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堰型的选择主要考虑了防渗、抗冲刷的基本要求,要方便施工,易于拆除,研究了利用永久工程的开挖弃料的可能性,以及地形、地质条件等因素,拟定了土石围堰和混凝土围堰堰型进行技术经济比较。认为土石围堰形式在技术上可靠,难度不大,施工比较方便,造价便宜,经济合理,故作为选定的围堰形式。 (2)防渗措施 1)基础防渗
围堰基础为混凝土,厚0.2m,为保证基坑内旱地施工,需对地基进行防渗处理。就水平防渗与垂直防渗两种方式,经对防渗效果、可靠性、施工质量、造价和工程进度等诸因素进行综合分析,确定本工程采用水平防渗方式。
对防渗材料作了黏土浆和土工膜技术经济比较,其中黏土浆防渗效果一般,施工技术简单,造价低,施工进度加快,为本工程采用。 2)堰体防渗
考虑到围堰本身的结构形式和基础的防渗措施,堰体防渗措施采用心墙形式。防渗体几何尺寸为 0.5 ×2.0 。
三、主河床截流施工
1 、截流时段及设计流量选择
根据本工程所在河流的水文特性,结合施工总进度安排,经截流水力计算等综合比较,截流时段选择在第一年10月中旬,枯水期内截流。
墙堤顶高程按10月中旬最大日流量20.86m3/s计算确定。 2 、截流方式及方案选择 (1)墙堤轴线选择
戗堤轴线选择在上游围堰轴线上游30m处,此处交通便利,场地平坦,河床覆层薄,
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戗堤与围堰能较好结合可节省工程投资。截流水力条件 较 好。 (2)截流方式选择
截流方式进行了立堵法与平堵法比较,因平堵法方式截流虽然存在架浮桥 缺点,但具有施工速度快优点,因此采用。 3 、截流设计
(1)墙堤设计
墙堤顶宽按 5 t自卸汽车抛投料和错车需要定为 10 m。上游边坡为 1∶1.5 ,下游边坡为 1∶1.5 ,戗堤进占方向边坡为 1∶ 2 。 (2)龙口设计
龙口位置设在右岸 。 (3)截流水力计算
河道截流由隧洞泄水建筑物分流,根据选定的截流设计流量 45.86m3/s (4)抛投材料及施工机械
由于河面较窄,故采取一次性合龙。 4、 截流材料
预进占料利用右岸围堰拆除的石渣和料场提供的砂石料,由左岸运输至截流戗
堤直接填筑。截流龙口备料场设在左岸下游约1Km内的土料场内。备料时将不同粒径的料分区堆放并控制料的含水率,截流戗堤上设汽车后退回岸上。 5、施工期渡汛
根据本工程的施工导流方式和总进度安排,首部闸坝在第一年的枯水期即可建成。
(1)封堵时段
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根据发电的要求,并力求降低封堵工程的难度和费用,封堵时段选择在枯水期 进行,施工期为2个月。
(2)封堵工程施工期的导流标准
临时导流泄水建筑物隧洞的封堵工程施工按五十年一遇洪水进行封堵。 (3)封孔方式
临时导流泄水建筑物隧洞的封堵,考虑到封堵工程量较大、封堵工程施工时段 枯水期 ,为了封孔的方便和减少费用,采取混凝土封孔。封孔设计流量标准用封孔当月五年重现期,流量45.86m3/s。 (4)封堵方式
经技术经济比较,本工程临时导流泄水建筑物隧洞采用分段方式封堵。
四、导流建筑物施工
1、导流建筑物施工
采用盾构机进行掘进,同时人工进行支护和清理措施。上下游围堰土石填筑料由枢纽开挖碴料供应,2m3反铲挖掘机配10t自卸汽车运至上下游围堰所在处进行填筑,水下部分用自卸汽车直接抛填,水上部分分层摊铺,层厚50cm,用推土机推土平料,用振动碾碾压4~6遍。开工后第二年5月,闸坝施工基本完毕,可进行围堰拆除。拆除采用2m3反铲挖掘机配10t自卸汽车运碴于碴场。 2、基坑排水 (1)初期排水
采用四台水泵持续抽水,预计三天完成。 (2)经常性排水
在修筑基础的时候在四周设置排水沟。
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五、施工支洞开挖、支护和封堵施工
1、概况
本工程引水线路总长度为17071.74m,其中无压洞段长14657.0m。城门洞形断面,过水断面面积18.29m2。有压隧洞长2414.74m,过水断面面积12.57m2。在溢流堰末端下跌2.5mx形成有压水流。
隧洞全长17071.74m,根据工程总体布置及运用要求,共设8个施工支洞。里程桩号分别起点分别为为:1+243.15,3+358.92,4+948.05,6+765.72,10+464.09,12+695.41,14+643.62,16+509.31。长度分别为:134.0m,156.0m,160.5m,257.5m,269.5m,420.5m,365.0m,162.0m支洞总长1925.0m。主要工程内容为土石方明挖,石方洞挖、锚喷砼,砼浇筑及封堵等。
在跨瓦洛都沟处,由于该沟较深,无法绕行,其次,若采用跨沟渡槽,工程量太大,采用倒虹吸管,结构复杂,水头损失大,而采用暗涵则克服了上述各种结构的缺点,同时解决了隧洞在该段附近无法布置施工支洞的问题,因此跨该沟采用暗涵结构。断面形式及尺寸与隧洞相同。
隧洞沿线根据地形、地质条件,共设13个转点,转弯半均为100m,转弯角度分别为15°57′46″,31°45′28″,23°30′14″,14°25′17″,23°34′0″,48°56′13″,37°35′6″,25°25′12″,63°46′12″,44°51′17″,7°17′34″,6°53′19″,71°15′15″。 2、隧洞纵坡
隧洞根据引水、控制水头损失及调压井布置要求,无压洞段隧洞平均纵坡为1.0/1500,有压隧洞纵坡为7.16/1000。
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3、隧洞衬砌
根据隧洞沿线的围岩类别,由于隧洞沿线地质条件不是很好,隧洞过水断面较大,加上后段为有压运用,因此对洞身进出口段及跨沟段不同的围岩特点分段采用钢筋混凝土衬砌,对其他洞段根据围岩情况分别采用钢筋混凝土、混凝土衬砌,局部采用喷砼衬砌。 4、施工方法及附图 (1)、洞口施工
进洞前洞口土石方施工和洞口加固,随洞口场地一并施工. 根据设计提供和现场实际考察,引水遂洞穿越区,山体浑厚,地形陡峻,无大的区域性断层发育,隧洞埋深较大,岩体紧密,围岩以围岩类别以III为主,局部Ⅳ~Ⅴ类围岩,根据统计分认为,全洞段III约占60%,IV约占25%,V约占15%,隧洞段岩性复杂,岩层相变化大。隧洞进出口和过沟段均涉及弱风化卸荷岩带,地下水活动较为强烈,岩体完整性差,结构松驰,属不稳定围岩,围岩类别为IV、V类。初拟场地土方用推土机自上而下直接推运,石方采用光面爆破,土石方用于就近平整施工场地。在施工洞口土石方同时,作好洞口截水沟,边仰坡加固和防护,进洞前对边、仰坡采用锚杆(φ22mm、L=3.0m,间距1.5m按梅花形布置),钢筋网(φ10mm、间距20cm×20cm)喷射砼(厚10cm),对坡面进行加固和防护。
进洞前洞口加固:进洞前沿拱部开挖轮廓线外缘打设三排φ22mm超前钢筋锚杆,间距1.0m×1.0m,梅花形布置,挂φ6mm,20cm×20cm钢筋网,喷8cm厚砼与仰坡锚、网、喷连为一体,以加固洞口。
洞口开挖时,在开挖轮廓线的周边,采用密钻眼,对岩体进行切割拱部,眼距为20cm,边墙眼距为30cm。挂口采用短进尺(第一次为0.5m)弱爆破,周边眼采用小药卷,
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