施工导流及围堰施工方案

施工导流及围堰施工方案第一章工程背景与导流目标1.1工程概况本工程位于××江中游河段，为Ⅲ等中型水利枢纽，主要建筑物包括混凝土重力坝、河床式厂房及鱼道。坝顶高程78.5m，最大坝高42m，正常蓄水位75m，总库容1.8×10⁸m³。枢纽布置呈“一”字形，坝轴线长268m，其中溢流坝段长98m，厂房坝段长78m，左右岸挡水坝段分别长46m。坝址处河道顺直，枯水期河面宽90～110m，主槽靠近右岸，左岸为Ⅰ级阶地，阶面高程约68m，覆盖层厚8～12m，由砂卵砾石组成，渗透系数1.2×10⁻²cm/s。右岸为基岩裸露的弱风化花岗岩，岩体完整性较好，RQD值75～85。1.2导流任务施工导流需保证在四个枯水期内完成基坑内全部主体混凝土浇筑，并满足以下控制指标：导流流量：P=10%枯水时段平均流量260m³/s，P=5%旬最大流量420m³/s；基坑防冲：允许流速≤3.5m/s，单宽功率≤25kW/m；围堰挡水：全年挡水高程不低于76.5m，挡水水头≤12m；度汛标准：全年20%频率洪水（Q=1480m³/s）不过基坑。1.3导流方式比选对一次断流围堰、分期导流、明渠+底孔组合三种方案进行技术经济比较，结果见表1。比选项目一次断流围堰分期导流明渠+底孔围堰高度/m18.512/8（两期）14土石方/万m³382631混凝土/万m³0.81.21.5导流洞长度/m无无2×380工期/月283230直接费/万元98001060011200风险等级中低高推荐结论不推荐推荐不推荐经综合评判，采用“左岸明渠+右岸束窄河床”分期导流方式，一期围右岸厂房坝段，二期围左岸溢流坝段。第二章水文与地形复核2.1分期洪水成果采用坝址1951—2020年共70年日平均流量系列，以11月1日至次年4月30日为枯水期，5月1日至10月31日为汛期，分期洪水计算成果见表2。频率/%枯水期Q/(m³·s⁻¹)汛期Q/(m³·s⁻¹)542022001026018502018014802.2水位—流量关系利用HEC-RAS建立一维水力学模型，糙率系数n取0.032（主槽）和0.045（滩地），不同围堰布置对应水位见表3。流量/(m³·s⁻¹)天然水位/m一期围堰水位/m二期围堰水位/m26069.2070.8570.6042070.1071.9571.70148074.30—75.90第三章一期围堰设计3.1轴线布置一期围堰轴线位于坝轴线上游120m，堰顶轴线长186m，呈折线形，与右岸岸坡平顺衔接。围堰挡水至76.5m，超高1.0m，顶宽8m，迎水面坡比1:2.5，背水面坡比1:2.0。3.2断面结构采用“黏土斜墙+砂砾石堰体”复式断面，典型断面尺寸见表4。高程/m宽度/m材料渗透系数/(cm·s⁻¹)备注76.5～73.08.0风化砂砾石5×10⁻³顶部加筋73.0～68.012.5砂砾石1×10⁻²主堰体68.0～65.03.0黏土斜墙5×10⁻⁶厚3m65.0以下—抛石防冲—厚2m3.3防渗体系斜墙顶部设厚0.5m的HDPE膜防渗层，膜上覆0.3m厚砂砾石保护层；堰基采用双排高压旋喷桩，桩径0.6m，间距0.8m，深入基岩0.5m，形成悬挂式防渗墙，墙体渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s。3.4稳定计算采用Bishop简化条分法，考虑水位骤降及地震工况，计算结果见表5。工况安全系数允许值结论正常蓄水1.481.30满足水位骤降1.321.20满足地震Ⅷ度1.211.10满足第四章二期围堰与明渠4.1明渠布置明渠位于左岸阶地，底宽25m，边坡1:1.5，纵坡1/800，渠长278m，进口底板高程66.0m，出口底板高程65.65m。渠体采用“混凝土护坡+膜袋防冲”结构，混凝土厚0.2m，C25W8F100，膜袋采用400g/m²无纺布充砂。4.2二期围堰二期围堰轴线位于坝轴线下游80m，堰顶高程77.0m，挡水水头11.5m，采用“土石混合堰+混凝土防渗墙”结构，典型断面见表6。高程/m材料厚度/m渗透系数/(cm·s⁻¹)77.0～74.0风化料81×10⁻²74.0～70.0砂砾石125×10⁻³70.0～68.0混凝土墙0.81×10⁻⁸68.0以下基岩——4.3纵向围堰纵向围堰连接一期与二期围堰，长98m，采用“双排钢板桩+砂砾石”结构，钢板桩型号PU32，桩长15m，中间填砂砾石，顶部设0.5m厚混凝土盖板，保证施工期车辆通行。第五章施工方法与工艺5.1施工顺序总体施工顺序为：施工准备→右岸束窄河道疏挖→一期围堰填筑→基坑抽水→厂房坝段混凝土浇筑→一期围堰拆除→左岸明渠开挖→二期围堰填筑→溢流坝段浇筑→围堰拆除→明渠封堵。5.2填筑工艺围堰填筑采用“分区、分层、分段”法，分层厚度≤0.8m，碾压参数见表7。材料含水率/%碾压遍数激振力/kN压实度/%黏土斜墙最优+28320≥98砂砾石天然6280≥95风化料天然4250≥925.3防渗墙施工混凝土防渗墙采用BC-35液压抓斗成槽，槽段长6m，接头管法连接，混凝土配合比见表8。材料用量/(kg·m⁻³)性能指标P.O42.5水泥32028d强度38MPa粉煤灰Ⅰ级80抗渗≥W8砂率/%42坍落度200mm水胶比0.48初凝12h5.4基坑抽水一期基坑面积1.2万m²，最大抽水深度12m，采用“管井+明沟”组合，布置管井18口，井深25m，单井出水量60m³/h，另设3台200m³/h潜水泵备用，确保基坑内水位低于建基面0.5m。第六章施工期安全监测6.1监测项目围堰安全监测包括表面位移、深层水平位移、渗流量、孔隙水压力、绕堰渗流等，监测仪器布置见表9。监测项仪器型号数量精度报警值表面位移TC-2003全站仪12点±1mm10mm/d深层位移INCL-1测斜管6孔±0.1mm/m5mm/d渗流量三角堰4处±1L/s50L/s孔隙水压VW-210024支±0.5kPa设计值×0.96.2数据采集采用GTC-2000自动化采集系统，每1h采集一次，异常时加密至15min，数据通过4G网络实时上传至项目部云平台，实现预警—研判—处置闭环管理。第七章施工进度计划7.1关键线路关键线路为：一期围堰填筑→基坑抽水→厂房坝段混凝土→一期围堰拆除→明渠通水→二期围堰填筑→溢流坝段混凝土→围堰拆除，总工期28个月。7.2节点控制主要节点控制见表10。节点开始时间完成时间工期/d备注一期围堰填筑2025-11-012026-01-1575枯水期厂房坝段封顶2026-08-31——混凝土量9.2万m³明渠通水2026-10-15——汛期前二期围堰填筑2026-11-012027-01-2080枯水期枢纽完工2028-02-28——总工期28个月第八章资源配置8.1主要设备主要施工设备配置见表11。设备名称型号数量功率/kW用途液压抓斗BC-352台450防渗墙成槽振动碾BW-2264台160堰体碾压挖掘机PC-3606台245土石方自卸车30t35辆320运输混凝土泵HBT-803台110混凝土浇筑8.2劳动力高峰期投入劳动力320人，其中管理人员35人，技术人员45人，机械工120人，普工120人，实行两班制，确保24h连续作业。第九章应急预案9.1超标洪水当流量≥1480m³/s时，立即启动Ⅰ级响应：停止基坑作业，撤离人员设备，爆破拆除一期围堰预留缺口，确保洪水不过基坑；同时开启左岸非常溢洪道，降低库水位。9.2围堰渗漏发现渗流量>50L/s或浑浊度>200NTU，立即在堰后采用土工膜反压平台，平台尺寸10m×5m×1m，并加密注浆，浆液采用水泥—水玻璃双液浆，注浆压力0.3～0.5MPa。9.3边坡失稳若监测位移>10mm/d，立即在坡脚堆压砂袋，堆压高度2m，宽度5m，并打设φ48mm注浆花管，间距1m×1m，注浆量不少于50kg/m。第十章环保与文明施工10.1水质保护围堰填筑前，在下游50m处设置防淤帘，帘体采用300g/m²土工布，底部加链，防止悬浮物扩散；基坑排水经沉淀池（20m×10m×2m）沉淀后回用，悬浮物排放浓度≤70mg/L。10.2噪声控制高噪声设备设置隔声棚，棚体采用彩钢夹芯板，厚度75mm，场内噪声昼间≤70dB，夜间≤55dB，满足《建筑施工场界环境噪声排放标准》。10.3生态修复围堰拆除后，对左岸明渠段进行生态修复，覆土0.5m，撒播狗牙根、百喜草等本地草种，覆盖率≥90%，三年内植被成活率≥95%。第十一章质量控制11.1原材料检测围堰填筑材料每5000m³抽检一次，检测项目包括颗粒