大坝截流方案(DOC)

水库工程（大坝工程）大坝截流施工方案标项目部-1-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。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。-2-3.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。〔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0.42m3/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64.81m3/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。,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。-3-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ⅤⅣⅣⅣ设计标准10%2%2%2%设计时段月10~445~9全年设计流量m3/s64.83283.03283.03导流方式导流洞导流洞导流洞溢洪道上游水位m705.5728.58728.58下泄流量m3/s42.4112.3挡水建筑物型式围堰坝体坝体坝体坝（堰）高m6323268.6坝体高程m700~730.6730.6730.6~765.7765.7泄水建筑物型式导流洞2.2*3m，溢洪道进口高程m导流洞700.5m，溢洪道堰顶760m出口高程m导流洞691.0m洞长m509m糙率系数混凝土衬砌段0.017，未衬砌0.033.3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，-4-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°，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。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导流洞泄流曲线表上游水位泄流量上游水位泄流量上游水位泄流量mm3/smm3/smm3/s7013.4571272.88723104.4470215.5771378.40724106.4770323.2471483.92725108.4770428.7671586.44726110.4370534.2771688.89727112.3670639.7971791.27728114.2570745.3071893.59729116.1270850.8271995.86730117.9570956.3472098.07731119.7671061.85721100.2471167.37722102.36⑶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3-1《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-（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3-1：4.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。-6-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