大华桥水电站施工组织设计报告完整版

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)1施工条件2施工导流2.1导流方式坝址区河流从SW240°流向NW310°，后又向SE165°方向流向下游，呈反“S”状河曲形，形成了左岸的半岛状山梁和右岸的侧蚀山凹，河谷为横向谷。两岸山势雄伟，左岸山顶高程可延伸到2450m，右岸为2150m，两岸地形无大型冲沟发育。坝址处河谷两岸对称性尚好，1540m高程以下，左岸坡度一般为50°～75°的基岩陡坡；1540m高程以上为10°～30°的缓坡；右岸为40°～50°的单面山坡，坡高可达400m。总体来看，坝址区河谷两岸边坡高陡，河谷深切呈“V”字型，河床覆盖层深15～20m，枯水期江水位1406m时，水面宽约70m；正常蓄水位1477m处，谷宽约200m。坝址区河道径流年际变化较小，均匀稳定，但径流年内分配不均，坝址处全年20年一遇洪峰流量6950m3s，20年一遇枯水期（11月~5月）流量2090m3s，洪枯流量比3.33。由于河谷狭窄，边坡陡峻，河床覆盖层较厚，不适宜采用明渠导流和分期导流方式。坝址区两岸山体雄厚，基岩岩性主要为砂岩、板岩不等厚互层，两岸均具备开挖大断面导流隧洞的地质条件。因此，综合分析坝址区的水文条件、地形地质条件、水工枢纽布置等特点，本阶段拦河坝施工导流推荐采用断流围堰一次拦断河流，隧洞泄流的导流方式。2.2导流标准2.2.1导流建筑物级别大华桥水电站枢纽为Ⅱ等大（2）型水电工程，大坝、泄水、电站厂房等永久性主要建筑物为2级建筑物。根据《水电工程施工组织设计规范》（DLT）的规定，分析其保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标，并参考国内同等规模类似工程经验，确定大华桥水电站施工导流建筑物级别为4级。2.2.2导流标准选择2.2.2.1初期导流标准根据《水电工程施工组织设计规范》（DLT），过水围堰的挡水标准应结合水文特点、施工工期、挡水时段，经技术经济比较后在重现期3～20年范围内选定。过水围堰过水设计洪水标准根据过水围堰的级别和导流建筑物类型选定。本工程围堰过水设计洪水标准在重现期10～20年范围内选定。1、水文资料分析根据水文资料，坝址处枯水时段10.16～次年5.31重现期为5、10、20年的设计洪水流量分别为1760m3s、2060m3s、2350m3s，三者差值依次为300m3s、290m3s，各频率洪水流量差值基本一样。坝址处全年重现期为10、20年的设计洪水流量分别为5930m3s、6950m3s，两者差值为1020m3s。根据水文资料分析，围堰挡水标准5、10、20年重现期各标准洪水流量跳跃性较为均匀，各标准没有明显的优劣性，但较高的挡水标准更有利于保证施工安全和施工工期。围堰过水标准，鉴于澜沧江洪水过程多为肥胖的复峰型，一次洪水过程较长，并考虑坝址处的洪峰流量变化较小的特点，且对于过水基坑，高导流标准增加的流量主要从基坑流过，因此，选择上限的洪水标准更为安全和合适。2、技术经济比较（1）围堰挡水标准由于要在第一个枯水期内先完成临时土石围堰填筑及防渗施工，然后完成上游混凝土围堰基础开挖及堰体混凝土浇筑，Ⅰ枯工程量大，工期较紧，同时参考国内外已建的大型电站工程的实际施工情况，因此，认为混凝土围堰高度控制在50m左右比较合适，若围堰高度进一步增加，施工强度加大，按期挡水风险加大。基于上游混凝土围堰高度在50m左右这一原则，针对右岸导流隧洞方案，通过水力学计算，分别对重现期为5、10、20年三种导流洪水标准方案拟定了不同的导流隧洞断面尺寸，进行了导流建筑物的布置，对其工程量及投资进行了比较。不同挡水标准各方案的导流工程特性、工程量及投资比较见表2.2-1。表2.2-1围堰不同挡水标准各方案工程特性、工程量及投资比较表项目方案1方案2方案3洪水标准洪水频率（%）P=20%P=10%P=5%10.16～5.31时段流量(m3s)176020602350导流建筑物特性上游围堰堰前水位（m）1424.21424.61425.2上游围堰堰顶高程（m）1425.51426.01426.5上游围堰高度(m)48.549.049.5下游水位（m）1409.81410.61411.3项目方案1方案2方案3下游围堰堰顶高程（m）1411.01412.01412.5下游围堰高度（m）15.016.016.5导流隧洞尺寸（m）（宽×高）11×1312×1413×15导流隧洞长度（m）485485485导流隧洞和围堰工程量土石方明挖30.3035.4938.10石方洞挖9.8512.4414.67混凝土衬砌(C25)2.282.743.22喷混凝土(C20)0.450.60.76进水塔及进出口混凝土（C25）2.623.013.49封堵混凝土（C15）0.340.420.46钢筋312033903980钢筋网120147.2172.8砂浆锚杆124201390814448预应力锚索606060金属结构433487638固结灌浆0.510.540.61接触灌浆0.120.120.12回填灌浆0.890.981.03石渣填筑14.6113.8812.40碾压混凝土7.247.357.55面板混凝土防护0.610.610.61过渡料0.210.210.21土工膜0.080.080.08混凝土防渗墙0.610.580.57钢筋石笼1.01.01.0抛填块石0.50.50.5造价（万元）11382.512086.813659.6各方案与方案2造价差（万元）-704.301572.8从表2.2-1可看出，导流标准越高，投资越大，这符合一般工程规律，10年一遇导流标准较5年一遇导流标准工程投资增加约704.3万元，投资高出约6.2%，20年一遇导流标准较10年一遇导流标准工程投资增加约1572.8万元，投资高出约13.0%。三方案导流隧洞洞径均是可行的，在结构设计和施工难度上无本质的区别，围堰规模相当，在技术上三者无大的差别。从工程投资上分析，20年一遇导流标准投资高出较多，不推荐采用。10年一遇导流标准和5年一遇导流标准投资相差不大，而采用低标准时围堰过水几率增加，基坑施工强度增大，进度保证率相对较低，选择较高标准洪水时，在投资增加不大的情况下，可降低汛期围堰过水次数，提高施工进度实现的保证率，因此，过水基坑方案围堰挡水标准推荐采用10.16～5.31时段10年一遇洪水标准。（2）围堰过水标准针对导流隧洞断面尺寸12×14m，混凝土过水围堰高度49m，分别计算全年重现期10、20年围堰过水标准水力学指标，详见表2.2-2。表2.2-2围堰不同过水标准各方案水力学指标比较表项目方案1方案2洪水标准洪水频率（%）P=10%P=5%全年洪峰流量(m3s)59306950水力学指标导流隧洞泄流量(m3s)2158.62160.2基坑泄流量(m3s)3771.44789.8上游水位（m）1433.61434.9基坑水位（m）1420.91422.4下游水位（m）1417.41418.7上、下游水位差（m）16.216.2下游围堰堰面流速（ms）10.811.2下游堰面单宽流量（m3s.m）39.750.4从表2.2-2可以看出，较高的围堰过水标准对水力学指标影响不大，高标准增加的流量主要从基坑流过，下游围堰堰面最大流速相差不大，围堰防护工程量基本相当，两标准的导流工程投资基本一样，因此，在水力学指标和工程投资上无大的差别时，选择高标准的全年20年一遇围堰过水标准更为安全，也更为经济合理。3、初期导流标准选择综上分析，从围堰类型、导流建筑物级别，水文资料分析、技术经济比较等方面，并参照同类工程，大华桥水电站过水基坑方案围堰挡水标准选定为10.16～次年5.31时段10年一遇洪水，相应流量为2060m3s。围堰过水标准选定为全年20年一遇洪水，相应流量为6950m3s。为修建碾压混凝土围堰，需在其上游先修建临时土石围堰，考虑基坑施工工程量及施工强度，临时围堰挡水标准选定为11.16～次年4.30时段10年一遇洪水，相应流量1240m3s。2.2.2.2中期导流标准根据施工导流规划和施工总进度安排，第3年汛前大坝预留缺口（表孔坝段）浇筑至1424.0m高程，两侧非溢流坝段及底孔坝段浇筑至1442.0m高程，已超过上游围堰堰顶高程1426.0m，坝前库容为0.509亿m3，工程进入中期导流阶段，按照《水电工程施工组织设计规范》（DLT）的规定，第3年汛期，坝体施工期临时挡水度汛标准为全年50年一遇洪水，相应洪峰流量为8300m3s。第4年汛前大坝表孔坝段浇筑至1475.8m高程，其余坝段均浇筑至坝顶高程1481.0m，坝前库容为2.52亿m3，根据坝体类型及坝前拦洪库容确定本工程第4年汛期坝体临时挡水度汛标准为全年100年一遇洪水，相应洪峰流量为9310m3s。2.2.2.3后期导流标准选择导流隧洞下闸封堵后，拦河坝已全线浇筑至坝顶1481.0m高程，底孔及表孔弧门、启闭机安装完成，坝体已进入正常运行期，坝体设计标准为500年一遇洪水，相应流量为11600m3s。2.2.2.4截流、下闸、封堵、蓄水标准根据施工总进度安排，本工程于第2年11月中旬截流，第4年12月初导流隧洞下闸封堵，同时水库开始蓄水，第4年12月～第5年4月导流隧洞封堵施工。根据《水电工程施工组织设计规范》（DLT）的规定，河床截流标准采用11月中旬10年一遇旬平均流量，相应流量为692.0m3s，导流隧洞下闸标准采用12月上旬10年一遇旬平均流量，相应流量为494.0m3s，导流隧洞封堵标准采用12.1～次年4.30时段20年一遇洪水，相应洪峰流量为1420m3s，水库蓄水采用12月份85%保证率月平均流量，相应流量为287m3s。2.2.2.5厂房施工导流标准枢纽布置为地下厂房，其施工导流的重点在于尾水隧洞出口。地下厂房为2级建筑物，尾水隧洞出口围堰同大坝施工导流建筑物，为4级建筑物，其设计洪水标准枯水期采用尾水隧洞出口处11月～5月时段10年一遇洪水，相应洪峰流量为1860m3s，汛期采用全年20年一遇洪水，相应洪峰流量为6950m3s。待尾水出口闸门安装完成，具备下闸挡水条件后，利用闸门下闸挡水，考虑到地下厂房施工的重要性，闸门挡水期间，导流标准采用全年50年一遇洪水，相应洪峰流量为8300m3s。施工导流时段划分、导流标准及导流流量见表2.2-3。表2.2-3施工导流标准及时段划分表部位导流分期导流标准导流流量（m3s）拦河坝初期临时土石围堰挡水11.16～4.30时段10%1240混凝土围堰挡水10.16～5.31时段10%2060基坑过水（Ⅰ汛）全年5%6950中期坝体临时挡水（Ⅱ汛）全年2%8300坝体临时挡水（Ⅲ汛）全年1%9310后期完建坝体挡水全年0.2%11600截流11中旬10%旬平均692导流隧洞下闸12上旬10%旬平均494导流隧洞堵头施工12.1～4.30时段10%1420厂房尾水出口初期11.1～5.31时段10%1860全年5%6950中后期全年2%83002.3导流方案与导流程序2.3.1导流方案比选坝址处全年20年一遇洪峰流量6950m3s，20年一遇枯水期（11.01~5.31）流量2090m3s，洪枯流量比3.33。根据水文条件与枢纽布置条件，本阶段分别布置了全年基坑方案和过水基坑方案，从导流建筑物工程量及投资、导流程序、施工工期及碾压混凝土施工等方面对施工导流方案进行了综合比较。坝址位于河流转弯处，左岸为凹岸，右岸为凸岸，导流隧洞布置在右岸，可以利用有利的地形条件，使洞线较短，水流条件更好，因此，全年基坑和过水基坑方案导流隧洞均考虑布置在河流右岸。2.3.1.1全年基坑导流方案全年基坑方案初期导流采用上、下游土石围堰挡水，导流隧洞泄流，导流标准采用全年20年一遇洪水，相应洪峰流量为6950m3s；中期导流采用坝体挡水，导流隧洞和泄洪底孔联合泄流，导流标准采用全年50年一遇洪水，相应洪峰流量为8300m3s；后期导流隧洞封堵施工期导流标准采用12.1～次年4.30时段20年一遇洪水，相应洪峰流量为1420m3s。导流