苗家坝业主方施工组织设计.doc

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1、白龙江苗家坝水电站工程可行性研究报告第八篇 施工组织设计中国水电顾问集团西北勘测设计研究院二OO七年三月 西安批准: 春光魁 核定:周兰生 郭立红 丁 燕 董 新 审查:周兰生 康智明 康本贤 夏建涛 校核 :杜建军 关 薇 李振宇 任有锋 魏广恒 编写: 万 里 雷丽萍 殷丽亚 贾玉荣 李均科 吕 康 罗 虹 孙 帆 目录目录210施工组织设计810.1施工条件810.1.1工程条件810.1.1.1对外交通810.1.1.2施工场地910.1.1.3工程特性910.1.1.4 施工期通航及过木要求1010.1.1.5 建筑材料来源及水、电供应条件1110.1.2自然条件1110.1.2.1

2、地形、地质条件1110.1.2.2水文、气象条件1310.1.3 工程主要施工特点1510.2 施工导流1610.2.1.导流方式1610.2.2 导流标准1610.2.3导流方案及导流程序1710.2.3.1 导流方案的比选1710.2.3.2 推荐导流方案的导流程序1910.2.3.3导流隧洞水力学计算2110.2.4 导流建筑物的设计2210.2.4.1 挡水建筑物设计2210.2.4.2 导流泄水建筑物设计2310.2.5 导流建筑物施工2810.2.5.1土石方明挖2810.2.5.2 石方洞挖2810.2.5.3 围堰填筑及拆除2910.2.5.4 基础防渗体施工2910.2.5.

3、5 混凝土浇筑2910.2.5.6导流洞封堵施工3010.2.6 截流3110.2.6.1 截流时间及截流流量的选择3110.2.6.2 截流方式3110.2.6.3 截流备料及机械设备3210.2.7基坑排水3210.2.8下闸蓄水3310.2.9导流建筑物封堵设计3410.2.9.1导流洞堵头设计3410.2.9.2堵头布置及长度初步计算3512.2.10 苗家沟排洪方式及设计标准3512.2.10.1排洪方式3512.2.10.2 设计标准3612.2.10.3 排洪渠设计3610.3料源选择与料场开采3710.3.1人工骨料及坝体堆石料料源选择与料场开采3710.3.1.1人工骨料及坝

4、体堆石料料源规划3710.3.1.2 人工骨料及坝体堆石料料场概况3712.3.1.3人工骨料及坝体堆石料料场选择4010.3.1.4 石料场开采规划4010.3.2防渗土料料源选择与料场开采4310.3.2.1防渗土料料源规划4310.3.3.2防渗土料料场概况4310.3.1.4 防渗土料料场开采规划4610.4 主体工程施工4610.4.1土石方开挖工程4610.4.1.1两岸坝肩土石方开挖4610.4.1.2大坝及厂房基坑土石方开挖4610.4.1.3 溢洪洞土石方开挖和洞挖4610.4.1.4 排沙洞土石方开挖和洞挖4710.4.1.5 引水系统土石方开挖和洞挖4710.4.2 混凝

5、土浇筑4810.4.2.1面板及趾板混凝土施工4810.4.2.2引水发电系统混凝土施工4810.4.2.3 排沙洞、溢洪洞进出口及洞身混凝土施工4910.4.2.4 金属结构与机电设备安装5010.4.3混凝土温度控制5010.4.3.1基本资料5010.4.3.3混凝土温度控制及其综合防裂措施5310.4.4 堆石坝填筑5610.4.4.1 坝面工作面划分及工序5710.4.4.2压实参数的初选5710.4.4.3 坝体施工方法及机械布置5810.4.4.4 过渡料、垫层料填筑5910.4.4.5接缝、岸坡等特殊部位处理6010.5 施工交通运输6010.5.1 对外交通状况6010.5.

6、2 对外交通运输6110.5.1.1 对外交通运输量6110.5.1.2 外来物资转运站设置6210.5.1.3 对外运输方式及线路选择6310.5.1.4 对外运输线路基本状况6310.5.1.5 外来物资供应及物流方向6510.5.1.6 超限件运输6510.5.2场内交通运输6610.5.2.1 主体建筑物布置和各施工区划分的特点6610.5.2.2 场内道路的规划与布置6710.5.2.3 场内道路的设计标准与技术指标6810.6 施工工厂设施6910.6.1 砂石料生产系统6910.6.2混凝土系统7110.6.3 制冷、供热系统7410.6.3.1制冷系统7410.6.3.2 供热

7、系统7610.6.4其它辅助企业7710.6.4 施工供风、供水、供电及通信系统7710.6.4.1施工供风7710.6.5 施工供水7710.6.6施工供电8210.6.6.1供电电源8210.6.6.2接线方式8310.6.6.3主要设备选择8310.6.6.5 自备电源8510.6.7 施工通信8510.7 施工总布置8610.7.1 施工总布置原则8610.7.2 施工总布置分区规划8610.7.3 土石方平衡及弃(倒)碴场规划8710.8 施工总进度9210.8.1 编制原则和依据9210.8.2 推荐方案施工进度计划安排9210.8.2.1 施工分期9210.8.2.2 筹建期工程

8、进度计划9410.8.2.3 施工总进度计划9410.8.3 施工总工期概述9810.8.4 主要施工特性9910.8.4.1主要工程项目分年工程量9910.8.4.2施工强度 9910.8.4.3主要劳动力供应10010.9施工资源供应10010.9.1主要施工建筑材料10010.9.2主要施工机械设备10110.1施工条件10.1.1工程条件10.1.1.1对外交通苗家坝水电站位于白龙江中游,甘肃省文县境内,距下游已建成的碧口水电站公路里程31.5km。甘川公路(212国道)沿白龙江上行经碧口至关头坝,跨白龙江后沿白水江向西可达甘肃省文县,关头坝至苗家坝中坝址约18km,目前苗家坝的对外公

9、路已具备通车条件,外来物资可直抵坝址。距坝址较近的火车站是宝成铁路四川省的昭化火车站,该车站距上、中坝址的公路里程分别为132.5km和130km。正在施工的麒麟寺水电站、紫兰坝水电站的转运站均设在昭化火车站,苗家坝电站施工期的外来物资可由此转运至坝址。10.1.1.2施工场地由于工程地处高山峡谷地区,施工期用于生产、生活设施布置的场地有限。经现场查勘和分析研究,对外交通以从坝址下游沿白龙江(碧口水电站库区)左岸进入工地为优,施工布置根据工程所在地区的实际情况,拟采取沿江分散布置方式。坝址下游左、右岸距坝址约7.0km范围内有零星缓坡地,坝址上游左、右岸距坝址约3.0km范围内有零星缓坡地,上

10、述零星缓坡地经平整后基本可满足施工总布置要求。10.1.1.3工程特性本阶段在长约2500m白龙江河段范围内共选择了上、中两个坝址,水工枢纽布置经比选后,以下述8个方案做为主要比选方案:(1)方案一:上坝址面板堆石坝方案;(2)方案二:中坝址中坝线面板堆石坝右岸厂房方案;(3)方案三:中坝址上坝线面板堆石坝右岸厂房方案;(4)方案四:中坝址下坝线面板堆石坝右岸厂房方案;(5)方案五:中坝址中坝线粘土心墙坝方案;(6)方案六:中坝址中坝线面板堆石坝左岸厂房方案;(7)方案七:中坝址中坝线面板堆石坝右岸溢洪道方案;(8)方案八:中坝址中坝线面板堆石坝排沙洞与导流洞结合方案;通过上述8个方案的综合比

11、较,确定方案二为本阶段推荐方案。推荐方案枢纽布置特点如下:枢纽建筑物由混凝土面板堆石坝、左岸溢洪洞、排沙洞、岸边式电站厂房组成。坝顶高程805.0m,最大坝高约111m(趾板置于覆盖层上),装机容量240MW(380 MW),正常水位相应的库容2.68亿m3。溢洪洞位于左岸,洞身断面尺寸12m14m,排沙洞位于右岸,洞身断面尺寸=7.7m。电站引水系统布置在右岸,引水洞主洞断面尺寸=9.0m,引水洞叉洞断面尺寸=6.3m,三台岸边式电站厂房布置于坝址下游右岸。 主体工程量详见表10.1.1。表10.1.1 推荐方案主体工程量汇总表序号项 目单 位坝体溢洪洞+排沙洞+护岸引水洞厂房合 计1土石方

12、明挖万m383.22107.352.4634.13227.162石方洞挖万m30.4924.983.6829.153混凝土万m32.7125.541.733.0733.054土石方填筑万m3360.130.26360.395帷幕灌浆万m1.941.946固结灌浆万m0.265.740.980.477.457回填灌浆万m20.072.160.492.72工程规模属二等大(2)型工程,拦河坝为1级建筑物,其余均为2、3级建筑物。10.1.1.4 施工期通航及过木要求 坝址区河段不具备全年通航条件,施工期部分时段(碧口水电站库区蓄水位较高时)有通航要求。根据白龙江中、上游水土保持及严禁砍伐森林的有关

13、规定,本工程不考虑过木要求。10.1.1.5 建筑材料来源及水、电供应条件工程建设所需外来建筑材料主要有水泥、粉煤灰、钢材、木材、火工材料、油料等。水泥拟主要由四川江油水泥厂供应;钢材、木材主要由广元市采购供应;火工材料可由旺仓采购;油料由中石化广元分公司供应。工程建设期间,生产、生活用水自白龙江取水,由自建供水系统供应。施工用电拟由玉垒中心变电站架设35kV输电线路至工程施工区总变电站,再由施工区总变电站向各施工区供电。工程建设期间,碧口镇(碧口电厂)、广元市能提供一定量的机械修配、保养能力。10.1.2自然条件10.1.2.1地形、地质条件坝址区河流呈“S”型弯转,中段为流向SE130、长

14、720m的平直河道。河谷呈“V”型,平水期(高程700m)河水面宽40m左右,当正常蓄水位800m时,谷宽320m。沿河两岸零星分布有、级阶地,但主要分布在右岸。两岸坡高400余m,平均坡度4245。河床覆盖层最大厚度48m,基岩面最低高程660m左右。据河床19个钻孔和物探查证均未发现基岩深槽。坝址右岸坝前发育有苗家沟,主沟长1.9km,沟底切割深度60m,沟底坡度1520,沟内常年流水,注入白龙江。坝址区出露基岩为长城系碧口群(Mtu)厚层状变质凝灰岩,间夹砂质板岩和泥质板岩,呈灰绿色,变余斑状结构。矿物成分:酸性斜长石含量50%左右,部分受绢云母化交代,粒径0.08mm0.5mm,多呈斑

15、晶;火山碎屑含量10%左右;蚀变交代矿物含量20%左右,主要是绢云母,呈条带状分布,构成微片理构造,其次是绿泥石交代石基。坝址位于碧口太平川复式倒转背斜北倒转翼,岩层呈单斜构造,倾向下游偏右岸,走向NW275300,倾向SW,倾角4555,发育断层按走向可分为以下三组:(1)顺层断层和层间挤压带:走向275300,倾向SW,倾角4555,延伸长度300m1000m。破碎带宽0.15m0.3m,局部可达1.0m,主要由碎裂岩、构造岩透镜体、角砾岩和灰白色断层泥及紫红色次生泥组成。灰白色断层多分布于断层上、下盘面附近,紫红色次生泥不连续夹杂在破碎带内。代表性顺层断层有F1、F9、F12等。(2)N

16、W组断层:走向NW310355,倾向NE,倾角4060,出露长度200m1000m。破碎带一般0.5m2.0m,最宽可达4m左右,主要由碎裂岩、角砾岩、片理化岩和两盘面连续分布的灰白色泥组成,代表性断层有F3等。(3)NEE组断层:走向NE7585倾向SE,倾角65左右,出露长度600m1000m。破碎带宽度一般5cm38cm,最宽可达1.0m,主要由碎裂岩和角砾岩组成,上盘分布1cm3cm较连续的灰白色泥,该组断层不发育。坝址区构造裂隙十分发育,据1597条裂隙统计分析,主要为中、高倾角裂隙,缓倾角裂隙仅占4.1%。裂隙按产状分为五组,其中以NW组最发育,NWW组次之,NEE组不发育。坝址区

17、地下水按埋藏条件可分为孔隙性潜水、基岩裂隙性潜水和局部裂隙承压水。地下水水化学类型为HCO3-Ca+Mg+型水和HCO3-SO4=Ca+Mg+(K+Na+)型水,游离CO2含量3.03637.444毫克/升,PH值7.78.2,对普通硅酸盐水泥无侵蚀性。10.1.2.2水文、气象条件(1)水文条件苗家坝水电站位于白龙江中下游的过渡区,控制流域面积16328km2,占全流域面积的51.3%。白龙江为山区性河流,洪水由暴雨形成,洪水过程陡涨陡落,其各年发生的洪水次数不等,主要发生在69月份,60%集中在78月份。苗家坝电站坝址分期洪水各频率计算成果见表10.1.2,分期最大洪水见表10.1.3。典

18、型年各月平均流量见表10.1.4表10.1.2苗家坝水电站设计洪水计算成果 单位:m3/s频率P(%)0.050.10.20.5125102050流量351032102930256022701990160013201040670表10.1.3 苗家坝坝址分期洪水各频率计算成果 单位:流量:m3/s时段P(%)5102013月11099.087.04月3372742105月59649839869月16001320104010月66356045011月27524220612月140127113 表10.1.4 苗家坝水电站典型年各月平均流量 单位: 流量:m3/s频率(%)5月6月7月8月9月10

19、月11月12月1月2月3月4月10178 217 236 327 482 260 145 99.7 80.6 70.0 66.4 104 25155 189 205 284 420 227 127 88.3 71.3 62.0 58.8 90.4 50188 283 243 213 184 129 98.2 74.9 59.4 51.8 55.5 82.9 75144 286 237 151 120 97.2 76.9 58.9 50.2 45.7 52.2 78.8 90163 208 107 109 125 133 85.7 54.2 44.2 39.7 41.0 70.9 (2) 气象条

20、件苗家坝水电站距坝址最近的气象站为甘肃省文县气象站,因此确定文县气象站为苗家坝工程的代表站,文县气象站19712000年气象要素统计见表10.1.5。表10.1.5 文县气象站气象要素统计表月份123456789101112全年平均气温()4.06.210.516.019.822.624.624.219.715.110.25.214.8极端最高气温()15.422.329.432.435.637.538.138.135.828.723.317.938.1极端最低气温()-5.9-6.0-3.21.96.110.514.911.89.3-0.2-3.6-7.4-7.4平均地表温度()4.27.5

21、12.518.422.525.327.626.921.316.110.54.916.5平均5cm地温()3.86.811.416.920.923.625.725.520.715.810.34.715.5平均10cm地温()4.16.811.316.620.623.325.525.520.916.110.85.315.6平均15cm地温()4.87.311.616.921.023.725.826.021.516.811.66.116.1平均20cm地温()5.07.211.416.520.523.325.425.721.516.911.96.516.0平均降雨量(mm)1.42.212.432.

22、164.073.584.877.465.231.46.30.8451.6降雨量0.1mm日数2.23.07.711.414.014.913.412.112.811.74.11.1108.3降雨量5mm日数000.10.61.72.52.92.51.90.80012.9降雨量10mm日数00000.20.20.50.50.30001.8降雨量15mm日数0000000.10.100000.2平均总云量57748176798075708279605072平均日照时数(h)12381030115715001674152917401744112010391189130116259平均相对湿度(%)55

23、555657596467677270625662平均风速(m/s)2.12.72.82.72.52.32.42.42.22.22.21.82.4最大风速(m/s)15.013.012.020.019.011.313.011.010.010.011.312.020.08级大风日数00347876100036雷暴日数002194140453417300201最大积雪深度(cm)3200000000013据文县气象站19712000年气象要素统计,多年平均气温14.8,极端最高气温38.1,极端最低气温-7.4。多年平均风速2.4m/s,多年最大风速20m/s,多年平均最大风速10.5m/s,多年平

24、均相对湿度62%,多年平均降水量451.6mm,降雨集中在5月9月,该时段占年降水量的80.8%,其中6月8月占全年降水量的52.2%,实测最大日(1987年5月30日)降水量73.0mm。10.1.3 工程主要施工特点苗家坝水电站具有下列施工特点:(1)施工场地狭窄坝址地处高山峡谷地区,上下游均无平坦的场地可供利用,生产生活设施布置困难。(2)天然建材缺乏坝址上下游30km范围内天然砂砾石缺乏,坝体填筑所用的垫层料、反滤料、及混凝土骨料均需利用块石料经机械加工而成,相应的成本较高。土料场分布分散,运距远,开采运输不便。坝址区块石料丰富、质量和储量可满足要求。(3)施工交通不便212国道经碧口

25、向上游至河口再沿白龙江上行可达坝址,目前无场内道路和跨江大桥,也没有施工电源,不利于工程的施工准备。(4)施工工序复杂枢纽布置比较集中,施工干扰大,组织管理较难;坝基覆盖层深,基础处理较困难。10.2 施工导流10.2.1.导流方式中坝址上自沙圈坝,下至杨家沟,河段长约3.2km。河流呈“S”型弯转,中段为流向SE130、长720m的平直河道。河谷呈“V”型,河谷狭窄,平水期江面宽约为40m,由于拦河坝采用当地材料坝,另外,坝址处河谷狭窄因此不具备分期导流的条件,本阶段推荐选择围堰挡水隧洞导流的导流方式。10.2.2 导流标准苗家坝水电站工程推荐方案正常水位800m,相应的水库总库容约 2.6

26、8 亿m3,电站装机容量240MW,根据GB50201-94防洪标准以及DL5180-2003水电枢纽工程等级划分及设计安全标准规定:本枢纽工程为二等大(2)型工程,主要建筑物挡水坝级别为1级,其它主要建筑物级别为2级,次要建筑物级别为3级。围堰围护的主要建筑物级别为1级,导流挡水建筑物使用期小于3年,围堰规模也较小,根据 SDJ338-89水利水电工程施工组织设计规范,确定导流建筑物级别为级。导流挡水建筑物使用期超过2个汛期,因10年一遇与20年一遇设计洪水相差21.21%,相差不大;10年一遇与20年一遇设计洪水情况下上游围堰顶高程相差2.47m ,上游围堰土石方填筑工程量相差2.01万m

27、3,两指标均相差不大。因此导流建筑物设计洪水标准取20年重现期洪水,相应流量Q5%=1600m3/s。根据施工总进度安排,第4年汛前坝体填筑高程为805m,拦洪库容2.68亿m3,根据 SDJ338-89水利水电工程施工组织设计规范中“坝体施工期临时度汛洪水标准”,本阶段选择第4年汛期坝体临时度汛标准为100年一遇洪水,相应流量为Q1%=2270m3/s。10.2.3导流方案及导流程序10.2.3.1 导流方案的比选本阶段对枯水期低围堰挡水,汛期坝体临时断面拦洪,隧洞导流的导流方式及高围堰全年挡水,隧洞导流的导流方式进行了比较。两方案的导流特性及导流工程量分别见表10.2.1、表10.2.2表

28、10.2.1 施工导流特性表项目单位枯水期(11月5月)低围堰导流方案高围堰全年导流方案导流标准%55导流流量m3/s5961600进出口底板高程m704.9/700.2704.9/700.2隧洞断面形式1214城门洞1214城门洞泄水建筑物左岸导流洞左岸导流洞挡水建筑物上、下游土石围堰上、下游土石围堰上游水位m715.61725.53上堰高程m717.56727.00下游水位m704.55(受枯水期碧口坝前水位控制)708.36(受汛期碧口坝前水位控制)下堰高程m706.00711.50表10.2.2 导流方案比较表方案简述枯水期低围堰挡水,汛期坝体临时断面挡水,隧洞导流方案高围堰全年挡水隧

29、洞导流方案一条导流洞布置在左岸,隧洞断面为1214的城门洞形。枯水期导流,洞内流态为无压流,导流流量为596m3/s。上下游围堰采用过水土石围堰。基础采用高压旋喷防渗。上游围堰最大高度14.925m。一条导流洞布置在左岸,断面为1214的城门洞形。全年导流,洞内流态为无压流,导流流量为1600m3/s。上下游围堰采用土石围堰,基础采用防渗墙防渗。上游围堰最大高度26.12m。工程量比较1.土石方开挖:8.43万m31.土石方开挖:8.43万m32.石方洞挖量:4.22万m32.石方洞挖量:4.22万m33.混凝土量:2.87万m33.混凝土量:2.87万m34.土石围堰填筑量:8.32万m34

30、.土石围堰填筑量:20.80万m35.旋喷防渗墙: 2500m25.混凝土防渗墙:5450m26.土工膜:4000 m2注:导流洞与溢洪洞结合,其断面尺寸由溢洪洞控制经对两方案导流工程量比较,两方案导流隧洞工程量相当,而枯水期低围堰挡水导流方案围堰填筑量较小,而高围堰全年挡水导流方案相应的围堰工程量较大。另根据施工总进度安排,由于工程截流后,从第2年11月至第3年5月底(7个月工期)要完成基坑抽水、围堰防渗、坝基开挖、坝基混凝土防渗墙、河床帷幕灌浆、河床趾板、连接板混凝土及其固结灌浆、坝体临时断面填筑等的施工。上述各单项工程由于施工相互影响,且施工强度较大,特别是坝基混凝土防渗墙、河床帷幕灌浆

31、要在汛前(5月底)完成有一定的难度,河床趾板混凝土浇筑完成后,所留给坝体临时断面填筑的施工工期较短(约2个月),要在约2个月时间内抢出能拦挡50年重现期洪水(相应流量Q=1990m3/s)的坝体临时断面(最小高度30余 m,坝体填筑量约100万m3)难度较大。高围堰全年挡水,隧洞导流的导流方式给第一个汛期坝前基坑施工留有较充足的时间,可保证坝前基坑的施工安全及施工质量。因此,经综合比较,结合坝址地形、地质条件和水工枢纽布置特点,本阶段推荐方案选择高围堰挡水隧洞导流基坑全年施工的导流方式。10.2.3.2 推荐导流方案的导流程序(1)原河床过流(第1年6月第2年10月底)导流隧洞进出口岩坎挡水,

32、进行导流隧洞、溢洪洞等的施工,原河床过流,其岩坎挡水标准取10年一遇洪水,相应流量Q10%1320m3/s。(2)导流洞过水(第2年11月第4年12月底)第2年10月底导流隧洞具备过水条件,11月上旬主河床截流,截流标准为枯水时段11月10年一遇月平均流量Q145m3/s,截流后加高加宽戗堤至上游土石围堰设计高程。土石围堰设计挡水标准为全年20年一遇洪水,相应流量Q5%1600m3/s,上游土石围堰堰顶高程为727.00m、下游土石围堰堰顶高程为711.5m。截流后至第4年12月底主要进行拦河坝及电站厂房等工程的施工。(3)施工度汛主河床截流后,工程进入主体工程施工期,在主体工程施工期内共经历

33、2个汛期,其中第1个汛期(即第3年8月中旬9月底),坝体填筑超过上游围堰顶高程,由坝体临时断面拦洪度汛,江水由导流隧洞下泄,根据坝前拦蓄库容为0.088亿m3(接近0.1亿m3),其度汛标准为50年一遇洪水,相应流量Q2%1990m3/s,相应上游水位729.12m,下游水位为709.66 m。第2个汛期(即第4年6月9月),坝体已填筑至防浪墙底高程805m,超过上游围堰顶高程,由坝体拦洪度汛,江水由导流隧洞下泄,根据坝前拦蓄库容为0.12亿m3,度汛标准为100年一遇洪水,相应流量Q1%2270m3/s,相应上游水位733.24m,下游水位为710.25 m。第3个汛期(即第5年6月8月)坝

34、体至806.2 m设计高程,导流洞已下闸,由坝体拦洪度汛,江水由永久泄水建筑物下泄,度汛标准为200年一遇洪水,相应流量Q0.5%2560m3/s,相应上游水位800.00m,下游水位为710.73 m。苗家坝水电站工程中坝址推荐方案施工导流程序见表10.2.3表10.2.3 中坝址推荐方案导流程序表导流时段导流(度汛)标准挡水建筑物泄水建筑物堰前及坝前水位备 注频率P(%)流量Q(m3/s)上游水位(m)下游水位(m)第1年6月第2年10月101320隧洞进、出口岩坎原河床708.19707.78第2年11月第3年8月中51600上下游围堰导流洞725.53708.36第3年8月中坝体填筑至

35、730.00m 第3年8月中第3年9月底21990坝体导流洞729.12709.66第3年9月底坝体填筑至740.00m,拦蓄库容0.088亿m3。第3年10月第4年5月5663上下游围堰导流洞716.65704.84第4年5月底坝体填筑至805.00 m 第4年6月第4年9月12270坝体导流洞733.24710.25第4年汛前坝体填筑至805.00 m,拦蓄库容0.12亿m3。第4年10月第4年12月5663上下游围堰导流洞716.65704.84第4年12月底坝体至806.20 m 第5年1月第5年5月(导流)10498坝体排沙洞+1台机组795.00704.12 导流洞封堵及溢洪洞改建

36、,第5年2月底首台机发电第5年1月第5年5月(度汛)05915坝体排沙洞+1台机组795.00705.86 导流洞封堵及溢洪洞改建,第5年2月底首台机发电第5年6月第5年8月0.52560坝体排沙洞+溢洪洞800.0710.73水工永久泄水建筑物10.2.3.3导流隧洞水力学计算导流隧洞为城门洞型,按有压流设计,过水断面为12m14m。由于导流洞后期将改建为溢洪洞,因此导流洞按全断面混凝土衬砌设计,导流洞水力学计算成果见表10.2.4。表10.2.4 导流洞泄流能力(加补气孔)流量(m3/s)库水位(m)备注100707.88明流145708.68498713.28670715.1510007

37、19.04明满流过渡1600725.53满流1990729.122270733.242500741.9010.2.4 导流建筑物的设计10.2.4.1 挡水建筑物设计(1)上游围堰设计上游围堰轴线附近河流流向为SE170,平水期河水位高程701m,水面宽度约45m,水深1m3m, 两岸边坡左陡右缓,左岸为基岩坡,边坡走向NW350,平均坡角50;右岸730m以下为覆盖层缓坡平台,以上基岩边坡多为横向坡,平均坡角 45;河床冲积层厚度一般20m38m,抽水试验和室内渗透试验结果分别为K=2810-2cm/s和K=4910-2cm/s,属强透水层。试验破坏渗透比降0.500.75,建议允许渗透比降

38、0.100.20。冲积层级配不良,容易产生管涌破坏,须进行防渗处理。由于河床覆盖层中,尤其是近坡脚地段大孤石分布较多,对防渗处理施工不利。下伏基岩由变质凝灰岩局部夹砂质、泥质板岩组成,岩体基本不存在全、强风化带,弱风化带一般厚度6m10m;岩体多为层状结构。表层弱风化岩体绝大多数属中等和强透水岩体,微新岩体属微透极微透水岩体,相对不透水层q1 lu顶板埋深20m30m(自基岩面起算); q3 lu顶板埋深10m20m(自基岩面起算)。上游土石围堰为全年挡水围堰,设计标准为Q5%=1600m3/s,当遭遇设计洪水时,上游设计水位725.53m,考虑安全超高后,确定围堰顶高程为727.00m,最大

39、堰高26.00m,堰顶宽度10m。迎水侧堰面坡度为1:2.0、背水侧堰面坡度为1:1.81:1.5。堰体采用土工膜防渗,基础采用悬挂式混凝土防渗墙防渗。上游土石围堰布置在导流洞进口下游约190m处,距坝轴线约300m,堰顶长112.52m。(2)下游围堰设计下游围堰轴线部位河流流向为NE40。平水期河水位高程698.0m,水面宽度约65m,水深1m3m,设计堰顶高程为711.5m。两岸边坡总体走向NE45,围堰部位左岸陡,右岸缓,地表均有松散覆盖层大面积覆盖。河床第四系堆积层厚度一般25m40m,密实性差,属强透水层,建议进行防渗处理。由于河床覆盖层中,尤其是近坡脚地段大孤石分布较多,对防渗处

40、理施工不利。下伏基岩由变质凝灰岩局部夹砂质、泥质板岩组成,岩体弱风化带一般厚度6m10m。表层弱风化岩体属中等和强透水岩体,微新岩体属微透极微透水岩体,相对不透水层顶板埋深同上围堰。下游围堰采用土石围堰, 全年挡水,设计标准为Q5%=1600m3/s,当遭遇设计洪水并考虑碧口水库回水影响,下游水位为708.36m,考虑安全超高及交通要求后,确定围堰顶高程为711.50m,最大堰高11.57m,堰顶宽度8m。迎水侧堰面坡度为1:1.8、背水侧堰面坡度为1:1.7,围堰基础采用悬挂式混凝土防渗墙防渗。下游土石围堰布置在导流洞出口上游约130m处,距坝轴线约900m,堰顶长101.57m。10.2.

41、4.2 导流泄水建筑物设计(1)导流隧洞的地形地质条件白龙江在苗家坝中坝址处以近“S”方向流入,流经坝址后,NE方向转弯,在坝址处的左岸形成凸岸,为导流泄水建筑物的布置创造了较好的条件。导流洞与溢洪洞采用“龙抬头”的方式相结合。导流洞进口边坡整体走向NE40,自然边坡750m高程以下被第四系人工堆积(PD15平洞开挖堆碴)块碎石土覆盖,厚度2m5m,平均坡度45,750m高程以上基岩裸露,坡度7585,局部呈陡坎。基岩为碧口群变质凝灰岩局部夹砂质、泥质板岩组成,岩层走向为NW280320、倾向SW、倾角4560,层理较稳定,倾向下游,均属横向结构岸坡,岸坡整体稳定性好。发育断层以层间断层(F9

42、、F11)和层间挤压带(fj40、fj42、fj44、fj46、fj50)为主,另外发育两条NWW组陡倾断层(F2、F18),裂隙主要发育三组:NWW组(NW275300SW4555)层面裂隙,最发育,NNW组(NW310355NE4575)反倾裂隙和NE组(NE4080NW6080)陡倾裂隙发育次之。勘探揭露,岸坡岩体基本无强风化,弱风化岩体深度一般30m40m。进口洞脸边坡属逆向坡,整体稳定性较好,局部松动岩块需清除,并进行挂网及喷锚处理。建议基岩开挖边坡值为1:0.251:0.3。导流洞进口桩号导0+00.000m导0+040.00m洞身段:洞向与岩层走向近垂直,岩体中层间断裂发育,围岩以类为主,开挖过程中断裂密集处,结构面组合局部易

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