土石坝枢纽工程施工组织设计-毕业设计论文

土石坝枢纽工程施工组织设计毕业设计目录TOC\o"1-5"\h\z水工专业毕业设计指导书 3.一、工程概况 3二、施工条件 错误！未定义书签。（一）施工工期 3（二）坝址地形、地质及当地材料 3（三）气象水文 31、各月最大瞬时流量 42、各时段设计流量 43、典型年逐月平均流量 44、设计洪水过程线 45、坝址水位流量关系曲线 46、水库水位与库容关系曲线 47、坝区各种日平均降雨统计表 48、坝区各种日平均气温统计表 5（四）施工力量及施工设备 5（五）施工导流 5\o"CurrentDocument"三、设计任务 5说明书 错.误！未定义书签。\o"CurrentDocument"1、工日分析 62、施工导流 错误！未定义书签。导流标准 7导流方案、施工分期、控制进度 错误！未定义书签。一、导流方案 8二、拦洪度汛方案 8三、截流和拦洪时间 9四、各期工程量、施工平均强度计算 9五、确定封孔蓄水和发电日期 9六、大坝蓄水期间安全校核 9七、大坝控制进度 9导流工程规划布置 错误！未定义书签。一、导流洞规划 8二、汛期大坝拦洪校核 8三、围堰主要尺寸、型式及布置 8体工程施工 错误！未定义书签。土石坝施工 错误！未定义书签。一、施工强度 9二、土石方施工机械配备 10三、施工道路布置 10导流洞开挖 10一、概况 10二、开挖方法 10三、主要参数 10四、开挖工期 11六、隧洞开挖主要机械汇总表（两个工作面） 114、施工控制性进度 错误！未定义书签。节点控制工期 12横道图 12\o"CurrentDocument"土坝枢纽工程施工组织设计计算书 1 21、工日分析 12石料开采、填筑有效工日 12砂石开采、填筑有效工日 12粘土开采有效工日 13粘土填筑有效工日 13隧洞开挖有效工日 13隧洞浇筑有效工日 13各工种月有效工日 142、施工导流计算 14导流标准 14导流方案、施工分期、控制进度 14一、导流方案 14二、拦洪度汛方案 15三、截流和拦洪时间 15四、各期工程量、施工平均强度计算 15五、确定封孔蓄水和发电日期 15六、大坝蓄水期间安全校核 16七、大坝控制进度 16导流工程规划布置 16一、泄水建筑物计算 16二、汛期大坝拦洪校核 17三、围堰主要尺寸、型式及布置 18\o"CurrentDocument"3、主体工程施工计算 20土石坝施工 20一、施工强度计算 20二、土石方施工机械的选择及数量计算 20三、施工道路布置 22四、大坝施工主要机械汇总表 22导流洞开挖 22一、基本资料 22二、开挖方法 22三、主要参数计算 22四、循环作业图表 24五、开挖工期 25六、隧洞开挖主要机械汇总表（两个工作面） 25水工专业毕业设计指导书第一章：工程概况第一节：工程简述工程地处我国华东钱塘江的支流上， 为一发电为主兼顾灌溉， 防洪的水利枢纽工程。在坝型比较阶段， 比较了砼重力坝和粘土心墙砂壳坝两个方案。 后者的枢纽布臵如图 1-1所示，坝高 81m，坝顶长度 370m，设计正常高水位为 100m，校核洪水位为 102m，大坝典型断面见图 II-II。大坝属于二级建筑物。溢洪道布臵在坝址一公里的左岸凹口处（图中未示） ，为开敞正槽式，此顶高程为 92m，总宽度 64m，出口采用差动式鼻坎挑流效能。引水式电站布臵在右岸，引水洞长 525m，直径 7m，厂房安装 50MW机组两台。第二节：施工条件（一）施工工期主体工程工期暂定为 4年，2002年准备，2003年开工，2006年年底发电 （初始发电水位 80m）。（二）坝址地形、地质及当地材料坝址处流域面积 2160Km2，坝址以上河流全长 104Km；其中 50Km为通航河道，常年有载重 5至10吨的木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山， 山坡较陡。坝址河谷宽度 200m，河底高程 25m。两岸覆盖层较薄， 基岩为石英砂岩 （X级）；河床基岩较好，两岸岩石节理发育，风化教深。河床砂砾覆盖厚度 0-3m，平均1.5m。坝址上下游均为宽阔冲积台地，在上下游 3-7Km的台地和河滩上，有满足筑坝要求的大量砂砾料（ III类土）。采用水上砂砾平均运距 5.5Km；如就近采取水下砂砾，平均运距 3.5Km。粘土料（ III类土）在左岸下游 7Km的王家村，高程 40-50m，储量丰富，质量满足设计要求。（三）气象水文该工程位于华东，气温温和，雨量充沛，每年 5－10月降雨较多，属温带多雨气候，按照水位规律分为枯水期和洪水期（包括梅雨期和台风期） ，其界限不明显。一般 11月至次年 4月底为枯水期， 5月至10月为洪水期，其中 5、6月的降雨量最大，占全年雨量的 30%，该河流量属山区性河流，洪水暴涨暴落，最大流量高达 8290m3/s，最小流量 7-8m3/s，相差上千倍。根据设计需要，给出下列各种水文、气象资料：

1、各月最大瞬时流量表1 单位： m3/s频率1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年1%18601670244037805530829050607550484023953065207082902%16801330219033004920746043506350384020202500178074603%15001140192028003250615033804740335015401770119561504%9309401250200027004990266033902710116012308234990频率标准：所谓百年一遇，指工程由于洪水的原因失败的概率是 1/100。为了适应工程需要， 一般将某一典型洪水过程线加以放大， 使其洪水特征等放大方法主要是：同倍比同频率2、各时段设计流量TOC\o"1-5"\h\z表2 单位： m3/s时段1%2%5%10%20%9.1-3.31474041903450287022609.1-4.305000446037403160251010.1-4.304620355029502460195011.1-3.313020266021801810141011.1-4.30402035602940245019208.15-5.1551504570388033202740TOC\o"1-5"\h\z3、典型年逐月平均流量表3 单位： m3/s频率1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年平50%19.88071.886.3122.5277134.892.873.791.723.927.689.8丰1%2875.489.913448952927610318291.840.732.7172.6枯80%11.513.96181.7114163102.488.972.971.81715.367.8TOC\o"1-5"\h\z4、设计洪水过程线见图A、坝址水位流量关系曲线见图 B、水库水位与库容关系曲线见图 C、坝区各种日平均降雨统计表表4 单位：日日降雨1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年<5mm588696567553735-103333222412333110-3034456532421140>3010113221210014合计12151615201512181410971588、坝区各种日平均气温统计表表5 单位：日日平均气温1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月>30度0000031041000<0度12100000000005<-5度530000000001<-20度000000000000施工承包商的大坝砂壳最大施工能力 1万 m3/d，技术设备限在施工单位已有的设备中选用，数量不限，三材由国家统一分配。（五）施工导流在坝型比较阶段， 对该土石坝枢纽的施工导流方案建议采用隧洞导流， 并考虑上游土石围堰与坝体结合，以节省导流工程费用。三、设计任务研究分析现有资料，计算有效工日；在此基础上，分以下两部分进行。第一部分 施工导流计划（一）确定施工导流标准（二）确定施工导流方案，确定大坝施工分期和拦截流、拦洪、封孔、发电日期，初定大坝施工控制性进度（三）导流工程规划布臵1、根据导流方案和初定的大坝拦洪高程，确定隧洞断面形式和尺寸，并进行平立面布臵；2、汛期大坝（或）围堰拦洪校核；3、围堰形式、主要尺寸布臵。第二部分 主体工程施工（四）土石坝施工1、施工强度计算；2、开采、运输、压实机械选择及数量计算；3、施工道路布臵（五）导流隧洞开挖1、开挖方法的选择；2、施工作业组织及设备选择；3、开挖作业组织；4、绘制作业图表，计算施工工期和所需设备数量。（六）拟定施工控制进度计划四、设计成果（一）大图一张，要求画出：1、导流建筑物及土、砂砾料上坝路线平面布臵；2、导流建筑物纵横剖面图、隧洞开挖面的孔眼布臵及开挖循环作业图表；3、大坝及主要隧洞施工机械汇总表。（二）说明书一份，包括：必要的插图、表格和枢纽工程施工总进度计划表，并附设计计算书一份。第二章：工日分析第一节：基本资料工日分析是计算施工强度和论证施工进度的依据。 如已论证施工强度过大而工期不能改变， 可以采用雨季或冬夏季施工措施， 增加施工天数， 减小施工强度，以保证计划实现。l、工日分析按下式进行月有效工日＝日历天数－因雨雪、气温不能施工天数－其它原因停工天数2、依据：坝区各种降雨天数统计表 (表 1)；坝区各种气温天数统计表 (表2)；法定假日： 5.1、5.2、5.3、10.1、10.2、10.3、1.1、春节及星期六、星期天；各种工作因雨、气温停工标准见表 3和表 4。第二节：工日计算月有效工日＝日历天数－法定假日－因雨雪、 气温不能施工天数－其他原因停工天数。计算过程中法定假日与因雨、气温停工日期重合未考虑；降雨次数不考虑，仅按连续降雨＋停工天数考虑； 其他原因停工未考虑； 星期六和星期天考虑正常施工。各工种月有效工日如下表：工种1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计石料开采、填筑262126242023262824252930302砂石开采、填筑262126242023262824252930302黏土开采161421191519222221212524239黏土填筑171522201620232322222626252隧洞开挖292530292828293028273031344隧洞浇筑121230292525192627273025287第三章：导流设计第一节：基本资料该工程一般 11月至次年 4月底为枯水期， 5月至10月为洪水期，其中 5、6两个月的降雨量最大，占全年雨量的 30%，该河流量属山区性河流，洪水暴涨暴落，最大流量高达 8290m3/s，最小流量只有 7~8m3/s，相差上千倍。各月最大瞬时流量( m3/s)表 7

频率月份123456789101112全年1%18601670244037805530829050607550484023953065207082902%16801330219033004920746043506350384020202500178074605%150011401920280032506150338047403350154017701195615010%9309401250200027004990266033902710116012308234990频率标准：所谓百年一遇，指工程由于洪水的原因失败的概率为 1/100。为了适应工程需求， 一般将某一典型洪水过程线加以放大， 使其洪水特征等于频率计算解得的设计值， 即以为所得的过程线是待求的设计洪水过程线。 放大方法主要有：同倍比同频率放大法。TOC\o"1-5"\h\z2、各时段设计流量( m3/s)表8时段1%2%5%10%20%9.1~3.11474041903450287022609.1~4.305000446037403160251010.1~4.304620355029502460195011.1~3.313020266021801810141011.1~4.30402035602940245019203.15~5.1551504570388033202740TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"3、典型年逐月平均流量( m3/s)表9月份123456789101112全年平水年 (50%)19.880.071.886.3122.5277134.892.873.791.723.927.689.8丰水年 (1%)28.075.489.913448952927610318291.840.732.7172.6枯水年 (80%)11.513.961.081.7114163102.488.972.971.81715.367.8TOC\o"1-5"\h\z第二节：导流标准导流建筑物设计等级选用 IV级，并以 III级控制。设计洪水重现期选用 10月1日至次年 4月30日时段20年一遇洪水标准，设计流量 2950m3/s。坝体施工期临时挡水度汛洪水标准选用全年 100年一遇洪水标准， 设计流量8290m3/s。封堵的下闸设计流量采用时段 10年一遇月平均流量。 封堵工程按照 20年一遇设计。封堵后坝体度汛标准 100年一遇洪水，设计流量 8290m3/s。水库蓄水采用典型枯水年 80%保证率作为水库蓄水标准，按照典型丰水年1%月平均流量校核。第三节：导流方案一、施工导流方案导流方案选用全断面隧洞导流方式， 上游土石围堰并结合坝体填筑， 分三期进行。第I期，完成导流隧洞工程，并做好截流准备，上下游围堰进占。计划 2003年枯水期截流。第II期，截流、闭气，在围堰的保护下进行大坝基础工程施工，包括排水、基坑开挖、基础处理，然后进行大坝填筑，并考虑 2004年汛期前将大坝填筑到拦洪水位。第III期，拦洪后，继续填筑大坝至坝顶。计划 2006年洪水期，下闸蓄水，计划10月1日发电。二、拦洪度汛方案由于基础处理时间比较长， 为满足度汛要求，为尽快达到拦洪高程，拟采用结合坝体填筑的围堰一次性拦洪度汛方案。第四节：导流工程规划一、导流洞规划根据拦洪水位 51.5m，库容 3.14亿 m3，经调洪演算最大下泄流量 2160m3/s，相应下游水位 31.6m。按有压流公式计算洞内最大平均流速 V＝16.39m/s，过水断面积 W＝131.79m2，采用城门洞型，计算洞宽 B＝9.73m，实际取 B=9.8m，隧洞过水断面2133.74m2。隧洞布臵在左岸， 与上下游围堰保持不小于 40m的距离，进口底板高程 25m，隧洞长度 650m，出口底板高程 23.7m，纵坡 0.2%，进出口布臵一定的直线段和明渠段，出口与原河床水流交角小于 30°，见附图。二、汛期大坝拦洪校核根据已知的隧洞尺寸和泄流条件， 经调洪演算确定上游拦洪水位， 检查坝面高程是否能安全拦洪。绘制隧洞泄流能力 Q～H曲线L1。并绘制隧洞要求最大下泄能力 Q～H曲线L2。查图得 Q泄＝2160m3/s，对应的拦洪高程 H拦＝ 52.95m。根据施工进度控制，拦洪填筑高程为 55m，安全超高 =55-52.95=2.05m，满足安全要求。三、围堰主要尺寸、型式及布臵1、上游围堰为保证枯水期基坑施工，上游围堰应尽快达到枯水期度汛高程，根据 5％频率洪水放大的过程线，通过调洪演算并绘制 Q～H曲线L2。根据隧洞泄洪曲线L1，利用图解法查得围堰拦洪高程为 40.2m，考虑 1.8m的安全超高，上游围堰顶高程 42.0m。上游围堰作为坝体的一部分，围堰最终顶高程 55.0m，采用砂砾石黏土斜墙围堰，填筑质量要求同大坝。 上游坡比 1:3，下游坡比 1:2.0，采用黏土斜墙防渗。2、下游围堰下游围堰同样采用砂砾料黏土斜墙围堰，根据 1％频率洪水最大下泄流量1253m3/s，下游河床水位为 30.5m，安全超高 1.5m，围堰顶设计高程 32.0m。上游设计坡比 1:2，下游设计坡比 1:2.5，围堰顶宽 10m，完成度汛后拆除。3、围堰布臵上下游围堰充分考虑与隧洞进出口距离、冲刷等因素，见布臵图。第五节：大坝分期及安全校核一、截流和拦洪时间截流时间初拟 2003年10月1，拦洪时间 2004年4月30日，根据施工单位的砂壳施工能力，粗估 II期大坝填筑高程为 53.5m，拦洪水位扣除 2m的安全超高，为 51.5m，相应库容 3.14亿m3。二、各期工程量、施工平均强度计算根据梯形河谷工程量计算公式计算砂壳最大施工强度， II期04年4月30日完成，最大施工强度为 6639m3/天； III期06年10月底完成，最大施工强度为6339m3/天，小于施工单位最大施工强度 10000m3/天。三、确定封孔蓄水和发电日期根据要求，发电日期为 2006年10月1日，发电水位 80m，相应库容 15亿m3，根据 80%典型枯水年个月平均流量推断封孔蓄水日期为 4月20日四、大坝蓄水期间安全校核根据1％丰水年来水情况，按照 2006年4月20日开始蓄水，计算每月末库水位，6月底水位大于 92m高程，要求 5月底大坝填筑至坝顶并具备泄洪条件。由于工期调整砂壳最大施工强度为 7838m3/天，仍然满足要求。五、大坝控制进度综上所述，大坝控制进度如下：TOC\o"1-5"\h\z工程截流： 2003年 11月 1日大坝拦洪时间： 2004年4月30日封孔日期： 2006年 4月 20日大坝填筑完工日期： 2006年5月25日发电日期： 2006年 10月 1日绘制大坝控制进度见附图。第四章：主体工程施工第一节：土石坝施工一、施工强度根据计算黏土最大施工强度 1112m3/天，砂壳（含反滤料）最大施工强度7598m3/天，小于施工单位的最大施工能力 10000m3/天。二、土石方施工机械配备砂砾料采用水上开采，选用自卸汽车配合正向铲装土、运输；土料开采，选用自卸汽车配合正向铲装土、运输；黏土压实选用羊足碾；砂砾料选用振动碾。黏土心墙： 2m3挖土机挖装， 15T自卸汽车运输上坝， T-120推土机推平，9T羊足碾压实。运输距离 7Km。砂壳：4m3正向铲装水上沙石料， 20T自卸汽车运输， T-120推土机推平，13.5T振动碾压实。运输距离 5.5Km。经计算主要设备配备见下表：序号机械设备名称技术规格或型号配备数量1挖土机W200，2m32台2挖土机W400，4m34台3推土机T-12012台4自卸汽车交通 SH361，15吨26辆5自卸汽车T20，20吨68辆6振动碾YZ-13.5，13.5吨4个7羊足碾9T3台8羊足碾6T2台由于采用自卸汽车直接上坝， 采用岸坡道路和坝坡道路相结合的原则布臵施工道路。左岸30线：布臵在左岸 30m高程，是本工程的主要运输线路，从下游砂砾料沿30m高程接上下游围堰、导流隧洞进出口及上坝路。过导流隧洞时采用钢栈桥跨越。坝坡路：布臵在下游，从左岸 30线起坡，S型道路接至坝顶 105m高程，全长约 1100m，平均纵坡小于 7%。道路设计路面宽度 8m，最大纵坡控制在 7%以内，采用泥结石路面。第二节：导流洞开挖一、概况导流洞为城门洞型，开挖宽度 8.8m，高度 13.2m，开挖断面 84.72m2。隧洞长650m，进口高程 25.0m，出口高程 23.7m。二、开挖方法采用钻爆法全断面开挖， 由于地质条件比较好，机械化程度高，拟采用全断面微差爆破一次成型，周边采用光面爆破。钻孔：采用钻孔台车，崩落孔和周边孔钻孔直径 40mm，掏槽孔钻孔直径45mm。装药：采用装药台车爆破：采用楔形掏槽，非电毫秒微差起爆网络，一次性爆破散烟：采用轴流式双向通风机安全检查处理：利用装药台车，人工排除危石、浮石，必要时进行喷锚支护装渣：采用 1.7m3装载机装 7.0T自卸汽车运输三、主要参数1、炮孔布臵根据经验及公式计算。掏槽孔采用楔形掏槽，布臵 8个孔，孔径 45mm；周边

TOC\o"1-5"\h\z孔布臵间距 50cm，根据周长共布臵 80个，线装药密度 300g/m；崩落孔布臵 67个。计算布孔 155个实际布孔：中心位臵布臵楔形掏槽孔 8个；周边布臵光爆孔 80个;崩落孔间排距根据 1.3～1.5m不等布臵，实际布臵炮孔 60个。共布孔 148个。2、循环作业根据爆破孔布臵，循环作业时间 12h，循环进尺 2.4m。主要作业项目如下：装药：0.5h；爆破、散烟、安全检查： 1.0h；装渣机械进出工作面： 0.5h；钻车进出工作面： 0.5h；钻孔： 7.0h；出渣： 2.5h。隧洞采用两头进，每天循环 2次，经计算开挖工期为 68天，考虑时间利用系数安排开挖工期 90天。六、隧洞开挖主要机械汇总表（两个工作面）序号机械设备名称技术规格或型号配备数量1钻孔台车CGJ15-32套2凿岩机YG4030台3轴流风机28KW，可逆2台4通风管直径 600mm，金属管700m5吸底潜水泵4”15台6压风站供风量 30m3/h2个7装载机Z-3.52台8自卸汽车黄河 QD3514辆第五章：施工总进度根据施工施工导流、发电目标等要求，节点控制工期如下：施工准备： 2002年度；工程开工： 2003年1月1日；隧洞完工日期： 2003年10月2日；工程截流： 2003年11月1日；大坝拦洪时间： 2004年4月30日；TOC\o"1-5"\h\z引水隧洞完工日期： 2006年 4月 10 日；溢洪道完工日期： 2006年5月15日；大坝填筑完工日期： 2006年 5月 25 日；发电厂房完工日期： 2006年 8月 10 日；机组安装完工日期： 2006年 9月 11 日；开关站完工日期： 2006年9月11日；发电日期： 2006年10月1日；工程竣工日期： 2006年11月18日；见附图。土坝枢纽工程施工组织设计计算书第一章：工日分析、工日分析月有效工日＝日历天数－法定假日－因雨雪、 气温不能施工天数－其他原因停工天数。计算过程中法定假日与因雨、气温停工日期重合未考虑；降雨次数不考虑，仅按连续降雨＋停工天数考虑； 其他原因停工未考虑； 星期六和星期天考虑正常施工。各工种月有效工日计算见下表：石料开采、填筑有效工日表1-1 单位：日天数1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日历天数312831303130313130313031法定假日1333因雨停工445697536311因气温停工000000000000其他原因停工000000000000有效工日2621262420232628242529301.2、砂石开采、填筑有效工日表1-2 单位：日

天数1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日历天数312831303130313130313031法定假日1333因雨停工445697536311因气温停工000000000000其他原因停工000000000000有效工日262126242023262824252930粘土开采有效工日表1-3 单位：日天数1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日历天数312831303130313130313031法定假日1333因雨停工7+27+18+29+211+29+27+27+27+25+24+14+1因气温停工530000000001其他原因停工000000000000有效工日161421191519222221212524粘土填筑有效工日表1-4 单位：日天数1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日历天数312831303130313130313031法定假日1333因雨停工7+178+19+111+19+17+17+17+15+144因气温停工530000000001其他原因停工000000000000有效工日171522201620232322222626隧洞开挖有效工日表1-5 单位：日天数1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日历天数312831303130313130313031法定假日1333因雨停工101132212100因气温停工000000000000其他原因停工000000000000有效工日292530292828293028273031隧洞浇筑有效工日表1-6 单位：日天数1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日历天数312831303130313130313031法定假日1333因雨停工101132212100因气温停工（考虑自然施工 ）171300031041006其他原因停工000000000000有效工日1212302925251926272730251.7、各工种月有效工日表1-7 单位：日工种1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计石料开采、填筑262126242023262824252930302砂石开采、填筑262126242023262824252930302黏土开采161421191519222221212524239黏土填筑171522201620232322222626252隧洞开挖292530292828293028273031344隧洞浇筑121230292525192627273025287第二章：施工导流计算导流标准根据保护对象、失事后果、使用年限、围堰工程规模，保护对象为 II级永久建筑物，及围堰高度大于 15m，库容大于 0.1亿 m3，导流建筑物设计等级选用IV级，并以 III级控制。导流设计洪水重现期根据建筑物级别，选用 10月1日至次年 4月30日时段20年一遇洪水标准，设计流量 2950m3/s。坝体施工期临时挡水度汛洪水标准根据坝型和拦洪库容， 土石坝拦洪库容大于1.0亿m3。选用全年 100年一遇洪水设计标准，设计流量 8290m3/s。封堵的下闸设计流量采用时段 10年一遇月平均流量。 封堵工程按照 20年一遇设计。封堵后坝体度汛标准 100年一遇洪水，设计流量 8290m3/s。水库蓄水采用典型枯水年 80%保证率作为水库蓄水标准，按照典型丰水年1%月平均流量校核。导流方案、施工分期、控制进度一、导流方案由于河床窄， 不宜布臵永久泄水建筑物，土石坝分期施工不宜保证质量；两岸较陡，山岩坚实，适宜布臵导流隧洞。故导流方案选用全断面隧洞导流方式，上游土石围堰并结合坝体填筑，分三期进行。第I期，完成导流隧洞工程，并做好截流准备，上下游围堰进占。计划 2003年枯水期截流。第II期，截流、闭气，在围堰的保护下进行大坝基础工程施工，包括排水、基坑开挖、基础处理，然后进行大坝填筑，并考虑 2004年汛期前将大坝填筑到拦洪水位。第III期，拦洪后，继续填筑大坝至坝顶。计划 2006年洪水期，下闸蓄水，计划10月1日发电。二、拦洪度汛方案由于基础处理时间比较长， 为满足度汛要求，为尽快达到拦洪高程，拟采用结合坝体填筑的围堰一次性拦洪度汛方案， 2004年4月30日前达到渡汛高程，如下图示意。IIIII大坝拦洪方案示意图三、截流和拦洪时间截流时间初拟 2003年 10月1，拦洪时间 2004年4月30日，扣除截流、闭气、基坑排水、基础清理碾压的时间，填筑工期为 150日历天，有效施工日期127天，根据施工单位的砂壳施工能力，粗估 II期大坝填筑高程为 53.5m，拦洪水位扣除 2m的安全超高，为 51.5m，相应库容 3.14亿m3。四、各期工程量、施工平均强度计算根据梯形河谷工程量计算公式计算砂壳施工强度， 并进行复核。 要求砂壳最大施工强度小于 10000m3/天，初步计算施工强度并复核如下：施工分期IIIII位臵高程（ m）53.5105.0工程量 V（m3）4211503034604有效工日 T（日）127711平均施工强度 Q平33164268最大施工强度 Q大49746402复核情况满足要求满足要求五、确定封孔蓄水和发电日期根据要求，发电日期为 2006年10月1日，发电水位 80m，相应库容 15亿m3，根据 80%典型枯水年个月平均流量推断封孔蓄水日期，不考虑下游用水量，计算如下：月份80%枯水流量（m3/s）月来水量（ m3）累计蓄水量（亿 m3）9月72.91889568001.98月88.92381097604.3

7月102.42742681607.06月16342249600011.25月11430533760014.34月20日81.77058880015.02006年4月20日。六、大坝蓄水期间安全校核根据 1％丰水年来水情况，按照 2006年4月20日开始蓄水，计算每月末库水位情况，与大坝上升情况对比， 复核是否有漫顶可能，一次性洪水增高水位不考虑，计算如下。月份1%丰水流量（ m3/s）来水量 （m3）累计蓄水量（亿 m3）月末库水位（ m）6月529137116800028.0>925月489130973760014.378.804月20日1341157760001.240.5可以看出，要求大坝 2006年5月30日前填筑完成，利用永久溢洪道溢洪。调整第III期填筑工期，实际施工强度复核见下表施工分期IIIII位臵高程（ m）53.5105.0工程量 V（m3）4211503034604有效工日 T（日）127610平均施工强度 Q平33164975最大施工强度 Q大49747462复核情况满足要求满足要求七、大坝控制进度根据确定的截流、拦洪、封孔、发电日期和工程分期绘制大坝控制进度，汇总如下，见附图。导流工程规划布置一、泄水建筑物计算1、拦洪水位拦洪坝高－ 2m安全超高＝ 53.5-2＝51.5m。2、隧洞最大下泄流量 Q根据 1％频率洪水放大的过程线，选取 T=24、28、32小时出现最大下泄量，分时段计算累计入库量，扣除泄洪总量，得出相应的调洪库容，并绘制 Q～V曲线如下图示，计算见附表。

52.9555.024.552.9555.024.5洪水过程线Q~V曲线洪水过程线根据拦洪水位对应的库容 3.14亿 m3，查出最大下泄流量为 2160m3/s，相应下游水位 31.6m。2、隧洞断面尺寸按有压流公式计算洞内最大平均流速 V，拟定进水口底板高程 25m，出口底板高程 23.7m，进口计算水深 H0＝51.5-25＝26.5m，出口计算水深 hp＝7.9m，m＝0.85。V＝m(2g(H0-hp))^0.5＝16.39m/s过水断面积：W＝Q泄/V＝2160/16.39＝131.79m2断面采用城门洞型，洞宽根据 W=B2＋π /8B2反算，B＝9.73m,实际取2B=9.8m，隧洞过水断面 133.74m2。3、隧洞布臵隧洞布臵在左岸， 与上下游围堰保持不小于 40m的距离，进口底板高程 25m，隧洞长度 650m，出口底板高程 23.7m，纵坡 0.2%，进出口布臵一定的直线段和明渠段，出口与原河床水流交角小于 30°见附图。进口底板高程设为 25.0m主要考虑到于原河床底高程平顺相接， 同时考虑了大坝合龙段施工、过筏等因素。二、汛期大坝拦洪校核根据已知的隧洞尺寸和泄流条件， 经调洪演算确定上游拦洪水位， 检查坝面高程是否能安全拦洪。假定下泄流量分别 1800、2200、2600m3/s，根据隧洞尺寸和泄流条件，根据有压流公式试算，计算上游水位；假定下泄流量分别为 100、200、300m3/s，根据明流，计算上游水位。并绘制隧洞泄流能力 Q～H曲线L1。计算过程见附表。

隧洞泄流能力曲线采用简易图法计算隧洞最大下泄流量。根据 1％频率洪水放大的过程线，选取T=24、28、32小时出现最大下泄量，得出相应的库容，查相应的水位，并绘制隧洞最大下泄能力 Q～H曲线 L2。计算过程见附表。将L1、L2分别绘制在同一坐标系中，查图， Q泄＝1253m3/s，对应的拦洪高程H拦＝ 52.95m。根据施工进度控制，拦洪填筑高程为 55m，安全超高 =55-52.95=2.05m，满足安全要求。三、围堰主要尺寸、型式及布臵1、上游围堰为保证枯水期基坑施工， 上游围堰应尽快达到枯水期度汛高程， 通过现有的泄水曲线采用调洪演算确定可能达到的洪水位。

根据 5％频率洪水放大的过程线，选取 T=22、24、36小时出现最大下泄量，分时段计算累计入库量，扣除泄洪总量，得出相应的调洪库容，计算见附表。并绘制 Q～H曲线L2如下图示。根据隧洞泄洪曲线 L1，利用图解法查得围堰拦洪高程为 40.2m，考虑 1.8m的安全超高，上游围堰顶高程：Z上＝40.2+1.8=42.0m。Q-H曲线由于本工程采用上游围堰一次性拦洪， 为节省投资， 上游围堰作为坝体的一部分，围堰最终顶高程 55.0m，采用砂砾石黏土斜墙围堰， 填筑质量要求同大坝。上游坡比 1:3，下游坡比 1:2.0，采用黏土斜墙防渗，如下图示。24.5上游围堰断面图2、下游围堰下游围堰同样采用砂砾料黏土斜墙围堰，根据 1％频率洪水最大下泄流量1253m3/s，下游河床水位为 30.5m，安全超高 1.5m，围堰顶设计高程 32.0m。上游设计坡比 1:2，下游设计坡比 1:2.5，围堰顶宽 10m，完成度汛后拆除，如下图示。10下游围堰示意图3、围堰布臵上下游围堰充分考虑与隧洞进出口距离、冲刷等因素，见布臵图。第三章：主体工程施工计算土石坝施工一、施工强度计算Q平＝V/T（m3） Q大＝1.5Q平（m3）工程量及施工强度计算见附表。机械设备配备控制施工强度如下：填筑料黏土砂壳（含反滤料）平均施工强度 Q平7415065最大施工强度 Q大11127598计算Q大小于施工单位的最大施工能力 10000m3/天，满足要求。二、土石方施工机械的选择及数量计算（一）机械选型原则砂砾料采用水上开采，选用自卸汽车配合正向铲装土、运输；土料开采，选用自卸汽车配合正向铲装土、运输；黏土压实选用羊足碾；砂砾料选用振动碾。（二）作业机械化方案、黏土心墙： 2m3挖土机挖装， 15T自卸汽车运输上坝， T-120推土机推平，9T羊足碾压实。运输距离 7Km。2、砂壳： 4m3正向铲装水上沙石料， 20T自卸汽车运输， T-120推土机推平，13.5T振动碾压实。运输距离 5.5Km。（三）机械生产率1、黏土心墙施工机械生产率根据定额指标确定：2m3挖机装车生产强度：P=100/0.15＝667m3/台班2m3挖掘机装 15T自卸汽车运输 III类土汽车生产强度：P＝100/（0.85+0.25×6）＝42.6m3/台班T-120推土机推平（ 10m计算）：3P＝768m3/台班9T羊足碾压实（ 12遍计算）：3P=531m/台班6T羊足碾抛毛：3

P=100/0.11＝909m3/台班2、砂壳施工机械生产率根据计算确定：T-120推土机推平（ 10m计算）：3P=768m/台班4m3正向铲装水上砂石料：P＝60×8qKvKtKp/t＝2171m3/台班查表式中： q＝4.0 Kv＝0.95 Kt＝0.75（施工条件、管理良好）Kp＝1/1.05 t＝t装＋t卸＋t空回＝0.6min20T自卸汽车运输（ 5.5Km）：P＝60×8qKvKtKp/t＝111.9m3/台班查表式中： q＝11.7Kv＝0.95Kt＝0.75（施工条件、管理良好）Kp＝1.0/1.18t＝t装＋t卸＋t运＋t空回＝4×0.6+1.5+5.5/25×60×2=30.3min13.5T振动碾压实：3P=8V（B-C）hKtKp/n＝2268m3/台班查表式中： V=1500m/h B=2.0mC=0.2mh=0.8mKt＝0.75（施工条件、管理良好） Kp＝1.05 n=6（四）机械数量确定根据最大上坝强度，以挖掘机为主要设备，选择主要和配套设备。1、黏土心墙机械施工能力根据 1112m3/天，一班制作业配备。（1）挖机数量根据施工强度计算：N=Q大/P＝1112/667＝2台（2）汽车数量根据施工强度计算：n＝1112/42.6＝26辆。（3）推土机数量根据施工强度计算：n＝1112/768=2台9T羊足碾压实根据施工强度计算：n＝1112/531＝3台6T羊足碾抛毛根据施工强度计算：n＝1112/909＝2台2、砂壳机械施工能力根据 7598m3/天，一班制作业配备。（ 1）挖机数量： N=Q大 /（ pc）＝ 7598/2171＝ 4台。（ 2）汽车数量： n＝Q大 /（ pa）＝ 7598/111.9＝ 68辆。（3）推土机数量： n＝7598/768=10台。4）振动碾数量： n＝7598/2268=4台三、施工道路布臵由于采用自卸汽车直接上坝， 采用岸坡道路和坝坡道路相结合的原则布臵施工道路。左岸 30线：布臵在左岸 30m高程，是本工程的主要运输线路，从下游砂砾料沿30m高程接上下游围堰、导流隧洞进出口及上坝路。过导流隧洞时采用钢栈桥跨越。坝坡路：布臵在下游，从左岸 30线起坡，S型道路接至坝顶 105m高程，全长约 1100m，平均纵坡小于 7%。道路设计路面宽度 8m，最大纵坡控制在 7%以内，采用泥结石路面。四、大坝施工主要机械汇总表序号机械设备名称技术规格或型号配备数量1挖土机W200，2m32台2挖土机W400，4m34台3推土机T-12012台4自卸汽车交通 SH361，15吨26辆5自卸汽车T20，20吨68辆6振动碾YZ-13.5，13.5吨4个7羊足碾9T3台8羊足碾6T2台.2导流洞开挖一、基本资料导流洞采用城门洞型，开挖宽度 10.8m，高度 16.2m，砼衬砌厚度 0.5m，隧洞长 650m，进口高程 25.0m，出口高程 23.7m。施工工期，要求在截流前完成，采用双向进尺，每个工作面每天两个循环地形地质： 岩石等级 f＝10（级别 IX－X），开挖时不需临时支撑，但需永久砼衬砌。在地形上不宜开挖支洞。爆破用炸药：硝铵炸药 II号。二、开挖方法采用钻爆法开挖隧洞， 由于地质条件比较好，机械化程度高，拟采用全断面微差爆破一次成型，周边采用光面爆破。钻孔：采用钻孔台车，崩落孔和周边孔钻孔直径 40mm，掏槽孔钻孔直径45mm。装药：采用装药台车爆破：采用楔形掏槽，非电毫秒微差起爆网络，一次性爆破散烟：采用轴流式双向通风机安全检查处理：利用装药台车，人工排除危石、浮石，必要时进行喷锚支护装渣：采用 1.7m3装载机装 7.0T自卸汽车运输三、主要参数计算1、作业项目固定循环时间：装药： 0.5h；爆破、散烟、安全检查： 1.0h；装渣机械进出工作面： 0.5h；钻车进出工作面： 0.5h。TOC\o"1-5"\h\z合计： 2.5h。2、开挖断面积隧洞开挖宽度 10.8m，城门洞型，面积 S＝162.4m2。3、炮孔数量的确定和布臵炮孔数量根据经验及统计资料得出的单位进尺耗药量， 除以每孔装药量， 得炮孔数量 N。N＝KSη/ra式中：K单位挖方耗药量，取 90Kg/100m2S隧洞开挖面积， 1.624× 100m2η炮孔利用系数， 0.9r单位长度炮眼装药量， 1.4Kg/m（孔径 40mm）a炮孔装药系数， 0.63先计算掏槽孔和周边孔数量及装药量，再计算崩落孔数量。掏槽孔 N1采用楔形掏槽，布臵 16个孔，孔径 45mm，总装药量为：a1rn1＝0.72*1.7*16＝19.58Kg。周边孔 N2布臵间距 50cm，根据周长共布臵 98个，线装药密度 300g/m，装药系数0.75，总装药量为 0.30*0.75*98＝22.05Kg。崩落孔布臵数量 N3＝（ KSη－Q1）/ra＝（90*1.624*0.9-19.58）/（1.4*0.63）=127个。计算布孔 N=N1+N2+N3＝16+98+127=241个实际布孔：中心位臵布臵楔形掏槽孔 16个，梅花形布臵，成楔形；周边布臵光爆孔 98个（间距 0.5m）;中间崩落孔间排距根据 1.2～1.4m不等布臵，位于掏槽孔下方的孔为台炮，间排距取小值，实际布臵炮孔 94个。共布孔 N＝8+98+94＝200个。如下图：

4、循环作业进尺循环进尺 L＝（ t循－∑ti）/（t钻＋ψt出渣）TOC\o"1-5"\h\z式中：t循循环作业时间，取 12h∑ti为固定循环时间和， 2.5hψ钻孔与出渣顺序进行，取 1t钻＝N/（nVη）式中：N钻孔数量， 200个n工作面钻机数量，取 32台V钻孔速度， X级岩石3.8m/hη同上，0.9。t出渣＝S/P式中：S隧洞断面积，同上 ,162.4m2P装渣机械生产率，查表为 650/8＝81m3/hL=（12-2.5）/（200/（32*3.8*0.9）+1*162.4/81）TOC\o"1-5"\h\z经计算得， L＝2.47m，取循环进尺为 2.4m。四、循环作业图表经计算绘制循环作业图表如下：循环时作业项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12间（ h）钻机进出 0.5钻孔 7.0

装药0.5爆破散烟安检1.0出渣机械进出0.5出渣2.5合计12五、开挖工期T=L/(m'n'l)TOC\o"1-5"\h\zL隧洞总长 650mm'工作面数，两头进为 2n'每天循环次数， 24/12＝2l循环进尺，计算得为 2.4mT＝650/2*2*2.4＝68天，考虑时间利用系数 0.75，实际安排工期 90天。六、隧洞开挖主要机械汇总表(两个工作面)序号机械设备名称技术规格或型号配备数量1钻孔台车CGJ15-32套2凿岩机YG4030台3轴流风机28KW，可逆2台4通风管直径 600mm，金属管700m5吸底潜水泵4”15台6压风站供风量 30m3/h2个7装载机Z-3.52台8自卸汽车黄河 QD3514辆作者签名： 日期： 年月日导师签名： 年月 作者签名： 日期： 年月日导师签名： 年月 作者签名： 日期：作者签名： 日期：毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。 尽我所知， 除文中特别加以标注和致谢的地方外， 不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名： 日期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文； 在不以赢利为目的前提下， 学校可以公布论文的部分或全部内容。学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。 除了文中特别加以标注引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年月日评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神优□良□中□及格 □不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义优□良□中□及格 □不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建议成绩： □优□良□中□及格 □不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义优□良□中□及格 □不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优 □ 良 □ 中 □ 及格 □不及格建议成绩： □优□良□中□及格 □不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况优□良□中□及格 □不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、学生答辩过程中的精神状态优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义优□良□中□及格 □不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格评定成绩： □优□良□中□及格 □不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年月日教学系意见：系主任： （签名）年月日学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文， 是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。 尽我所知， 除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式注明并表示感谢。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）年月日学位论文作者（本人签名）学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》 、《中国优秀 硕士学位论文全文数据库出版章程》 （以下简称“章程”），愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》