一期导流设计方案及施工措施计划

湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-1-一期全年过水围堰设计方案1工程概况株溪口水电站土建工程自2006年11月开工以来，克服了安化县同期60年一遇的降雨影响、围堰填筑无材料来源等重重困难，现一期枯水围堰已修建完成，基本达到了设计要求。现一期过水围堰已具备施工条件，经经理部多次论证已确定一起过水围堰施工方案及施工措施计划。1.1设计标准结合本工程实际及对上游最大允许淹没高程，一期过水围堰过水围堰按5年一遇洪水标准设计，挡水标准为6300m3/s；过水标准为7540m3/s。上游横向土石围堰顶部高程为85.1m，自溃粘土子堰及上游纵向围堰顶部高程88.1m，下游横向土石围堰顶部高程84.6m，自溃子堰及下游纵向围堰顶部高程为86.1m。1.2设计方案一期过水围堰将在枯水围堰保护下修建，上下游横向围堰结合一期枯水围堰采用土石围堰，纵向围堰结合6#闸墩及中导墙采用混凝土围堰。根据一期枯水横向围堰布置状况，一期全年过水横向围堰结合一期枯水围堰修建。上下游横向围堰均分为结合段与不结合段。结合段为一期枯水围堰加高培厚部分，一期枯水围堰防渗采用控制性灌浆防渗，加高培厚部分采用粘土心墙防渗。不结合段采用粘土心墙防渗，在一期枯水围堰保护下将砂砾石开挖至基岩，排干积水，填筑粘土分层碾压与砂砾石一起填筑至设计高程。纵向围堰采用混凝土围堰，在一期枯水围堰保护下开挖至基岩，清洗、湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-2-验仓、浇筑混凝土至设计高程。横向土石围堰与纵向混凝土围堰结合采用在结合部位纵向混凝土围堰上修建突出堰体1m的齿墙伸入横向围堰粘土心墙内，齿墙周围粘土夯实碾压。1.3上下游土石围堰堰面防护措施上游土石围堰防冲是一期过水围设计及施工重点，为确保工程安全，经项目部多次方案论证，将采用以下防冲措施：上游围堰迎水面抛基坑开挖大块石护面2～4m厚，堰脚块石堆体护脚；堰顶浇筑50cm混凝土，下游面采用浇筑混凝土0.5～2.0m厚防护。下游围堰上下游面均采用2～4m厚块石防护，堰脚块石堆体护脚；堰顶浇筑50cm厚混凝土防冲。上下游围堰体型详见设计图。2导截流水力计算一期导流围堰束窄河床后，使天然水流发生改变，在围堰上游产生水位壅高，计算结果见表2-2。表2-2一期导流水力计算成果表过流建筑物挡水建筑时段洪水重现期设计流量(m3/s)上游水位(m)下游水位(m)左岸临时束窄河床一期枯期围堰11月～次年3月5199082.581.7左岸束窄河床一期过水围堰全年5630087.385.5湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-3-计算方法如下：gvgvcZ2212022cWQCv式中：Z—壅高，m；v0—行近流速，m/s；g—重力加速度，m/s2；ф—流速系数，取0.80；vc—束窄河床平均流速，m/s；Q—计算流量，m3/s；Wc—收缩断面过水面积，m2。湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-4-一期全年过水围堰施工措施计划1.概述一期过水围堰是在一期枯水围堰完建后的。分为上下游结合段、上下游不结合段和纵向砼段。一期过水上游围堰与枯期围堰结合段轴线长96.6m，不结合段轴线长109m，母堰堰顶高程85.1m，堰顶宽度15.5m，迎水面坡比1：1.8，抛置0.4m厚竹笼（钢筋笼）护坡和底部1m厚4m宽块石护脚，在纵堰位置护脚采用特大块石加长10m，背水坡比1：1.8；堰面铺设20cm厚混凝土护面；堰顶设3m高粘土子堰，子堰顶宽2.5m，迎水面设0.5m厚粘土麻袋，坡比1：0.5，背水面填筑粘土，坡比1：1.5，之间加填0.5m厚砂砾反滤料。下游围堰与枯期围堰结合段轴线长88.4m，不结合段轴线长130.5m，母堰堰顶高程84.6m，堰顶宽度12.7m，迎水面坡比1：1.8，抛置0.4m厚竹笼（钢筋笼）护坡和底部1m厚4m宽块石护脚，在纵堰位置护脚采用特大块石加长10m，背水坡比1：2，堰面铺设50cm厚混凝土护面，堰顶设1.5m高粘土子堰，子堰顶宽2.5m，迎水面设0.5m厚粘土麻袋，坡比1：0.5，背水面填筑粘土，坡比1：1.5，之间加填0.5m厚沙砾反滤料。断面设计见附图。纵向围堰为一、二期共用的混凝土围堰，双面挡水，围堰轴线长257.6m，其中混凝土围堰207m，永久导墙长60.7m，顶宽4m；混凝土围堰顶部2.0m高度为矩形，以下为梯形断面，斜边坡比1：0.35，堰顶高程上游段88.1m，下游段86.1m，在纵向围堰上、下游适当位置各修筑一个高1m，宽5m的充水口（堰顶过水前基坑充水用），充水口用粘土编织袋封堵。湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-5-2一期过水围堰工程量一期全年过水围堰工程主要工程量表3施工措施计划3.1施工进度规划一期过水围堰计划于2006年1月15日至2006年3月31日施工。2006年元月10日~18日基坑抽水；2006年元月16日~25日基坑覆盖层开挖；2006年1月16日~3月15日堰体加高及不结合段填筑；2006年2月15日混凝土具备生产条件；2006年2月5日砂石筛分系统具备生产条件。结合3.31节点工期主要以纵向砼堰作为施工重点，进度安排细化如下：编号项目名称单位工程量备注1一期枯期堰体加高配厚m397352竹(钢筋)笼护坡m349463覆盖层开挖m342306全年纵向围堰基础4防渗粘土填筑m3221115底脚块石填筑m348546混凝土护面m311847粘土麻袋m35018纵向混凝土围堰浇筑m3204129一期全年堰体填筑m355017结合段枯期除外10一期枯期围堰拆除m34006111一期过水围堰拆除m3107148其中混凝土拆除1184m312永久导墙砼浇筑m36616湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-6-混凝土纵向围堰分为14个仓段：即上游段1~6#仓段，每仓段15m；7#仓段12m；下游段8~14#仓段，8#仓段16m，9~13#仓段15m，14#仓段14m。每仓段分仓高度2~4m，共4仓（层），详见仓号分层分块及计划安排图。表3-1一期全年围堰工程进度计划表编号项目名称施工工期一一期左岸河道疏挖2005.11.10~2005.12.9二一期枯期围堰1石碴填筑2005.11.1~2005.12.312控制灌浆2005.12.1~2005.12.313竹笼护坡2005.12.1~2005.12.31三一期过水围堰1覆盖层开挖2006.1.9~2006.1.152防渗粘土填筑2006.1.1~2006.2.283围堰石碴填筑2006.1.1~2006.2.284反滤砂砾料填筑2006.1.1~2006.2.285块石护坡2006.1.1~2006.2.286纵向混凝土围堰浇筑2006.1.16~2006.3.317混凝土护面2006.3.1~2006.3.318粘土子堰2006.3.21~2006.3.313.2施工道路规划一枯横向围堰基础平台，分别进行右岸河滩开挖区至堰体的临时砂石路修筑，宽8m；然后进行堰体填筑、合龙、加高培厚及基础处理等项目施工；一期全年围堰施工期时，结合S308省道、永久进厂公路，在上下游各布置一条施工干道，分别与上下游围堰相接，形成一期施工场内交通网络，路面宽8m，为砂砾石路面。3.3一期过水围堰施工一期过水围堰分为上游段、导墙段和下游段。围堰覆盖层开挖采用1.6m3湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-7-反铲开挖，开挖料用于围堰加高、培厚。纵向围堰浇筑采用分段分层浇筑，分段长度按12-16m控制，分层高度按不大于3m控制。混凝土施工采用人工搭设脚手架、立钢模板，仓面清理冲洗干净，按“三检制”要求验收通过后开盘，仓底铺设砂浆。混凝土由混凝土拌和站集中拌制、12t汽车水平运输，垂直运输采用80t履带吊配6m3卧罐入仓浇筑，变频振捣器振捣，人工洒水养护。为了使纵向围堰与一、二期过水横向围堰的防渗体连接良好，在混凝土浇筑时，在纵向围堰的两端增加100cm厚的凸键槽，以保证防渗幕墙连接良好。3.4砂石料开工以来砂石料备料累计15万方，截至2006.2.7日筛分系统安装基本完毕，进入调试阶段，砂石料能够满足一期全年过水围堰施工用料。筛分系统采购上海龙阳机械厂生产能力沙子每小时100吨、小石每小时100吨、中石每小时100吨、大石每小时100吨满足砼拌合需求。3.5砼拌合及入仓为保证工程砼施工需求，我部投入安装两套拌合系统，这样既保证了砼拌合量又保证工地砼用量的保证率。两套拌合系统每小时拌合能力均在90方以上每天按16小时保证工作每天两套系统可生产2880方砼。我部已购置8辆8吨自卸汽车以已满足砼水平运输。为保证3.31节点工期我部拟在(LO-35.5,HO+84.753)(LO+25.5,HO+25.5)布置两台塔机，以保证纵向堰砼土垂直掉运和快速入仓。对于塔机没有覆盖的地方可用80吨履带掉掉运入仓。湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-8-3.6一期全年围堰工程施工资源配置表3-2一期全年围堰工程施工主要机械配置表序号机械名称规格与型号单位数量备注1正铲挖掘机3.8m3／EX750台12反铲挖掘机1.2m3／PC220台23反铲挖掘机1.6m3／PC400台44自卸汽车20t／STER1491辆205推土机TY220台26振动碾14t台37手扶振动夯板台28液压破碎锤MB30EX台19履带吊35t台110卧罐3m3台211变频振捣器ZDN130台212采砂船120m3/h艘213拖轮150HP艘214驳船50m3艘1015全液压露天钻机LM500C台116全液压露天钻机HRC12台117冲击钻机MGY-100台218搅灌机WJG80台619空压机20m3／min台220地质钻机300型台721清水泵3DZ－S台222离心泵300S12台223离心泵200S42A台224离心泵150S78B台335潜水污水泵150QWP-200台2湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-9-表3-3一期全年围堰工程劳力配置表名称单位数量备注管理人员人2技术干部人6机械工人44钻工人20灌浆工人20普工人120合计人2124基坑排水4.1初期排水（1）基坑初期排水方案一期枯期围堰施工完成后，基坑进行初期排水。初期排水主要排除的是基坑积水及围堰堰基渗水。（2）初期排水量计算排水总量包括基坑积水、围堰堰体与基础渗水。①基坑积水的计算：依据招标文件及图纸，截流完成后下游水位为81.8m高程，河床底为78.5m高程，积水面积7.0万m2，基坑积水量为23.1万m3。②围堰堰体与基础渗水量：防渗墙施工完成后，围堰的渗流量较少，按照同类工程经验估算，其最大渗水量约为200m3/h。湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划-10-③降雨量由于初期排水历时短且在11月少雨季节，故降雨量可以忽略不计。经以上分析计算初期排水总量约为25.02万m3。（3）排水能力及排水设备选择根据围堰形式及砂卵石基础，基坑水位下降速度控制在小于0.8m/d，按照施工总进度要求，计划4天内完成基坑初期排水，经计算水泵总抽水能力不小于2606m3/h。根据上述计算选择的初期排水设备见表4-1。表4-1一期基坑初期排水机械设备表名称型号单位数量流量(m3/h)扬程(m)功率(kW)备注离心泵300S12台29001137大水量抽排离心泵200S42A台23103737调节抽排水量离心泵150S78B台31703137调节抽排水量潜水污水泵150QWP-200台211028154.2经常性排水施工中经常性排水主要包括围堰堰体及基坑周边基础渗流、施工中可能的降雨及施工弃水。（1）渗流计算依据围堰设计，考虑围堰的结构型式及防渗结构特点、基坑的形状，堰基渗流计算在防渗墙形成之后，按围堰的无压非完整形基坑计算，分别得出上游围堰的渗流量Q1及围堰底下地基的渗流量Q2，然后进行叠加：)(2211emhdhkq湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措