水库大坝枢纽截流工程施工方案[优秀工程方案]

水库大坝枢纽工程
截流工程施工措施批准:
审核:
编制:
中国水利水电第八工程局有限公司
河头上水库工程大坝枢纽工程项目部
目录
1、概述
1.1工程概况 (1)
1.2水文 (1)
2、编制依据与规程 (4)
3、导(截)流前施工面貌 (4)
4、导流时段及导流方法 (5)
5、导游建筑物
5.1泄水建筑物 (6)
5.2上游围堰 (6)
5.3下游围堰 (6)
6、导截流施工方案
6.1大坝截流 (6)
6.2围堰施工 (8)
6.3基坑排水 (9)
7、施工期防洪与度汛 (8)
1.概述
1.1工程概况
河头上水库位于赫章县白果镇河头上村,所在河流为长江流域乌江水系六冲河上源右支后河支流前河的小支流上,距离县城10千米.
水库工程主要任务是承担赫章县城白果片区3.8 万居民生活用水,水库下游生态用水和下游河头上村、河口村2654 人、1000 头牲畜的人畜饮水问题.
水库正常蓄水位1702.00米,死水位1675.5米,水库总库容212.9万米³,正常水位以下库容192.8万米³,死库容20.1万米³,兴利库容172.7万米³,为多年调节水库,水库年总供水量235.6万米3(其中向白果片区供水226.2万米3,下游村庄供水9.4 万米3),下放生态用水36.9万米3.水库属于小(1)型水库,工程等别为四等,主要建筑物按4级设计;设计洪水标准为全年30年一遇,校核洪水标准为全年200年一遇.施工非汛期导流标准为(11月至次年4月)10年一遇,其流量为9.89米3/s,汛期导流标准为全年10年一遇,其相应流量59.3米3/s.
本工程为水库大坝枢纽工程.大坝枢纽工程主要工程项目包括:含1座最大坝高62.5米的碾压混凝土重力坝、大坝坝顶轴线长157.0米,坝顶开敞式溢洪道、坝内放空、引水取水管、取水口闸室、水库下游河道治理、库区内管道改造、输水管道、大坝观测系统、水情自动测报系统以及相应的水保、环保等工程组成.
本标段计划工期:28个月.
1.2水文
1.2.1流域概况
河头上水库位于赫章县西南面的白果镇河头上村,地理坐标为北纬27°
04’,东经104°39’,水库所在河流为长江流域乌江水系六冲河支流前河的
小支流公鸡寨河.
前河发源于赫章县城南面的铜楼上,河源高程2410米,由南向北,流经燕子洞、永康村、新民村、田坝村,在田坝村大石头组境内左岸接纳公鸡寨河,继续往北流经白果镇,穿过赫章县城区并在三岔口处汇入六冲河,汇口高程1490米,河长26千米,集水面积254.2千米2.
公鸡寨河发源于赫章县水塘堡乡哑巴山的公鸡寨,河流由西南向东北流,在赫丫处汇入前河,河长8.3千米,集水面积15.9千米2,河道坡降40‰.
河头上水库坝址位于赫章县白果河头上村上游约100米处,控制流域面积11.9千米2,河长5.88千米,河道坡降50.2‰.
1.2.2气象
赫章县属暖温春干夏湿气候,且有冬无严寒,夏无酷暑,四季不分明,冬长夏短,水汽一般,降水少等特点.
多年平均气温13.5℃,最冷月(1月)平均3.7℃,最热月(7月)平均21.6℃,极端最高气温37.1℃(1991年),极端最低气温-6.5℃(1991年).多年平均降雨量839.3米米,最高年降雨量1228.4米米(2008年),最低年降雨量604.3米米(2006年).多年平均日照时娄1301.7h,占可照时数33%.多年平均风速2.0米/s,最大风速20.0米/s.暴雨一般出现在5-9月,属于贵州省暴雨低值区.多年平均无霜期280d,最长达320d,最短180d.主要灾害性天气类型有冰雹、倒春寒、暴雨和寒潮等.
1.2.3径流
工程地点无水文站及雨量站,故采用降雨径流法进行计算.从图上查得坝址以上流域中心处面雨量p=900米米,径流系数a=0.45.公鸡寨水库引走一部分水量之后的河头上水库上坝址多年平径流 Q=0.116米3/s.
1.2.4洪水
1、设计暴雨
采用参证站赫章县气象站暴雨统计参数成果,列于表1.2-1.
表1.2-1 赫章县气象站年最大24h 设计暴雨成果表 单位:米米
2、坝址设计洪水
河头上水库所在流域无实测洪水资料,设计洪水采用雨洪法计算
,并结合历史洪水调查成果确定.根据《贵州省暴雨洪水计算手册》规定,采用“雨洪法”计算公式修订2式:当10≤F ＜25千米2时为:
Qp=0.234γ10.848·f 0.331·J 0.221·F 0.834·[CK P H 24]1.212
河头上水库各频率洪水采用区间设计洪水叠加公鸡寨水库各频率的调节下泄流量而得,成果见表1.2-2.
表1.2-2 河头上水库坝址设计洪水成果表
3、坝址分期洪水
根据本地区一般洪水特性,结合工程施工组织安排,拟定河头上水库坝址处的施工期分别为12~3月(4个月)、11~3月(5个月)和12~3月(5个月)、11~4月(6个月)共4个时期进行施工洪水分析.
统计赫章气象站1961~2006年共46年各施工期内的最大一日降雨资料换算H24=1.12H 日,并以P-Ⅲ型曲线适线,确定统计参数,坝址天然分期洪水计算按
雨洪法修订2式进行,坝址现状分期洪水采用区间与天然洪水比拟计算,成果见表1.2-3.
表1.2-3 河头上水库坝址现状分期设计洪水
2.编制依据与规范
(1)《赫章县河头上水工程大坝枢纽工程C1招标文件》技术部分;
(2)《水利水电工程施工组织设计手册》(中国水利水电版);
(3)《防洪标准》(GB50201―1994);
(4)《水利水电建设工程验收规程》(SL223―2008);
(5)《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004);
3.导(截)流前施工面貌
截至,本工程施工情况如下:
(1)大坝左、右岸坝肩已开挖至EL1660米、且EL1665米以上支护完成.
(2)右岸滑坡应急抢险工程施工完成.
(3)导流洞进出口开挖、锚喷支护、进出口及洞身混凝土等已施工完成,且单元工程已验收评定完成.
(4)上下游导流明渠已按设计要求施工完成且及时评定完成.
(5)上游围堰原河道水面以上部分土石方基础开挖完成,剩余为老河道下部含水层部分需截流后进一步下挖施工即可满足围堰填筑要求,截流后无水下施工项目.
(6)大坝进场道路已完工.
(7)混凝土拌和系统施工完成,且已投入使用、砂石加工系统已基本具备生产条件.
(8 )下游围堰横跨原道路钢栈桥已施工完成.
(9)场内临时道路、风水电等临时设施全部施工完成且已投入使用.
4.导流时段及导流方式
(1)导流时段
根据工程布置形式,工程区水文特点、坝址地形地质条件,本工程施工期间采用上下游围堰挡水,导流洞和导流明渠过流,围堰为汛期围堰.
(2)导流方式
根据枢纽布置特点、坝址地形地质条件和水文特征等,大坝施工导流采用断流围堰一次拦断河流,由于本工程导流设计为全年围堰,即初、后期圴采用导流洞+上下游导流明渠联合导流,基坑实现全年施工的导流方式.
(3)导流程序
根据招标文件和本标段总体施工进度计划,确定相应的导流程序:
本工程采用河床一次拦断,左岸导流隧洞+上下游导流明渠进行导流方式.今年枯期采用导流洞导流,上下游围堰挡水,明年汛期坝体临时断面挡水,导流洞过流,基坑全年施工的导流方式.
(4)导流要求
现大坝枢纽工程已基本具备截流要求:
(1)2017年 10 月 25 日,导流洞基本具备过流条件,满足大坝截流的要求,主要完成以下工作:①、洞身全断面衬砌砼施工完成;②、上下游导流明渠施工全部完成;③、洞身回填灌浆完成;④、进出口开挖支护全部完成.⑤、验收遗
留问题全部处理完成.
(2)大坝左右坝肩开挖至EL1660米.
(3)截流材料及设备、人员已准备就绪,围堰粘土料、石渣料在上游库区内选取.
5.导流建筑物
5.1泄水建筑物
本工程施工期导流隧洞,由进口段、上下游导流明渠、洞身段、出口段等组成.导流洞布置在大坝左岸,城门洞型,衬砌后尺寸为2.5米×2.75米(宽×高),顶拱为半圆,其中进口叠梁闸门段长4米、宽5.5米、高4.4米.上游导流明渠长28.3米,下游导流明渠长79.15米.洞身段长90.5米.隧洞进口底板高程EL1660.5米,隧洞出口底板高程EL1657.46米.水下部分已完工,并已通过验收.
5.2上游围堰
上游围堰采用土石填筑,堰顶宽度为4.0米,堰顶高程为1668.0米,上游坡比为1:1.5,下游坝坡为1:1.2,堰体建基面高程1657.6米,最大堰高9.4米,围堰顶轴线长75.0米.
5.3下游围堰
下游围堰采用土石填筑,堰顶宽度为4.0米,堰顶高程为1658.5米,上下游坡比均为1:1.5,堰体建基面高程1654.5米,最大堰高4米,围堰顶轴线长33.0米.上下游土石围堰的堰体设计采用顶宽为2.0米的粘土斜墙防渗,斜墙基础清到基岩,堰基做换填粘土截水墙防渗处理.
6.导截流施工方案
6.1大坝截流
6.1.1截流时间选择
根据工程实际进度计划,经和业主、监理共同商定及有关会议要求,本工程截流验收拟于进行,待截流验收完成后择机截流.
6.1.2截流流量选择
根据设计资料及现场实际情况,本工程上旬现场相应实际流量约Q=0.16米3/s.
6.1.3截流方式选择
根据现场现有交通条件,本工程截流方式采取从左右岸同时进占,龙口预留在原河床中间,预留截流龙口宽3米.
6.1.4截流材料
截流材料主要为粘土闭气料、石渣料及大块石压脚.
粘土料、石渣料均在库区内选取,大块石可从坝区开挖料中选取.
6.1.5截流施工
(1)截流施工道路
主要利用现有河床左右岸两条道路及下游横跨河道主要连接施工道路即可满足截流施工要求.
(2)施工程序
截流施工程序为:石渣料堆筑子堰将河道水流拦至上下游导流明渠→预留龙口基础挖至基岩→龙口填筑施工.
(3)截流时段安排
河床中预留3米宽龙口,预计于上旬龙口合拢.
(4)截流施工机械
截流所使用的主要机械设备如下表.
截流施工主要机械设备表
(5)截流劳动力配置计划表
劳动力配置表
6.2围堰施工
6.2.1施工内容
围堰施工包括上游围堰和下游围堰施工,主要有以下项目:围堰基础土石料的开挖,开挖至基岩;堰体粘土(芯墙布置复合土工布)、石渣料分层铺填施工;围堰上下游护坡压脚加固处理施工等.
6.2.2主要施工方法
围堰水上堰体填筑施工主要包括石渣料堰体及粘土斜墙等的施工.
堰体施工:
围堰填筑在戗堤完成后,采用压路机(20t)对堰体进行石碴填筑分层碾压,分层厚度 30厘米,碾压密实后再进行下层铺筑碾压.围堰左坝附近两边坡设置10米宽溢流面,溢流面采用C15砼挂网喷护(砼厚5厘米,钢筋采用Ф6@200).附上、下游围堰平面布置图及断面图.
截水墙施工:
堰体碾压填筑完成后,围堰上游迎水面浇筑1米宽C15砼截水墙,截水墙基础挖至原状土再进行砼浇筑,截水墙外露1米.
土工膜施工:
上游迎水面满铺土工膜至堰顶,施工工艺如下:
基础面整平土工膜铺设搭齐焊接缝焊接现场检查
修补再检回填土
铺设土工膜前,在堰体上游迎水面先铺设5厘米厚细沙,人工夯实后再铺设土工膜,土工膜铺设完成后,在已铺设好的土工膜上再铺设5厘米厚细沙人工夯实.在夯实的上游坡面上堆码砂袋至围顶.
6.3基坑排水
在坝基开挖线外设置排水沟和集水井,分别安装水泵,向上下游围堰外排水.
7.施工期防洪与度汛
(1)在汛期,成立专门的防洪领导组织机构和抗洪抢险队伍.根据水情预报资料,准备数量足够的防洪度汛物资.确保施工正常进行.
(2)施工期内,提出该年度度汛措施报告,上报监理工程师批准,并主动同有关防汛部门加强联系和协调,听取他们的意见,服从防汛部门的统一指挥.
(3)防汛期间加强施工区内冲沟、山洪和地下水的引排措施,加大水泵的抽排强度 ,尽量减小施工区内积水程度 ;加强上游围堰两岸坡渗漏巡查工作.
(4)在上游围堰右岸准备充足的块石和编织袋等防汛物资,以备发生超标洪水.汛前随时了解掌握水情情况,检查堰体渗流情况,针对出现的问题及时反馈并做好处理工作;
(5)确定基坑设备撤退和防汛物资运输重点线路,配备专用施工机械设备对场内道路进行维护,确保各道路的畅通,保证设备撤退和防洪度汛物资调配迅速.
(6)在雨季来临前,组织人员对排水设施进行集中检查,发现有运行不畅的部位,及时加以疏通.组织人员对大坝围堰进行渗漏和两岸边坡检查,发现有局部坍塌的部位,及时处理,并根据当地的气象预报,若有必要,对围堰进行加高处理.。