土石坝施工组织设计

土石坝施工组织设计

一、工程概况

工程地处我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，2002年准备，2003年开工，2006年年底发电（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 2000 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