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文档简介
Sbstract南昌工程学院本科毕业设计PAGE56PAGEI摘要毕业设计的题目是鱼塘水电站工程施工组织设计。设计的重点内容是施工导流、施工总进度和概预算。它首先对鱼塘水电站地理位置状况、枢纽布置、主要建筑物特点、水文气象条件、地形地质条件进行了介绍。并进行了调洪演算,确定导流流量。大坝坝型是混凝土面板堆石坝。它采用了分区填筑的方法,大部分石料来自南家槽石料场。最后,对存在的问题进行探讨,并提出相应的建议。关键词:施工组织设计施工总进度概预算枢纽布置分区填筑皮A活b屯s仙t况r拿a玉c好t驳T馒h灵e意直t扶o伤p麻i端c益肾o藏f膀盖t裹h抢e方咽g要r哗a肢d醋u柿a坏t易i坐o锦n偿乎p捏r寻o池j想e适c惑t耐股i漏s调摸t现h辣e桃典c种o麻n龙s缴t僚r耻u御c惯t抱i尚o裙n匆府o控r湾g亏a玉n胃i祥z疤a万t疏i悠o下n斜墓p喇l暖a村n棚湾o劳f勿搬t漠h设e含撒f导i绪s仔h如止p恶o段n狮d势米h策y溜d症r岂o伪e恋l扯e备c算t卖r膀i巩c枕境p樱o易w旗e丧r钳您s鉴t烦a粱t辅i颂o道n丢抛p还r羞o妻j海e激c夺t逼.关尖T插h振e浸换d喜e窗s肌i料g脾n原’吨s话犹k芽e裤y伪努c拐o鸭n叫t辜e颗n麻t快雄i仰s超蚀c挽o撑n裹s优t委r脏u华c问t揪i不n论g员穗t咱h屋e艳挑t个o券t怖a蒸l克膊p扒r趣o姻g搂r膏e惯s姑s哭箭a仪n伐d机侄b乒u萝d姓g陷e效t晨i京n两g股祝g唐e姨n摆e罚r做a饰l地l墓y陷.悬拖I禾t骗遗f陈i喘r舅s向t位莫i喷n脆t水r炉o欠d华u卷c类e狂s洽旗t吩h乔e晶旺g业e康o疾g套r感a宪p舅h硬i向c葛a弄l搏尊p好o截s歼i取t贴i客o矿n蹲狸c配o圾n纵d估i祥t液i研o督n冬,初匙k胳e律y甜场p复o惜s圾i邪t息i课o攀n负哄a家r寻r刃a嚼n锁g轮e草m俗e戴n真t挪,斑失m透a袖i支n泼渣b煮u舍i幸l牲d京i鲜n丽g夺湾c瓣h裤a磨r批a手c像t净e愚r茎i援s暖t晨i督c难,匹h扣y漠d旅r帖o胶m桥e刑t激e哨o锣r比o书l鉴o活g首y暂鉴c狭o抛n芝d烂i它t咽i他o芒n偿如a棚n乞d义移t赔h挺e阶木t嗽e售r训r粉a忆i执n版兄g梦e臣o己l纠o右g式i朝c傻a视l陪刑c芬o同n循d败i省t状i疲o呈n味探o换f份旧辫f钱i料s盐h婚膜p廉o足n蛋d岗张h栋y虑d壤r慨o太e帜l辅e完c膛t姿r江i逢c栽宏p碰o逝w聪e和r协枪s耀t索a积t召i截o曲n光,栗t唱h离e离n怪敬c昏a浸r构r摄i逗e秤s贴扎o捉n惭萝t闪h疮e辉移c转a疾l派c鼠u危l比a萄t加i旗o登n姑s疲缓o欲f榆移t技h沈e刚呢f小l坝o扯o咳d私,陆刮a职n雪d垦箱d或e棚f翻i武n捆i味t肆e匙s疑惨t容h院e巧厉c零u裂r饲r佣e荐n来t示蓝c挨a跃p宰a坏c遥i率t跨y箭括o欺f钩蔽c俗o胞n疲d刑u地c向t草i肾o久n漏.犁蛾T孤h侄e爆交d苹a厌m趴午i跳s寒良t逢h驼e副疤c际o户n察c萝r迫e组t牲e挣赖k懂n悉e饲a箩d冻i寨n爽g睛卧b句o璃a泥r化d豪慎r页o朱c愿k泄-趣f版i铃l谣l迹白d脱a灾m唱.程订I器t杯棵u牛s辽e求s余胳t踩h忘e惠被d旱i况s攻t秤r巨i到c涛t侵织r河e蛮c克l粱a申m靠a宽t贺i杨o壳n罚恰m真e侧t耳h天o厉d弃s姥座,核a幸n杏d冲系t著h赔e刘烤m箱a将j迅o叔r脊i到t威y锄司o饲f雁誉s贡t闷o弯n箭e翠疑m电a享t伸e镰r酬i屡a摸l节s逮没c见o广m映e情耕f援r度o望m挥咱N贸a柄n亲j忘i打a吊c放a拜o浪号s音t找o沉n自e险清m询a蚂t告e竞r港i岁a销l激s付色y宣a兴r饲d睛.图午F色i杜n用a浆l列l捧y眨,扛钢i掏t投络c肠a场r宇r己i熄e踪s畜辞o期n息甜t钻h仪e悄箭d恒i希s鼠c多u跳s畜s辉i枕o界n次拜t袭o示岭t匹h返e神随e慈x资i凤s梨t锋i东n栽g梁久q羡u饼e唱s迎t扫i愤o渠n滋s帆,谋杠a邀n柿d截庆p粱u脾t么s送狗f廉o峰r轨w刷a锦r坝d竿晚t侧h房e站河c塌o汁r睁r哀e所s寸p鬼o劫n枯d兵i衰n沫g额效p加r灰o隆p禾o把s敏a器l晕.阁K客e仗y叛叠w汉o渗r追d丰:居以T振h汤e奸率c装o躲n肯s仓t残r余u乘c步t格i柿o号n逝诞o聪r床g坛a举n欧i非z携a样t菠i僚o锡n惭哈p屑l纽a的n雀;救T吧h远e左缺t讽o摘t丰a迫l呀征p再r椅o荡g殖r塌e杠s争s茄遗o绵f希持c泊o稍n春s叮t身r甘u谢c怨t糠s佳;乖B境u睛d驾g涛e扩t秤s久际g秧e雁n伴e郊r权a亿l吓l焦y幸;灯K际e梁y可特p巩o病s衔i痒t铸i蝇o拘n臂’冈s剖逆a境r砖r竭a屑n柔g呼e准m误e温n跟t骆s凶;洗D众i毁s汤t备r渴i说c逢t漠弃r侨e锁c市l戒a炭m吵a怠t列i矩o齿n目录南昌工程学院本科毕业设计PAGE9屯目数录HYPERLINK\l"_Toc201025583"宽摘蔽要雀 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323.649.867.528534938859.975.216295.538.6135197722.636.182.221127855036663.563.717610444.2167197835.023.220.510232031770.654.523.434.796.730.694.2197916.328.843.524.688.823511814522952.626.324.486.0198022.520.830.110411732526929065.426946.037.8134198124.629.820.456.717720210673.963.158.751.724.374.1198217.540.822.285.517631793.719317075.466.356.9110198361.763.171.313314619348713753.345.563.423.9124198421.323.230.542.117912823129631017735.741.7127198524.226.145.885.321321413775.760.368.693.138.090.4198628.226.427.848.782.514037155.083.664.473.932.986.7198743.327.520.060.176.523529920266.122254.428.3112198824.821.927.287.057.714487.778.933369.827.217.981.0198921.433.973.927415620513716410411890.572.3122199035.644.593.096.215719241.729.115.391.352.925.472.9199122.031.225.449.415260.628797.927.958.232.632.273.7199229.042.078.312934428292.327.821.879.235.219.598.4199334.639.252.990.111614316527315298.065.737.5106199425.025.351.767.818214669.367.288.116260.589.086.5199585.458.755.667.412734120914240.784.654.344.2109199624.021.123.047.922135951210559.339.921735.0139199723.547.039.818519325439870.054.084.243.232.3119199833.923.226.663.824331022833081.163.230.716.3122199925.519.919.210318953638411173.444.994.444.1137200024.033.954.297.978.628918113817416059.647.6111200135.826.023.675.714325317345.622.045.743.221.375.8200215.936.575.666.323739862.230732.433.532.128.4111均值29.531.841.910019225020812410710470.436.5108表1.3坝址历年逐月实测最大流量表单位:m3/s年月份年最大123456789101112196584.644.438.77931410269013904002300105023360.92690196627.644.629.8288174045712121334.8146015824.21740196718.635.561.737422904300275015805582486641784300196834.729.7361937114015504830962165023479043.04830196946.225.38194076112500180084026095572147.72500197026.553.644.857127801300115020722902402144282780197161.884.923551325301500222079.473485311679.42530197247.839.365.7191033302954752051270892129040.73330197338.457.7107514204017103000135183019724729.63000197421.621.689.2105098018608342060121089235.029.62060197535.545.139.65781120253026102201380333106054.22610197623.430.393.9167275013103640285634171044659.43640197727.362.721584813905490286015082214202841055490197855.630.023.08065170156020823746.310428263.95170197919.815619948.01823640601729152034141.233.63640198025.325.349.33681160234033201350217138069.959.83320198127.645.138.51177962190997118086917999.241.22190198228.160.032.9224149017205281080109024912482.9172019831631491563778071990240061812411425034.12400198426.141.043.579.497382215202540229080844.867.52540198529.435.599.222918801550104065021270521958.81880198640.431.439.0179636871424032032090511546039.326.4296705171013802420183177017438.02420198829.129.137.95572481110640506322027843.124.73220198927.091.02911450102014201030180065312402401531800199079.963.63143301210172019811658.927322538.51720199140.465.743.0123660760273087959.619248.143.02730199235.91751506481970215077411539.775371.224.52150199373.495.4221339509217014001520121029312454.12170199436.529.219314916206331695572839091666331620199522015414819585326101870114098.921812778.62610199634.132.710071.714203320360042168880.7277052.03600199734.291.264.6112019402120427067827525184.742.94270199844.831.141.8325133036701480235039038342.823.63670199975.829.322.5145025804310377040755918232183.54310200035.642.41367744652890785443116068122076.42890200140.828.259.68547421060327017350.333394.133.43270200222.222142554722702810277295057.953.852.238.22950月最大220221819191051705490483029503220177027706331.4.2气象条件坝址属亚热带季风气候区,由于受低纬度、高海拔、地形起伏和季风相互作用的影响,形成了湿润季风高原山地气候。坝区多年平均气温15.9℃,极端最高气温39.1℃(1971年7月22日),极端最低气温-7.2℃(1963年1月15日),多年平均相对湿度80.7%。坝址多年平均降雨量为1080mm,多年平均蒸发量仅691.7mm,多年平均最大风速6.7m/s,相应风向以西北风和东南风为主。坝址多年平均年输沙量为213万t,多年平均(悬移质)含沙量0.608kg/m3,平均侵蚀模数为391t/km2。鱼塘水电站坝址设计洪水成果见表1-4。表1-4鱼塘水电站坝址设计洪水成果表项目各频率(P%)设计值0.050.10.20.512Q(m3/s)1000093608690779077106410W24h(亿m3)5.184.874.544.093.773.42W72h(亿m3)9.088.728.137.336.756.13鱼塘水电站坝址施工洪水成果见表1-5。表1-5鱼塘水电站坝址施工洪水成果表时段各频率(P%)设计值125102011月1日~4月30日——18201440106010月1日~4月30日——2120175013709月1日~4月30日——2760231018208月1日~4月30日——285024502000全年71106410548047103940鱼塘水电站水库水位库容曲线见表1-6。表1.6鱼塘水电站水库水位库容曲线水位(m)397440442444446448450452454库容(106m3)0.00523.0326.0929.6233.7538.4843.8149.5855.63水位(m)456458460462464466468470472库容(106m3)61.9268.6175.6282.9090.4398.25106.3114.1122.0鱼塘水电站坝址水位流量关系见表1-7。表1.7鱼塘水电站坝址水位流量关系表又406.6408.4408.5409409.5410410.5411411.5流量(m3)08.09.1026.281.1152251378536水位(m)412412.5413413.5414414.5415415.5416流量(m3)7108791040121013901580177019702170水位(m)417418419420421422423424425流量(m3)260030803560407045805090560061506720水位(m)426427428429430431432——流量(m3)730078908490909097001031010940——鱼塘水电站坝址各月(频率)平均流量成果见表1-8。表1.8鱼塘水电站坝址各月(频率)平均流量设计成果表频率月份12345678910111210%53.248.770.919029642440325922619013663.520%40.840.456.714525734831118616114899.349.880%18.021.424.045.012513986.744.437.151.136.022.51.5外来物资供应、水、电和施工通讯条件工程所需水泥部分可由道真县水泥厂供应,主体工程所用水泥由重庆南川先锋水泥厂供应;钢筋、钢材由水城钢厂供应;木材、炸药、油料、房建材料、生活物资等均从当地采购。施工期生产、生活用水就近自芙蓉江取水,水质满足用水要求。施工用电从旧城镇变电站接线,线路等级10kV,输电线路长度约5km。工程对外通讯结合电站调度运行要求,由旧城镇架设通讯电缆至坝址。移动通讯网已经覆盖工程场区,内部调度通讯以内部固定电话为主、以无线通讯为辅。1.6建筑条件坝址至旧城镇约5km河段内,沿河零星分布着8处砂砾料场,质量差,数量少,不能满足主体工程需要。另外距坝址上游5km的苍薄溪一带有白云岩风化砂,储量50万~80万m3,但砂石风化严重,级配差,含泥量高达18.6%,且运距远,开采条件差,不宜作为混凝土骨料使用。故本工程除前期准备工程采用少量天然砂石料外,其它均采用人工轧制。距坝址右岸上游约1.2km处的南家槽有大量的奥陶系红花园组(O1h)和桐梓组(O1l)灰岩,储量达200万m3以上,质量好,地形较开阔,有利于石料开采加工。且料场附近有乡间公路经过,运输条件较好。坝址附近上、下游两岸有4个土料场,其中左岸上游的Ⅲ号料场储量约3.0万m3,右岸下游的Ⅰ号料场储量约5.0万m3,分布高程410~470m之间,开采方便,为粘土和粉质粘土,可满足坝体粘土铺盖及围堰防渗料的要求第二章施工总进度南昌工程学院本科毕业设计PAGE29第二章料场开采与选择第二章料场开采与选择2.1土料、石料需求总量的确定2.1.1石料需求量本工程拦河大坝采用混凝土面板堆石坝,坝体填筑总方量80.28万m3,由9种不同要求的物料构成,各区的材料要求及工程量见表2-1。经估算,坝体填筑需石料约61.05万m3(自然方),其中利用开挖料约15.55万m3,料场开采石料约45.50万m3;工程混凝土总量为19.38万m3,骨料采用灰岩人工轧制而成,需要的石料约21.53万m3。因此本工程石料开采需求总量为67.03万m3(自然方)。2.1.2土料需求量大坝上游粘土铺盖工程量为0.91万m3,围堰土料填筑量0.82万m3,土料总需求量为1.73万m3。表2-1坝料分区工程量及技术要求坝料分区编号工程量(万m3)填筑材料及来源最大粒径(mm)铺层厚度(cm)备注垫层区2A3.52级配灰岩料,由料场开采经破碎加工制成80402B0.254020过渡区3A6.27灰岩料30040含坝顶石料主堆石区3B45.81灰岩料60080下游堆石区13C7.99利用开挖石渣60080下游堆石区23D12.73灰岩料60080含堆石棱体块石堆砌F1.39超径大块石≥300150盖重区1A0.91粘土1B1.41利用开挖石渣2.2料场开采2.2.1石料场选择根据地质调查,坝址附近的天然砂石料质量和储量均不能满足工程需要,除前期部分临建工程采用天然砂石料外,本工程大坝填筑料和混凝土骨料需从石料场开采。本阶段共勘探了三个石料场,分别为右岸南家槽料场、大湾头料场和左岸苦塘料场,苦塘料场在坝址左岸上游直线距离0.5km处;南家槽料场位于右岸坝址上游公路里程1.2km;大湾头料场位于右岸坝址下游平距2.8km。三个料场的岩性均为红花圆组灰岩和桐梓组中厚层白云质灰岩,偶夹极少燧石团块,储量、质量均可满足主体工程要求,因为南家槽料场一带地形较开阔,料场分布高程在公路以上,已有简易公路相通,开采运输条件好,故本工程混凝土骨料与堆石坝坝体填筑料均选用南家槽料场,大湾头料场和苦塘料场作为备用料场。2.2.2土料场选择工程所需土料主要用于上游铺盖和围堰防渗,土料总需要量为1.73万m3。本阶段勘查了坝址附近的四个土料场,分别位于坝址上、下游围堰及趾板附近,其中左岸上游的Ⅲ号和右岸下游Ⅰ号土料场分布高程在415.0m~460.0m,距用料地点近,开采比较方便,其储量分别为3.0万m3、5.0万m3,质量和储量均能满足工程需要。2.3料场规划2.3.1料场规划原则a)为节省工程投资,应优先考虑利用建筑物开挖石渣料,并尽可能直接上坝填筑。b)爆破作业面的规划设置,应与开采道路规划相结合,并保证其开采强度满足坝体填筑强度的要求,确保工程进度。c)根据各分区坝料的性质,分别开采和制备,以满足坝体分区填筑在质量上的要求。2.3.2料场规划a)开挖石渣的利用大坝开挖总方量18.20万m3;溢洪道开挖总方量54.61万m3;引水隧洞开挖总方量4.26万m3,其中明挖3.14万m3,洞挖1.12万m3;厂房开挖总方量10.36万m3;导流洞开挖总方量14.81万m3,其中明挖9.64万m3,洞挖5.17万m3。经过对各建筑物开挖料的岩性及风化程度分析,溢洪道闸室段、泄槽段开挖料可用于下游堆石区,引水隧洞引0+33.0m~引0+188.0m段、导流洞导0+219.0m~导0+294.0m段的开挖料可在过渡区加以利用,盖重区可利用部分大坝开挖料填筑。大坝堆石体填筑利用料见表2-2。表2.2大坝堆石体填筑利用料表开挖部位利用量(万m3)备注直接上坝转运上坝溢洪道石方开挖016.59用于下游堆石区导流洞石方洞挖01.31用于过渡区引水洞石方洞挖00.91大坝石方开挖30.571.41用于围堰/盖重区合计30.5720.22注:表中数值为压实方,石方自然方折算为压实方系数采用1.3。b)料源规划根据建筑物各部位用料的数量和技术要求,结合选定料场的料源条件,进行料源规划。料源规划成果见表2-3。表2.3料源规划总表需料部位料源(万m3)南家槽灰岩料场开挖利用料土料场大坝垫层区3.7700过渡区4.052.220主堆石区45.8100下游堆石区13.144.850下游堆石区2011.740块石堆砌1.3900抛石区0.9900上游铺盖区000.91盖重区01.410围堰030.570.82混凝土骨料27.9900合计87.1450.791.73注:表中土石方填筑量为压实方。c)料场开采规划从地形条件看:南家槽料场山顶高程为637.1m,山坡下简易公路处高程为530.0m左右,而大坝河床基础高程为397.0m,坝顶高程472.0m,大坝填筑时石料需经下游上坝,为方便运输,料场开采高程不宜太高。从地质条件看,料场高程550~610m范围,山势较陡,大部分基岩裸露,无用层厚度0.5~11.46m。综上所述,经过计算分析,确定料场取料高程为550m~610m,开挖边坡高度达60.0m,开采长度350m左右,宽度160m。有用层储量191.34万m3,无用层20.62万m3,剥采比约0.11。2.4料场开采2.4.1南家槽石料场大坝月平均填筑强度19.37万m3,最大月填筑强度24.21万m3。混凝土最大月浇筑强度2.64万m3,大坝填筑与混凝土浇筑高峰强度出现在同一时段内。因此,石料开采的月高峰强度为24.48万m3(自然方)。石料场开采采用竖直采掘的水平分层采矿法,即在手风钻揭顶、削帮、切脚后,进行自上而下的微差挤压深孔爆破的梯段开采。梯段高度控制在10m以内,YQ—100型潜孔钻钻孔,132kw推土机集料,3m3装载机装20t自卸汽车运输。为满足混凝土骨料及大坝各分区堆石料不同的粒径级配要求,应通过爆破试验选择合理的爆破参数,对混凝土骨料、过渡料和主堆石料应进行分区开采。石料场开挖边坡较高,在施工中应注意安全,在两个梯段中交错布设1个安全平台与1个清扫平台,平台宽分别为2.0m与4.0m,料场开挖最终边坡为1:0.5。2.4.2土料场采用1m3反铲清除表面无用层后,直接装5t自卸汽车运输到填筑部位。第三章施工导流第三章施工导流3.1导流标准和导流时段3.1.1导流标准鱼塘水电站工程为Ⅱ等大(2)型工程,主要建筑物大坝、溢洪道为2级建筑物,根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及设计标准》、SDJ338-89《水利水电工程施工组织设计规范(试行)》等的规定,相应导流建筑物为4级建筑物,采用土石围堰结构时,导流建筑物设计洪水标准为10~20年一遇。当坝前拦洪库容为0.1~1.0亿m3时,坝体施工期临时度汛洪水标准为50~100年一遇。3.1.2导流时段的选择芙蓉江属山溪性河流,洪枯流量变化较大,流域洪水主要由降雨形成,每年4月进入汛期,5~7月为洪水多发季节,12月~次年3月为枯水期。对坝址1965年2002年共38年洪水系列资料进行统计,坝址各月发生年最大洪水的情况见表3-1。表3-1坝址各月发生年最大洪水情况统计表项目月份123456789101112最大流量(m3/s)22022181919105170549048302950322017702770633次数(次)00007141151000频率(%)————18.436.829.013.22.6———根据本流域洪水特点,提出11月1日~次年4月30日、10月1日~次年4月30日、9月1日~次年4月30日、8月1日~次年4月30日及全年共5个导流时段进行分析,各时段的施工洪水见表1-5。根据各时段洪水流量,对应初排的工程施工总进度计划,选取施工时段最长和导流工程量最小的两个方案进行比较。方案一:枯水时段10月1日~次年4月30日,导流流量为1440m3/s,导流工程量最省,可枯水时段施工工期只有7个月,大坝在7个月的施工时段内要完成全部工作难度很大,因此比较适合于采用二枯施工方案,即第1个枯水期大坝填筑到拦洪度汛高程,溢洪道一个枯水期具备挡水泄水条件,汛期导流洞和溢洪道联合泄洪,第2个枯水期完成大坝混凝土面板、坝顶结构等工程施工。发电工期30个月,总工期32个月。方案二:选取枯水时段8月1日~次年4月30日,枯水时段施工工期可达9个月,占全年的75%,而导流流量为2450m3/s,只占全年10年一遇洪水4710m3/s的52%,按目前的施工技术水平和本工程的施工条件,在9个月时间内完成70多米高的混凝土面板堆石坝是基本可行的。本方案施工进度安排非常紧凑,导流工程规模相对较大,大坝、溢洪道和电站厂房工程施工均为关键线路。首台机组发电工期23个月,总工期25个月。两方案相比较:方案二的优点是施工工期短,能比方案一提前7个月发挥工程效益;缺点是:=1\*GB3①施工风险较大;=2\*GB3②施工强度高;=3\*GB3③导流工程量大,投资较方案一多653万元;=4\*GB3④址板混凝土浇筑、大坝填筑与面板混凝土施工连续进行,中间没有预留坝体沉降时间,在混凝土面板浇筑前,堆石体也没有经过一场洪水预压,可能会导致工程蓄水运行以后大坝沉降量较大,裂缝张开明显,引起面板、趾板局部应力集中、接缝漏水量大等不利后果。两方案优缺点比较见表3-2。表3-2两方案优缺点比较表比较项目比较方案方案一方案二导流建筑物规模较小较大建设条件施工方便,条件基本相同地质条件导流洞穿过岩性为灰岩和砂页岩,导流洞断面较小,成洞条件较好导流洞穿过岩性为灰岩和砂页岩,导流洞断面较大,成洞条件较差导流时段11月1日~次年4月30日8月1日~次年4月30日枯水时段长度6个月9个月导流标准枯水时段10年一遇洪水标准,Q=1440m3/s枯水时段10年一遇洪水标准,Q=2450m3/s导流洞结构城门洞型,10×12.887m城门洞型,12×15.464m围堰顶高程上游430.50m,下游415.00m上游436.00m,下游417.50m度汛方式导流洞和溢洪道联合泄流溢洪道泄流,导流洞已封堵风险性风险较小风险大工期发电工期30个月,总工期32个月发电工期23个月,总工期25个月表3-3导流工程量及投资比较表项目单位工程量方案一方案二导流洞土石方明挖万m36.577.01石方洞挖万m35.007.07混凝土万m31.241.51钢筋t345400钢材t220360回填灌浆m241034450上游围堰土石方填筑万m313.3119.37高喷防渗墙m216602500土工膜m271109700粘土万m30.240.49下游围堰土石方填筑万m32.683.52高喷防渗墙m215401700铅丝笼m315201770消力池围堰土石方填筑万m35.877.85高喷防渗墙m233903960铅丝笼m328003150经过分析工程现场施工条件和可能达到的施工强度,在满足施工总进度要求的前提下,为节省导流工程投资,降低导流工程规模,导流时段选取方案一的10月1日~次年4月30日。3.1.3导流流量的选择对于选定的导流时段10月1日~次年4月30日,其10年一遇洪峰流量为1750m3/s,20年一遇洪峰流量为2120m3/s,洪峰流量相差370m3/s,占10年一遇洪峰流量的21%,当导流洞洞径为10.0m×13.0m(宽×高)时,经过对20年一遇洪水进行调洪演算,上游围堰顶部高程为439.9m,比采用10年一遇洪水标准的上游围堰高出5.2m。由于本工程收集的河流水文实测资料系列较长(1965~2002),导流流量采用10月1日~次年4月30日10年一遇洪峰流量1750m3/s。本工程拦河坝为混凝土面板堆石坝,施工期坝前拦洪库容在0.1~1亿m3,下游沿河两岸没有重要的防洪保护对象,坝体施工期临时度汛洪水标准采用全年50年一遇,其洪峰流量为6410m3/s。3.2导流方式本工程坝址河谷狭窄,呈“V”型,河谷形状系数3.2左右,属狭窄型河谷,施工期无通航、过木要求,两岸山体具备成洞条件,宜采用河床一次拦断、旁侧隧洞导流的导流方式。3.3导流方案选择3.3.1方案拟定根据坝址区地形、地质条件和工程枢纽布置特点,本阶段拟定三种可能的导流布置方案进行比较选。方案一:左岸导流洞布置方案左岸导流洞轴线基本平行于河流,进口明渠长82.19m,隧洞长539.70m,出口明渠长48.56m,纵坡0.001。洞径11×14m(宽×高),城门洞型,顶拱中心角120°,进口布置在上游围堰左侧缓坡处,底板高程409.17m,出口布置在消力池下游左岸冲沟口,底板高程408.5m。上游围堰堰顶高程433.3m,下游围堰堰顶高程415.2m。方案二:右岸长导流洞布置方案右岸导流洞轴线布置在引水发电系统右侧,进口明渠长123.52m,隧洞长341.22m,出口明渠长199.32m,纵坡0.001。导流洞洞径11×14m(宽×高),城门洞型,顶拱中心角120°,进口布置在上游围堰右岸陡崖前,底板高程409.16m,出口布置在厂房下游右岸冲沟口,底板高程408.5m。上、下游围堰与方案一相同。方案三:右岸短导流洞布置方案右岸短导流洞轴线布置平面上在引水发电系统左侧,长298m,纵坡0.002。洞径11×14m(宽×高),城门洞型,顶拱中心角120°,进口布置在上游围堰右岸陡崖前,底板高程409.6m,出口布置在厂房与大坝之间,底板高程409.0m。上游围堰顶高程431.6m,下游围堰顶高程415.8m。3.3.2方案比选三个方案工程量与投资比较见表3-4。表3-4导流工程量比较表项目单位方案一方案二方案三土石明挖万m35.0911.279.57石方洞挖万m311.587.325.97土石方填筑万m326.3226.3226.33混凝土万m33.782.662.24铅丝笼m3506550658854土工膜m2437343733792高喷灌浆m238423846534回填灌浆m2989962595099钢筋t1479906819钢材t232232232围堰拆除万m35.115.1110.91工程投资万元411430732836三个方案导流隧洞的地质条件及水力学条件基本相同,由于穿过较长的页岩区,施工较困难。方案一和方案二可以形成一个大的基坑,方便主体工程施工,但由于导流洞长,地质条件差,不仅导流工程费用高,而且隧洞愈长施工难度愈大,特别是方案一下游近260m长洞段上覆岩体厚度不足一倍洞径,成洞条件很差。第三方案虽然围堰工程量大,但导流洞工程量小,总投资省。综合比较,方案二和方案三各有优缺点,暂选择方案三为推荐方案。3.4导流洞洞径选择3.4.1方案拟定根据坝址地形地质条件和洪水特点,导流洞洞径应尽可能小,以利于减小工程施工难度、降低工程造价、缩短施工工期。本阶段拟定两个方案进行比较。方案一:断面尺寸10×13m(宽×高)导流隧洞布置在右岸,全长289.0m,断面为城门洞型,进口底板高程409.6m,出口底板高程409.0m,纵坡2‰。上游围堰堰顶高程434.7m,下游围堰堰顶高程415.13m。汛期由坝体拦洪度汛,度汛标准为全年50年一遇,经调洪演算(考虑溢洪道参与泄洪),坝前最高水位为460.53m,拦洪库容0.776亿m3,坝体拦洪高程468.0m。水力学计算成果见表3-5。表3-5方案一水力学计算成果表项目单位枯水期汛期备注设计标准时段10月~次年4月全年全年洪水重现期年1050100洪峰流量M3/s175064107110泄洪建筑物泄流方式导流隧洞当上游水位超过450.0m时,溢洪道参与泄洪过水断面10×13m(宽×高)进口高程m409.6出口高程m409.0洞长m294.0泄洪指标下泄流量M3/s163057106420拦洪库容亿m30.1530.7760.825上游水位m433.70460.53461.84平均流速M/s13.4522.1522.48方案二:断面尺寸11×14m(宽×高)导流隧洞布置在右岸,全长293.0m断面为城门洞型,进口底板高程409.6m,出口底板高程409.0m,纵坡2‰。上游围堰堰顶高程431.6m,下游围堰堰顶高程415.3m。汛期由坝体拦洪度汛,度汛标准为全年50年一遇,经调洪演算(考虑溢洪道参与泄洪),拦洪水位为459.25m,拦洪库容0.731亿m3,坝体拦洪高程468.0m。水力计算成果见表3-6。表3.6方案二水力学计算成果表项目单位枯水期汛期备注设计标准时段10月~次年4月全年全年洪水重现期年1050100洪峰流量m3/s175064107110泄洪建筑物泄流方式导流隧洞当上游水位超过450.0m时,溢洪道参与泄洪过水断面11×14m(宽×高)进口高程M409.56出口高程M409.0洞长M298.0泄洪指标下泄流量m3/s170056506350拦洪库容亿m30.1270.7310.783上游水位M430.60459.25460.71平均流速m/s11.9822.0922.353.4.2方案选择两方案均要求一个枯水期完成大坝468.0m高程以下工程施工,完成面板混凝土浇筑,施工强度没有根本区别。方案一导流工程投资较方案二省189万元。进一步缩小导流洞洞径,必将增加上游围堰高度,布置比较困难,并且围堰填筑工程量太大,已接近大坝填筑量的一半,明显不合理。多方面综合考虑,导流洞洞径选用方案一:10×13m(宽×高)。两方案工程量及投资比较见表3-7。表3.7导流洞洞径方案工程量及投资比较表项目单位方案一方案二开挖覆盖层开挖万m33.763.83石方明挖万m35.645.74石方洞挖万m35.175.97填筑粘土填筑万m30.590.49土石填筑万m330.2326.72混凝土常规混凝土m327053366衬砌混凝土m31454715698封堵混凝土m318022296喷护混凝土m3948995钢筋t747819钢材t193232回填灌浆m247135099投资万元264728363.5导流建筑物设计导流建筑物由导流隧洞和围堰两部分组成。导流水力学指标及导流工程量分别见表3-8和表3-9。表3.8主要水力学指标表导流阶段导流标准泄水建筑物上游水位(m)基坑水位(m)下游水位(m)洞内最大流速(m/s)备注截流10月份平均流量Q10%=190m3/s隧洞415.08—410.194.99初期导流时段10月1日~4月30日Q10%=1750m3/s隧洞433.70397.041
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