水利樞紐施工組織設(shè)計(jì)

水利樞紐施工組織設(shè)計(jì)xx水利樞紐位于黑龍江省與內(nèi)蒙古自治區(qū)交界的xx干流上，壩址右岸為內(nèi)蒙古自治區(qū)xxxx鎮(zhèn)，左岸為黑龍江省xx市xx鄉(xiāng)，下距230m為緩坡，稍有起伏。右岸為一低矮的環(huán)形白土山臺(tái)地，臺(tái)面寬地震設(shè)防烈度為Ⅶ度。大壩總長(zhǎng)7180m，最大壩高41.5m。其中，電站，裝有四臺(tái)ZZA725--LH--642型水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量62.5的施工區(qū)范圍內(nèi)有溝通兩岸交通的浮橋和碼頭各一座，在工程施工期的施工區(qū)范圍內(nèi)有溝通兩岸交通的浮橋和碼頭各一座，在工程施工期根廠房左開岸關(guān)灌站溉洞該地區(qū)天然建筑材料豐富，壩址上、下游的左、右岸河灘地有儲(chǔ)量豐富的砂石料，且大都分布在距壩址1——5km范圍內(nèi)。壩址左岸的二級(jí)侵蝕堆積階地和右岸白土山臺(tái)地上分布有豐富的土料。壩址右階段進(jìn)一步勘察后，發(fā)現(xiàn)堿性石料的可利用和開采條件差，因此放棄經(jīng)調(diào)查，本工程所需鋼材可由xx建筑公司購(gòu)買；木材可由xx鎮(zhèn)或xx市木材公司購(gòu)買；水泥可由xx購(gòu)買；油料可由xx鎮(zhèn)或xx市的石油公司購(gòu)買；爆破材料由xx購(gòu)買，堿性骨料由xx表明拌和混凝土及其它生產(chǎn)用水僅作沉淀處理即可使用，生活用水需硫酸根硬度固形物含水化學(xué)類水質(zhì)侵蝕鹽離子含值含量度量(mg/l)型性評(píng)價(jià)量量量）含碳酸鈣鈉型水溶出性侵蝕生，但為數(shù)較少，約占16.5%。暴雨的一次降雨過(guò)程在三天左右，主要雨量集中在一天，一天雨量占三天雨量的90%左右。小于夏秋雨洪。洪水多數(shù)由多次天氣系統(tǒng)降雨后遇強(qiáng)度更大的一次暴xx流域多年平均降水量400——500mm7——8月降雨量集中，占年降水量的50%以上，冬季多年的5%以下。xx流域處于中高緯度地區(qū)，全年有一半時(shí)間處于冬xx水利樞紐處于山區(qū)向平原過(guò)渡的山口地帶，春秋季節(jié)多風(fēng)沙。間期在10～11月，開始融結(jié)時(shí)間一般在6～7月，多年平均最大凍土深度1.2-3施工期月、旬平均流量成果表（1951～1998年）單位：m3/s月旬四月上中下五月上中下六月上中下七月上中下月旬八月上中下九月上中下十月上中下十一月上中下xx壩址河段一般在10月下旬開始?xì)鉁剞D(zhuǎn)負(fù)，出現(xiàn)流冰，持續(xù)時(shí)式43均式23均xx于壩址前分為兩股水流，主流靠近右岸，支流位于中央，平水期江水覆砂卵礫石層厚2～9m，右側(cè)掩埋基座階地寬約22左岸為二級(jí)侵蝕堆積階地，在距岸邊300～800m處存在一埋藏谷，地面略顯低洼，谷深約46～49m。上覆中新統(tǒng)沖洪積層，厚度20～49m。河谷中的地下水為孔隙潛水，賦存于砂卵石中，埋藏深度一般為1~5m。左右兩岸的地下水多在下部砂與含泥砂礫石層中，埋藏較深，弱承壓，承壓水頭一般為2～8m。工程施工安全；反之，則使導(dǎo)流工程設(shè)計(jì)規(guī)也就是說(shuō)，應(yīng)根據(jù)工程的主客觀條件，統(tǒng)籌規(guī)1頻率法的設(shè)計(jì)施工洪水流量是根據(jù)選擇的設(shè)計(jì)頻率確定。其方法2重現(xiàn)期法確定的方法和步驟和頻率法大體上相同，只不過(guò)根據(jù)重現(xiàn)年來(lái)確定施工設(shè)計(jì)洪水而已。本處采用重現(xiàn)年法，設(shè)計(jì)資料主要采用xx水利樞紐工程為一等工程，擋水建筑物為一級(jí)建筑物。按《水利施工導(dǎo)流建筑物為Ⅳ級(jí)建筑物。根據(jù)《規(guī)范》和水利部水電設(shè)計(jì)總院對(duì)xx水利樞紐可行性研究報(bào)告（增補(bǔ)本以下簡(jiǎn)稱《可研報(bào)告》）審查意結(jié)合本設(shè)計(jì)階段的具體情況確定各種條件下的——一期導(dǎo)流建筑物：一期導(dǎo)流建筑物包括土石圍堰和導(dǎo)流明渠。標(biāo)準(zhǔn)采用所要求洪水重現(xiàn)期低限值，即10年洪水重現(xiàn)期。另外根據(jù)遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，……”,因此本階段設(shè)計(jì)一期導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)確——二期導(dǎo)流建筑物：二期導(dǎo)流建筑物包括土石圍堰和導(dǎo)流底孔。根據(jù)施工進(jìn)度安排二期土石圍堰和導(dǎo)流底孔只使用一個(gè)枯水期，枯水期在汛后10月中旬填筑，截流標(biāo)準(zhǔn)采用10月中旬5年重現(xiàn)期流量為534b截流標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期旬平均流量，即947m3/s。二期圍堰m3/s。按《規(guī)范》當(dāng)壩體筑高到不需要圍堰保護(hù)時(shí)，壩體施工應(yīng)滿足臨時(shí)二期采用臨時(shí)導(dǎo)流底孔導(dǎo)流。二期圍堰和臨時(shí)底孔只運(yùn)行一個(gè)枯水水。此時(shí)壩前攔洪庫(kù)容遠(yuǎn)大于1.0×108m3?？紤]到工程已處于關(guān)鍵施工導(dǎo)流方式選擇，應(yīng)當(dāng)是工程總體設(shè)計(jì)的一部分。因?yàn)閷?dǎo)流方式選擇2）選定的導(dǎo)流方式應(yīng)使整個(gè)樞紐施工進(jìn)度最4）盡可能滿足施工期國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的綜合要求，如通航、過(guò)根據(jù)xx壩址水文條件、地形、地質(zhì)條件、樞紐類型及布置、河流綜C.Kφk=3.0～4.5可采用隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、分期導(dǎo)流，或且?guī)追N施工洪水特點(diǎn)及水工樞紐布置情況等，確定本工程施工采用分期導(dǎo)流方采用岸邊式布置時(shí)，導(dǎo)流明渠常與電站引水渠和尾水渠相結(jié)壩高70m以下，底孔寬度應(yīng)小于壩段寬度的60%；位低一些，主要根據(jù)通航、過(guò)木及截流要求a一期導(dǎo)流：一期為明渠導(dǎo)流，一期圍堰圍護(hù)右岸廠房及絕大部分b二期導(dǎo)流：二期為臨時(shí)底孔導(dǎo)流，二期圍堰維護(hù)一期導(dǎo)流明渠的8的方型底孔，導(dǎo)流底孔進(jìn)口底板高程為181.00m，出口底板高程為——圍堰結(jié)構(gòu)型式及布置：一期圍堰圍護(hù)廠房及主壩壩體的絕大部用50cm厚拋石防護(hù)，拋石下部設(shè)20cm厚鋼筋石籠，石籠底部設(shè)置0.3m厚碎石墊層。上、下游圍——圍堰基礎(chǔ)防滲型式選擇：壩址處河谷中部、埋藏著古xx深切河掩埋基座階地，左側(cè)基座階地寬310m，上覆砂礫石層厚6～9m，右側(cè)基座階地寬220m，上覆砂礫石層厚3～6m。砂礫石層為強(qiáng)透水層，滲透系的5年重現(xiàn)期洪水流量進(jìn)行滲流量計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.1-1。經(jīng)分析確85量為9880m3/s。明渠需采取防沖措施，因渠道的天然抗沖流速僅為1~共計(jì)437.50m。壩體明渠段渠底、兩側(cè)邊坡以及下游圍堰堰腳以下400m求，但這兩方案從水力學(xué)條件分析，150m方案較190m方案明渠內(nèi)水流程 /12022明渠斷面圖表2.2-3明Qbm1m2hniyh020hu導(dǎo)流時(shí)再與二期圍堰堰體的防滲粘土斜墻相接，形成一道全封閉防滲結(jié)——導(dǎo)流底孔設(shè)計(jì)：底孔的進(jìn)口位于廠房擋水壩內(nèi)，底孔的進(jìn)口底設(shè)置了兩個(gè)壩段，長(zhǎng)度分別為25m和21.5m，考慮（取184.65m底板高程為176.65m。底孔的上、下水平段通過(guò)坡角為底孔剖面圖底孔進(jìn)口圖（單位：米）本工程導(dǎo)流底孔的設(shè)計(jì)流量為534m3/s，相應(yīng)導(dǎo)流洞出口水位無(wú)壓流的上限流量為QPc=見(jiàn)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè)1》H01.5見(jiàn)《水力計(jì)算手冊(cè)》P402k/bk；hk——臨界水深；水?dāng)嗝婷娣e與隧洞過(guò)水?dāng)嗝婷娣e之比，一般取m=0.32~0.36，若進(jìn)口翼墻較平順，斷面縮窄較小，應(yīng)取較大的m值，反之應(yīng)取較小的m值。本次設(shè)計(jì)取Q=m'w1表2.3-1此時(shí)上游水深為189.22m，所以上游圍堰高程為H上=189.22+水位壅高×8m的臨時(shí)底孔過(guò)流。因此本工程施工導(dǎo)流需進(jìn)行截流方法一般分為平堵和立堵兩種。因?yàn)榱⒍陆亓鞑恍枰軜?，?）盡可能在較小流量時(shí)截流，但必須全面考慮河道水文特性和截流前后應(yīng)完成的各項(xiàng)控制性工程要求，合理使用枯水2）對(duì)于有通航、灌溉、供水、過(guò)木等特殊要求的河道，應(yīng)全3）有冰情的河道，為了避免招致截流和閉氣工作的復(fù)雜化或采用5%的頻率設(shè)計(jì)。實(shí)際上，應(yīng)根據(jù)截流時(shí)間和截流重要性選擇設(shè)計(jì)標(biāo)采用兩側(cè)進(jìn)占立堵截流方式，龍口設(shè)在右側(cè)主流覆蓋層較薄處（約2~計(jì)算，單戧堤立堵進(jìn)占截流時(shí)，龍口處水流最大平均流速為4.987m/s，拋石截流計(jì)算的主要任務(wù)是確定拋投體的尺寸和重量，而拋投塊的穩(wěn)定計(jì)算國(guó)內(nèi)外廣泛采用的是伊茲巴什公式，即s和Qac不計(jì)算，則有：推導(dǎo)龍口流速公式分兩步進(jìn)行。先推導(dǎo)龍口流速與上下游落差的關(guān)系，然后再推導(dǎo)龍口流速與龍口寬度的關(guān)系。在推導(dǎo)斷面，并假設(shè)出現(xiàn)淹沒(méi)流時(shí)，該斷面水位與下游水位相同，若在立堵截流過(guò)程中，龍口斷面由梯形斷面逐漸過(guò)渡到三角形斷面，水流流態(tài)又從淹沒(méi)流過(guò)渡到非淹沒(méi)流。下面，將龍口流速分別按淹沒(méi)流、梯形非淹沒(méi)流以及三角形非淹沒(méi)流推導(dǎo)流V=φ（5）式中φ——流速系數(shù)，φ=0.85~0.95；由于H=hs+Z，令y=則上式可寫為（8）的增加而減小[對(duì)于矩形斷面對(duì)于三角形斷三條曲線有三種組合方式：當(dāng)三條曲線相交于一點(diǎn)時(shí)（圖//Z3ZCZ3ZC圖三最大流速出現(xiàn)規(guī)律1、梯形斷面淹沒(méi)流。由圖四a所示，由集合關(guān)系和水(c)式中HB——護(hù)底以上戧堤高度，其2、形斷面非淹沒(méi)流（圖四b）B=b+2nHB3、三角形斷面淹沒(méi)流（圖四c）4、三角形斷面非淹沒(méi)流（圖四d）B=2n[HB-(hs+Z-H)]點(diǎn)稱為三角形斷面淹沒(méi)分界點(diǎn)，B點(diǎn)稱為非淹沒(méi)流梯形斷面與（1）當(dāng)ZB＞ZC時(shí)，Vmax出現(xiàn)在V1此外，當(dāng)Vmax出現(xiàn)在三角形斷面形成之后，還需求B=2nHB（15）φZ(yǔ)=ΔH上+ΔH下（下游水位2、有（2—1）式或（2）式繪龍口流量與下游落差Q~ZB和ZC表3.1-1本次設(shè)計(jì)的基坑屬于中型基坑，要求在五天內(nèi)抽完水。排水時(shí)間在8sh—13型水泵（3臺(tái)）坑兩邊的岸坡降雨匯水量比較大。為了不影響表2.4.1223223P——水頭總推力，由校核擋水位第一孔為207.00m，第二孔為c——混凝土與巖石接觸面的抗剪斷凝聚力，一般為5～20，取Lmin2=6.5m1為了設(shè)置混凝土堵頭，在底孔形成時(shí)應(yīng)預(yù)留鍵槽，以保證堵2混凝土堵頭應(yīng)分段施工，分段長(zhǎng)度以10～15m為宜；下閘的順序是第一孔先下，下閘完畢后，再下第二孔。第一孔閘門8m2。——一期導(dǎo)流期間渡汛：施工進(jìn)度安排工程施工至第三年汛前壩體力，壩體缺口段施工（非缺口段壩體已施工至近壩頂高程應(yīng)滿足施工m3/s和5220m3/s。渡汛標(biāo)準(zhǔn)洪水全部由溢洪道渲泄，經(jīng)調(diào)查計(jì)算，渡汛壩前水位為206.02m。因此壩體缺口段必須在春汛期之前，填筑至期防洪限制水位、計(jì)算時(shí)段△t等，確定調(diào)洪計(jì)算的起始時(shí)段，并劃分各Z1，ab就等于（v1/△t-q1/2ac就應(yīng)等于Q+（已滿足壩體臨時(shí)渡汛要求高程（195.13m）。而廠181.0m左右，廠房的施工尚需圍堰保護(hù)。因此為使廠房與主壩施工達(dá)到上、下游橫向圍堰采用草袋土子堰分別加高至194.00m和189.60m——二期導(dǎo)流渡汛：二期導(dǎo)流渡汛是在第五年的春汛期，此時(shí)廠房天，春季流冰一般持續(xù)10天左右。秋季流冰尺寸一般較小，不會(huì)產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象，但春季流冰塊尺寸較大。據(jù)xx水文站統(tǒng)計(jì)歷年最大流冰塊長(zhǎng)石渣，戧堤填筑采用4m3挖掘機(jī)挖裝32t自卸汽車運(yùn)輸，132KW推土機(jī)率設(shè)備以振動(dòng)方式造孔，在振孔和上提過(guò)程中直接進(jìn)行高噴灌漿作業(yè)成堰高為10.17m，在二期截流前必須拆除以滿——土方開挖：導(dǎo)流明渠位于河谷左側(cè)的河床漫灘和掩埋基座階地——防護(hù)工程：按設(shè)計(jì)明渠底板、兩側(cè)邊坡及對(duì)上、下游漫灘的沖籠塊石和鉛絲籠塊石作防護(hù)。渠底高程為182.00m，開挖最低高程為主壩的壩型為瀝青混凝土心墻土石壩，壩頂全長(zhǎng)1807.31m。其中非明渠段長(zhǎng)1517.31m，壩體防滲型式為碾壓式瀝青混凝土心墻。明渠壩段長(zhǎng)約290m，壩體防滲型式為澆筑式瀝青混凝土心墻。心墻厚度在200m主壩基礎(chǔ)土方開挖主要是清除表層的壤土及砂壤土。采用13KW推挖深度為6～9m，巖石級(jí)別為Ⅹ級(jí)。采用100型潛孔鉆鉆孔爆破，3m3主壩體上、下游壩均采用干砌石護(hù)坡，上游壩面的護(hù)坡范圍為心墻下游排水體設(shè)置在心墻下游側(cè)及下游側(cè)底部，厚度為2.0m，砂礫石篩分廠棄料。碎石占60%，由聚寶山石料場(chǎng)控制爆破獲得。采用趾設(shè)置在下游壩面191.50m高程以下至深入原地面以下3.0m范主壩非明渠段壩體防滲型式為碾壓式瀝青混凝土心墻防滲，心墻厚度25cm，模板采用鋼模板。瀝青混凝土由布置在右岸的瀝主壩明渠段壩體防滲型式為澆筑式瀝青混凝土心墻防滲。心墻澆筑每層厚度為25cm，心墻兩側(cè)為預(yù)制混凝土塊。瀝青混防滲墻作防滲，另在墻體內(nèi)埋設(shè)帷幕灌漿用鋼管。防滲墻施工采用CF1防滲墻底部基巖主要為花崗閃長(zhǎng)巖，基巖面至巖面下2～2火車站，xx火車站位于xx與xx之間的富（裕嫩（江）線上。由于鐵路運(yùn)輸?shù)目煽啃院?，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低，因此本樞紐工堿性骨料、永久機(jī)電設(shè)備、施工機(jī)械等從各地經(jīng)鐵路運(yùn)輸至xx火車站，再經(jīng)公路運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。其它物資，如爆破材料從xx購(gòu)買；木材、煤力鋼筋混凝土橋，設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽車—80級(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為天然情