大型水电站大坝开挖工程施工组织设计

第一章概述

第一章概述

1.1 工程概况

xxx水电站位于贵州省余庆县xxx口上游1.5km的xx上，上游距xxx水电站137km，下游距河口涪陵455km，控制流域面积43250km2，多年平均径流量226亿m3。工程开发的主要任务是发电，兼顾航运、防洪及其他综合利用。水库总库容64.51亿m3，调节库容31.54亿m3，正常蓄水位630m。电站装机容量3000MW，保证出力751.8MW，年发电量96.67亿kw·h，是贵州省和xxx干流最大的水电电源点。

xxx水电站属Ⅰ等工程，大坝、泄洪建筑物、电站厂房等主要建筑物为Ⅰ级建筑物，次要建筑物为3级建筑物。

枢纽由大坝、泄洪消能建筑物、电站厂房、航运及导流建筑物等组成。河床布置混凝土双曲拱坝，坝身表、中孔泄洪，坝下水垫塘消能；左岸布置泄洪洞作为辅助坝身泄洪的通道，并预留通航运建筑物和布置两条导流洞；右岸布置引水式地下发电厂房系统及一条导流洞，坝基防渗采用灌浆帷幕。拦河大坝采用混凝土抛物线型双曲拱坝，坝顶高程640.50m，河床建基面高程408.00m，最大坝高232.5m。

坝后设水垫塘和二道坝，水垫塘采用平底板封闭抽排方案。水垫塘净长约304m，底宽70m，断面型式为复式梯形断面。二道坝由下游RCC围堰部分拆除形成，顶高程441.00m，底高程408.00m，最大坝高33m，二道坝下游设置长约80m的防冲护坦。

泄洪洞布置于左岸，采用短有压进水口接明流隧洞型式，进口底高程590.00m，控制断面孔尺寸为11m×12m，泄洪洞为无压洞，洞线为直线，全长574m，出口采用挑流消能型式，预挖冲坑位于左岸1#、2#导流洞出口明渠处。

引水式地下厂房系统布置于右岸，由进水口、引水隧洞、主厂房、主变洞、尾水隧洞、调压室、尾水出口及开关站等组成，电站装机5×600MW。

上游RCC围堰、下游混凝土围堰为Ⅳ级临时建筑物，上游RCC围堰为三心圆拱围堰，堰顶高程488.50m，顶宽6m，下游混凝土围堰为重力围堰（结合二道坝），堰顶高程464.60m，顶宽8m．

大坝开挖边坡由两岸上游侧边坡、下游侧边坡及两岸拱端边坡组成。

左岸上游边坡在高程435.00m以上边坡走向NE81˚~86˚，边坡走向与岩层走向交角分别为41˚~46˚、46˚~51˚，为斜交逆向坡，边坡总体稳定条件较好。高程480.00m~540.00m 高程之间为垂直边坡，其他部位边坡单级坡比在1:0.1~l:0.2之间，开挖边坡每15m高设

左岸拱端开挖边坡走向339˚，岩层走向40˚~43˚，边坡走向与岩层走向交角为61˚~64˚，为横向坡，开挖边坡高度约50m，设计开挖边坡坡比为1﹕0.3，在高程640.00m~685.00m高程之间，每15m高设—级3m宽马道。

左岸下游边坡岩层走向35˚~40˚，边坡走向NE2˚~15˚。边坡走向与岩层走向交角较小，为顺向坡与斜交顺向坡，设计开挖边坡坡比为1﹕0.2~1﹕0.88，每15m高设一级3m宽马道。

右岸上游边坡在拱座高程445.00m以下拱间槽边坡走向正北，岩层走向35˚~40˚，与边坡走向交角35˚~40˚,为斜交逆向坡；在高程445.00m以上边坡走向335˚，岩层走向35˚~40˚；575m高程拱座以上岩层走向40˚~45˚，边坡走向与岩层走向交角为65˚~70˚,为横向坡，边坡总体稳定条件较好。高程480.00m~570.00m之间为垂直边坡，其他边坡单级坡比1﹕0.1~1﹕0.2，每15m高设一级宽3m的马道，在高程640.00m处设宽20m的平台与厂房进水口相应平台相接。

右岸拱端开挖边坡走向NE80˚，岩层走向40˚~45˚，边坡走向与岩层走向交角为35˚~40˚为斜交顺向坡，开挖边坡高度60~100m，边坡单级坡比1﹕0.4，每15m高设一级3m宽马道。

右岸下游边坡边坡走向NE50˚，575m拱座以下岩层走向35˚~40˚，与边坡走向交角10˚~15˚为顺向坡；575m拱座以上岩层走向40˚~45˚与边坡走向交角5˚~10˚，为顺向坡。设计开挖边坡坡比为1﹕0.22~1﹕0.59，每15m高设一级3m宽马道。

水垫塘峡谷段两岸岸坡走向与岩层走向近于垂直，岩层走向与坡向交角较大，为横向坡，岸坡总体稳定条件好。岸坡卸荷影响带宽度较大，局部地段可达30~40m，边坡高度120m~160m，右岸边坡开挖高度普遍比左岸小。左岸高程550.00m处设一级8.5m 宽马道，高程550.00m~570.00m之间设计边坡坡比1﹕0.15，高程540.00m~550.00m之间为垂直边坡，其他部位设计开挖边坡坡比为1﹕0.2，每15m高设一级3m宽马道。右岸高程525.00m处设一级6m宽马道，高程510.00m~525.00m之间为垂直边坡，其他部位设计开挖边坡坡比为1﹕0.2，每15m高设一级3m宽马道。

水垫塘宽谷段自然坡体较缓，坡度30˚~40˚，岩层走向35˚~40˚。左岸高程510.00m 以下开挖边坡及右岸开挖边坡走向为299˚，左岸高程510.00m以上开挖边坡走向为311˚，与岩层走向的交角均大于60˚，为横向坡，设计开挖边坡为1﹕1.25，左右两岸分别在高程479.00m、495.00m、510.00m处设有马道。

泄洪洞出口段一期开挖边坡高约70m，洞脸边坡为逆向坡，边坡单级坡比1﹕0.2，

侧向边坡设计单级坡比为1﹕1~1﹕1.2。边坡每15m高设一级3m宽马道。

各边坡采用喷锚支护，局部用预应力锚索加固，并设有系统排水孔及坡面、坡顶排水措施，以保证边坡的稳定，具体支护型式：坡面主要采用挂网喷混凝土的型式进行坡面保护，喷层厚度10cm；锚杆采用系统锚杆加锁口锚杆，对地质条件较差的部位，采用预应力锚索进行加固；排水分坡面排水与坡内排水：坡面排水采用在马道内侧设置排水沟，在边坡开口线外侧设置截水沟，进行系统排水；坡内排水采用排水孔的型式。

电站进口位于右岸坝轴线上游，地形上总体为一向北（河床）倾斜的斜坡，西侧发育一条约NE40˚走向的浅切冲沟。进口边坡主要位于冲沟SE侧，地面高程460.00~820.00m。斜坡总体地形较顺直，中部P2w1-1层形成一相对高差约10m的小陡坎，斜坡SE侧P1m2层形成相对高差60~80m陡崖，陡崖平面总体呈NNW走向，与进口段隧洞轴线斜交；高程580.00m以上地形坡度32˚~35˚，以下地形稍陡，总体坡度40˚~52˚。

电站进水口引水渠最大开挖长度约98m，最大开挖宽度约150m，开挖高程562.25m 。进水塔建基面开挖宽度135m，长29m，开挖高程560.25m 。边坡由右边坡(西侧坡)、洞脸边坡、左边坡(东侧坡)等组成。边坡开挖型式分述如下：右边坡为逆向坡，最大开挖高度约100m，单级坡比1﹕0.3，每15m高设一级宽3m 的马道；

左边坡为顺向坡、横向坡，最大开挖高程590.00m，最大开挖高度30m，单级坡比1：0.5，每15m高设一级3m宽的马道；

洞脸边坡为横向坡，是高度最大的开挖边坡，最大开挖高度约150.0m，按其开挖高程大致可分为四部分：(1)590.00m高程以下为引水隧洞的进洞边坡，其开挖成陡坎型式；

(2)590.00m~635.00m高程，单级坡比1﹕0.4，每15m高设一级3m宽的马道；(3)635.00m 高程马道作为缆机料斗的装料平台，与640.00m高程的卸料平台采用陡坎连接；

(4)640.00m高程以上边坡，采用1﹕0.4~1﹕0.6、下陡上缓的开挖型式，单级坡高15m，每级设一级3m宽的马道。

640.00m高程的卸料平台，宽20m，右侧与13#公路、三叉口混凝土系统相连；左侧与右岸上坝公路相接。其混凝土工程，不包含本标段内。

进水口边坡采用喷锚支护、排水、局部加预应力锚索的支护型式，保证边坡的稳定，具体支护型式：坡面采用挂网喷混凝土的型式进行坡面保护，喷层厚度10cm；锚杆采用系统锚杆加锁口锚杆，对地质条件较差的部位，采用预应力锚索进行加固：排水分坡面排水与坡内排水：坡面排水采用在马道内侧与边坡开口线外侧设置截水沟的型式，进