枕头坝施工组织设计

第一篇工程施工条件及特性第一章工程概况1说明1.1电站工程概况枕头坝一级水电站为大渡河干流水电梯级规划的第十九个梯级，位于四川省乐山市金口河区。坝址位于大沙坝～月儿坝河段，距成都市约260km，省道“金口河～乌斯河”S306公路从库、坝区左岸通过，成昆铁路沿工程区左岸通过，对外交通方便。坝址处控制流域面积73057km2，多年平均流量1360m3/s。正常蓄水位高程624m，最大坝高86.50m，电站装机容量720MW，多年平均发电量32.90亿kW·h，正常蓄水位以下库容0.435亿m3，水库总库容0.469亿m3。开发任务为发电，兼顾下游用水。本工程规模为大(2)型工程，工程等别为二等，挡水建筑物、泄水建筑物、引水发电建筑物等主要建筑物为2级建筑物，相应水工建筑物结构安全级别为Ⅱ级；次要建筑物为3级建筑物，相应水工建筑物结构安全级别为Ⅱ级。1.2招标项目概况本合同工程包括左岸1＃堆积体治理、1＃非溢流坝段及过坝公路。1＃堆积体覆盖层边坡位于左坝肩下游侧，为覆盖层内部蠕滑形成的堆积体。底部分布高程位于河床水边线以下3m～5m深范围，顶部高程740m。在平面上呈不规则扇形状，上部窄，下部宽，堆积体前缘沿S306公路线长约240m，垂直河流方向最大宽度约180m，蠕滑区面积约1.9万m2，厚15m～35m，总方量约65万m3。根据1#堆积体覆盖层边坡为土质的特点，考虑采用了混凝土挡墙、抗滑桩、框格梁、预应力锚索、灌浆、排水及防护等工程措施进行综合治理。左岸1＃非溢流坝段坝顶高程为626.50m，最大坝高为26.5m，坝顶长21.05m，为C9015常态混凝土重力坝。过坝公路起点位于坝址下游约550m处原S306省道上，高程约605.3m，新编桩号K0+000～K1+229.24m，该过坝公路设计标准为公路二级，水泥混凝土路面，路基宽度8.5m，路面宽度7.0m。过坝公路K0+258.03～0+680.65m与1#堆积体治理、1#挡水坝结构结合形成。2水文气象和工程地质2.1水文气象情况2.1.1流域概况大渡河是岷江的最大支流，位于青藏高原东南边缘向四川盆地西部的过渡地带，地理位置界于东经99。42，～103。48，，北纬28。15，～33。33，之间。河流发源于青海省境内的果洛山南麓，分东、西两源，东源为足木足河，西源为绰斯甲河，东源为主流，两源在双江口汇合后始称大渡河。干流大致由北向南流经金川、丹巴、泸定等县至石棉折向东流，再经汉源、峨边、福禄、沙湾等地，在草鞋渡接纳青衣江后于乐山市城南注入岷江。干流河道全长1062km，全流域集水面积为77400km2（不含青衣江）。按河道特征及降雨特性区分，一般以泸定以上为上游，泸定至铜街子为中游，铜街子以下为下游。大渡河干流上目前正在建设的电站为瀑布沟水电站、深溪沟水电站。枕头坝一级水电站坝址位于泸定～铜街子段的大渡河中游金口河镇附近，流域面积73057km2，河道平均坡降为1.8‰。距离上游毛头码水文站30.7km。其上一梯级为正在建设的深溪沟电站，下一级为规划的枕头坝二级电站。2.1.2气候特性本工程所属中游地区为亚热带湿润气候区，气候随高程的变化较明显。河谷地区四季明显，年平均气温一般为13～18℃，最低气温一般-5℃左右，最高气温多发生在7、8月，年蒸发量达1200～1600mm，年平均相对湿度为70%左右。枕头坝一级坝址处无气象站，距离坝址约23km的峨边县气象站海拔高程为642.2m，气候特点与坝址区域大致相似。因此以峨边气象站地面气象要素统计为依据提供坝址区气象要素供工程使用。据峨边县气象站历年气象要素统计，多年平均气温16.4℃，各月平均气温在6.5℃～25.1℃之间，极端最高气温在35.7℃，极端最低气温-3.2℃，出现在12月。多年平均年蒸发量1209.8mm，多年平均相对湿度76％，年平均风速2.0m/s，最大风速17.3m/s，发生在8月份，相应风向为NNE。多年平均年降水量837.5mm，1月平均降水量最小为3.5mm，7月平均降水量最大为199.9mm，历年最大日降水量157.4mm，降水量主要集中在5～9月，占全年总降水量的78.2％。峨边县气象站气象要素及降水量统计见表1-1-1。表1-1-1峨边县气象要素及降水量统计表高程：642.2m项目\月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年降水多年平均年降水量（mm）3.58.218.664.387.2117.5199.9179.787.748.319.33.4837.5最大日降水量（mm）4.412.219.051.249.894.4157.4106.857.732.428.55.6157.4降水日数=0.1mm5.68.512.115.318.117.717.516.318.716.19.95.9161.7=10.0mm00.10.21.62.43.65.35.32.61.30.3022.6=25.0mm0000.30.40.82.22.20.30.10.106.3=50.0mm0000.100.30.80.60.10001.8气温(℃)多年平均6.98.212.017.020.823.225.124.920.917.212.68.316.4历年极端最高20.523.428.833.335.735.435.335.132.928.225.523.435.7历年极端最低-2.8-2.3-0.53.99.815.016.116.113.14.62.2-3.2-3.2相对湿度多年平均（%）73747372737679798381797576历年最小（%）22261620152935252630282015风速（m/s）多年平均风速2.02.12.42.42.11.81.92.01.51.61.71.81.9定时最大风速9.711.711.712.312.712.011.717.310.013.311.310.017.3相应风向2GNENEENE2GNEENENNENNEENENE2GNNE蒸发量多年平均(mm）（口径20cm蒸发皿观测值）5.3053.292.0127.0167.6137.4157.6151.984.474.859.451.31209.82.1.3水文基本资料大渡河流域水文站网的布设基本控制干支流的水情变化，最早的是1936年设立的铜街子站，从上世纪50年代起，大渡河干流自上向下游设有大金、丹巴、泸定、石棉、沙坪等水文站，大渡河支流尼日河、官料河设有岩润站、红旗站等。为了大渡河梯级开发需要，1979年起陆续增加了农场、毛头码水文站。枕头坝一级坝址上游30.7km有毛头码水文站，毛头码水文站是成都勘测设计研究院为满足瀑布沟水电站设计而自建站。该站控制流域面积72653km2，毛头码～坝址区间无较大支流加入，区间面积404km2仅占坝址以上集水面积的0.55%。故采用毛头码水文站作为主要设计依据站。各站位置及流量资料情况见表1-1-2。表1-1-2各水文站资料年限统计表序号河名站名集水面积（km2）至河口距离(km)资料年限（年.月）1大渡河毛头码726531921985～20062大渡河沙坪750161261966～19931995～20033大渡河铜街子76383641937～19674尼日河岩润3302311959～20065官料河红旗1321101958～20036茅杆河顺河101954～19592.1.4坝区水位流量关系枕头坝一级水电站为核桃坪上坝址Ⅰ坝线方案，厂房尾水断面位于Ⅰ坝线下游约260m处。2006年10月初在核桃坪坝址处设立专用水位观测站，坝址上游约30.7km处为毛头码专用水文站，洪水传播时间约2h，区间无大支流汇入，区间流量较小。坝址上游永乐水电站为引水式，最大引用流量为260m3/s，其厂房位于坝址下游的金口河区。目前右岸导流明渠正在填筑一期子围堰，考虑子围堰填筑束窄河床后坝轴线位置水位流量关系成果见表1-1-3。表1-1-3围堰填筑后坝轴线位置水位流量关系曲线表水位（m）588.5589589.5590590.5591591.5592592.5593593.5流量（m³/s）312411566759966119014201670193022002470水位（m）594594.5595595.5596596.5597597.5598598.5599流量（m³/s）275030603410377041504540494053605800624067002.2工程地质2.2.1左坝肩工程地质条件及评价坝基以下基岩主要为块状玄武岩，岩体以强风化状态为主，强风化带岩体中裂隙发育，可在进行有效的强化处理后可作为坝基利用，弱风化带一般位于地表以下15～30m间，岩体中长大裂隙少见，多有泥质及石英薄膜充填，岩体质量中等～完整，岩体强度高，承载力在4.0MPa以上，经一般性处理后可用作坝基。岩体透水性为中等至弱透水，岩体透水率≤5Lu的深度一般在50～60m，即多在微新岩体内。按坝基面岩体岩性特性及风化状态和岩体完整性情况，建基面岩体主要为弱风化状态玄武岩，其质量多属ⅢA类，力学强度较高。其饱和抗压强度Rw＝60MPa，f′＝0.9，c′＝0.8MPa，砼/岩石f′＝0.85，c′＝0.85MPa。左岸山体雄厚，626～800m高程间自然坡度35°～42°，具上缓下陡之势。地表基岩零星出露，总体上仍以覆盖层为主，其中从坝顶至700m高程段为玄武岩零星出露分布区，经zk-28号钻孔揭露，覆盖层深度一般大于10m。下部弱风化岩体底界深度在24m左右，而坡面上出露的部分岩体则多为强风化，经坝肩PD-4号平硐揭露和现场地震波速测试表明，该坝肩强风化带岩体平均波速在2710m/s左右（因硐壁潮湿，波速总体上偏低），岩体完整性系数为0.24，表明强风化带内岩体较破碎，并在平硐的强风化带内发育有较多的卸荷裂隙，部分卸荷裂隙宽度达30cm左右，但未见大的断层及破碎带发育。弱风化带岩体水平深约46m，岩体纵波波速值3130～3840m/s，平均波速为3510m/s，完整性系数为0.41，岩体完整性差。左坝肩开挖边坡需要对上部覆盖层进行加固处理后，再对下部进行开挖；开挖边坡670.00m以上为土质边坡。据坡面上地形地质条件分析，该段土质边坡的可能破坏模式为：a.沿基岩与覆盖层接触面滑动；b.沿覆盖层内部产生局部滑动。坝顶以下边坡高26m，为1级马道开挖。根据边坡设计情况，永久边坡区开挖面较浅，岩体以强风化为主，卸荷裂隙及其它裂隙面工程地质性状相应较差，边坡整体稳定，但局部受节理裂隙的不利组合和岩体风化作用的影响，存在不稳定问题，应及时作好对边坡的支护处理。2.2.2左岸1＃堆积体工程地质条件及评价1#堆积体位于坝址区左岸下游岸坡地段，为一覆盖层内部早期蠕滑形成的堆积体。底部分布高程位于河床水边线以下3～5m深范围，顶部高程740m。在平面上呈不规则扇形状，上部窄，下部宽，堆积体前缘沿S306公路线长240m，垂直河流方向最大宽度180余m，堆积体区面积约1.9万m2，厚15～35m，总方量约65万m3。经地质测绘调查，该堆积体发育于区内深厚覆盖层内部，即堆积体边界以外至900m高程区域仍被大范围的河流阶地及少量残坡积堆积物所覆盖。物质组成中，以砂卵砾石层为主体，其中，砂层呈透镜状分布。在堆积体中部至前缘一带，除地形坡度略比上、下游边界外侧稍陡外，地形走向并无明显差异，而堆积体中后部在地形上与外围地形的差别则很明显，不仅地面坡度陡，在地形走向上差别也较大，并在后缘边界形成覆盖层小陡坎，而陡坎以外，地形坡度及走向上又与周围地形特征融为一体该堆积体组成物主要为早期河流阶地堆积物及后期残坡积物。物质组成以中粗砂、卵砾石为主，夹部分碎石、大块石及少量粉砂质粘土；砂卵砾石含量占60%以上。因此从物质结构上看，具有结构较为松散，内部粘结力弱，坡体整体稳定性较差的特点，在此物质组成和结构基础上，由于早期河床不断下切形成临空面，在其它外部因素（如暴雨和地震）作用下，表层土体产生短距离蠕动，便