土石坝施工组织设计样本

土石坝施工组织设计

一、工程概况

工程地处中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。后者的枢纽布置如图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。

溢洪道布置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。

引水式电站布置在右岸, 引水洞长525m, 直径7m, 厂房安装50MW机组两台。二、施工条件

( 一) 施工工期

主体工程工期暂定为4年, 准备, 开工, 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% 1860 1670 2440 3780 5530 8290 5060 7550 4840 2395 3065 2070 8290

2% 1680 1330 2190 3300 4920 7460 4350 6350 3840 2020 2500 1780 7460

3% 1500 1140 1920 2800 3250 6150 3380 4740 3350 1540 1770 1195 6150

4% 930 940 1250 2700 4990 2660 3390 2710 1160 1230 823 4990

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, 使其洪水特征等于频率计算解得的设计值, 即以为所有的过程线是待求的设计洪水过程线。

放大方法主要是: 同倍比同频率

2、各时段设计流量

表2 单位: m3/s

时段1% 2% 5% 10% 20%

9.1-3.31 4740 4190 3450 2870 2260

9.1-4.30 5000 4460 3740 3160 2510

10.1-4.30 4620 3550 2950 2460 1950

11.1-3.31 3020 2660 2180 1810 1410

11.1-4.30 4020 3560 2940 2450 1920

8.15-5.15 5150 4570 3880 3320 2740

3、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% 19.8 80 71.8 86.3 122.5 277 134.8 92.8 73.7 91.7

23.9 27.6 89.8

丰1% 28 75.4 89.9 134 489 529 276 103 182 91.8 40.7 32.7 172.6

枯80% 11.5 13.9 61 81.7 114 163 102.4 88.9 72.9 71.8 17

15.3 67.8

4、设计洪水过程线

见图A

5、坝址水位流量关系曲线

见图B

6、水库水位与库容关系曲线

见图C

7、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

<5mm 5 8 8 6 9 6 5 6 7 5 5 3 73

5-10 3 3 3 3 2 2 2 4 1 2 3 3 31

10-30 3 4 4 5 6 5 3 2 4 2 1 1 40

>30 1 0 1 1 3 2 2 1 2 1 0 0 14

合计12 15 16 15 20 15 12 18 14 10 9 7 158

8、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0 0 0 0 0 3 10 4 1 0 0 0

<0度12 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5

<-5度 5 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

<-20度0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

( 四) 施工力量及施工设备

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) 导流工程规划布置

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, 并进行平立面布置;

2、汛期大坝( 或) 围堰拦洪校核;

3、围堰形式、主要尺寸布置。

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;