大坝截流方案
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供应和试验检验;设备的安装调试、运行和维护;临时建筑物及其设施
和设备的拆除以及本合同规定的质量检查和验收工作。
3. 施工导、截流方案
3.1导流标准 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》,围堰工程等级为5级,
相应设计洪水重现期为5~10年,取10年一遇,相应围堰超高0.5m。 本工程等别为四等,工程规模为小一型水库,主要建筑物拦河大坝
工程,为永久 4 级建筑物。 导流洞基本参数是:进口底部高程 700.5m,横断面为城门洞型,底
宽 2.2m,洞高 3m,直墙高 1.9m,顶拱中心角 180°。进口桩号 0+000, 进口段为水平段,以下洞段纵坡 0.0212%,出口桩号 0+509 处,底部高 程 691.0m。导流洞洞身有两处水平弯段。进口段长 12m,采用喇叭 型,顶部为 1/4 椭圆曲线,长轴与洞高相同为 3m,短轴等于 1/3 长轴为 1m。在进口设置一道封堵闸门门槽,在闸门井上设简易扒杆固定闸 门,可免设闸门室框架及启闭机。进口段之后为 9m 长的渐变段,由 2.2×3m 的矩形断面变为 2.2×3m 的城门洞断面。渐变段采用全断面混凝 土衬砌,衬砌厚 0.5m,洞身亦采用全断面混凝土衬砌,衬砌厚 0.5m, 出口处设置一节 9m 长的混凝土衬砌锁口,衬砌厚 0.5m。
为四级建筑物。因此,根据《水利水电工程施工组织设计规范》SL303 —2004 和《水利水电工程施工导流设计导则》(DL/T5114—2000)的 规定,导流临时建筑物为Ⅴ级。
〔1〕 施工时段的划分 本工程将5~9月划分为主汛期,11~3月划分为枯水施工期,同时考 虑将4月、10月作为施工期的可能性。 根据水文资料分析,10~4月10%频率洪水最大流量64.83m3/s,11~3 月10%频率洪水最大流量23.77m3/s.导流洞断面尺寸2.2*3m,可以满足10 ~4月份10%频率洪水的导流。选定10~4月为枯水期施工时段,本施工 期填筑坝体超过防洪演算坝前最高水位728.6m高程,中水期和汛期利用 坝体挡水导流洞导流,并进行填筑坝体。
导流洞的洞前水位与泄流量关系的计算值见表 3-2。
表3-2
上游水位 m 701 702 703 704 705 706 707 708
导流洞泄流曲线表
泄流量 上游水位
m3/s
m
3.45
712
15.57
713
23.24
714
28.76
715
34.27
716
39.79
717
45.30
718
50.82
wenku.baidu.com
719
泄流量 m3/s 72.88 78.40 83.92 86.44 88.89 91.27 93.59 95.86
上游水位 m 723 724 725 726 727 728 729 730
泄流量 m3/s 104.44 106.47 108.47 110.43 112.36 114.25 116.12 117.95
〔2〕导流标准 根据工程的实际条件,确定各阶段导流标准为:
1) 截流标准 截流标准采用截流时段10月份洪水重现期10年一遇月平均流量,流 量为0.42 m3/s。 2)初期导流洪水标准 初期导流期间,土石围堰洪水重现期采用10年一遇。采用10~4月10 年一遇洪水作设计标准,洪峰流量64.81 m3/s。 3)坝体施工期临时渡汛洪水标准 施工期坝体直接挡水导流洞泄流时,度汛洪水重现期为50年一遇, 相应库水位最高达到728.6m。 4)导流泄水建筑物封堵阶段导流标准 导流洞封堵下闸的设计洪水标准为该期 5 年一遇月平均流量;封堵 施工阶段的导流设计标准,为封堵施工时段重现期10年一遇洪水。 5)导流泄水建筑物封堵后坝体渡汛洪水标准 导流泄水建筑物封堵后坝体渡汛洪水标准为:设计洪水重现期 50~ 100 年一遇,以洪水重现期 50 年一遇作为设计标准。 6)水库施工期蓄水标准 水库施工期蓄水标准采用各月平均流量。
坝体
m
6
32
32
68.6
m 700~730.6 730.6 730.6~765.7 765.7
导流洞2.2*3m,溢洪道
m
导流洞700.5m,溢洪道堰顶760m
m
导流洞691.0m
m
509m
混凝土衬砌段0.017,未衬砌0.03
3.3 导流建筑物 ⑴ 撇洪洞及拦水堰 大坝右坝肩偏向上游有一条支流,其水量充沛、沟谷深切,谷底出
4. 截流建筑物施工 4.1 围堰施工
施工围堰包括大坝上、下游围堰等。围堰土石渣填筑采用1.6m3反铲 挖掘机挖渣,25t自卸汽车运输,T160推土机平土碾压。粘土心墙同石
渣同步上升。围堰填筑时清除心墙部位的砂卵石,以免底部渗水。 4.1..1 围堰填筑
⑴ 施工方法 围堰填筑料采用25t自卸车运输。 围堰土石渣料采用先填心墙、后填两边,分层填筑上升的施工方 法,即采用25t自卸汽车运料至围堰相应施工部位,顺围堰轴线方向后 退法卸料,T160推土机按铺料厚度进行平整,自行式振动碾顺围堰轴线 方向采用进退错距法碾压,堰体与左、右岸坡接头处,采取薄层填筑, 打夯机夯实。 ⑵ 技术措施 ①填筑施工程序 基础面清理→填筑工作面测量放线→分区交界线放线→辅料→平料 及层厚控制→洒水→碾压→质量检验→进入下一道工序。 ②清基 土石方回填施工前,首先对填筑段的基础进行清理,对基础中的 树、植物根茎、枝叶,废砖瓦砾、水泥渣及其他杂物等,必须彻底清 除,待基础处理检验合格后,才能进行土石方回填。 ③回填料开采及运输 回填土石方利用大坝基础开挖料,粘土料取自1#土料场,采用 1.6m3挖掘机配合25T自卸汽车运至施工现场。 ④铺料及碾压 回填料铺料采用T160推土机进行铺料。铺料施工从最低部开始,按 水平分层从下向上铺料填筑,不得沿斜坡填筑。施工时,做到相邻的分 段作业面均衡上升,减少施工接缝。铺料厚度最大不得超过30cm,施工 时,加强统一管理,作业面做到统一铺土,统一碾压,并做好记录。回 填料运输与料场开采、装卸和卸料、铺料、碾压等工序持续连贯进行, 以免周转过多而导致含水量的过大变化。土方回填施工过程中防止漏 压、欠压,同时也不宜过压,且上下层分段位置错开。回填料的铺料与 压实工序连续进行,以防止回填料被晒干,影响填料质量,对表面已风 干的填筑层、作洒水湿润处理。对于间隔时间较长的填筑层,在填新土 前在表层刨毛或清除处理。 ⑤雨天填筑施工措施 一般情况下,不允许在雨季进行填筑施工,且施工中,严格遵守下 列施工技术要求: a.雨季施工时,根据雨情预报,在下雨前及时压实作业面表层松 土,作业面可做成从中央起向两侧微斜,以利于排走雨水。 b.下雨时或雨后不得践踏填筑面,并禁止车辆通行,雨后填筑面晾
位为695.5m。
截流后第一个枯水期(10~3月)末坝体填筑高程需要超过汛期防洪
演算大坝安全高程728.6m,并安全超高2m,达到730.6m。根据本公司 经验,同类工程月均上坝强度约在10万m3左右,结合本工程实际地形等 现场条件,综合分析,本工程计划月平均填筑强度为9.4万m3,全断面
填筑时月平均上升高度13.2m,据此上坝强度推算,到3月末大坝可以上
水库工程包括水库工程、补水工程及灌溉输水工程等。水库工程包 括大坝、右岸溢洪道及导流放空洞等建筑物。补水工程包括北面的榨茨 河源头右支补水工程和东面的野桃溪补水工程,包括取水堰、冲沙闸、 控制闸及引水隧洞等建筑物。灌溉输水工程包括进水口、灌溉输水隧洞 (利用导流洞改建)和灌溉输水管道等建筑物。
大坝工程采用围堰一次截流、导流洞过水的方式导流。 导流洞位于大坝左侧,断面为城门洞型,断面尺寸0×3m,进口高程 m,出口高程m,全长m。 围堰工程等级为5级,枯水期(10~4月)设计洪水重现期取10年一 遇,相应洪峰流量64.83m3/s,上游最高水位705.5m,围堰超高为0.5m, 上游围堰堰顶高程 m。下游围堰隐含在 m施工平台内,为厚2m的粘土 墙,墙顶高程为m。 初期导流由围堰挡水,导流洞过洪,此阶段大坝月平均填筑强度为 9.4万m3,全断面填筑时月平均上升高度13.2m,到第二年3月末大坝可 以上升到750m高程,此后,由坝体挡水,导流洞过洪,当大坝遭遇洪 水期50年一遇设计标准洪水(设计洪峰流量146.9m3/s),经调洪演算, 坝前最高水位728.6m。 2.导、截流工程施工范围及主要工作内容 2.1 施工范围 施工导流与水流控制施工范围包括:本标段内的主河床上、下游土 石围堰,撇洪洞及拦水堰,坝后排水涵管、溢洪道、导流洞的有关截排 水设施,以及本标段内的施工安全度汛和防汛工作。 2.2 工程主要工作内容 本标段导、截流工程的主要项目如下: ⑴ 坝址区的导流和截流; ⑵ 坝址区上、下游横向围堰; ⑶ 坝址区安全度汛和防护工程; ⑷ 建筑物的基坑排水; ⑸ 导流建筑物下闸和封堵。 上述工程项目的工作内容包括建筑物的设计与施工;材料、设备的
2.2m,洞高 3m,直墙高 1.9m,顶拱中心角 180°,其无压均匀流过水能 力约为 16.5m3/s。 撇洪洞进口下方修建一座拦水堰以阻止水流下泄,拦 水堰为浆砌石结构,堰顶部高程为716m,顶宽 2m,上下游采用单一边 坡 1:1。
⑵ 导流洞
导流洞布置在左岸,枯水施工时段采用导流洞泄流。因坝址以上承 雨面积仅 11.42km2,枯水期流量较小,故导流洞尺寸以考虑施工便利为 主。导流洞在封堵后安装一根直径 0.8m 的钢管,用于输水,钢管在洞 外安装泄水闸阀,可泄空库水。本项目的导流洞具有导流、输水及放空
理,既增加了临时防护工程费用,又影响工期,因此,截流后第一个枯
水施工期,坝体必须达到脱险高程,汛期由导流洞泄洪,坝体挡水并继
续施工。
根据上述分析,确定不同施工时间及其分期施工洪水,具体导流渡
汛方式是:
〔1〕初期导流:截流后第一个枯水施工期(10~4月)采用围堰挡
水,隧洞泄流,并在围堰的保护下进行基坑开挖及坝体填筑,此时导流 标准为10年一遇,设计流量64.83m3/s,上游水位高程为705.5m,下游水
口处正好与坝体相交,为避免该沟对大坝施工以及水库低水位时对面板 产生不利影响,需要此股水流导引至上游围堰之前,经导流洞排往下 游。经仔细研究地形,发现该沟由于谷深坡降大且与大坝相交无法布置 明渠导流,,最佳方法是开凿一条隧洞导流,谓之撇洪洞。撇洪洞进口 底板高程 712m,出口高程 705m,长度 109m,断面为城门洞型,底宽
,3.2导、截流方式及方案
本工程大坝处于“V”型河谷,河床狭窄,两岸陡峻,确定采用隧洞
导流方式。工程所在流域枯洪流量相差较大,采用全年挡水围堰既不经
济,布置上难度也很大,因此,上下游围堰按挡枯水施工时段洪水设
计。 对应初期导流方案和坝体填筑可能达到的强度,汛前必须将坝体
填至防洪设计水位之上,否则汛期坝面过水,必须对坝面进行防护处
2%
设计时段
设计流量
导流方式
上游水位
下泄流量
型式
挡水 建 筑物
坝 (堰)
高
坝体高 程
型式
泄水 建筑 物
进口高 程
出口高 程
洞长
糙率系 数
月
10~4
4
m3/s 64.83
导流洞 导流洞
m
705.5 728.58
m3/s 42.4
围堰
坝体
5~9 283.03 导流洞 728.58 112.3 坝体
全年 283.03 溢洪道
升到750m高程,远远超过大坝安全脱险高程。
〔2〕中、后期导流:经过一个枯水期(10-4月)的施工,坝体已经
填筑至752m高程,远超调洪演算后坝前水位最高值,能够安全拦挡洪
水期50年一遇设计标准洪水(设计洪峰流量146.9m3/s,上游最高水位
728.6m),因此大坝中水期(4月份)已达到安全高度,汛期坝体可继
续施工。
到第二年12月份导流洞封堵,水库开始蓄水,此时溢洪道也基本完
建,至此,临时导流任务全部结束。
施工导流程序与方案及各期导流的流量,频率及相应的水位详见表
3-1。
表3-1
各期导流的流量、频率及相应的水位表
项目
单位
参数
导流阶段
枯水期 中水期 洪水期 全年
挡水建筑物级 别
Ⅴ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ
设计标准
10%
2%
2%
水库工程 (大坝工程)
大坝截流施工方案
标项目部
大坝截流施工方案
1.概述 水库工程坝址位于乡木桥河上家坡处,距县城 23km。为榨茨河右
岸一级支流,源头于龙头山,由西北向东南,一路流经玉洪、小茶园, 于双河汇入榨茨河,全流域面积 14.34km2,主河道长 8.09km,水库大 坝距下游河口约2.5Km。
709
56.34
720
98.07
731
119.76
710
61.85
721
100.24
711
67.37
722
102.36
⑶ 上游围堰 根据施工条件、工程特点及地形地质条件综合分析,上游围堰采用 就地取材的土石围堰。由于河床基岩裸露,可清基后直接填筑代料及心 墙粘土料,基础不必做防渗处理。 上游围堰顶部高程为 706.0m,顶宽 5m,上下游采用单一边坡 1: 2。出渣道路与其相交处按8%的坡度填筑道路。围堰结构布置见附图31《上游围堰横断面图》。 ⑷ 下游围堰 下游堆石棱体至导流洞出口河床 120m长范围内利用弃渣形成 710m 高程平台,用作生产营地。在平台下设置一条排水箱涵排泄坝体渗水, 为防止基坑施工时下游河道水倒灌基坑,在箱涵周边及箱涵入口设置粘 土截渗墙,截渗墙厚2m,墙顶高程为 697.0m。 (5) 堵头设计 堵头是永久挡水建筑物,其级别与大坝相同,为4级建筑物。 导流洞堵头设计长度20m,分两节施工,前一节长度10m浇筑完成 且进行灌浆后再进行后一节10m的施工。前一节堵头底板、两侧直墙及 顶拱扩挖 1m深形成倒喇叭口形状。 3.4 截流 导流洞进口底部高程 700.5m,比平水年枯水期河床水面略高。根 据施工计划,在第一年10月下旬截流,截流标准采用该时段洪水重现期 5年一遇月平均流量,流量为 0.41m /s。河床断流后,来水由导流洞排 泄,上游水位为 700.7m。由于截流时河水流量并不大,单靠抛填石渣 便可。截流后,迅速组织人力物力加高围堰,并建成顶部高程为 706m,顶宽为5m的枯水期施工围堰。 围堰布置图3-1: