第05章施工导流与水流控制

四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章第五章施工导流和水流控制5.1概述5.2导流规划5.3导流建筑物设计5.4导流建筑施工5.5施工排水5.6施工期安全度汛5.7资源配置四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-1第五章施工导流和水流控制5.1概述5.1.1导流标准金窝水电站为三等工程，其主要建筑物底格栏栅坝等为Ⅲ级，根据《水利水电工程施工组织设计规范（SDJ338-89）》规定，导流建筑物为Ⅴ级，对应土石导流建筑物设计洪水标准为重现期10-5年，考虑到实测水文资料系列较短，故导流标准采用10年一遇。5.1.2导流时段及流量导流工程采用10年一遇的设计标准，相应汛期（5月—11月）流量为358m3/s，枯水期（12月—4月）流量为24.4m3/s，根据工程特点，闸坝枢纽施工在枯水期进行，导流时段定为12月至翌年4月，相应设计流量Q10%=24.4m3/s,上游围堰处水位2329.05m。5.1.3设计依据及原则（1）仁宗海水电站TWH/RZH/RCⅥ标招标技术文件要求。（2）相关国家及行业标准和规范。（3）工程主体建筑物的结构及布置型式。（4）施工现场的施工条件。（5）我局在其它类似工程实践中的经验。本工程在中标后，我们将按照招标文件技术规范第2.1.3款的要求，在规定时间内按规定的内容向工程师提交更为具体的设计文件，并按工程师批准的文件实施。5.1.4导流方式及方案四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-2本金窝水电站底格栏栅坝坝址区属中高山峡谷地形，河床两岸山体胸厚，谷坡陡峻。枯水期河水面宽30-60米，河床覆盖层深53米，对外公路位于右岸，坝址右岸下游约200米分布有长140米的河漫滩，左岸地形呈阶梯状，河漫滩发育，在靠近河边有一宽缓长约300米的条形滩地。坝址处河道狭窄，底格拦栅坝溢流面较高，且下游有跨河倒虹吸管基坑，故导流工程采用左岸坝肩和调节池开挖设置导流明渠与溢流坝段留缺口相联合的方式进行施工导流。5.1.5控制性进度要求根据招标技术文件要求及施工进度分析，导流工程控制性进度：（1）2004年12月15日主河床截流，导流明渠过流；（2）2005年1月完成上、下游围堰及其防渗设施、围堰闭气和基坑排水；（3）2005年4月30日一期上、下游围堰拆除；（4）2006年1月导流明渠封堵，堆筑调节池施工围堰。（5）2006年1月明渠封堵、左岸砼坝缺口、底格栏坝过流。（6）2006年4月30日明渠封堵围堰及调节池围堰拆除。5.2导流规划5.2.1导流方式按照招标文件中技术规范的要求，本合同导流方式采用三阶段两期进行。5.2.2导流程序本合同工程导流程序如下：四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-3（1）第一阶段及第一期：自2004年7月至2005年4月30日。2004年7月至11月底完建左岸导流明渠，12月上旬主河床截流，左岸导流明渠过流，导流时段自2004年12月上旬至2005年4月30日（一枯），此阶段在上、下游围堰的保护下，形成全河床基坑，施工拦河坝、右岸建筑物及下游跨河倒虹管。2005年4月底，完建基坑内水工建筑物，并拆除上、下游围堰，一期导流完成。（2）第二阶段：自2005年5月至2005年11月基坑及明渠同时过水。（3）第三阶段及第二期：导流时段自2006年1月初至2006年4月30日（二枯）。封堵导流明渠，堆筑调节池的施工围堰，完建左岸混凝土坝缺口及调节池，底格栏栅坝过水。施工导流程序见图TWH/RZH/RCⅥ-05-01～04。5.3导流建筑物设计5.3.1左岸导流明渠导流明渠渠槽由左岸滩地开挖形成，明渠全线沿水工开挖边界布置，充分利用水工支护边坡作为明渠左边墙。明渠全长316.6米。为满足抗冲、防渗的要求，除进口段（渠）0+00.000—0+40.405m为渐变段外，其余段渠道过水断面均为底宽3.0米混凝土厚度为0.3米的梯形断面，仅在明渠末段外墙极少需部分回填作为渠墙。明渠纵剖面根据拦水坝段铺盖及护坦的顶部高程进行设计，明渠进出口高程根据地形定为2328.00和2310.00m。从进口到渠底宽度为4.0m处桩号（渠）0+012.135m渠底高程定为2325.00，I=0.24722;桩号（渠）四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-40+012.135—0+40.405段，渠底宽度由4.0m变为3.0m，渠底高程由2325.00m降为铺盖前端高程2321.20m，该段底坡I=0.13442;桩号（渠）0+040.405—0+072.655m段为铺盖段，底坡高程按永久建筑物的要求由2321.20降至2319.70m，底坡I=0.04651;桩号（渠）0+072.655—0+089.27m底坡为过坝段，考虑到水流条件和二期坝体浇筑要求，在桩号（渠）0+089.27m处定底板高程2319.329m底坡I=0.02393；桩号（渠）0+089.27--（渠）0+096.78为坝坡段，底坡与坝坡平行，留0.5m的浇筑厚度，底坡I=0.15;桩号（渠）0+096.78--（渠）0+115.835为护坦段，底板高程为护坦高程2318.71m，底坡I=0；桩号（渠）0+115.835—0+316.615m段为出口段，底坡I=0.04338。导流明渠右侧边墙过坝段根据导流水位及永久建筑物结合的要求，采用浆砌石挡墙及混凝土形式。5.3.2上游围堰上游围堰设计水位高程为2329.05m，围堰堰顶高程2329.55m，堰顶宽度5.0m，最大堰高4.55m，迎水面与背水面边坡分别为1：1.75、1：1.5。围堰堰体结构为砾石土斜墙围堰，上游铺盖长度6.5m。5.3.3下游围堰下游围堰设计水位为2313.00m，围堰堰顶高程2313.50m，堰顶宽4.0m，最大堰高1.5m，堰体迎水面边坡、背水坡1：1.5，围堰堰体结构型式为砾石土斜墙围堰。下游铺盖长5.0m。5.3.4导流明渠封堵及调节池围堰明渠封堵围堰上游水位为2322.60m、调节池施工围堰上游水位四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-52313.30m，围堰堰顶高程分别为2323.10m、2313.80m，最大堰高分别为3.4m、2.0m，堰顶宽度3.0m，明渠封堵围堰堰体迎水面边坡、背水面边坡分别为1：1.75、1：1.5，调节池施工围堰为顺河向纵向围堰，位于滩地上，其堰体迎水面边坡、背水面边坡1：1.5，堰体结构采用混合土料。5.3.5调节池及冲砂道进口施工围堰调节池、冲砂道进口施工围堰挡水水位2307.00m，堰顶宽3.0m，堰高1.0—1.5m，堰体迎水面边坡与背水面边坡为1：1.5，堰体采用混合土料。5.3.6一期截流设计根据招标文件要求，确定一期围堰截流在2004年12月进行，按《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338-89），截流标准为截流时段重现期5-10年的月、旬平均流量，根据该工程的水文资料特点，选定5年一遇12月月平均流量Q=21.7m3/s做为截流设计流量。根据河道水文和地形条件，估算上游戗堤截流水力参数：B=10m时，Z=0.42m，V=2.3m/s；B=5m时，Z=0.67m，V=2.93m/s；故截流无需特殊材料，在进占前龙口段抛石护底，护底块石粒径不小于0.4m或用块石铅丝笼护底。截流采用单戗立堵法，戗堤高程2328.75m，上游围堰戗堤进占从右向左推进。四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-6首部施工导流主要工程量表5-3-1项目单位导流明渠上游围堰下游围堰明渠封堵及调节池纵向围堰冲砂道施工围堰合计备注覆盖层开挖M31340013400不含首部19400M3，调节池93500M3砼浇筑M3555555不含永久工程3140M3浆砌石M3300300土石堆筑M3130040010002002900砾石土防渗料M3400100500砾石土编织袋堆筑M3200300500土工膜M22020铅丝笼M3500500拆除M39002000500100020046005.4导流建筑物施工5.4.1施工程序根据工程进度安排和导流工程规划，导流工程首先于2004年7～11月进行左岸导流明渠部位（包括左侧永久边坡及调节池水上部分）的开挖及混凝土浇筑。11月底导流明渠施工结束，一期上游围堰覆盖层开挖完成，12月导流明渠过流，堆筑一期上、下游围堰及调节池冲砂道出口围堰，进行底格栏栅坝、右引水渠及沉砂池、倒虹管、汇水池及下游靠河床部位调节池边墙的施工。2005年4月底拆除一期上、下游围堰。于2005年12月，堆筑调节池纵向围堰，完成导流明渠占据部分调节池的施工，2006年4月底拆除调节池围堰。2005年12月封堵导流明渠，完建左岸挡水坝段，2006年4月拆除围堰。5.4.2施工方法四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-75.4.2.1导流明渠施工导流明渠施工时，利用下游交通桥修建一条临时施工道路进入左岸施工现场担负导流明渠开挖及混凝土浇筑运输任务。导流明渠部位覆盖层的开挖包括：坝体左岸边坡开挖、调节池水上部分开挖及导流明渠开挖。开挖中，从上至下利用1m3液压反铲进行开挖，10t自卸汽车运输至下游渣场。混凝土及浆砌石工程主要为导流明渠底板及边墙的施工，施工采用5t自卸汽车将混凝土料及块石运至现场，人工通过溜槽入仓浇筑、砌筑，底板可采用汽车直接入仓浇筑。导流明渠拆除采用1m3液压反铲配合10t自卸汽车进行，浆砌石采用手风钻钻孔爆破拆除。5.4.2.2围堰施工（1）一期截流施工A截流材料：按照截流设计计算，一期截流无需特殊材料，但在预进占接近龙口时有较大流速，因此在预进占开始就准备粒径0.4m以上的块石铅丝笼备用。B施工道路：进占时，延伸右岸交通公路至一期上游围堰处，路宽5m。C龙口河床护底：龙口截流前人工在龙口处按设计范围抛投粒径大于0.3m的块石护底。D根据工程经验，单戗立堵截流，对岸戗堤的稳固与否是成败的关键因素之一，一定要严格按照设计要求进行裹头施工。四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-8E戗堤预进占：戗堤预进占按照既定的到达龙口时间，保证进占强度，并做好裹头，等待截流。F按照截流抛投强度，配备5—8辆10T自卸汽车，选用2.0m3装载机1台、1.0m3反铲1台，戗堤头配置1台120马力推土机推料。在进占至龙口后派专门小组观测龙口水情并看护戗堤裹头，一但水流允许立即实施截流。（2）围堰填筑围堰工程量见表5-3-1。A围堰堆筑料源一期上、下游横向围堰及其它围堰填筑利用坝肩开挖料从下游渣场采取。B施工道路充分利用一期截流及开挖施工道路。C施工顺序一期围堰施工顺序见框图5-4-1。一期围堰施工顺序框图图5-4-1上游围堰截流下游围堰合龙上游围堰堰体填筑下游围堰堰体填筑上游围堰闭气下游围堰闭气一期围堰完工四川省田湾河仁宗海水库电站土建工程（TWH/RZH/RCVI）投标技术文件第五章5-94）施工方法（1）围堰施工使用10T自卸汽车运输堰身材料，推土机推平，振动平碾碾压，液压铲修坡。（2）水面以下填筑一次到水面以上0.5m高，12T振动碾碾压4--6遍。（3）坡面在压实后使用反铲修整，拍打夯实。防渗铺盖随堰身填筑一同上升，自卸汽车直接沿坡面倾倒，砾石土编织袋迎水面水下部分人工抛投，水面以上人工堆码。3.围堰的拆除一期围堰的拆除安排在2005年4月底进行，2006年4月底拆除明渠封堵围堰及调节池纵向围堰，围堰的拆除原则是“先上后下，由内向外”尽量在干地拆除。采用1m3反铲开挖，10t自卸汽车运输至下游渣场。5.5施工排水5.5.1一期基坑的排水任务主要由以下两部分组成：（1）初期排水一期基坑初期排水主要是围堰闭气后基坑积水，抽水过程中的围堰及基础渗水，以