大坝引水隧洞及帷幕灌浆上下游围堰设计

1、大坝引水隧洞及帷幕灌浆标施工上下游围堰设计(1 )设计依据招标及合同文件技术条款及招标图纸防洪标准GB502094;水利水电建设工程验收规程 SL223-1999；水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范SLI74 96;水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 SL62-94;水利水电工程施工组织设计规范 SDJ338- 89;水电站基本建设工程验收规程SDJ275- 88;水工混凝土施工规范SDJ207- 82;设计标准(2) 设计标准及原则 设计洪水标准根据招标文件，本工程设计洪水标准如下：围堰按全年P=10液水标准设计。挡水时段为2004年3月至2005年5月。相应洪水流量Q=392 /s。 设计原

2、则：不降低合同规定的施工导流洪水标准和建筑物安全度汛的标准；不改变永久建筑物布置型式和主要尺寸及高程；不降低围堰挡水和永久建筑物临时挡水的设计标准。(3) 水文气象响水水库位于南盘江水系黄泥河支流新桥河的上游，处于云贵高 原黔中过度带的斜坡部位和南盘江、北盘江支流的分水岭地带，属亚 热带季风气候。坝址地理位置为东经 104035，北纬25（28，坝址 以上河长28.3km,流域形状呈扇形分布，流域面积 412.7k,多年 平均流量12.7 - /s。 降雨本流域属亚热带季风气候区，位于云贵高原南面的迎风坡，雨量 丰沛，据流域内乐民雨量站1965-1999年降雨资料统计，多年平均年 降雨量166

3、2.8mm 气温坝址多年平均气温15.2 C,最冷月（1月）平均气温6.3 C,最热月（7月）平均气温20.6 C。极端最高气温34.6 C,极端最低-7.9 C。 风向、风速区内多年平均风速1.7m/s，多年平均最大风速 17m/s,极端为 40m/s（风向SVy 1965年6月28日）。风向48月主要为偏SW风， 其余月份主要为NE风。湿度、蒸发多年平均相对湿度 77%多年 平均日照时数 1594.3h，多年平均年蒸发量为 1509.0mm（口径为 20cm）。施工期洪水响水水库施工洪水成果表位：-/s频率（%）三个月二旬12.6 四个月二旬11.6 五个月二旬11.6 六个月二旬11.6

4、.七个月二旬10.6 全年3.253.254.255.255.20279.188.193.3260311583555.467.772.62022434751038.952.757.01601913922024.338.141.6118141310509.8519.922.163.676.1201月日水位-库容关系曲线简表水位(m)库容（104m301234567891380.000.030.070.110.140.180.220.250.290.320073063063913912.112.613.013.514.014.515.015.415.916.40319753197514079.18

5、0.581.883.184.485.787.088.389.691.009023457890141235.237.240.242.244.247.249.251.254.256.03604815936142502.505.509.512.516.519.523.526.530.533.02727261616143877.882.887.892.897.902.907.912.917.922.0222223333414401438144514531460146814751483149014971505145022652276228722982309232023312342235323641460

6、349335093525354135573574359035063622363814654301432043394358437643954414443344524471响水水库坝址水位流量关系简表水位（黄海.m）01234567893.05.08.011.14.17.20.24.28.33.1384444123427939.46.53.61.70.79.89.13858477489101112124138613715116518019621222824426027613872923083243403563723884044204361388452471490510531551571592614

7、6361389657679701723744766788811837864102105107110113139089091694296899400000116119122125128131134139100000009.110 9 8 79 9 9 8 8 83 3 3 3 3 311 1- 1* 1* -X6 5 4 3 28 3 8 8 83-333 3OO0012IXO 心 IX00600图1-1响水水库坝址水位流量关系曲线(4) 围堰结构类型及方案选择由于本工程施工工期紧，上下游围堰所处部位覆盖层厚05m且结构松散、强透水，不具备修建混凝土围堰或浆砌石挡水围堰的条 件，因此，结合本工程

8、的实际情况，上、下游围堰全部采用土石不过 水围堰，围堰下部采用砼高喷板墙作为防渗体， 围堰上部采用双层土 工膜作防渗体。经过对导流工程挡水建筑物的反复调整、 优化，并对水力学反复 计算，确定导流工程挡水建筑物结构特性及导流标准如下表所示。导流工程挡水建筑物结构特性表项目堰顶宽度(m)轴线长度(m)堰顶咼程(m)最大堰咼(m)上游围堰10861400.819.4下游围堰6521388.49.0上、下游围堰导流标准表项目设计洪水频率相应洪水流量挡水时段相应水位（m）上游围堰全年P=10%392 頡/s2004032005051400.00下游围堰全年P=10%2004032005051387. 6

9、3（5）围堰结构设计 上游围堰堰顶高程的确定由响水水库施工洪水成果表表中查得全年（P=10%相应流量Q=392旣/s，相应天然河水位为1387.61387.7m之间，上游围堰水 位1400.00m,下游围堰水位1387.63m。上游围堰顶部高程按下述公式计算：H 上=h 下 +Z+8式中H上上游围堰堰顶高程（m）;h下下游水面高程（m）;Z上下游水位差；5安全超高，根据水利水电工程施工组织设计规范(GBJ-338)，取 0.8m;上 游 围 堰堰顶 高 程 H 上 =1387.63+ ( 1400.00-1387.63 ) +0.8=1400.8m，取定上游围堰堰顶高程：1400.8m。上、下

10、游边坡坡 比均为 1： 2.0 ,结合基坑开挖出碴道路布置需要,取定上游围堰堰 顶宽度10m 最大底宽96m,最大堰高19.4m。 下游围堰堰顶高程的确定 下游围堰顶部高程按下述公式计算：H 下 =h 下 +5式中H下一一下游围堰堰顶高程(m)；h下下游水面高程(m);5安全超高，根据水利水电工程施工组织设计规范(GBJ-338),取 0.7m;下游围堰堰顶高程 H下= 1387.63+0.7=1388.33m，取定下游围堰 堰顶高程：1388.4m。上、下游边坡坡比均为1: 2.0，结合基坑开挖出碴道 路布置需要，取定下游围堰堰顶宽度 6.0m,最大底宽42m最大堰高 9m。 防渗体结构设计

11、由于上游围堰所处部位覆盖层厚 05m结构松散，河床中砂卵砾石层厚3.55m结构稍密中密，砂卵石层渗透系数K=（1.83.0）x 10-1cm/s，属强透水层。结合我单位多年来的施工经验，堰体防渗结构宜采用高压旋喷灌 浆防渗方案。上游水位为1390m时，导流洞过流能力计算左岸导流洞底宽6m高7m直墙高5.25m,为城门洞型。上游水位为1390m时，进口正常水深为5m,按明渠均匀流计算 过水能力：Q=vA=AG/ RiA过水断面积，；v流速，m/s;R水力半径，mc谢才系数，m1/2/s ; C=R1/6/n , n=0.014。i=0.0056经计算，上游水位为1390.00m时，导流洞过水能力

12、为243.9/s，而戗堤填筑高程为1390m时，其截流流量为 Q=38.9m3/s。故围 堰防渗可采用下部（1390m以下）进行高喷防渗处理，上部（1390m以上） 进行双层土工膜防渗的联合防渗体结构设计。1390m高程高喷防渗墙与上部土工膜相结合处采用1mx 1m C20混凝土条带接头。同理，下游围堰防渗可采用下部（1385m以下）进行高喷防渗处理， 上部（1385m以上）进行双层土工膜防渗的联合防渗体结构设计。1385m高程高喷防渗墙与上部土工膜相结合处采用1mx 1m C20混凝土条带接头。根据围堰布置特点及使用期限，上、下游围堰高喷防渗墙轴线与 围堰轴线相同。按单排孔设计，孔距1.2m

13、,孔深进入基岩50cm. 上游防渗体轴 线长48ny下游防渗体轴线长38m上游布置高喷灌浆孔41个，最大 孔深11.6m,高喷板墙工程量476 、。下游布置高喷灌浆孔33个，最大孔深10.0m,高喷板墙工程量476 二平面布置见施工导流平面布置图（图号：盘南一响水一坝投 04）所示，结构断面见围堰结构图（图号：盘南一响水一坝投 05）,纵剖面见围堰纵剖面图（图号：盘南一响水一坝投一06）。（6）围堰边坡安全稳定计算经采用圆弧滑动面法进行计算，得围堰边坡稳定系数如下表：围堰边坡稳定计算结果表堰体名称运行工况边坡最小安全系数上游围堰全年P=10% Q=392籲/s，迎水面水位1400.00m,基坑无水。迎水面边坡1.25背水面边坡1.24下游围堰全年P=10% Q=392籲/s，迎水面水位1387.63m,基坑无水。迎水面边坡1.32背水面边坡1.36（7）堰面结构设计围堰迎水面全部采用块石护坡保护的方式进行施工上游围堰迎水面全部采用块石护面， 顶部厚1.0m,底部厚5.0m。 下游围堰迎水面全部采用块石护面， 顶部厚1.0m,底部厚3.5m。(8)围堰工程主要设计工程量围堰工程主要设计工程量表堰体型式部位项目名称工程量备注土石围堰上游围堰围堰轴线长