水利枢纽工程 投标方案（技术方案）

水利枢纽工程投标方案（技术方案）投标方案投标人名称：****有限责任公司地址：****号二楼联系人：****投标日期：****报告说明声明：本文内容信息来源于公开渠道，对文中内容的准确性、完整性、及时性或可靠性不作任何保证。本文内容仅供参考与学习交流使用，不构成相关领域的建议和依据. 4 4 4 5 6 6 6 6 8 9 9 1.3.2.气象 2.1.导流 2.1.1.导流标准 2 2.2.1.大坝施工导流方式 2.2.2.导流建筑物布置 2.3.1.一期导流建筑物 2.3.2.二期导流建筑物 2.3.3.施工截流 2.3.4.一期截流 2.4.二期截流 422.4.1.二期截流的水力计算 2.4.2.三曲线法计算龙口流速 3.1.初期性排水 503.1.1.经常性排水 3.1.2.封堵蓄水 3.2.1.土石坝渡汛 3.2.2.调洪演算 3.2.3.厂房渡汛 33.2.4.排冰措施 3.3.导流工程的施工 3.3.1.土石围堰的施工 3.3.2.主体工程施工 3.3.3.主坝的填筑 3.3.4.混凝土浇筑 3.3.5.基础处理 3.4.施工交通 3.4.1.对外交通 3.4.2.场内交通运输 4.1.2.系统的布置 4.1.3.拌和设备选择 4.1.4.水泥系统 4.1.5.沥青混凝土拌和系统 4.2.施工总进度 4.2.1.施工总进度编制依据 4.2.2.施工分期 4.2.3.导流工程工期安排 4第一章水利枢纽施工组织设计xx水利枢纽位于xx省与xx自治区交界的嫩江干流上，经xx、Xx、吉林三省(自治区),在xx省肇源县三岔河汇入松花江，干流全长1370Km,流域面积29.7万Km2。枢纽坝址以上控制流域面积6.64万Km2,占嫩江流域总面积的22.4%,多年平均径流量104.7亿m3,占嫩江流域的45.7%。镇，公路里程189km,但大部分路等级低，需经改(扩)建后5山台地，台面宽约1——1.5m,高程195——228m,比高10程184——187m,比高2——5m,因此坝址区左右岸地形比电站厂房及灌溉输水洞(管)等建筑物组成。工程等别为一泄洪建筑物为开敞岸坡式溢洪道，布置在右岸白土山台地上，长875.5m,宽166.0m,设11个泄流孔，单孔宽12m。6表1.1-1主要建筑物尺寸图(1)拦河坝(2)泄洪建筑物主石坝溢7坝坝顶高程(m):221.00最大坝高(m):41.50坝顶长度(m):1807.31型式：岸坡溢洪道堰顶高程199.80孔数一孔宽(孔—m):11消能方式：底流消能坝型：粘土心墙土石坝坝顶高程(m):221.00最大坝高(m):23.00坝顶长度(m):5372.69(3)电站(4)灌溉建筑物房型式：河床式m):149.00×26.10×装机容量(台×MW):4×左岸灌溉管型式：有压隧洞孔数一尺寸(孔—m):1洞长(m):178.10开关站型式：户外中式尺寸(长×宽m)62×73左岸灌溉洞型式：有压隧洞孔数一尺寸(孔—m):1洞长(m):732.08据施工总进度安排导流底孔于第五年4月10日下闸，水库开始蓄水，同年5月15日首台机组开始发电运行。因8率计算，4月份要求水库放流2.28m3/s,5月份放流滩地有储量丰富的砂石料，且大都分布在距坝址1——5km9总含盐量硫酸根离子含量值氯离子含量硬度总碱度固形物含碳酸溶出性钙钠型水侵蚀(1)供电经调查xx镇现有110kv变电站位于尼查公路南侧讷河市东3km处，距离坝址约40km,二克浅镇没有110kv电拟从xx镇110kv变电站接引。分布相一致，年径流主要集中在6——9月份，占全年径流总量的70%左右。——8月份，约占83.7%,其中7月份最多，占60%,6月份和9月份也有暴雨发生，但为数较少，约占16.5%。暴雨的水过程一般长达30多天，主要集中在15天内。水量的50%以上，冬季降水很少，仅占多年的5%以下。1日——4月30日；汛前期，即5月1日——6月20日；大汛期，即6月21日——9月30日；汛后期，即10月1日一—10月31日；枯水期，即11月1日——次年3月31日。表1.2-1施工期各时段不同重现期洪峰流量成果表分期时间P=0.5%春汛汛前大汛汛后枯水期表1.2-2坝址下游300m处水位流量关系表水位(m)流量水位(m)流量水位(m)流量般出现在8月下旬到9月上旬，终霜期一般在5月中旬流域初雪一般在9月下旬至10月上旬，终雪一般在4月在10～11月，开始融结时间一般在6～7月，多年平均月旬四月上中下五月上中下六月上中下七月上中下续表1.2-3施工期月、旬平均流量成果表(1951~月旬八日上中下九月上中下十月上中下十一月上中下xx坝址河段一般在10月下旬开始气温转负，出现流冰，持续时间为14～16天；11月中旬开始封江，稳在4月末流冰结束。该河段冰特征情值见表1.2-5和表1.2-5xx站冰情特征统计表封冻期(天)流冰期封江期开江期(米) ×宽)开江形式(天)(天)历年最大(早)武开武开江约占统计年份的历年最小(晚)434多年平均4表1.2-6阿彦浅站冰情特征统计表封冻期(天)流冰期封江期开江期(米) ×宽)(天)(天)历年最大(早)1江武江武开约占统计年份的历年最小(晚)234多年平均4高程183.66m,水深约1～3m。河谷中分布有岛状心滩，地形平坦，地面高程185~深切河谷和左右两侧掩埋基座阶地基岩以花岗闪长岩导流设计流量的大小，取决于导流设计的洪水频率标研究报告(增补本)(以下简称《可研报告》)审查意见及中国国际工程咨询公司组织专家组对《可研报安排的主坝段一期土石围堰仅渡一个汛期且并未处在关键流建筑物的设计洪水标准确定为大汛10年重现期洪水，相孔只使用一个枯水期，枯水期10年和20年重现期流量分别为846m3/s和408m3/s,而二期截流围堰安排在汛后10月中大于枯水期10年和20年重现期流量，因此二期导流建筑物临时底孔导流。进度安排一期围堰9月初开始填筑，9月底报告》评估意见，截流时段采用9月下旬5年重现期旬平均期截流标准选择依据相同，采用10月中旬5年重现期旬平施工期临时渡汛洪水标准应大于100年重现期。根据本工程具体情况的河流水文特性，可研阶段设计时选用100年重现一期导流期间，坝体渡汛洪水标准为100年重现期，因此本设计阶段确定一期导流坝体拦洪渡汛标准仍为大汛100年重导流由溢洪道渲泄春汛洪水。此时坝前拦洪库容远大于1.0时选用200年重现期渡汛标准。并且《可研报告》的审查及间坝体施工期临时渡汛标准仍为春汛期200年重现期洪水，1)根据坝址自然条件(地形、地质、水文等)及水工2)选定的导流方式应使整个枢纽施工进度最快、造价4)尽可能满足施工期国民经济各部门的综合要求，如施。有时，为了尽量利用较小的过水断面而增大泄流能力，段宽度的60%;坝高70m以上，底孔宽度应小于坝段宽的50%。早期工程的底孔，通常均布置在每个坝段内，结构计及绝大部分坝体的施工，围护长度约1575m,占主坝总长的设计的导流明渠为平底坡明渠，渠底宽有150m、190m和240m三个可选方案，渠底高程182.00m。明渠布置在左岸滩地上，左岸滩地地面高程一般在186.00m,在天然状态下受汛期常遇洪水(5年重现期以下洪水)影响小，因此明另外左岸滩地上砂砾石层覆盖较薄(6～9m),明渠段坝工程可一并同明渠开挖和防护工程安排在施工准备期内完装间下部，共设2个8×8的方型底孔，导流底孔进口底板高程为181.00m,出口底板高程为176.65m。a)上下游围堰围堰填筑料主要是利用导流明渠开挖的中砂和砂砾石混和料，截流戗堤为堆石。设计围堰边坡为1:2.5,堰顶宽的堰顶高程分别为191.57m和187.70m,最大堰高分别为古嫩江深切河谷，埋藏谷宽约1270m,上覆砂砾石层厚30~310m,上覆砂砾石层厚6～9m,右侧基座阶地宽220m,上覆砂砾石层厚3～6m。砂砾石层为强透水层，渗透系数K=10~渗处理。经比较厂房围堰基础(自截流戗堤顶开始)采用高据基础防渗流量和基坑排水能力，经技术和经济比较后确土石坝基础层填筑时段的5年重现期洪水流量进行渗流量计算，计算结果见表2.1-1。经分析确定上、下游围堰基础防渗深度为10m。土石主坝围堰基础防渗型式，则根据坝址处表2.1-1渗流量表防渗深度(m)渗流量(m³/s)85b)导流明渠安排明渠需渡过3个汛期和3个春季流冰期，而且明渠段坝式等不仅要满足渲泄导流设计洪水的冲刷和避免春季流冰182.00m,左侧边坡1:2.0,右侧边坡1:2.5。导流明渠设计洪水标准为大汛10年重现期，相应流量为4880m³/s,渡汛洪水标准为大汛100年重现期，相应流量为9880m³/s。算和导流模型试验确定，上游自一期围堰坡脚以上50m,采用50cm厚铅丝笼作防护，左侧与左岸岸坡相连接至190.48m437.50m。坝体明渠段渠底、两侧边坡以及下游围堰堰脚以下400m的扇形范围内采用1.0m厚钢筋石笼作防护。下游防石笼下部均设30cm厚碎石垫层。渠底高程为182.00m来进行水利计算。对上述3个方案综合分析(结合其工程造价)结果见表2.2-1。已知坝址处河段春季平均最大流冰块长113m,宽55m,对渠底宽240m方案在第五年春汛之前实现春汛洪水标准要求。对渠底宽190m和150m方案，春季排冰均需采取破冰措施，抢缺口坝体的力学条件分析，150m方案较190m方案明渠内水流流速大，安全运行的可靠度较低，经综合分析后选择渠底宽190m方表2.2-1明渠底高程182.00m不同渠底宽度情况比较表渠底宽度(m)排冰情况破冰破冰不破冰上游围堰高程由上表可知，底宽150m与底宽190所得的上游围堰高度相差0.91m,而底宽190m与240m所得的上游围堰高度相差0.71m。它们之间相差不大，故需计算工程造价来进行经济性比较。比较成果如下表2.2-2。对明渠水面曲线的计算本次设计采用分段累计法：其计算公式如下：底宽(m)明渠造价(万上游围堰造价(万元)纵向围堰造价(万元)下游围堰造价(万元)总造价(万元)表2.2-3明渠上游水位与上下游围堰高程计Qbhniy20位h上高上游水位上游围堰高程Hu下游围堰高程H下流量水位砂砾石层厚6～9m,为强透水层。二期导流设计洪水标准时，上游水位为189.00m,下游水位为184.03m,因此为保证主坝坝体在旱地施工(明渠底高程为182.00m),围堰基础亦作防渗处理。设计考虑二期围堰满足厂房安装间的布置要求。安装间共设置了两个坝段，长度分别为25m和21.5m,考虑到底孔水流流态因程为173.50m,上层房间的底板高程为186.79m,因此底孔宜在上述两个高程(高差为13.29m)之间布置。经水力学计算，共需布置2个8×8m底孔，并集中布上水平段长11.37m,陡坡段长17.26m,下水平段长底孔进口图(单位：米)本工程导流底孔的设计流量为534m3/s,相应导流洞出口水位183.51m,而出口底板高程为176.65m,孔顶为T0——上游水面与隧洞出口底板高hp——隧洞出口断面水流的平均单进口水深进口水深Q=534m³/s,此时上游水深为189.22m,所以上游围堰高程为本工程施工采用两期导流，一期为190m宽明渠过流，二期为2个8×8m的临时底孔过流。因此本工程施工导流需截流方式选用立堵(河道不宽、流量不大)。全面兼顾这些要求，尽量使截流对河道综合利用的影响较月初开始填筑，10月中旬截流闭气。截流标准采用10月中流最终落差为4.27m,龙口最大抛石粒径为1.15m。由上式可知，抛投块体的粒径与抗冲流速的平方成正截流的水力计算中龙口流速的确定一般有图解法和三(一)龙口流速V与上下游落差Z的关系流流速V1。如图一所示，C—C断面落差与下游落差Z相同，则C—C断面淹没流流速为：式中φ——流速系数，φ=0.85~0Z——下游落差。2、梯形断面非淹没流则上式可写为式中ZC——C—C断面临界落差；H——上游水头(护底顶部高程以上);Y——相对临界落差的平方根，按下式计算：式中α——C—C断面动能修正系数。常取=1.0;Q——龙口流量，按(2)式或(2—1)史计算；n——戗堤端部边坡系数。其余符号同前。3、三角形断面非淹没流由(5)～(8)式可绘制V~Z曲线(图三)。由(5)式可绘淹没流V~Z线(曲线1)。由(6)和(7)式，可绘梯形断面非淹没流V~Z线(曲线2)。由(8)式可绘实现断面非淹没流V~Z线(曲线3)。显然，曲线1是一条上升曲线，曲线3是一条下降曲线，曲线2是先上升而后下降。这是由于y随Z的增加而减小[对于矩形断面，;对于三随着戗堤进占到三角形断面(Z增加),y将减小到三条曲线有三种组合方式：当三条曲线相交于一点时 (图三a),最大流速Vmax出现在三角形断面刚形成时；当点为曲线1和曲线3的交点),Vmax出现在梯形断面(图三b);当曲线在A点之上时，Vmax出现在三角形断面形成之后(图三c)。图三最大流速出现规律(二)龙口宽度B与V和Z的关系梯形断面淹没流。由图四a所示，由集合关系和水力学关系可知图四龙口宽度计算草图式中HB——护底以上戗堤高度，其余符号同前。形断面非淹没流(图四b)B=b+2nHg式中b——龙口底部宽度。按下式计算：三角形断面淹没流(图四c)三角形断面非淹没流(图四d)B=2n[Hp-(h,+Z-H)]设曲线1和曲线2的交点为A,相应的落差为ZA,曲线2和曲线3的交点为B,相应的落差为ZB,曲线1和曲线3的交点为C,相应的落差为ZC。A点称为梯形断面淹没分界点，C点称为三角形断面淹没分界点，B点称为非淹没流梯形断面与三角形断面分界点。由图三我们可以看当ZB>ZC时，Vmax出现在梯形断面，流速过程线为V3计算。当ZB≤ZC时，Vmax出现在三角形断面刚形成时或三角形断面形成之后，流速过程线为OCD,OC段按V1计算，CD段按V3计算，此种情况下不需计算V2。下面来讨论ZB和ZC的计算方法。令V2=V3,则有对于三角形断面，代入上式可(13)式中Q为龙口流量；按(2)或(2—1)式计算，并转化为Z的函数，则由(13)式可求出ZB。令V1=V3,则有：(14)式可求出ZC。求出，或作曲线1和曲线2,其相交点可求出ZA。此外，当Vmax出现在三角形断面形成之后，还需求出淹没流时梯形与三角形断面分界点，此时可由图四看出由(15—1)式和(2)式联立求解，即为淹没流时三角形断面刚形成时的落差。(四)计算步骤将已知的泄流水位关系Qd~△H上(上游水位)转化为Z=△H上+△H下(下游水位);有(2—1)式或(2)式绘龙口流量与下游落差Q~Z关3、(13)和(14)式计算ZB和ZC4、当ZB>Ze时，由(5)～(8)式计算V1、V2和当ZB≤ZC时，由(5)和(8)式计算V1和V3。5、流态由(9)～(12)式按相应流态计算B值。表3.1-1抛石粒径计算结果表龙口宽度(m)抛石粒径(m)第三章基坑排水基坑排水工作按排水时间及性质，可分为：初期性排水和经常性排水。3.1.初期性排水初期排水指基坑开挖前的初期排水。包括基坑积水，围堰堰身和地基及岸坡渗水、围堰接头漏水、降雨汇水等。初期排水时间：大型基坑一般可采用5～7d;中型基坑不超过3～5d。控制水位下降速度为1～1.5m/昼夜。本次设计的基坑属于中型基坑，要求在五天内抽完水。排水时间在枯水期，降雨可以不考虑。排水流量的估算：见《施工组织管理》P88,公式包括了渗水。经计算Q=349734.129m3/s。选择抽水设备时需考虑备用系数20%,如下：3.1.1.经常性排水经常性排水指基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水，包括围堰和基坑渗水、降水，地基岩石冲洗与混凝土经常性排水应分别计算围堰和基础在设计水头的渗流本次设计中采用最大日降雨量为30mm,同时忽略施工排水流量Q=3769.448m3/s。选择抽水设备时需考虑备用系数20%,如下：12sh—9A型水泵(2台)10sh—P型水泵(2台)8sh—13型水泵(3台)基坑排水计算结果如表2.4.1:表2.4.1基坑排水选用设备表分项分类设备型号台数备注初期性排水12sh—PA型水泵10sh—P型水泵22干8sh—13型水泵3经常性排水12sh—9A型水泵10sh—P型水泵8sh—13型水泵223半天排干水时间初定为第五年4月10日。下闸的设计流量按《规范》选择4月中旬5年重现期的平均流量为359m³/s。由于底孔式中k——安全系数，通常取1.1～1.3;207.00m,第二孔为213.65m求得；A、x——分别为堵头断面面积、周长；v——为混凝土容重，这里取2.4t/m3;f——混凝土与岩石的摩擦系数，一般为0.4～0.65取c——混凝土与岩石接触面的抗剪断凝聚力，一般为5~20,取10。算得Lmin1=5.0m堵头的施工中应注意：为了设置混凝土堵头，在底孔形成时应预留键槽，以保证堵头有足够的抗剪强度；混凝土堵头应分段施工，分段长度以10～15m为宜；堵头内应埋置冷却水管与灌浆管，必要时灌浆及冷却混混凝土浇筑受到围岩的约束大，一般浇筑层不超过5.2下闸蓄水下闸的顺序是第一孔先下，下闸完毕后，再下第二孔。第一孔闸门下闸时的水位为187.13m;第二孔闸门下闸时的水位为190.96m,下闸后24小时水位为191.45m。防洪发电的死水位为195m,此时库容为4.8753×108m2。经计算可知，若从5月4日开始蓄水，在5月15日库容可达4.886404×108m2。大致等于发电时的必需库容。因此在5月4日12时开始下闸蓄水，历时11天12小时，可3.2.防洪渡汛与排冰措施3.2.1.土石坝渡汛土石坝渡汛标准及调洪演算——一期导流期间渡汛：施工进度安排工程施工至第三年汛前坝体填筑高程高于围堰顶高程，坝体施工应采取临时防洪渡汛措施。渡汛标准采用大汛100年重现期洪水。——二期导流期间渡汛：第五年4月初(4月10日)导流底孔下闸，水库开始蓄水。此时工程施工处在春汛期时段，溢洪道已具备设计泄流能力，坝体缺口段施工(非缺口段坝体已施工至近坝顶高程),应满足施工运用阶段大坝渡春汛期洪水标准要求。渡汛设计标准采用春汛期200年重现期洪水，校核洪水采用春汛期500年重现期洪水，相应流量分别为4400m³/s和5220m³/s。渡汛标准洪水全部由溢洪道渲泄，经调查计算，渡汛设计洪水标准情况，上游坝前水位为205.32m。校核洪水标准情况，上游坝前水位为206.02m。因此坝体缺口段必须在春汛期之前，填筑至207.82m,以满足防洪渡汛要求。3.2.2.调洪演算本次设计仅对一期导流期间渡汛进行调洪演算。(1)根据已知的入库洪水过程线、水库水位容积=f₁(Z),a点代表Z,ab就等于(v₁/△t-q₁/2),ac就应等于Q+(v₁/△t-q₁/2),按公式，即等于(v₂/△t+q₂/2)。(3)从c点作垂线交曲线B于d点。过d点作水(4)de交曲线C于f点，过f点作垂线交q坐标轴于g点。因曲线q=f₃(Z),e点代表Z₂,于是ef应是q₂,(6)将e点代表的Z₂值作为第二时段的Z₁值，按经调洪计算(见计算书),上游坝前水位为192.55m,坝——一期导流渡汛：第三年汛期到来之前主坝已填筑和189.60m高程，子堰高度分别为2.43m和2.50m,顶宽分——二期导流渡汛：二期导流渡汛是在第五年的春汛持续14～16天，春季流冰一般持续10天左右。秋季流冰尺大1.60m,多年平均1.22m。因此工程一、二期导流期间应一期采用明渠导流，设计明渠底宽190m,需渡过3个高程为182.00m,开挖最低高程为180.70m,由于明渠基础主坝的坝型为沥青混凝土心墙土石坝，坝顶全长200m高程以上为0.50m。主坝最大坝高为41.50m,坝基土石方开挖总量为46.37×104m³,土石方填筑总量为565.18×范围为192.00m和217.00m高程之间，干砌石厚度为垫层厚度为0.4m,下游坝面的护坡范围为191.50m高程至坝25cm,垫层填筑应与主坝坝壳填筑同时进行。碎石取自聚宝坝体上游坝面217.00m高程至坝顶采用0.85×0.85×0.85m的混凝土预制块护坡。其下部顺序为0.7厚抛石护理和1.24m厚碎石垫层。渣采用3m3挖掘机挖装20t自卸汽车运至坝上，88KW推土混凝土预制块单块重1.0t,由布置在右岸的混凝土预制件厂预制。采用5t汽车吊装20t自卸汽车运输至坝面，5t汽砂砾石占40%,利用天然砂砾石筛分厂弃料。碎石占60%,爆破后石渣采用3m3挖掘机挖装20t自卸汽车运输上坝，混凝土心墙防渗，心墙的厚度在200m高程以下为0.7m,主坝明渠段坝体防渗型式为浇筑式沥青混凝土心墙防沥青混凝土由右岸移设至左岸的沥青混凝土拌和系统供应。翼墙混凝土。采用10t自卸汽车自右岸混凝土拌和系统运输混凝土至浇筑地点，转W—4型履带式起重机(布置在厂房安装间下游侧)吊3m3混凝土罐入仓，振捣器振捣。主坝基础地层为20～40m厚的砂砾石层，采用0.8m厚现浇混凝土防渗墙作防渗，另在墙体内埋设帷幕灌浆用钢防渗墙底部基岩主要为花岗闪长岩，基岩面至岩面下2～20m为中等透水带，采用一排帷幕灌浆作防渗。选择150游坝脚分别设置了15排振冲砂卵砾石桩。桩深6和9m,桩距2.0m,桩径25cm。采用振实管设备插进砂层中，一边冲尔与加格达奇之间的富(裕)～嫩(江)线上。炭、油料、生活物资及其它物资可在讷河市或xx镇就近购输等。场内交通公路总里程为52.0km,永久三级公路为12.0为沟通两岸联系，在主坝下游约2.5km处拟兴建一座800m洪水标准为天然情况下大汛洪水重现期100年，相应流量为4.1.混凝土拌和系统4.1.1.概述xx水利枢纽工程混凝土总量为89.695×104m³(包括混凝土防渗墙),其中临时工程1.00×104m³,混凝土的最大级配为四级配，日平均高峰浇筑强度为2444m³/d,折算成小时高峰浇筑强度为183.3m³m³/h。混凝土拌和系统布置在距坝址下游溢洪道右侧约料高程为197.00m。级