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文檔簡介

一枯導(dǎo)截流施工方案1.編制依據(jù)(1) 四川華能飛仙關(guān)水電站土建工程施工招標(biāo)文件(2) 四川華能飛仙關(guān)水電站土建工程施工投標(biāo)文件(3) 四川華能飛仙關(guān)水電站土建工程施工組織設(shè)計(4) 水利水電工程施工組織設(shè)計手冊(第一卷)(5) 水利計算手冊(2006年第二版)(6) 洪口膠凝砂礫石筑壩(堰)技術(shù)試驗應(yīng)用研究(中國水利水電閩江工程局)2.工程概況工程簡介四川華能飛仙關(guān)水電站工程位于四川省雅安市廬山縣飛仙關(guān)鎮(zhèn)側(cè)的青衣江河段上,為青衣江干流梯級開發(fā)的第一級,下一級為已建的雨城電站。擋水發(fā)電樞紐布置從左至右依次為:左岸非溢流壩段、安裝間及副廠房壩段、主廠房壩段、沖砂泄洪閘壩段、右岸非溢流壩段等;電站裝機容量2X50MW。水文氣象本流域由于受特殊地理位置、地形作用的影響,構(gòu)成了著名的青衣江暴雨區(qū)。該區(qū)雨量非常充沛,流域平均降雨量達1776.7mm。但在地區(qū)上變化較大,大致由西北向東南遞增。飛仙關(guān)水電站距雅安市約12km,根據(jù)雅安市氣象站觀測資料統(tǒng)計多年平均蒸發(fā)量838.8mm,多年平均相對濕度79%,多年平均雷暴日數(shù)31.5D,多年平均降雨量1732.4mm,年最多降雨量2367.2mm(1966年),年最少降雨量1204.2mm(1974年),歷年最大日降雨量339.7mm(1959年8月12日),多年平均雨日218天,歷年最多雨日234天(1954年),故雅安素有“天漏”、“雨城”之稱。水文特性(1)徑流飛仙關(guān)水電站距下游多營坪水文站(集雨面積8777km2)約10km,區(qū)間無大的支流加入,區(qū)間面積僅29km2,占多營坪站控制面積的0.3%。因此,飛仙關(guān)水電站設(shè)計可以直接采用多營坪水文站的水文資料及水文分析計算成果。飛仙關(guān)水電站壩址多年平均流量360m3/s,多年平均徑流量113.5億m3,多年平均徑流深1293mm。(2)洪水1)設(shè)計洪水青衣江流域不但暴雨頻繁,而且強度很大,使洪水具有峰高量大,洪水頻繁的特點。飛仙關(guān)水電站設(shè)計洪水成果直接采用多營坪水文站洪水分析計算成果,詳見下表。飛仙關(guān)水電站(多營坪站)設(shè)計洪水計算成果表均值(m3/s)CvCs/Cv各頻率設(shè)計值(m3/s)0.20%1.0%2.0%3.3%5.0%10.0%20.0%33.3%51700.403.00141001170010600979091207940668056702)分期設(shè)計洪水飛仙關(guān)水電站(多營坪站)分期洪水計算成果見下表。考慮到洪水出現(xiàn)時間的偶然性在使用以下成果時,主汛期提前(汛前)、錯后(汛后)10天,非汛期提前錯后5天。飛仙關(guān)水電站(多營坪站)分期洪水成果表時段均值(m3/s)CvCs/Cv各頻率設(shè)計值Xp(m3/S)2%5%10%20%33.3%50%1月1100.132.001411351291221161092月1310.303.002292041841611431253月2750.554.007245784693622852254月6640.583.001750142011709167215595月9700.352.00179015901420124010809316?9月51700.403.00106009120794066805670477010月8780.503.00208017301460118096277311月4860.653.501430112088966350237912月1770.222.00266246228209191174分月、旬平均流量成果表時段均值各頻率設(shè)計值XP(m3/s)P(%)251020504月上旬201417360314264186

中旬234501428370308212下旬2645134544043482535月上旬293539481433378284中旬327660572502426306下旬34167859051944232010月上旬433728658600534421中旬396638583537483389下旬33857051747242033011月上旬275450410376338270中旬227376341311278221下旬1892742552392201863)水位流量關(guān)系曲線飛仙關(guān)水電站壩址下游100m處斷面水位流量關(guān)系曲線見下表。飛仙關(guān)水電站壩下100m水位流量關(guān)系曲線流率表水位\水位0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90598.0083.087.594.4102110118127136146156599.00167178190202215228241255270285600.00301317334351368386405424442460601.00478496515533552571590609628648602.00667687707727747767789810833855603.008789029259509749991020105010801100604.001130116011801210124012601290132013401370605.001400142014501480151015301560159016201650606.001680171017401770180018401870190019301970607.002000203020702100210021702200223022702300608.002330237024002440247025102540258026102650609.002680272027602800283028702910295029903030610.003070311031603200324032903330337034203460611.003500355035903630368037203760381038503900612.003950399040404080413041804220427043204360613.004410446045004550460046404690474047904840614.004880493049805030508051305170522052705320615.005370542054705520557056305680573057805840616.005890594060006060611061706230628063406400617.006460653065906660672067906860693070007070618.007130720072707340741074707540761076807750619.007820788079508020809081608230830083708440620.008510858086508730880088708940901090909160621.009230930093709450952095909670974098209890622.009970100001010010200103001040010400105001060010700623.0010700108001090011000111001110011200113001140011400624.0011500116001170011800119001190012000121001220012300625.0012400125001260012700128001280012900130001310013200一枯施工導(dǎo)流控制工期(1) 右岸邊坡開挖和支護、導(dǎo)流明渠完成時間:2010年9月30日;(2) 一枯截流時間:合同要求2010年11月上旬,業(yè)主要求2010年10月15日;(3) 一枯圍堰及其基礎(chǔ)防滲完成時間:2010年11月30日。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、時段及設(shè)計流量本工程裝機容量2X50MW,屬二等工程,主要建筑物為III級,次要建筑物為W級,相應(yīng)臨時建筑物為V級。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》(SL303-2004)的規(guī)定,采用土石圍堰時,其導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為洪水重現(xiàn)期5?10年。閘壩工程采用十年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)作為施工導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),施工導(dǎo)流時段10月中旬?次年5月中旬,相應(yīng)導(dǎo)流設(shè)計流量1460m3/s。廠房工程在枯期小基坑圍堰保護下施工,采用十年一遇導(dǎo)流洪水標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)流時段為10月中旬?次年5月中旬,相應(yīng)導(dǎo)流設(shè)計流量1460m3/s。導(dǎo)流方案及導(dǎo)流程序根據(jù)本工程的特點,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,本工程的施工導(dǎo)流方式和導(dǎo)流程序為:采用右岸明渠導(dǎo)流方式,第一年春季枯水期完成天全河、寶興河匯口處魚嘴清理開挖,形成各期基坑上游導(dǎo)流泄洪通道,9月底前完成右岸邊坡開挖、支護和導(dǎo)流明渠施工。一枯(第一年10月中旬?第二年5月中旬)圍左岸廠房、沖砂閘和1孔半泄洪閘,利用右岸明渠導(dǎo)流,至少完成相應(yīng)泄洪沖砂閘620m高程以下全部土建和門槽等埋件安裝,完成二期縱向圍堰和廠房枯期小基坑圍堰,形成二枯右岸基坑和左岸廠房施工導(dǎo)流通道,一汛(第二年5月下旬?10月上旬)基坑停工度汛;二枯(第二年10月中旬?第三年5月中旬)圍右岸剩余泄洪閘和恢復(fù)左岸廠房枯期小基坑施工,利用已建泄洪沖砂閘過流,至少完成右岸泄洪閘620m高程以下全部土建和門槽等埋件安裝,完成廠房自身防洪體系,并下閘封堵廠房流道,二汛及以后廠房在其自身防洪體系及流道閘門的保護下繼續(xù)施工,至第四年8月首臺機組發(fā)電。施工導(dǎo)流特性表導(dǎo)流時段擋水導(dǎo)流方式設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計流量2010年10月?2011年5月一期圍堰擋水、右岸30m明渠過流P=10%Q=1460m3/s2011年6月?2011年9月基坑停工度汛————2011年10月?2012年5月二期右岸上、下游圍堰擋水,左岸廠房枯期小基坑圍堰擋水施工,一期已建2孔沖砂閘+1孔泄洪閘泄流P=10%Q=1460m3/s2012年6月?2013年8月廠房自身防洪體系及流道閘門擋水度汛P=5%Q=9120m3/s一枯導(dǎo)流工程施工規(guī)劃按照設(shè)計思路和整體規(guī)劃,本工程一期采用右岸明渠導(dǎo)流。根據(jù)導(dǎo)流明渠完成時間,本工程閘壩一期圍堰施工將主要放在今年9月下旬、10月和11月進行。導(dǎo)流明渠擬采用鉆孔爆破、挖機裝渣、汽車運輸方式進行。圍堰擬采用石渣進行回填,自卸汽車運輸,推土機平整,振動碾碾壓,反鏟修坡。對于水面以下圍堰,擬采用高壓旋噴防滲;水面以上部分,則分別采用粘土心墻和碾壓砼進行防滲。明渠及圍堰布置需考慮因素根據(jù)工程結(jié)構(gòu)組成、施工總體思路以及施工組織設(shè)計要求,一枯圍堰施工完成后,主要進行如下永久工程施工:左岸非溢流壩段,安裝間及副廠房壩段,主廠房壩段和上游攔砂坎、前池以及下游出水池、尾水渠,2孔沖砂閘、1孔半泄洪閘上游鋪蓋和下游消力沲、海漫?!輫咝纬珊?,考慮到廠房最大開挖深度達到近50m(原始地面最咼為EL624m咼程,基坑最深為EL575.525m高程),將從上游圍游下邊坡和下游圍堰上邊坡各修筑一條8m寬下基坑道路,以方便出渣和進行砼低位施工。一枯時砼施工主要采用胎帶機進行,鋼筋、模板等的吊裝采用汽車吊、履帶吊以及布置在廠房中間段的建筑塔吊進行。另外,考慮到圍堰如果滲水,則需要做子堰以進行滲水?dāng)r截,因此,一枯圍堰的布置位置必須還要考慮如下臨時工程:上下游下基坑道路及設(shè)備回轉(zhuǎn)場地,子堰布置,開挖放坡距離等。施工程序一枯圍堰施工首先要考慮圍堰位置河流水位情況。根據(jù)本工程水文資料,洪水主要出現(xiàn)在每年6?9月份,圍堰根據(jù)枯水位進行設(shè)計,即10月份水位進行設(shè)計,因此,為了搶時間,圍堰的施工可以根據(jù)實際水位情況,在9月中下旬就著手開始進行,這樣也有利用于利用一部分導(dǎo)流明渠和右壩肩渣料進行前期填筑,實現(xiàn)挖填平衡,從而在一定程度上緩解運渣壓力。圍堰施工程序如下:導(dǎo)流明渠進出口臨時圍堰及道路填筑?縱向圍堰EL605m以下石渣填筑-上游橫向圍堰EL605m以下從右向左石渣進占填筑-下游橫向圍堰EL602m以下從右向左石渣進占填筑f上游橫向圍堰EL605m以下從左向右石渣進占填筑-下游橫向圍堰EL602m以下從左向右石渣進占填筑-在寶興河河床上形成上下游圍堰頂寬20m龍口-拆除導(dǎo)流明渠進出口臨時圍堰及道路-上游圍堰從左向右立堵截流-下游圍堰從左向右立堵截流-上下游圍堰、縱向圍堰加高及防滲-圍堰修整護坡施工導(dǎo)流明渠進出口臨時圍堰及道路填筑:導(dǎo)流明渠僅有進口約72m(按明渠中心線測量)位于原河床,其余部位均是通過山體開挖而成,且明渠開挖底高程達到EL600m?EL597m,有部分開挖將低于原河床水位,因此,為確保開挖基本實現(xiàn)旱地作業(yè),從而提高可操作性和提高開挖效率,需在導(dǎo)流明渠進出口修筑臨時擋水防滲圍堰??v向圍堰EL605m以下石渣填筑:利用導(dǎo)流明渠進口圍堰及道路,挖運導(dǎo)流明渠渣料,從上游向下游進行縱向EL605m以下石渣填筑,并在縱向圍堰與上橫圍堰接頭處形成車輛設(shè)備回轉(zhuǎn)場。上游橫向圍堰EL605m以下和下游橫向圍堰EL60加以下從右壩肩向左以及從左岸廠房向右石渣進占填筑:右岸利用導(dǎo)流明渠和右壩肩開挖渣料,通過導(dǎo)流明渠進出口臨時圍堰及道路,從右向左,上游進占填筑到泄洪閘與沖砂閘分界線附近,下游進占填筑到主河床右邊線;左岸利用廠房開挖渣料,沿圍堰位置從左向右,上游進占填筑到廠房與沖砂閘分界線附近,下游進占填筑到主河床左邊線。在寶興河河床上形成上下游圍堰頂寬20m龍口:通過上下游圍堰左右岸四個工作面的填筑,形成寶興河河床上下游圍堰底寬20m龍口,為最終合攏創(chuàng)造條件。拆除導(dǎo)流明渠進出口臨時圍堰及道路:導(dǎo)流明渠和右壩肩開挖、支護完成后,立即組織進行驗收,并討論確定導(dǎo)流明渠臨時圍堰拆除時間,一經(jīng)同意立馬進行臨時圍堰拆除,實現(xiàn)導(dǎo)流明渠過流。圍堰拆除先進行下游,并將下游圍堰上渣料填筑到一枯下游圍堰右端,然后通過縱向圍堰撤出設(shè)備,進一步退挖拆除上游圍堰。上下游圍堰從左向右單戧立堵截流:導(dǎo)流明渠順利實現(xiàn)過水后,選擇天氣較好、水位流量均較低的時刻進行截流??紤]到上下游圍堰原河床高差達到2?3m,高差較大,采用雙戧截流方式,將難以達到降低水頭差、減小流速的目的,因此確定采用單戧截流方式。先進行上游圍堰截流,利用提前備好的渣料、塊石、和鋼筋石籠等,從左往右進占填筑,合攏后,再截流下游圍堰。上下游圍堰、縱向圍堰加高及防滲:圍堰合攏截流后,立即組織進行高噴施工和圍堰加高,形成高噴與圍堰加高流水作業(yè),及早實現(xiàn)圍堰閉氣和成形,為基坑抽排水創(chuàng)造條件。圍堰修整護坡施工:圍堰加高成形后,開始挖機結(jié)合人工進行坡面修整、拐角修圓工作,并擺放鋼筋籠、拋填塊石和擺鋪袋裝石渣,最后進行鋼筋籠封面。右岸導(dǎo)流明渠設(shè)計與施工導(dǎo)流明渠概況本工程采用右岸明渠導(dǎo)流。明渠分兩部分:一部分為壩下0+49.5至導(dǎo)流明渠出口段,此部分為出體開挖出來的明槽,左右坡面、坡比和支護均按照設(shè)計要求進行,對于明渠左側(cè)巖梗,采取加高方式達到設(shè)計高程;另一部分為壩下0+49.5至導(dǎo)流明渠進口段,此部分右邊為高邊坡開挖,按照設(shè)計要求坡面、坡比和支護進行控制,左側(cè)則為完全填筑縱向圍堰。6.4.2明渠進出口臨時圍堰設(shè)計施工在今年9月中旬,開始明渠進出口臨時圍堰施工。進出口圍堰頂寬均為6m,確保雙車道,兩側(cè)坡比均為1:1.3,進口圍堰長約85m,頂高程為EL605.0m,出口圍堰長約68m,頂高程為EL602.0m,圍堰頂與右壩肩6#道路采用緩坡銜接。明渠進出口臨時圍堰設(shè)計尺寸主要參數(shù)表序號項目類型頂咼程(m)頂寬(m)邊坡高度(m)長度(m)1進口圍堰土石圍堰605.061:1.35852出口圍堰土石圍堰602.061:1.3568明渠進出口臨時圍堰主要工程量表序號項目單位數(shù)量備注1進口圍堰m34780采用導(dǎo)流明渠渣料,直接進占2出口圍堰m33830采用導(dǎo)流明渠渣料,直接進占6.4.3導(dǎo)流明渠設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求、現(xiàn)場實際情況以及以往施工經(jīng)驗,確定導(dǎo)流明渠底寬為30m左右,全長約334m。根據(jù)所在位置河床底高程情況,確定明渠上游底部高程為600.0m,下游底部高程為597.0m。明渠右岸坡比為設(shè)計要求開挖護坡坡比;明渠左側(cè)縱向圍堰明渠側(cè)坡比高噴平臺以下填筑段按1:0.6控制,巖梗段按1:0.3控制,高噴平臺以上均按1:0.6控制,縱向圍堰基坑側(cè)坡比高噴平臺以下填筑段按1:1.3控制,巖梗段按原始地形坡比控制,高噴平臺以上均按1:0.6控制。導(dǎo)流明渠計算根據(jù)多年水文資料,以壩址下游100m位置水位,作為導(dǎo)流明渠出口水位。已知壩址下游100m位置,根據(jù)設(shè)計導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn),該時段水位為EL605.2。對導(dǎo)流明渠水面曲線定性分析(1)模擬為均勻流,按照梯形斷面進行計算,則求均勻流水深h。0根據(jù)公式[(3+伽脅幻黑 屏丁1-rW'-) %已知Q=1460m3/s,b=30m,i=0.009,n=0.0395,導(dǎo)流明渠兩側(cè)邊坡系數(shù)按照m=0.3375進行驗算。經(jīng)計算h=6.59m。0(2)求臨界水深h,由公式k=(1/9.81)1/2=0.095m=0.3375,查水力學(xué)計算手冊附圖I,得h/b=0.206及得h=0.206X30=6.182m。kk因h>h,故水流狀態(tài)為緩流,hl>h。,水面曲線為雍水曲線。由此可知逆流推水面線,k0水深遞減,導(dǎo)流明渠出口水深h=8.2m為控制水深。16?4?4?2對導(dǎo)流明渠水面曲線定量計算(1)設(shè)取水深,求距離以斷面1—1至斷面2-2的一段為例,取動能修正系數(shù)(a=a=1)則根據(jù)公式12[(h+v2/2g)-(h+v2/2g)]/△l=i-J1221 均1-2已知h=8.2m,設(shè)取h=8.8m,由上式解求△l,具體計算如下:121斷面單位能量(h+v2/2g)的計算3=(b+mh)h=(30+0.3375X8.2)X8.2=268.69m2111v=Q/3=1460/268.69=5.434m/s11v2/2g=5.4342/19.6=1.506m1h+v2/2g=8.2+1.506=9.706m11同理可算得h=7.8m時,3=254.53m2,v=5.74m/s,h+v2/2g=9.48m2222平均水力坡度的計算v=(v+v)/2=5.087m/s均12x=b+2h(1+m2)0.5=30+2X8.2X(1+0.3375)0.5=47.31m11R=3/x=268.69/47.31=5.68m111C=1/n(R)1/6=1/0.0395X(5.68)1/6=33.82m1/2/s11同理計算h=7.8m時,x=46.46m,R=5.48m,C=33.61m1/2/s2222C=(C+C)/2=(33.82+33.61)/2=33.15m1/2/s均12R=(R+R)/2=(5.68+5.48)/2=5.58m1/2/s均12J=v2/(C2R)=5.0872/(33.152X5.58)=0.00418684均1-2均均均1-1與2-2斷面間距離△l=[(h+v2/2g)-(h+v2/2g)]/i-J11122均1-2=(9.71-9.48)/(9-4.92)X10-3=55.80m。以后依次分別取h=7.4m,h=7.1m,h=6.9m,h=6.75m,h=6.69m,h=6.63m,各相鄰4 5 6 7 8斷面距離依照上述方法,結(jié)果見水力計算列表。上游雍高水位的計算由于i<i,導(dǎo)流明渠屬于緩坡渠道,故上游雍高水位按明渠進口按寬頂堰公式計算,k同時驗算時按照上游河道寬65m進行驗算:Z=V2/(2g?2)-V2/2ge0其中V=6.82m/s,0=0.85,V0=1460/(b*h),h=6.643+Z,b取65m。e整理得Z=3.8245-25.74/(6.643+Z)2設(shè)A=3.8245-Z-25.74/(6.643+Z)2取Z=2,A=0.939928;取Z=3,A=0.007688;取Z=3.008,A=0.000147~0;所以得雍高水位Z=3.008m。圍堰高程確定圍堰高度主要由上游水位、安全超高和風(fēng)浪加高確定已知上游水位:600.0+6.643=606.643,下游水位:605.2,上游雍高水位3.008m。經(jīng)查相關(guān)資料,安全超高取0.7m,風(fēng)浪加高0.5m。H =606.643+3.008+0.7+0.5=610.851m,實際上游圍堰高程按612.0m控制。上游圍堰高程H =605.2+0.7+0.5=606.4m,實際下游圍堰高程按609.0m控制。下游圍堰高程導(dǎo)流明渠施工今年汛期之前,已進行天全河、寶興河匯口處魚嘴清理開挖,形成各期基坑上游導(dǎo)流泄洪通道。閘壩上游段導(dǎo)流明渠位于右岸河床,下游段開挖右岸形成,完全利用右岸永久建筑物岸坡開挖范圍。導(dǎo)流明渠擬采用分層、分段開挖、梯段爆破方式進行,土石方開挖詳見已上報和審批的“右壩肩和導(dǎo)流明渠開挖施工方案”。圍堰設(shè)計與施工圍堰概況根據(jù)整體布置和要求,本工程必須采取分期導(dǎo)流和做圍堰的方式,以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)物的旱地作業(yè)。一枯圍堰包括上橫圍堰、縱向圍堰和下橫圍堰。上橫圍堰軸線平面位置距離魚嘴玄背約82m,從而確保圍堰上游坡腳距玄背岸最小達到約60m,同時又能保證圍堰下游下基坑道路位置、子堰空間、以及廠房基坑上游施工場地。為了保證導(dǎo)流明渠底寬,從而確保過流能力,縱向圍堰基坑側(cè)坡腳線距離一孔半泄洪閘底板邊線最近約11.5m。下橫圍堰軸線平面位置主要考慮不影響廠房尾水渠施工。圍堰設(shè)計一期(或一枯)圍堰圍左岸廠房、沖砂閘和1孔半泄洪閘,用右岸明渠導(dǎo)流。上游橫向圍堰:采用土石圍堰,圍堰軸線長度約192.5m(軸線長,下同)。初擬圍堰頂高程控制在612.0m,底高程約600.0m,堰頂寬8.0m,最大堰高約12.0m,上下游邊坡均為1:1.5。圍堰采用石渣回填,高程605.0m以下采用高噴進行防滲,高程605.0m以上采用粘土心墻進行防滲,高噴防滲墻施工平臺控制高程605.0m。迎水面采用鉛絲籠塊石護坡和防沖,具體斷面形式及尺寸詳見“圍堰剖面示意圖”。下游橫向圍堰:采用土石圍堰,堰頂軸線長度約103m。初擬圍堰頂高程控制在609.0m,底高程約597.0m,堰頂寬8.0m,最大堰高約12.0m,上下游邊坡均為1:1.5。圍堰采用石渣回填,高程602.0m以下采用粘土截水槽進行防滲,高程602.0m以上采用粘土心墻進行防滲。迎水面采用塊石護坡和防沖,具體斷面形式及尺寸詳見“圍堰剖面示意圖”??v向圍堰:堰頂全長約285m,其中下游約154m利用明渠開挖的巖梗作為下部圍堰,上部采用碾壓砼圍堰,剩余131m采用土石和碾壓砼結(jié)合圍堰。圍堰頂高程從612.0m漸變至609.0m。高程605.0m至602.0m以下回填段采用高噴進行防滲,巖梗根據(jù)巖石情況考慮自身防滲或者局部灌漿、噴砼方式防滲,高程605.0m至602.0m以上碾壓砼進行防滲,高噴防滲墻施工平臺控制高程605.0m至602.0m,頂寬4.0m,回填段迎水面坡比按1:0.6控制,背水面高噴平臺以下坡比按1:1.3控制,以上坡比按1:0.6控制,迎水面采用鉛絲籠塊石和碾壓砼護坡和防沖;巖梗段高噴平臺以下迎水面坡比按1:0.3控制,高噴平臺以上迎水面坡比按1:0.6控制,背水面高噴平臺以下按原始地形坡比控制,以上坡比按1:0.6控制,迎水面采用噴砼和碾壓砼護坡和防沖;具體斷面形式及尺寸詳見“圍堰剖面示意圖”。一枯圍堰設(shè)計尺寸主要參數(shù)表序號項目類型頂咼程(m)頂寬(m)邊坡高度(m)長度(m)1上橫圍堰土石圍堰612.081:1.512192.52下橫圍堰土石圍堰609.081:1.5121033縱向圍堰碾壓砼與土石結(jié)合圍堰612?60941:0.3?1:1.312285一枯圍堰防滲設(shè)計參數(shù)表序號項目下部防滲上部防滲備注1上橫圍堰605.0m以卜咼噴605.0m以上粘土心墻

2下橫圍堰602.0m以下粘土截水槽602.0m以上粘土心墻3縱向圍堰605?602m以卜咼噴605?602m以上碾壓砼結(jié)合噴砼一枯圍堰主要工程量表序號項目單位數(shù)量備注1土方明挖m310002石方明挖m36003水面以下土石方填筑m3674504水面以上土石方填筑m3380705粘土填筑m3138626過渡砂礫石料m339907C20碾壓砼m326248高噴灌漿m256199噴砼m2803厚10cm10鉛絲石籠m35180圍堰計算圍堰的穩(wěn)定計算(1)一枯上橫圍堰的穩(wěn)定計算首先設(shè)水位EL612.0時,根據(jù)最危險面的確定方法定性確定滑動面圓心位置。由費倫紐斯提出的經(jīng)驗方法。通過試算確定最危險滑動面圓心,半徑為21m。興爾汨M/占跟瑞典條分法計算數(shù)據(jù)表條塊編號e(0)W(kN)sine.(kN)c°e(kN)wsinecoei i i(kN)wtgpcoe2i i i(kN)(m)clco^eii i(kN)130015.60.50.8666.759.132.2162.3522401550.4080.91457.80101.005.1065.81

31301440.2250.97431.56106.565.1070.1300488010380.645.1072-11406550.2420.970153.75480.705.1069.84-22807360.4690.883304.80447.605.4763.58-34402910.6950.719145.41117.346.4051.77根據(jù)抗滑力En和滑動力Ea公式:En=E(Wtg申cos02+clcos0)iiiiiiEa=E(WsinBcos0)iii抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K為:K=En/Ea二工K=En/Ea二工(Wtg申cos02+i i iclcos0)/E(Wsin0cos0)ii i i i i根據(jù)瑞典條分法計算表Eclcos0=1055.48kNii iEWtg屮cosEclcos0=1055.48kNii ii i iEWsin0cos0=700.07kNiii故抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=En/Ea=(1642.97+1055.48)/700.07=3.85大于1.25;根據(jù)查土石圍堰特殊組合中抗滑安全系數(shù),該上橫圍堰抗滑穩(wěn)定滿足要求。2)一枯縱向圍堰的穩(wěn)定算根據(jù)對上橫計算成果,確定上橫圍堰穩(wěn)定。對于縱向圍堰同樣水深,防滲效果和迎水面防沖效果非常好,不存在像上橫圍堰的滑動破壞,只需要對整體穩(wěn)定計算即可。1)抗滑穩(wěn)定計算抗剪強度計算公式為:K=fEW/EPf為抗剪摩擦系數(shù);EW為作用基礎(chǔ)截面的總的垂直力;EP作用基礎(chǔ)截面以上總的水平力;縱向圍堰主要受自重和水的壓力作用。取單位斷面為研究對象,假設(shè)水位作用于堰頂垂直力主要為自重和水壓力的分力:EW二G+F=344+304=648KN;水平力為水壓力的水平分力:EP=304KN。根據(jù)相關(guān)工程,抗剪摩擦系數(shù)f取0.65;抗剪穩(wěn)定安全系數(shù):K=0.65*648/244.6=1.38大于1.35;縱向圍堰抗滑滿足要求。2)基礎(chǔ)強度計算根據(jù)公式O二N/F土My/J進行計算。N為作用于基礎(chǔ)截面的垂直力;M為各作用力對基礎(chǔ)截面的形心力矩的總和;y為基礎(chǔ)截面中和軸至截面邊緣的距離;F為基礎(chǔ)截面積;J為基礎(chǔ)截面慣性矩。根據(jù)已知基礎(chǔ)截面和實際的受力情況N=344KN,M=304*6-180*5.6=816KN?m,y=0.5m,F=18.4m2,J=bh3/12=519KN?ma=N/F+My/J=19.48kN/m2<800kN/m2(密實石渣地基承載力)maxa=N/F-My/J=17.9kN/m2>0mix(3)下橫圍堰的穩(wěn)定計算下橫圍堰穩(wěn)定與上橫圍堰的穩(wěn)定計算方法類似,經(jīng)計算,下橫圍堰穩(wěn)定安全系數(shù)滿足要求。圍堰滲流穩(wěn)定計算假設(shè)地基不滲水進行滲流計算,心墻模擬為粘土心墻,參考《施工組織設(shè)計手冊》。蜩t喂陰車駆陽61111心墻的平均厚度6=0.5*(6+6)=0.5*(2.5+9.5)=6m;12

經(jīng)查資料取粘土的滲透系數(shù)為k=1.0X10-7cm/s,圍堰體石渣的滲透系數(shù)為k=2X2110-3cm/s;心墻的化引厚度6=(k/k)*6=50000m。0121取上游水位為EL611.000,按照不透水地基上均質(zhì)圍堰計算其浸潤線。TTTlLTTTTlLT叫J下游無水,則根據(jù)公式:q=0.5kH2/(入H+l)11q=khsinB0l=L-mH11入=m/(1+2m)=1.5/4=0.37511浸潤線方程為:y2=H2-(2q/k)x1聯(lián)立方程解q和k的關(guān)系:2q/k=0.3975X10-3則浸潤方程為:y2=121-0.3975X10-3x經(jīng)計算,滲流平均坡降為:J=11/31.8264=0.346,圍堰允許坡降:0.4?0.5,故滿足滲流要求。據(jù)實際情況,上橫圍堰具體的滲流長度為190m。此時圍堰單寬滲透量為q=khsinb=2X10-3X0.53X10-3X0.375=0.795X10-6cm2/s。0由于上橫圍堰處于基本同一高程,每段斷面基本相同,故取各斷面距離取1.0m。上游橫向圍堰總的滲流量Q=190*ql=190*100*0.795X10-6cm2/s=1.5105X10-2cm3/s=0.175m3/d。石渣滲透系數(shù)取9.9X10-3,經(jīng)計算,上橫圍堰滲流量為1.81m3/d。圍堰施工圍堰施工準(zhǔn)備(1)各種材料準(zhǔn)備圍堰開始施工前,先要對填筑料進行調(diào)查,并提前進行土石方平衡規(guī)劃,盡可能利用開挖料作為圍堰填筑料。本工程圍堰填筑料主要來源于左岸廠房開挖和右岸導(dǎo)流明渠、高邊坡開挖。粘土料則一部分來源于宏基商品砼拌和站后方的大坡上,另一部分來源于導(dǎo)流明渠覆蓋層料,各種材料數(shù)量及來源具體詳見下表。材料準(zhǔn)備情況統(tǒng)計表序號材料名稱單位數(shù)量備注1水面以下土石方填筑m367450右岸需提供29790m3,其中上橫圍堰9125m3,下橫圍堰7300m3,縱向圍堰13365m3;左岸需提供37660m3,其中上橫圍堰31634m3,下橫圍堰6025m32水面以上土石方填筑m338070全部來源于左岸3粘土填筑m313862上下游橫向圍堰左端米用大坡上粘土料,方量約3500m3,其余10362m3粘土料采用導(dǎo)流明渠覆蓋層料4過渡砂礫石料m33990采用左岸廠房開挖砂礫石料5C20碾壓砼m32624米用索橋料場天然砂礫石料6高噴灌漿m25619710cm厚噴砼m2803縱向圍堰巖梗段EL605m以下8鉛絲石籠m35180上橫圍堰和縱向圍堰迎水面防沖刷2)施工隊伍準(zhǔn)備圍堰施工時,關(guān)于圍堰填筑和碾壓砼的拌和、運輸及碾壓由項目部機械隊負(fù)責(zé);圍堰高噴防滲由我局專業(yè)基礎(chǔ)分局負(fù)責(zé)實施;鋼筋籠施工則由土建隊伍負(fù)責(zé)完成。這些隊伍均已落實,并進行過溝通。設(shè)備準(zhǔn)備圍堰填筑利用左右岸開挖運渣設(shè)備和1#渣場回填碾壓設(shè)備,數(shù)量完全滿足圍堰填筑施工強度。高噴設(shè)備為新進場設(shè)備,根據(jù)施工進度安排和高噴數(shù)量,將在今年9月底10月初組織2臺鉆機進場施工。(4)碾壓砼配合比準(zhǔn)備縱向圍堰碾壓砼將采用天然砂礫石碾壓砼。設(shè)備采用20t振動碾,在拌和系統(tǒng)回填位置準(zhǔn)備一塊寬5m、長12m的場地,進行碾壓試驗,碾壓層厚50cm,碾壓尺寸寬3m、長10m。(5)其它準(zhǔn)備根據(jù)測量控制網(wǎng),提前測出圍堰軸線,放出圍堰坡腳線,并每隔二十米,插上紅旗做為標(biāo)記。清基采用挖機進行,清除圍堰基礎(chǔ)范圍內(nèi)的腐殖土、漂石等不太密實層,并形成向擋水方向1:20的倒坡。圍堰施工規(guī)劃今年汛前,將天全河與寶興河之間魚嘴中心島上砂卵石進行水上開采,并運輸至上游砂礫石料堆存場。汛期一結(jié)束,大概今年9月底,立即利用導(dǎo)流明渠進出口臨時圍堰,按照圍堰軸線和設(shè)計斷面,從右向左進行上下游橫向圍堰水面以下施工,并利用進口臨時圍堰從上游向下游施工縱向圍堰。另外,從左岸上下游圍堰位置,利用左岸廠房開挖石渣料,按照圍堰軸線和設(shè)計斷面,進占填筑圍堰高噴平臺以下部分,最后形成正對沖砂閘的上下游約30m寬龍口,在導(dǎo)流明渠過水后,進行龍口截流。高噴平臺部分形成后,即可以進行高噴施工,以50m作為一個作業(yè)段,高噴施工與高噴平臺上圍堰填筑形成錯位施工,循環(huán)漸進進行。施工布置(1)施工道路施工道路主要利用已形成的場內(nèi)施工道路和圍堰本身,作為圍堰填筑料運輸?shù)缆?。利用上游仁義大橋,作為左右岸連接通道,完成土石方挖運和填筑。(2)風(fēng)、水、電布置施工供風(fēng)采用集中供風(fēng)與移動供風(fēng)相結(jié)合的方式,在工作面附近設(shè)置風(fēng)包,由耐壓軟管引至工作面用風(fēng)設(shè)備。施工供水由水泵直接抽取河水,引至各個用水點。施工供電直接由本工程變壓器站分別引電纜線至上、下游圍堰施工區(qū),設(shè)置配電柜,然后由配電柜引至各用電設(shè)備?;A(chǔ)防滲處理工程本工程圍堰采取高噴接粘土心墻、粘土截水槽接粘土心墻以及高噴噴接碾壓砼圍堰三種防滲方式。圍堰填筑到高噴施工平臺后,開始高噴施工。高噴施工分段進行,形成高噴施工與高噴平臺以上填筑交叉作業(yè)。高噴、粘土心墻和粘土截水槽、碾壓砼施工方法具體詳見后編“圍堰防滲施工方案”。土石圍堰填筑圍堰的土石方回填包括:石渣填筑、鉛絲籠塊石護坡、塊石護坡等項目。(1)石渣填筑為了加快施工進度,石渣填筑采取從兩頭向中間、多占多面施工方式,最后在上游橫向圍堰上合攏。石渣填筑采用反鏟裝15?201自卸汽車,運至工作面。石渣回填分水上和水下兩部分。水下部分石渣回填采用進占法卸料,沿平行堰軸線方向進行,T220推土機平料,201自行式振動碾碾壓,形成高噴施工平臺。水上部分回填時,注意控制石渣、粘土、過渡料以及碾壓砼所占范圍,然后分層同步碾壓回填。水上回填分段進行,從而與高噴施工形成配合?;靥钍┕すに囋斠姟巴潦交靥钍┕し桨浮?。(2) 塊石護坡對于下游橫向圍堰,迎水面采用塊石防沖護坡。塊石通過反鏟裝15?201自卸汽車,運至工作面,然后人工配合反鏟攤鋪。(3) 鉛絲石籠護坡1) 塊石來源塊石可以從邊坡開挖處和棄渣場裝運,配置一臺反鏟翻渣,經(jīng)反鏟翻渣和人工揀集挑揀符合設(shè)計要求尺寸的塊石,同時對超大石進行小炮解小。獲取的塊石由15?201自卸汽車運至工作面。2) 鉛絲石籠填筑在現(xiàn)場提前焊制鉛絲籠,人工碼放塊石,焊接封口。水下較遠(yuǎn)部位直接由推土機推至坡面,滾入預(yù)定位置。鉛絲石籠尺寸為長2m*寬1m*高1m,主筋為16mm,鉛絲為8mm,石籠與石籠之間分層錯縫鋪設(shè),每層按坡比退后60cm,籠間先用鉛絲扣固定,然后焊接,每層迎水面通過2根16鋼筋將鉛絲籠連成一個整體。擺放塊石時,靠水面采用不小于20cm塊石,靠水面鉛絲網(wǎng)格為15cm,其余為20cm。圍堰砼施工一期圍堰砼包括碾壓砼和噴砼。碾壓砼采用天然砂礫石碾壓砼,最大粒徑控制在20cm以內(nèi)。通過碾壓試驗確定碾壓砼配合比和施工參數(shù)后,在碾壓砼具備施工條件時,開始施工。水泥為袋裝水泥,砂石骨料采用挖機斗子計量,挖機拌和,拌和不少于3遍。具體圍堰碾壓砼詳見后編“圍堰天然砂礫石碾壓砼施工方案”。對于巖梗段縱向圍堰迎水面和其它需要的部位,進行噴砼施工,具體噴砼施工工藝詳見“噴錨支護施工方案”。圍堰拆除堰體拆除分巖梗段圍堰和土石圍堰拆除。(1)巖梗段圍堰拆除縱向圍堰下游154m、高程605m左右以下為巖石,將采取鉆孔爆破的方式拆除。先將上部碾壓砼挖運完成,然后一次鉆爆到設(shè)計高程,通過下游圍堰出渣。具體工藝詳見“土石方開挖施工方案”與“右壩肩和導(dǎo)流明渠開挖施工方案”。(2)土石圍堰拆除先將圍堰打開一個口子,使圍堰兩邊水面持平,再拆除圍堰。土石圍堰拆除分水上部分和水下部分。先拆除水面50cm以上部分,采用反鏟挖裝,裝15t?201自卸汽車,運渣至棄渣場。水下部分則用反鏟站在干地上向下掏挖,后退裝車,要求邊拆除邊測量,一次拆除到位。對于鉛絲石籠,用反鏟直接裝車?yán)щy時,先用氣割切割,然后進行挖裝。圍堰維護和觀測在施工過程中,加強圍堰的維護和觀測,每30m做一個位移和沉降點,確保主體工程施工安全。每天進行日常巡視,發(fā)現(xiàn)邊坡有移動、垮塌趨勢,要及時使用編織袋裝土或拋石防護。截流工程截流前工程形象面貌根據(jù)相關(guān)工程施工進度計劃安排,今年10月截流前導(dǎo)流工程施工形象如下:(1)天全河與寶興河匯口魚嘴處天然河床高出枯期洪水位,截流前必須完成該處河床疏浚開挖,開挖后河床高程600m,底寬不小于30m,與相應(yīng)河道圓滑銜接,保證各期導(dǎo)流條件下水流順暢。截流前形成上游圍堰左、右岸預(yù)進占段,預(yù)留龍口寬20m,裹頭保護及護底施工。截流前形成右岸導(dǎo)流明渠、一期縱向土石圍堰。截流施工布置截流施工道路布置根據(jù)施工現(xiàn)場地形條件以及飛仙關(guān)水電站施工總平面布置圖,共布置2條截流施工道路。上游拌和系統(tǒng)渣場?3#公路?仁義大橋左端?3#公路?跨寶興河貝雷橋?1#公路一一期截流左岸預(yù)進占段,路寬8m,石渣路面。1#渣場及廠房基坑一1#公路一一期截流左岸預(yù)進占段,路寬8m,石渣路面。截流備料場根據(jù)圍堰施工場地布置情況,截流拋投材料備料場主要布置在左岸1#渣場和右岸上游拌和系統(tǒng)渣場,特殊材料如大塊石、特大石、鋼筋籠等堆存在1#渣場和左非壩段位置。截流設(shè)計根據(jù)一期圍堰擋水導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、截流設(shè)計流量、圍堰結(jié)構(gòu)型式及防滲體系施工位置等對圍堰戧堤位置及型式、抗沖能力、穩(wěn)定性、龍口位置及寬度、龍口水力要素、河床抗沖刷護底(厚度、寬度)、龍口分區(qū)特性、截流材料粒徑及重量選擇、截流時間及施工拋投強度進行分析計算,確保一期截流一次性成功。截流時段及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)規(guī)范規(guī)定,截流標(biāo)準(zhǔn)采用5?10年一遇,截流設(shè)計流量可選擇相應(yīng)旬或月平均流量。本工程10年一遇和5年一遇10月中旬平均流量僅相差54m3/s,5年一遇10月中旬平均流量為483m3/s。上游有已建華能銅頭電站水庫庫容達到2250萬m3,具有日調(diào)節(jié)能力,銅頭水電站單機引用流量29.1m3/s,4臺機組滿發(fā)引用流量為116.4m3/s。據(jù)調(diào)查,運行以來枯期(12月?次年4月)滿發(fā)的情況時有發(fā)生。由于飛仙關(guān)水電站上游支流始陽河上已建成的電站規(guī)模均較小,其發(fā)電下泄流量對飛仙關(guān)水電站非汛期分期洪水影響較小,而銅頭水電站下泄流量所占比重較大。銅頭水電站若全部停機蓄水,則此時河道來流量為366.6m3/s。根據(jù)本工程的具體情況,一期施工導(dǎo)流時段為10月中旬?次年5月中旬,本階段選擇5年一遇10月中旬平均流量483m3/s作為截流設(shè)計流量,龍口合攏可利用銅頭電站停機蓄水的時段進行,以降低施工難度。截流方式根據(jù)本工程的實際情況,本次截流流量較小,落差不大(經(jīng)水力學(xué)計算龍口最大落差約3.29m),采取單戧立堵截流是有把握順利截流的。上游圍堰左岸較為平坦開闊,且施工道路狀況較好,因此,本工程截流擬采用單戧堤雙向預(yù)進占、單向立堵截流的方式,根據(jù)截流備料場的布置情況以及現(xiàn)場實際情況,龍口布置于正對沖砂閘的河道上。截流水力學(xué)計算通過相關(guān)水力學(xué)計算理論知識推算龍口不同寬度時落差Z及流速v,以此作為選擇合理的截流方式、截流龍口段分區(qū)特性、截流材料粒徑及重量選擇,截流拋投材料備料等理論依據(jù)。(1)計算參考理論公式圍堰左、右兩側(cè)預(yù)進占,形成龍口后,上游水位逐漸雍高,隨著龍口寬度的縮窄及拋石體的堆筑,龍口流量和導(dǎo)流明渠泄水建筑物的分流量都在隨時間而變化,在截流所劃分的時段內(nèi),可近似按照恒定流計算。截流過程中,河道來水流量分四部分Q=Q+Q+Q+Qgdrs其中:Q河道來水流量(截流設(shè)計流量483m3/s);Qg___龍口泄流量;Qd―一―分流建筑物導(dǎo)流明渠泄流量;Qr 上游河床調(diào)蓄流量;—戧堤滲流量;為計算方便,上游河床調(diào)蓄流量£,戧堤滲流量Qs忽略不計,則Q二Qg+Qd2)單戧截流水力學(xué)計算在設(shè)計流量483m3/s時,采用單戧截流,截流落差為3.29m,其詳細(xì)水力學(xué)計算見下表。單戧截流龍口水力學(xué)計算表龍口分區(qū)項目單位龍口進占區(qū)I區(qū)II區(qū)III區(qū)W區(qū)預(yù)留龍口寬度m201713.56龍口進占長度m33.57.56上游水位m603.76603.91604.07604.35落差m2.71?2.862.86?3.023.02?3.293.29?0.00單寬流量m3/s?m10.0110.611.261.91平均流速m/s3.93?4.014.01?3.573.57?1.981.98?0.00最大流速m/s4.71?4.814.81?4.294.29?2.382.38?0.00最大單寬能量t?m/s?m32.5636.3340.767.546.3.3.4截流戧堤設(shè)計按選定的截流方案—上游單戧立堵截流方案,截流戧堤布置在上游圍堰的下游側(cè),結(jié)合上游圍堰布置,以不影響上游圍堰的防滲措施施工為原則,部分戧堤作為上游圍堰的排水棱體,截流戧堤軸線和上游圍堰軸線平行,兩軸線相距約10m。戧堤設(shè)計斷面為梯形,戧堤堤頂寬度15m,可以滿足兩輛15?201自卸汽車在堤頭同時拋投。按來流量483ms/s計算,截流戧堤閉氣后擋水水位為604.35m,以此確定戧堤堤頂高程605.0m,戧堤的上游邊坡為1:1.25,下游為1:1.25,進占方向堤頭邊坡為1:1.2,可滿足戧堤穩(wěn)定要求。預(yù)進占戧堤作為截流過程中車輛的中轉(zhuǎn)場地,可以滿足2?3輛15?20t以上自卸汽車同時拋投的要求(至少雙車道)。另外,為盡早提供高噴防滲墻施工操作平臺,將上游戧堤非龍口段圍堰全斷面預(yù)進占,即填筑到整個圍堰占壓寬度。龍口位置及預(yù)留寬度截流龍口位置的選擇,主要考慮龍口區(qū)設(shè)置在現(xiàn)有寶興河過流河道中間,因此,在截流前,上游截流戧堤從縱向圍堰處向左岸預(yù)進占50m,進占后的戧堤采用拋投大塊石及鋼筋籠進行防護,龍口位置預(yù)留于河道中間,龍口預(yù)留寬度根據(jù)龍口落差、流速狀況及截流時段施工強度2個因素決定,龍口預(yù)留寬度為20.0m。龍口段分區(qū)及材料選擇(1)立堵截流工程量W(m3),計算式為:W=BQW 戧堤體積,m3;B——龍口平均寬度,m;Q——戧堤斷面積,m2。Q=0.5(m+m)P2+aP12m、m——上下游邊坡系數(shù);12P——戧堤高度,ma戧堤頂寬,m(2)龍口拋投材料穩(wěn)定計算根據(jù)伊茲巴什公式計算截流過程中拋投塊石的穩(wěn)定性及當(dāng)量直徑。1)拋投材料的粒徑根據(jù)下面的公式進行計算:

d=vj7|'2P-Pk12g m 丿四川華能飛仙關(guān)水電站土建工程施工一枯導(dǎo)截流施工方案、2四川華能飛仙關(guān)水電站土建工程施工一枯導(dǎo)截流施工方案、2式中:d—折算成圓球體的直徑,m;vmax—龍口最大流速,計算時取龍口軸線的平均流速,m/sg—重力加速度,取9.81m/s2;P—水的密度,取l.ot/m3;Pm—拋投體密度,塊石取2.6t/m3,混凝土塊取2.4t/m3;k—綜合穩(wěn)定系數(shù),取0.9;2)拋投材料的沖距根據(jù)下面的公式進行計算:L二L二0.92-v-HG16L—拋石沖距,m;v—垂線平均流速,m/s;H—水深,m;G—塊石重量,kg;上游戧堤拋投材料穩(wěn)定計算表龍口分區(qū)龍口寬度(m)龍口水深(m)取大流速(m/s)計算拋投粒徑(m)采用拋投粒徑(m)沖距(m)I202.554.71?4.810.99?1.041.1?1.23.66?3.74II172.644.81?4.291.04?0.831.2?1.03.74?3.33III13.53.054.29?2.380.83?0.261.0?0.53.33?1.85w60.932.38?0.000.26?00.5?01.85?0龍口分區(qū)級材料用量龍口拋投材料粒徑(或重量)按照伊茲巴什公式的計算成果,并參照國內(nèi)外水電工程截流的實際資料,綜合分析確定。針對各進占拋投材料的特性,把截流龍口分成預(yù)進占區(qū)、I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)和W區(qū),各區(qū)的布置、控制水力指標(biāo)及進占拋投材料確定如下:預(yù)進占區(qū),右岸戧堤進占長度89m,龍口寬度20m,龍口的最大落差2.71m,平均流速3.93m/s,龍口最大流速4.71m/s,平均單寬流量10.01m3/s.m,單寬功率32.56t.m/s.m。拋投石料采用小石和中石和普通石渣。I區(qū):戧堤進占長度3m,上挑角采用大石配合中石進占,其它部位中小石跟進,龍口的落差2.71?2.86m,平均流速3.93?4.01m/s,龍口最大流速4.71?4.81m/s,單寬流量10.01m3/s.m,單寬功率32.56t.m/s.m。II區(qū):戧堤進占長度3.5m,龍口的落差2.86?3.02m,平均流速4.01?3.57m/s,龍口最大流速4.81?4.29m/s,單寬流量10.6m3/s.m,單寬功率36.33t.m/s.m。從龍口水力指標(biāo)分析,該區(qū)龍口流速、單寬流量、單寬功率均為截流過程中的最大值,因此該區(qū)為截流最困難區(qū),拋投材料采用大石、特大石、鋼筋籠。III區(qū):戧堤進占長度7.5m,龍口的落差3.02?3.29m,平均流速3.57?1.98m/s,龍口最大流速4.29?2.38m/s,單寬流量11.26m3/s.m,單寬功率40.76t.m/s.m。該區(qū)為三角形斷面,拋投材料以大石、特大石、鋼筋籠為主。W區(qū):戧堤進占長度6m,龍口的落差3.29?0.00m,平均流速1.98?0.00m/s,龍口最大流速2.38?0m/s,單寬流量1.91m3/s.m,單寬功率7.54t.m/s.m。拋投石料采用特大石、鋼筋籠。特殊制備的材料按照計算出的龍口最大平均流速4.81m/s作為控制抗沖流速來確定,選取容易制備和運輸?shù)氖㈩A(yù)制砼塊、鋼筋籠作為拋投體大料,預(yù)制砼塊最大粒徑為1.2m,鋼筋籠尺寸為2.0X1.0X1.0m。根據(jù)截流水力學(xué)計算成果,本工程截流備料計劃見下表。非龍口段進占材料表區(qū)段小石(m3)中石(m3)大石(m3)鋼筋籠(m3)各區(qū)段總量(m3)上游戧堤左岸4320336017401809600右岸6485041081801440合計49683864184836011040各級材料百分比453516.743.26100注:鋼肋籠規(guī)格2mX1mX1m。上游龍口段進占材料表龍口分區(qū)進占長度(m)小石中石大石特大石各區(qū)段總量(m3)(m3)(m3)(m3)(m3)I372.20108.31126.3654.15361.02II3.584.24105.30126.36105.30421.19III7.5180.51270.77315.89135.38902.55w6144.41216.61252.71108.31722.04合計20481.36700.98821.32403.142406.8各級拋投料百分比(%)20.0029.1334.1316.75100.00注:特大石指預(yù)制砼塊或鋼筋籠截流材料備料表部位小石(m3)中石(m3)大石(m3)特大石(m3)總量(m3)上游戧堤722.041051.471231.98604.703610.2各級材料百分比20.0029.1334.1316.75100.00注:備料系數(shù)K=1.5,特大石指預(yù)制砼塊或鋼筋籠。(4)料源規(guī)劃經(jīng)計算分析,在一期工程截流期間,龍口合龍段,共需要各種粒徑截流材料3610.2m3。塊石料主要以導(dǎo)流明渠石方和左岸廠房開挖料為主,跟進填筑細(xì)料以左岸開挖料為主,鋼筋籠等采用現(xiàn)場制作堆存于1#渣場和左非壩段。材料按規(guī)格分類劃分備料堆場,堆場應(yīng)立牌,標(biāo)出堆場編號、料物名稱、面積尺寸、堆料數(shù)量等,便于截流指揮調(diào)度。在截流施工期保證截流備料場與截流戧堤間道路的暢通。截流布置見圖《截流戧堤平面布置圖》和《截流戧堤進占示意圖》。6.6.4截流施工截流施工準(zhǔn)備工作(1) 截流水情預(yù)報及水文觀測截流前期要求作壩址以上流域的中、長期氣象預(yù)報。同時,必須作壩址處中、短期的水文預(yù)報,預(yù)報出截流期間壩址的來流量,并要求預(yù)報有無后期洪水發(fā)生。水位觀測主要在導(dǎo)流明渠進口、導(dǎo)流明渠出口、龍口上游河床、戧堤沿線、下游河床,設(shè)置標(biāo)尺進行流量、水位觀測。截流期間應(yīng)進行壩址上、下游所設(shè)水文站的水文觀測,測出截流時的實際來流量。龍口測速用簡易方法進行,利用浮標(biāo)測速。(2) 截流施工場地及交通管理截流前應(yīng)對所有截流施工場地進行整平,滿足機械設(shè)備施工要求,對河床危險地帶設(shè)置警戒線。對截流施工公路應(yīng)進行清理,保障交通順暢。在截流施工前,對截流備料場、截流施工道路、回車場等進行全面檢查,包括排水、照明設(shè)施等。(3) 截流料場管理對截流材料應(yīng)按截流設(shè)計分區(qū)堆放,規(guī)劃好進出堆料場的道路,以便截流時根據(jù)進占實際情況供料。(4) 截流指揮調(diào)度加強截流施工的組織指揮工作,提前組建高效、精干、反應(yīng)快捷的截流組織指揮系統(tǒng),成立施工單位為主,業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計等單位參加的統(tǒng)一的截流指揮機構(gòu),結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗檢閱系統(tǒng)動作的高效性及反應(yīng)快捷性,使所有命令得到切實執(zhí)行,確保截流目標(biāo)圓滿實現(xiàn)。(5) 其它準(zhǔn)備措施研究、編制和優(yōu)化截流施工組織設(shè)計。調(diào)集各種截流主要設(shè)備提前進行檢修、保養(yǎng),使每一臺設(shè)備都以良好的工作狀態(tài)投入截流施工。在截流施工前,在現(xiàn)場建立施工檢測和信息管理系統(tǒng),對截流施工全過程監(jiān)測、信息傳輸和輔助決策。建立通達的通信網(wǎng)絡(luò),確保截流前指揮高度的靈活性和準(zhǔn)確性。建立截流施工期安全保障系統(tǒng),徹底清除施工期的不安全因素,準(zhǔn)備安全措施,預(yù)備安全搶險設(shè)備,對員工進行安全培訓(xùn),提高全員安全意識。預(yù)進占施工根據(jù)截流戧堤設(shè)計和截流施工道路的布置等條件,本工程截流單向預(yù)進占,預(yù)留龍口寬20m,預(yù)進占采用挖掘機、裝載機裝渣,自卸汽車運輸至戧堤端部,端進法卸料,推土機推趕,戧堤行車路線擬布置雙車道,堤頭全面拋投。預(yù)進占至設(shè)計位置后,采用鋼筋籠裝塊石作裹頭保護,保護水位以下預(yù)進占戧堤不被水流沖刷淘空。戧堤預(yù)進占前需對圍堰岸坡進行修整,以保證施工質(zhì)量。戧堤預(yù)進占施工時,龍口落差和流速相對較小,一般開挖石渣或毛料即可穩(wěn)定,堤頭呈流線型進占,即在戧堤前沿全線均勻拋投,全面推進,來車不論石渣大小,有空位即可卸料。同時適當(dāng)加寬堤頭寬度,以備下一步龍口合龍高強度施工。護底施工根據(jù)水力計算結(jié)果,龍口段流速達4.0m/s以上,需作相應(yīng)的護底施工,圍堰龍口采用不小于1.0m厚的鋼筋籠平拋護底,戧堤軸線下游護底寬度15m,戧堤軸線上游護底寬度8m(以不影響上游防滲體施工為原則);平拋護底工作須于截流前完成。水下平拋護底材料在壩址左岸灘地上備料,然后運至龍口,采用裝載機或25T吊車進行平拋。護底材料在戧堤預(yù)進占完成后進行。平拋護底施工可根據(jù)截流前水文情況和施工設(shè)備的具體情況進行調(diào)整,但必須保證護底材料能夠準(zhǔn)確就位。龍口裹頭施工截流戧堤預(yù)進占完成后,然后用大塊石或鋼筋石籠對堤頭進行妥善保護,大塊石或鋼筋石籠采用15?20T自卸汽車運至堤頭工作面,推土機直接沿堤頭坡面推趕,形成龍口裹頭的保護。龍口施工截流采用單戧堤單向立堵截流的方式。堤上車輛運行線路擬布置為雙車道,重車在下游,空車走上游,重車道用來運輸大石、中石、石渣、混合料及截流特殊材料,堤頭行車區(qū)域分3個區(qū)布置,即“卸料區(qū),回車區(qū),編隊區(qū)”。截流戧堤龍口段主要采用凸出上游挑角法進占:即在堤頭上游側(cè)與戧堤軸線成30o?45o角的方向,用大塊石和特殊材料拋填形成一個防沖磯頭,在防沖磯頭下游側(cè)形成回流區(qū),中小石、石渣混合料尾隨進占。堤頭拋投擬采用直接拋投、集中推運拋投和卸料沖砸拋投3種方法:直接拋投:即自卸汽車運料至堤頭后直接卸料入水中,少量渣場由推土機配合推入水中;集中推運拋投:在堤頭坍塌較嚴(yán)重,自卸汽車不便靠近或渣場需集中拋入水中時,自卸汽車卸料在堤頭頂上,由大功率推土機將渣料集中推入水中。卸料沖砸拋投:將特殊材料從自卸汽車上直接卸料拋入水中,沖砸拋投。龍口拋投方式與方法根據(jù)現(xiàn)場堤頭推進實際情況及時進行調(diào)整。根據(jù)水力學(xué)計算成果表,在戧堤進占過程中,根據(jù)水情預(yù)報在截流前2?5天完成戧堤的進占工作,然后用大塊石或鋼筋石籠對堤頭進行妥善保護,為最后的龍口合龍作好準(zhǔn)備。飛仙關(guān)電站實施一期截流歷時以8?10h為宜,考慮到銅頭水電站與飛仙關(guān)水電站屬同一業(yè)主,由業(yè)主協(xié)調(diào)銅頭水電站適當(dāng)調(diào)整發(fā)電下泄流量,若利用全部停機蓄水時段(此時河道來流量為366.6ms/s),進行龍口段截流則截流難度將又所降低。進占時采用“上游挑角拋投法”,形成上游角凸出的進占方法,即在上游角拋投大塊石及鋼筋籠,在戧堤中部和下游側(cè)形成流速較小的回流區(qū),拋投粒徑較小的材料。龍口過流缺口呈三角形斷面后,全斷面拋投大、中塊體,直至合龍。龍口進占合龍過程中,壓低堤頭,緊貼水面進行進占,隨著戧堤的推進,對戧堤后部進行適當(dāng)加高。按龍口進占先后順序,分為龍口I區(qū)一龍口II區(qū)一龍口III區(qū)一龍口W區(qū)。能夠滿足兩臺15?201自卸汽車同時進行拋投,按斜向上游面45°挑射入水。拋投時輔以推土機、裝載機集料、平整、碾壓。截流最困難時應(yīng)采用鋼筋籠、特大塊石。拋投時輔以推土機、裝載機集料、平整。截流過程中應(yīng)根據(jù)龍口落差、流速測量資料,隨時調(diào)整拋投時的材料。截流時在上游面設(shè)置動態(tài)水位觀測,測定河床來流量和明渠分流量。應(yīng)密切關(guān)注中期、長期和短期流域降雨量、流量和可能發(fā)生超過截流流量的預(yù)報,根據(jù)水情預(yù)報作好必要的度汛準(zhǔn)備。截流材料集中堆放于1#渣場和左非壩段,并按截流進占分區(qū)、塊石粒徑大小進行集中堆放,設(shè)置專人管理、調(diào)度。(8)清除截流施工道路上的違章建筑、以及影響截流的臨時設(shè)施,封閉施工作業(yè)場地,維護截流施工道路,確保道路暢通,并且設(shè)置警戒區(qū),與截流施工無關(guān)的一切外來車輛、人員等不得進入。(9)確保截流時的人員施工安全,在截流戧堤設(shè)2?3個救生員,地面上設(shè)立救護車及醫(yī)務(wù)人員。合攏閉氣龍口段截斷水流后,水流被攔蓄在上游戧堤上方庫區(qū)內(nèi),右岸導(dǎo)流明渠完全過流,用一般砂卵石、細(xì)砂等細(xì)石料對上游戧堤進行合攏閉氣、防滲等收尾工作,并組織進行上游圍堰戧堤剩余部分堆筑,然后進行圍堰高噴防滲墻施工。截流強度分析龍口拋投強度與戧堤前沿能同時布置的拋投點成正比,可以用以下公式表示:S=mXnXVXP其中:S:為龍口拋投強度,m3/hm:—個堤頭的同時卸車點,頂寬15m時按2個計n:—個卸車點上的小時卸車數(shù),根據(jù)經(jīng)驗值取27?30車/hV:m3/臺.次,15?20t汽車一次裝運按9m3;P:同時進占堤頭數(shù),1個根據(jù)以上公式及所取參數(shù),戧堤堤頭拋投強度可達300m3/h?500m3/h。根據(jù)龍口拋投材料計劃,并考慮流失系數(shù),龍口合龍段總拋投量3610.2m3,計劃10小時合龍,平均拋投強度為361m3/h。6.6.5截流施工應(yīng)急預(yù)案為避免截流過程中出現(xiàn)不可控因素造成截流失敗,需采取以下應(yīng)急措施:(1) 為確保截流一次性成功,要求做到“高度重視、精心組織、狠抓準(zhǔn)備、時勢截流”,高度重視截流工程重要性,及時了解截流前水情預(yù)報、調(diào)整計算成果、作好充分準(zhǔn)備、精確計算校核,備足截流材料,合理配置計算機械設(shè)備,精心組織、建立專門組織指揮機構(gòu),各司其職,時勢截流,有條件情況下可建立實驗?zāi)P图八轭A(yù)報和提前拋投預(yù)演習(xí)。(2) 組織協(xié)調(diào)了解上游銅頭電站水庫調(diào)蓄作用,使上游來水流量較小,降低截流難度。(3) 采用雙戧立堵截流當(dāng)發(fā)生河床來流量超標(biāo)或截流期間遇到不利的水力條件時,可采用雙戧立堵截流。采取上下游戧堤輪流進占,以上游戧堤為主,下游戧堤為輔。(4) 增加拋投強度當(dāng)遇到不利的水力條件使截流困難時,可增加施工機械設(shè)備數(shù)量,加大龍口段的拋投強度。(5) 增加截流備用料為保證當(dāng)遇到不利的水力條件時成功截流,增加特大塊石、鋼筋籠、預(yù)制混凝土塊等截流材料的備用量。7.基坑排水本工程的施工排水主要包括:基坑排水,邊坡開挖的施工排水,施工區(qū)內(nèi)的經(jīng)常性排水(包括排除降雨、地下水和施工廢水等)。本工程一枯圍左岸廠房、沖砂閘和1孔半泄洪閘,排水量約為15萬m3?;映跗谂潘捎?0臺潛水泵QW150-180-35、150mm黑膠管700m,計劃3到5天抽完。另外,配置8臺潛水泵QW100-100-35、100mm黑膠管560m,作為基坑經(jīng)常性排水之用。開挖面的排水:在邊坡開挖施工前,沿邊坡開挖線外5m做截水溝,引至堰體的上下游,防止山坡雨水沖刷坡面,同時在每層的開挖工作面上,做好作業(yè)面的排水溝,保證外來水能順利排走。經(jīng)常性的排水:主要是雨水、地下水和施工廢水,雨水和地下水可以通過引排的方式排出堰體,施工廢水主要是灌漿、高噴防滲墻施工產(chǎn)生的廢漿,灌漿施工時,在制漿站附近布置沉淀池和凈化池,廢漿經(jīng)過沉淀、凈化達標(biāo)后排放,防滲墻泥漿固壁施工時

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