完成粘土心墙闭气。4.3基坑抽水与坝基开挖（T0+5—T0+14个月）（1）围堰闭气后，采用“管井+明排”组合降水，管井间距15m，井深25m，单井出水量≥80m³/h；（2）坝基分三层开挖：第一层覆盖层，2m³液压反铲配20t自卸车；第二层弱风化，采用Φ89mm潜孔钻预裂，孔距1.2m；第三层微新岩，保护层1.5m，用风镐撬挖。4.4二期坝体临时挡水（T0+15—T0+36个月）（1）坝体浇筑高程每升高15m设置1.5m宽缺口，缺口采用C20混凝土预制梁+砂袋组合，可快速爆破拆除；（2）汛期来临前，缺口高程与上游水位差≥1.2m；（3）当预报洪峰>2600m³/s时，24h内拆除缺口，恢复坝面过流。4.5下闸蓄水（T0+37个月）（1）导流洞封堵采用“钢闸门+混凝土塞”双道挡水，闸门关闭后，在门后浇3m厚C25微膨胀混凝土塞；（2）蓄水速率控制：库水位日升幅≤1.0m，首次蓄水至EL.480m后停蓄观测7d，渗流量≤150L/s方可继续上升。第五章施工方法与工艺细则5.1塑性混凝土防渗墙5.1.1配比：水泥120kg/m³，膨润土45kg/m³，砂率55%，水胶比1.2，28d抗压强度≥2MPa，弹性模量≤500MPa。5.1.2成槽：采用BC30液压抓斗，槽段长6m，接头管法，垂直度偏差≤1/300；5.1.3浇筑：导管法，埋深≥1.5m，拔管速率≤0.3m/min；每槽做1组Φ150mm试件，检测28d强度及渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s。5.2导流洞光面爆破（1）周边孔间距45cm，线装药量0.18kg/m，不耦合系数1.8；（2）单响药量≤25kg，振速控制≤10cm/s；（3）爆破后半孔率≥90%，超挖≤10cm。5.3围堰堆石碾压（1）分区：心墙区、过渡区、堆石区；（2）碾压参数：25t自行式凸块碾，心墙层厚30cm，碾压6遍；堆石层厚80cm，碾压8遍；（3）检测：压实度≥98%（灌水法），孔隙率≤22%。5.4粘土心墙施工（1）粘土料场取土深度≤2m，分层翻晒至含水率+2%～+3%；（2）铺土厚度25cm，采用16t光轮碾碾压8遍，履带拖拉机刨毛，层间结合≥15cm；（3）每层取样3组，压实度≥96%，渗透系数≤1×10⁻⁵cm/s。第六章监测、预警与信息化6.1监测项目（1）围堰：表面位移12点、渗压计16支、测斜孔4孔；（2）导流洞：内观多点位移计6套、钢筋计12支、渗压计8支；（3）水情：上游水位、雨量、出库流量，5min一次自动采集。6.2预警阈值围堰表面位移>10mm/d、渗压水头>0.8倍堰高、导流洞衬砌应变>1500με时，启动黄色预警；位移>20mm/d、渗压>0.9倍堰高时启动红色预警。6.3信息化平台采用B/S架构，数据库存储至××云，Web端+App端同步，支持GIS一张图、三维BIM模型关联，实现“监测—分析—决策—反馈”闭环。第七章组织体系与职责7.1指挥机构成立“导流工程指挥部”，指挥长由建设单位总经理担任，副指挥长为监理总监、总包项目经理，下设“技术、质量、安全、物资、应急”五组。7.2职责清单（1）技术组：编制、修订导流方案，组织专家评审；（2）质量组：防渗墙、粘土心墙等关键工序旁站；（3）安全组：每日巡查，对A级危险点建档销号；（4）物资组：储备钢筋石笼3000个、柴油200t、水泵50台；（5）应急组：24h值班，接到预警30min内到场。7.3例会制度每周一召开“导流周例会”，每月5日联合流域防汛办、气象局开展水情会商；遇蓝色及以上预警，随时召开紧急会议。第八章质量检验与验收8.1检验批划分防渗墙按“每槽段”划分；粘土心墙按“每上升1m”划分；导流洞衬砌按“每模12m”划分。8.2主控指标（1）防渗墙渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s；（2）粘土心墙干密度≥1.68g/cm³；（3）导流洞衬砌厚度+20mm～−5mm，表面平整度≤8mm/2m。8.3验收程序施工单位自检→监理平行检验→第三方检测（具有水利甲级资质）→项目法人主持阶段验收→质量监督站核备。第九章安全、环保与职业健康9.1安全红线（1）严禁无审批爆破；（2）严禁围堰超高水位运行；（3）严禁酒后上岗、疲劳作业。9.2环保措施（1）围堰基础清淤采用环保绞吸船，尾水SS≤70mg/L；（2）导流洞施工废水经“沉淀+絮凝”处理，pH6～9，达标回用；（3）弃渣场先挡后弃，坡比1:1.5，表面覆土≥0.5m，喷播植草。9.3职业健康配备KN95防尘口罩、防噪耳塞；粉尘作业点每月检测一次，总尘≤2mg/m³；噪声≥85dB区域设置隔音棚，作业时间≤6h/班。第十章应急预案（节选）10.1超标洪水（Q>3200m³/s）（1）提前72h启动Ⅰ级响应，加高堰顶1m采用钢筋石笼+土工膜；（2）撤离基坑全部人员、设备；（3）开启冲砂闸+导流洞联合泄流，最大可泄3500m³/s。10.2围堰渗漏（1）渗漏量>100L/s时，下游坡脚打设Φ108mm钢管井点，双液（水玻璃+氯化钙）灌浆；（2）渗漏量>300L/s时，在堰顶施作粘土子堰，宽3m，高1.5m。10.3导流洞突泥（1）立即关闭事故闸门，停止上游工作面施工；（2）采用Φ50mm袖阀管注超细水泥，水灰比0.8:1，注浆压力0.5～1.0MPa；（3）洞渣堆积段采用“钢拱架+喷射钢纤维混凝土”封闭，厚度0.3m。第十一章成本控制与进度计划11.1工程量导流洞石方开挖9.8×10⁵m³，C30衬砌4.2×10⁴m³；围堰填筑58×10⁴m³，防渗墙1.2×10⁴m²；钢筋石笼2.1×10⁴m³。11.2造价指标导流洞综合单价486元/m³，围堰防渗墙2800元/m²，钢筋石笼380元/m³，导流工程总投资2.38亿元，占枢纽工程7.9%。11.3进度节点T0+4个月截流，T0+15个月坝基验收，T0+36个月坝体浇筑至EL.520m，T0+37个月下闸蓄水，总工期37个月，关键线路为“导流洞开挖→衬砌→围堰截流→基坑开挖→坝体上升→封堵”。第十二章经验总结（基于××公司2020—2022年实施案例）××公司水电分公司导流项目部（项目经理周××，成员42人）在2020年11月—2022年12月完成××江三级电站导流工程。采用本方案核心要点：（1）塑性混凝土防渗墙28d弹性模量控制在