8 施工组织设计
8.1
8.1.1
施工导流计划
导流方案的选择
土坝建于深厚的覆盖层上,不宜修建纵向围堰;且河床宽度不大,若分期修建土坝,容易形成接头薄弱面,加之坝体方量较大,保证其持续均衡生产十分重要,因而采用全断面围堰拦洪方案。坝址附近山坡陡峻,不宜采用明渠道导流,涵管的泄流能力又有限.坝址右岸利于布置隧洞,山岩大部分为坚硬玄武岩,故而采用隧洞导流方案。
鉴于河床冲积层较深,基础处理工程艰巨、时间长,为降低临时工程的投资和加快施工进度,将上游围堰与坝体结合,施工导流隧洞与泄洪洞结合。 8.1.2
施工分期
本工程划定工期为4年左右,采用隧洞导流方案。土坝施工分四期进行,见图8.1。
Ⅳ.5:2 拦洪▽2778▽2780:2▽2800.0:0.6▽2790:0.2▽▽2822825:3.1:3Ⅱ:2.0粘土:2砂砾▽2775.0围堰坝体 Ⅲ:2.▽2756.0大坝施工分期图
图8.1 工程分期施工示意图
(1)截流前,完成导流隧洞工程,并做好截流准备工作。
(2)从截流开始,在围堰的保护下进行大坝基础工程,包括排水、清基、防渗墙施工.汛期来到之前将围堰抢到拦洪水位以上,有余力则进行一部分坝体填筑。
(3)拦洪后填筑大坝到开始封孔畜水。 (4)封孔以后大坝继续升高至设计高程。
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8.1.3
导流工程规划布置
隧洞及围堰型式和尺寸选择,是个技术经济问题。本应该拟定多种方案进行比较。选择导流隧洞及围堰造价最小的隧洞尺寸及围堰高程。这里只作一个方案。
由于设计时将施工导流隧洞与永久泄洪洞结合。将两者的断面尺寸设计成相等是比较有益的。如果按这个尺寸进行调洪计算,得出上游水位(拦洪水位)太高以至超过上游围堰的填筑能力.则应加大隧洞的断面尺寸。
(1)隧洞断面型式尺寸及布置
泄洪洞断面为城门洞型。宽7m,高11m,隧洞底坡i=0.006。进口高程2753.6m。为使流态较好,进口布置成直线,设置喇叭口,并与明渠相连。
(2)调洪演算
上游拦洪围堰为坝体的一部分,因此采用施工期拦洪渡汛标准。拦洪时所形成库容在1亿~0.1亿m3之间。设计洪水重现期为100~50年。本设计将设计洪
3水频率定为1%。Q1%=1680m/s.下游围堰按临时性建筑选用洪水标准,按规范
3Q采用5%洪水,5%=1180m/s。对1%、5%洪水按洪峰量控制进行放大,得出相
应的洪水过程线,进行调洪计算。得到1%洪水时拦洪水位2778.2,下泄量1030m3/s(虽大于900m3/的安全泄量,但施工期间,工程未发挥效益,可认为是容许的)。5%洪水时拦水位2772.4m,下泄流量895.0m3/s。
(3)围堰主要型式、尺寸及布置
本工程采用围堰拦洪,为全年挡水围堰。鉴于当地砂砾料丰富,上游围堰作为坝体的一部分,因而上下游围堰均采用粘土斜墙围堰。经过调洪计算,对于1%洪水,隧洞下泄一部分流量后上游水位雍高为2778.2m,加一定的安全超高后,得上游围堰高程为2780.00m(安全超高取1.8m?0.7m),考虑到坝体的沉陷取较大的超高;下游围堰采用5%洪水标准,经过调洪计算下泄流量为895m3/s,相应下游水位2755.5m,加0.7m超高后取2756.5m。
考虑施工要求围堰的顶宽,取为8m.考虑边坡稳定要求,特别是上游围堰作为坝体的一部分,围堰的上下游边坡要求更高。防渗铺盖的尺寸经过渗流计算而定,具体见图8.4。
上游围堰作为坝体的一部分把基坑全部围起来。下游围堰不作为坝体,布置
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在离坝不远而河床又比较狭窄的地方,还考虑离开导流洞出口一定的安全距离。
粘土铺盖1:3.501:3.▽2755▽2750100围堰坝体(a)上游围堰剖面图(1:2000).0:2:2.5粘土:3.0▽2752▽2750(b)下游围堰剖面图(1:500)围堰断面型式尺寸 (单位:m)
图8.4 围堰设计简图
8.2
8.2.1
施工控制性进度
大坝施工控制性进度
本工程拟定2008年开工,从截流开始到大坝填筑完毕计4年,在现有施工能力及保证质量的前提下,尽可能缩短工期,提早发挥效益。
(1)截流和拦洪日期.针对该河流的水文特性,11月开始流量明显下降,此时水深只有1.0m左右,因此,设计截流日期定为2008年11月1日~15日。实际施工中,根据当时的水文、气象条件及实际水情进行调整。
2009年5月洪水期开始,围堰开始拦洪,围堰上升速度应以抢修到拦洪水位以上为原则。
(2)封孔及发电日期,鉴于流量资料不足。为安全起见在大坝上升至泄洪隧洞进口高程以后进行封孔。斜心墙坝填筑要求粘土与砂砾同时上升。施工进度由粘土上升速度控制。按4m/月的速度上升,至泄洪洞高程(2810m)需15月,即到2010年7月。因此定在2010年8月1日进行封孔蓄水。
水库蓄水过程一般按80%~90%的保证率的流量过程线来预测,初始发电水位为70%工作水深,即2808.5m。根据计算从8月1日封孔蓄水,到9月底即可蓄到初始发电水位。因此第一台机组发电日期定为2010年10月1日。实际发电
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日期根据当时水文、气象条件及水情进行调整。
(3)大坝竣工日期。按4m/月的速度上升,在2010年底实现大坝填筑完成。 大坝控制进度图即大坝上升图见图8.3。
2009年2011年2008年2010年2012年9101112123456789101112123456789101112123456789101112123456洪水期洪水期洪水期枯水期枯水期枯水期枯水期截流拦洪封孔发电导流隧洞开挖下游围堰溢流坝高程 2809▽Ⅳ坝顶 2824.5▽初始发电水位 2808▽50%水位排水防渗施工Ⅲ上升结束工作坝肩处理 2750▽Ⅱ1%水位围堰坝▽2780体1%水位
大坝施工控制进度图图8.3 大坝施工进度控制图
8.2.2
施工程序安排
(1)明确控制点,截流、拦洪、封孔、发电。
(2)截流前应完成的工程(导流隧洞工程).其中隧洞进出口明挖一般为2~4个月;洞身开挖:日平均成洞进尺2~3m(视施工技术而定),月平均50~70m;隧洞混凝土衬砌,可与开挖平行进行,为避免干扰和安全要求,一般落后于开挖面50~70m,回填灌浆在混凝土衬砌以后,不早于15天,不迟于30天内开始进行。固结灌浆在回填灌浆后一星期进行;导流时,洞身衬砌应具有足够的强度。
(3)截流以后拦洪以前(汛期)应完成的工程。围堰工程及排水;基础开挖及防渗墙施工。
(4)与封孔蓄水有关的工程。上游移民,工程设备拆迁,库内清理等工程,引水隧洞工程,含进口段明渠段开挖、洞身开挖、洞身进口混凝土、衬砌及进口设备安装;基础处理工程应保证蓄水;完成溢洪道工程,保证蓄水或泄水;大坝进度必须赶在洪水前面。
(5)发电前应完成的工程。引水系统及厂房工程;开关站、机电设备安装。
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毕 业 设 计
E江水利枢纽工程——土石坝设计说明书
题 目:E江水利枢纽工程设计 专 业:水利水电工程 年 级:2005级
学 生: 学 号:123120051031 指导教师:
日 期:2007年9月12日