松涛水利枢纽施工设计论文

'松涛水利枢纽施工设计毕业论文第一章工程概况第一节水利枢纽组成松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡，系一级建筑物。由河床混凝土重力坝、溢洪道、右岸土坝和坝后厂房等部分组成。枢纽主要任务是发电，共三台机组，每台机组15万KW，发电的最低水位为500米，相应库容为19.5亿米3。枢纽的右岸适当位置布置有排砂放空洞，可满足封孔蓄水期对下游供水100米3/秒流量的要求。第二节自然条件一、气候特征本地区为大陆性气候，多年平均气温为9.6°C，最低为-6.5°C；绝对最高温度为39.1°，绝对最低温度为-23.1°，日最小变幅1.3°C。（见表1）表1坝区1953～1988年气温（°C）特征项目月份日平均最高绝对最高日平均最低绝对最低月平均17.5138.-18.3-23.1-6.5214.917.5-15.4-22.1-1.6322.526.9-7.9-16.35.5428.433.2-2.9-8.412.0532.735.53.20.117.4634.236.58.52.921.035 735.939.111.79.322.9834.438.310.65.421.5929.131.95.30.516.41023.628.0-2.5-6.610.11117.421.6-10.4-15.31.8127.610.9-15.7-21.6-5.3年平均9.6本地区雨量稀少，年平均降雨量为330.1毫米，最大达471.9毫米，其中60～70％集中在7～9月份，最大日降雨量为71.8毫米。最长一次降水延续时间4昼，最大一次降水量为21毫米。暴雨常在下午或晚间出现。降雪一般于11月下旬出现，最大一次20毫米，积雪最大厚度为6毫米，积雪日期一般从11月下旬到次年3月上旬，年平均积雪日数为21.6日，土壤冰结深度约1米。每年11月底或12月初行凌，12月底封冻，于次年2月底或3月初解冻。冰期约为2～3个月。冬季行凌初期，多为针状、薄片状冰化壁。流水最大速度为1.45米/秒，最小为0.95米/秒。春季流水多为坚硬冰块，冰厚多为0.2米，最厚可达1米。流水期一般无过大冰块下泄。本地区春季多风，最大风速为17米/秒，风向多为东北向。二、水文条件柳河的年最小径流多发生在1、2月份，3月份上游开始融雪化冰，6月份以后即进入汛期。年最大流量一般发生在7～9月间。坝址区实测最大流量为5640米3/秒，最小流量为205米3/秒，多年平均流量为830米3/秒；河水含沙量最大达5公斤/米335 （7～9月），最小为0.01公斤/米3（1～2月），峡内流速最大为7米3/秒最小为0.8米3/秒。其流量特征资料列于表2～表6。表2坝址水文站各月不同频率的瞬时最大流量（米3/秒）频率月份1%2%5%10%20%14854624304043702405393371356334372368061556850741310121010709568395235021101816158013206481042703570373024707547049204210365030908513046704030355030209638056204610387031101037003410301027002370111750165015201410129012796759701659601全年63905870513045603810表3坝址水文站不同频率的月平均流量（米3/秒）频率月份1％5％10％20％85％134832732226521823453383272692293469432410300240458649945832733259565694804253546112071160748240671890102088278562081250105076058053691140870695541480109596305474133851169257948940032812430421406378285全年840638553446402表4各种频率洪水过程线数据流量日月频率5％2％1％0.5％9.125002850312033659.2260029643244363235 9.327403124341836869.428703272358138609.530403466379340909.632203671401743309.734203900426746009.836604172456649239.939404492491653009.1042604856531557309.1146005244573961879.1248605540606365379.1351305848640069009.1448005472598864569.1544005016548959189.1641004674511555159.1737404378479051659.1836304138453048829.1934303910428046139.2032403694404243589.2131003534386841709.2229503363368039709.2328203215351837939.2427003078337036329.2526002964324534979.262500285031203365表5水位库容关系表水位（m）418.00428.00432.80435.60439.10444.10447.60450.30455.20库容（108m）00.20.40.60.81.21.62.03.0水位（m）458.70461.80464.30468.20471.70475.40482.10492.90503.20库容（108m）4.05.06.08.010.012.015.018.020.0表6不同施工期各种频率的最大流量（米3/秒）时段频率1%2%5%10%20%11.1～5.312050192017501610145011.16～5.10134012701170109099710.1～6.304710429037103260279010.16～6.1528402670243022402020表7水位与流量关系表（米3/秒）水位418.00418.50419.40421.50422.50423.60424.65425.55流量25050010002000250030003500400035 水位426.40427.10427.65428.20428.70429.50430.05430.50流量45005000550060006500700075008000表8主要水工建筑物的组成和工程量表序号工程项目挖方（千米3）填方（千米3）混凝土和钢筋混凝土（千米3）灌浆工程土方石方合计土方堆砌石反虑层合计总计其中固结灌浆1河床坝段1103274377432071372右岸砼重力坝2403527511885463溢洪道121051017202424150右岸土坝1430114317002051101015坝后厂房969648表9坝区1952～1988年各月降水量(毫米)项目月份平均最大最小项目月份平均最大最小11.316.90889.8218.433.222.99.07956.6108.912.237.923.401019.050.60.5413.927.70.3113.913.60532.563.82.1122.09.10638.3103.25.0全年330.5471.9210.8762.3126.718.6表10坝区1985～1988年各月不同降水量出现天数统计表降水量月份（天数）全年1234567891011125mm以下最多657131820161711855112最少12461112612951393平均4.32.35.78.7151712149.772.76104.310mm以下最多00002345520016最少0000112311007平均000011.73421.70012.315mm以下最多0000011421006最少0000011210001平均000000.30.7210.3004.320mm以下最多0000001110002最少000000000.70001平均0000000.30.30.70001.7第三节施工场地及运输条件35 一、施工场地坝址距下游的仙洲市河道长约100公里，直线距离约50公里，坝址附近皆为高山峡谷地区。松涛峡长约12公里，上下游均有比较平坦的山间盆地，可作为施工场地。枢纽选定坝址位于峡谷尾部，距峡谷出口约1.7公里，坝区河床两岸山坡陡峭,成V字形.左岸坡度45°~80°；右岸坡度60°～85°，两岸山坡均为黄土覆盖。坝址河床高程一般为410米，枯水季一般水位为418米，河面宽50～60米，深化偏右岸，最深约10米。坝址左侧山峰起伏高出河面约150米以上。右岸坝头附近为一小丘陵阶地，高出河面约110米左右。与坝区接连的就是地形平坦面积宽阔的李家台四级阶地，高程约560～580米。自峡谷出口起，两岸地势逐渐开阔，呈狭长的二级阶地。高程约430～440米，沿柳河右岸距坝址约8公里的旧镇，附近有宽阔平坦的二级阶地。坝内河谷两岸有很多冲沟，左岸主要有坝址下游200米处的滑沟；右岸主要有坝址上游150米处的红柳沟，下游的刘家沟、金沟和银沟等。这些冲沟即深且短，均系沿断层及节理裂缝发育而成，与河谷多成70°～80°交角。由于这些冲沟的切割，使坝区地形变得非常复杂，给施工场地布置造成一定困难。坝区附近可供施工场地布置的地段，有右岸李家沟，峡谷出口下游右岸的明坝和左岸的易家湾等阶地。35 二、运输条件仙洲到松涛的公路线为六级公路，已建成通车，路线全长约50公里，对于水路交通，因柳河上游为峡谷，河窄水急，不能通行船只。只有国家铁路干线通过仙洲市，可沿柳河岸边进工地。第四节、工程条件一、工程地质条件坝区为高山峡谷，峡谷由震旦纪变质岩构成，其上部为第四纪砾石岩，含砂砾石层及黄土。柳河流向，在坝址附近转向S260°W,河谷呈弯曲形。河谷两岸变质岩顶板出露标高，左岸约520米，右岸约515米。在标高515米时，谷宽约135米，坝址左右基岩上直接为黄土覆盖。坝址区及上下游河床覆盖层厚5～12米。表面0.3米左右为黄土覆盖，以下均为卵砾石夹粗、中砂等物构成。河床靠右岸有一深槽，顺河呈长条状分布，深槽处水深约10米，覆盖层厚10～12米，此深槽系河水沿构造裂隙侵蚀冲刷而成。坝址河谷及两岸的变质岩主要由云母石英片岩河角闪岩组成，石质坚硬，相当于16级岩石分类中的第X级岩石，普氏系数f＝8云母石英片岩极限抗压强度为1000～1200公斤/厘米2，角闪片岩极限抗压强度为900～1200公斤/厘米2。坝址右岸距河边480米处，有一天然冲刷的鞍状地形，溢洪道即建此处，该处系古河道的遗址，两侧有大小冲沟数条，与它成70°35 ～80°交角。此坝址处水文地质情况，地下水属裂隙补给水，数量很少，主要在构造裂隙及局部破碎带内。在坝区变质页岩中还有裂隙承压水，稳定水位432～446米，单宽涌水量一般为3升/分，最大为120升/分，随岩石裂隙发育程度、联通情况河深度而变化。松涛是地震波及区，据上级主管部门提出的松涛水利枢纽地段地震的基本烈度为7°。地方工业、住宅、卫生福利和劳动力来源仙洲市，有些地方工业可以利用，这些地方工业可考虑在施工期间委托进行部分加工和修配工作。坝区附近村镇不多，且民房数量不多，只能在明坝村和李家台村用少量民房作为工人临时住宅。而其他福利设施及住宅需要建设。施工期间大批的生活物资和粮食、燃料、日用品等，均需从仙洲市运来，当地只能解决副食品和部分粮食等供应。施工期间施工队伍由公开招标选定。施工用电：初步估计仙洲市可供应量最高负荷约1.2万千瓦。坝址区地下水硫酸根含量约2000～3000毫克/升，对一般水泥有硫酸盐侵蚀性。因此基础混凝土有抗硫酸盐侵蚀的要求，铝酸三钙的含量小于5％，地下水不宜作为工程用水和生活用水。河水除含沙外，无其它杂质，经沉淀处理后可作为工程和生活用水。二、施工工期35 施工工期为六年（不包括施工筹建期），即第一年的一月一日施工承包单位进场，第六年的4月1日第一台机组发电。当年年末全部工程竣工。三、当地建筑材料坝址上、下游均有砂石材料。特别市坝址下游藏量丰富，开采运输比较方便，质量一般皆符合要求，只有砂石土尚未找到理想的产地，必要时可以采用两岸的黄土代替，各料物主要特征见表11、表13。表11各砂料场的颗粒组成及物理性质表料场名称富家沟老虎沟宛家沟粒径（mm）<0.15含量（％）8.88.89.80.15~0.38.81214.70.3~0.689.69.10.6~1.214.415.211.91.2~2.520.82014.72.5~5.019.214.49.8>5.0202030平均粒径（mm）0.460.400.34容重（吨/米2）1.571.961.98比重2.702.672.67粒度模数3.122.732.35孔隙率（％）41.926.625.8表12卵砾石料场天然级配及物理性质表料场名称粒径（mm）容重比重粒度模数孔隙率<55~2020~4040~8080~120>120含量(%)明坝四级阶地2018.721.821.815.721.812.727.6633.4旧滩镇1910.411.719.327.6121.872.758.7932平谷滩2013.612.414.321.7181.922.748.4929.9表13各料场基本特性表项目名称位置及地形面积（公里2）高程（米）覆盖层厚有效层厚储量洪水及地下水情况明坝四级阶地左岸坝址下游1.2公里有两大刷沟0.13550～57026.8142900卵砾石层与红砂岩接触带雨季有小泉流出旧滩镇0.22410～4160.257.51430常水位在414以下35 右岸坝址下游6.9公里滩石平坦有水渠与阶地相隔平谷滩右岸坝址下游9公里滩道略有起伏，覆盖薄，有水渠通过0.13410～4150.185.5708富家沟右岸坝址下游10公里山沟里，河口为冲积滩沟壁黄土覆盖，沟中平时无水0.33.5715平时为干沟孙家沟200老虎沟0.05460～480<2.07.0390四、坝体混凝土主要特征坝体混凝土的设计龄期90天，水工设计中的内部混凝土用100＃，外部混凝土用150＃。总混凝土用量比为0.75比0.25。坝体混凝土的配合比见表14。混凝土的容重为2400公斤/米3。混凝土的热学指标及各种材料的热学性能见表16～表17。表14混凝土配合比标号水灰比含砂率每米3混凝土对各种材料需要量（公斤/米3）水水泥<55~2020~4040~8080~1501000.6421.3107.51674634274274284271500.5620.4108193441431431432432表15各地段特性表顺序名称位置坝址距离可利用面积高程1李家沟右岸坝址下游1.51.2（平方公里）565～5802明坝右岸坝址下游2.50.5（平方公里）430～4403易家湾左岸坝址下游3.00.3（平方公里）430～4404旧镇右岸坝址下游8.02.0（平方公里）425～460表16混凝土的热学指标比热（大卡/公斤°C）导热系数（米2/小时）导热系数热交换系数0.210.00482.410表17混凝土各材料的比热材料名称水水泥砂子粗骨料比热1.000.140.190.20混凝土采用600＃纯熟水泥，水泥最终水化热为67大卡/公斤，水泥放热速率m＝0.384/天。35 第二章、施工导流第一节、导流方式及导流标准的选择一、导流方式的选择由于坝址河床狭窄，不具备分期导流的条件。鉴于柳河汛期洪水量较大，洪峰历时短等水文特点。采用一次断流，由导流建筑物进行泄流。对于全段围堰法导流，其泄水道方式有以下几种：1、隧洞导流多用于山区性河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩结实的工程。但隧洞导流泄水能力有限，造价高。因此常用于流量不大的河流。大多数工程仅采用1～2条导流隧洞。为了节约导流费用，导流隧洞常与永久建筑物相结合。在山区河流上兴建高水头土石坝枢纽时多采用永久隧洞。因此土石坝枢纽采用隧洞导流更为普遍。在山区性河流上修建混凝土坝特别是拱坝也常采用，并辅以淹没基坑和底孔导流方式。2、明渠导流多用于岸坡平缓或有宽阔滩地的平原河道，在山谷河道，如果河槽形状明显不对称，也可在滩地上开挖明渠。因此通常要在明渠一侧修建导水墙，其导流特点也接近于分期导流。3、涵管导流35 涵管导流是将涵管埋在坝下的钢筋混凝土结构或砖石结构。由于涵管过多对坝身结构不利，且使大坝施工受到干扰，因此坝下埋管不宜过多，单管尺寸也不宜过大。因此多用于中、小型土石坝工程或作为辅助的导流方式在导流工程中应用。4、渡槽导流渡槽导流一般只用于小型工程的枯水期导流，也常用于辅助导流。在选择导流方式时应遵循以下原则：1）、适应水工布置及河流水文特性和地形条件。2）、应使工程施工期短，发挥效益快。3）、应使工程安全装灵活方便。4）、尽量结合利用永久建筑物，减少导流工程量和投资。5）、尽可能满足施工期国民经济各部门的综合要求。6）、应使初后期导流各个环节合理衔接。从以上几条原则出发，结合选择导流方案的主要因素及当地条件进行以下的比较。1）、水文条件柳河的水文条件是山区性河流，洪峰历时短流量大，含沙量较低。本地区为大陆性气候，冰期短，流冰期无大冰块下泄。2）、地质条件本地区地势陡峭，为V字型河谷，河谷狭窄且山岩稳定。3）、综合利用方面柳河上无过鱼、排水、过木、通航等要求。35 综合以上几点：可以采用隧洞导流，但由于隧洞的泄量小，最大为2500m3/s。而本河流的最大流量为5130m3/s，故应采用2条隧洞导流，而考虑导流投资，采用过水围堰加一条导流隧洞的方案进行施工，为了争取工期，施工选在10月1日到次年6月1日，一年工作9个月。二、导流标准的选择本围堰的使用期为2～3年。故定为IV级导流建筑物。采用土石围堰，洪水重现期为20年，故导流标准采用。流量为3710m3/s（见图2－1）。第二节、导流建筑物的尺寸一、堰高与导流隧洞洞径的估算设堰高为31m，不考虑围堰超高，堰前水位为441m，相应形成库容为0.96亿m3.设洪水历时3天，则围堰形成的库容起调蓄作用。削减洪峰量为370m3/s。对应洪峰的隧洞下泄量为Q泄=3710-370＝3340m3/s。对应下游最高水位为424.3m。上下游水位差为△Z＝16.7m。隧洞的断面尺寸为12×14m2,断面采用城门洞形，外层采用10cm厚的混凝土衬砌。断面形式如图2－1。顶拱圆心角为180°。具体计算见计算书。35 第三节、隧洞的施工本设计采用断面分布开挖，将整个断面分为两层。如图2-2施工方法为钻孔爆破开挖，光面爆破。要求洞壁形成光面，超开控制在允许范围内。1、炮眼的布置与装药炮眼分布有掏槽孔、崩落孔和周边孔。周边孔沿开挖轮廓线布置，掏槽孔布置在开挖断面中部，崩落孔布置在掏槽孔外围。已知，岩石坚固系数ƒ＝8炮孔数目为：式中：N一次掘进循环中开挖面上的炮孔总数一次爆破的装药用量kg单个炮孔每米装药量kg/md药卷直径△炸药容量kg/m2k装药压紧系数，通常对硝酸炸药取k＝1.0，对硝化甘油炸药取k＝1.2炮孔的装药系数，掏槽孔取0.69，其他取0.61w炮孔深度m35 K单位耗药量kg/m3取1.63S开挖断面面积m2取113m2计算可得出，掏槽孔9个，开挖断面角65°，掏槽孔孔距为40cm，取循环进度为2m/6h。在隧洞开挖前先在上游修一导洞围堰，且在隧洞隧洞开挖时适时采用10cm的砼对隧洞内壁进行衬砌，在施工中的通气、出渣等可根据实际情况进行合理的选择和布置。以保证安全、保质、保量按期完成开挖工作。第四节、围堰的施工一、围堰高程上游围堰为443m，下游围堰为425m。具体计算见计算部分。二、上下游围堰坡度和顶宽的确定顶宽考虑交通要求取5m。上下游围堰的变坡、马道及坡度如图2-3所示。迎水面不设马道，于上游围堰背水面430m高程和下游围堰背水面420m高程处设宽度为2m的马道。三、围堰的防冲保护目前采用的方法有：大块石护面、钢筋石笼护面、加筋护面及混凝土板护面等。较常采用的有混凝土板护面。在本次设计中各防冲保护的设计如下：35 上游围堰：迎水面采用40cm厚的钢丝网进行防冲保护，背水面采用40cm厚的混凝土板护面保护，在背水面坡脚处做好防冲的措施。下游围堰：迎水面采用40cm厚的钢丝网进行防冲保护，背水面采用40cm厚的混凝土板护面保护。四、围堰的填充材料及防渗措施围堰堰壳采用隧洞开挖弃料及河床坝基开挖弃料，粒径主要在5～20cm之间，水上填筑要求分层碾压。围堰基础河床砂砾石覆盖层为5～12cm，坝体防渗措施采用带截水槽的粘土防渗墙。五、围堰的布置围堰的布置要考虑满足主体施工要求，不能干扰主体施工。保证主体施工的场地。因此，上游围堰轴线与大坝轴线距离为126m，使上游基坑为50m，能满足混凝土坝的混凝土浇筑要求，同时为了满足防冲的要求，要使上游围堰坡脚距隧洞入口的距离为30m。下游围堰轴线距大坝轴线距离为85m，形成基坑为50m。第五节、围堰的拆除围堰是临时建筑物，导流完成后应按设计要求拆除，以免影响永久建筑物的施工和运行。土石围堰相对来说断面较大，因此可在施工期最后一次汛期后上游水位下降时，从围堰的背水坡开始分层拆除，但必须保证依次拆除后所残留的断面能继续挡水和维持稳定，以免发生安全事故。35 第三章、基坑排水在修建水利水电枢纽时，在围堰合龙闭气后，就要排除基坑的积水和渗水。而过水围堰每次过水后都要迅速排出基坑内的水，清除基坑内的泥沙，以进行主体工程的施工。基坑排水可分为：基坑的初期排水和施工期间的经常性排水。经计算（具体见计算书）可采用7台10sh－9型水泵。其中一台备用，而其余六台分别布置在基坑两侧。第四章、截流第一节、截流时间和设计流量的选择截流在施工导流中占有重要的地位，如果截流不能按时完成，就会影响整个河床部分的建筑物的开工日期。如果截流失败，失去了以水文年计算的良好截流时间，则有可能拖延工期达一年之久。所以在施工导流中常把截流看作一个关键性问题。它是一个影响工程工期进度的控制项目。一、截流时间的选择35 截流时间的选择，应该是既要把握截流时机，选择在最枯流量时进行。又要为后续基坑工作和主体建筑物施工留有余地，不能影响整个工程的主要施工进度。在确定截流日期时应考虑以下要求：1、截流后要继续加高围堰、排水清基、基础处理等大量工作，并应把围堰或永久建筑物在汛期前修到一定的高程以上。2、尽可能在较小流量时截流。但必须全面考虑河道水文特殊性和截流应完成的各项控制工程量。合理使用枯水期。3、对于具有通航、灌溉、供水、过木等特殊要求的河道应全面兼顾这些要求。尽量使截流对河道综合利用的影响最小。4、有冰期的河流，一般不在冰期截流，以避免截流和闭气工作复杂化。如特殊情况必须在流冰期截流时，应有充分的论证并有周密的安全措施来保证围堰的安全，使截流顺利完成。根据以上所述：截流日期一般选在枯水期初流量开始明显下降的时候，而不一定选在流量最小的时候进行截流。根据松涛坝区水文、地质、地形条件，截流时段选在落水期末流冰期前，即在11月中旬。二、截流标准的选择龙口合龙所需要的时间往往是很短的，一般从数小时到几天，为了估算在此段时间内可能发生的水情，做好截流准备，须选择合理的截流设计流量，一般可按工程的重要程度选择截流期内10％～20％的频率或月平均流量。本次设计选用时段10％的频率为489m3/s。三、截流方式的选择截流的方法有平堵法和立堵法两种。35 1、平堵法：优点：龙口的单宽流量小，出现的最大流速低，且流速分布均匀。截流材料单个尺寸重量也较小。截流时工作前线长，抛掷力度大。施工进度较快。缺点：前期的准备工作复杂，投资高，需架浮桥或栈桥，会阻碍通航。适用于：软基河床。2、立堵法：优点：准备工作比较简单，费用比较低。缺点：截流的单宽流量大，出现的最大流速较高。而且流速分布不均匀，需要重量较大的截流材料。适用于：大流量岩基或覆盖层较薄的岩基河床，对于软基河床只要护底措施得当也可采用立堵法。结合松涛水利枢纽的实际情况，综合以上两种方案的有缺点及适用条件，采用传统的立堵法进行截流。四、龙口的位置龙口位置的选择对截流工作顺利与否有密切的关系在选择龙口位置时需要考虑下述几个方面的技术要求：1、龙口应设置在河床主流部位，方向力求与主流方向垂直，使截流水流能顺畅的经龙口下泄。2、龙口应选择在耐冲河床上，以避免截流时因流速增大引起过分冲刷，在必要的情况下，也可采用人工的方法对龙口河床进行加固。35 3、龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截流运输线路和制作、堆放截流材料。由以上几条原则，结合松涛坝区的实际情况，龙口应选在河谷处，并靠近左岸。因左岸有平坦的的宽阔场地用来截流材料的制作和堆放场地。五、护底为了提高龙口的抗冲能力，减少合龙工程量。有时须对龙口加以保护，护底常采用的方法有：抛石、沉排、竹笼柴石枕等。护底同时可以增加截流时的摩擦力，但是护底的材料粒径一般比较大，在闭气时空难比较大。而松涛水利枢纽地区的河床岩石质地比较好，故设计中没有采用护底措施。第五章、初期蓄水计划与导流隧洞封堵第一节、初期蓄水计划35 在施工后期，当坝体已修筑到拦洪高程以上能够发挥挡水作用时，根据枢纽的发电、供水等国民经济各部门的综合要求，应确定竣工运用日期，有计划的进行导流建筑物的封堵和水库的蓄水工作。水库的蓄水计划与导流临时泄水建筑物的封堵有密切关系。只有将导流临时泄水建筑物进行封堵后才能进行水库蓄水、如期发电。发挥工程效益又要力争在比较有利的条件下封堵导流临时泄水建筑物，使封堵工作得以顺利进行。根据枢纽要求，在第6年4月第一台机组发电，且要向下游供水100m3/s。要求水位高于500m，库容为19.5亿m3。按保证出力为85％水量来推求，采用晚蓄方案进行推求可得出：从第5年的11月开始蓄水就能满足各部门和枢纽发电的要求。因此，封堵日期根据蓄水时间为25天。故要满足发电的需要，应最迟于第5年的11月5日进行导流隧洞的封堵工作（具体计算见计算书）。第二节、隧洞的封堵在坝体修筑到一定高程时，开始下闸蓄水。在此之前应将导流隧洞予以封堵。导流用的底孔为坝体的一部分，因此封堵时应全部堵死，而导流隧洞或涵管不需要全部堵死，浇筑一定长度的混凝土塞，就足以起永久挡水作用。经计算（见计算书）本导流隧洞的堵塞的长度为26m。第六章、控制性进度计划施工进度计划是工程项目施工组织设计的重要组成部分，也是对工程建设实施计划管理的重要手段之一。施工进度计划是工程项目实施的时间规划。规定了工程项目施工的起止时间、施工顺序和施工速度。是控制工期的有效工具。35 安排工程施工进度应以规定的竣工投产要求为目标，分清主次、统筹兼顾、合理安排顺序进行安排工程施工进度，进行项目排队，按均衡连续有节奏的方式组织工程施工，对人力、物力进行综合平衡，既积极可靠，又留有余地，从施工顺序和施工速度等组织措施上保证施工质量和施工安全。水电工程的施工进度由于受水文、气象等自然条件的影响比较大，以及河道水流控制方面的约束，在施工过程中形成了一系列对施工进度起控制作用的环节，如导流、截流、拦洪度汛、下闸蓄水、供水、发电等。由于这些控制环节的存在，是有些工程项目的开竣工时间或进度要求在时间选择上有比较明确的限制。因此把握住这些控制环节的控制对象，则水电工程施工进度的轮廓就可以相当清晰的勾画出来。例如，截流开始时导流泄水建筑物必须完工，并必备过水条件。拦洪度汛时要求泄水建筑物能够过水，挡水建筑物（围堰或坝体）的挡水前沿高程应超过行洪水位，上游库区行洪水位以下必须清理撤退。下闸封孔意味着水库开始蓄水，常要求溢洪建筑物泄洪已完成，闸门设备已能启用，下游不能中断的供水系统能投入运行。第一台机组发电是工程投产的重要标志。水利水电工程常位于山区，远离工农业生产供应地既受自然条件的干扰和制约，也受到社会条件的制约及经济供应条件的影响和限制。这些不确定因素对施工计划安排和实施无疑会带来不少难以预料的困难，需要留有余地、35 本工程历时6年，在第2年的11月中旬截流，第6年4月1日第一台机组发电，具体工程进度安排如下表：序号工程名称排量（万m3）施工日期工期（月）1施工导流准备工作第1年1月～第2年10月212隧洞开挖5.5第1年10月～第3年6月193隧洞衬砌7.9第2年11月～第3年6月84上下游围堰19.8第2年7月～第3年2月65基坑排水第2年11月～第2年12月16基坑开挖河床（3～5）坝段14.7第2年12月～第3年1月27右岸砼坝基27.5第3年10月～第4年9月118厂房基础开挖9.6第3年1月～第3年3月39左岸砼坝开挖148.4第2年3月～第3年11月2010溢洪道开挖17.4第2年4月～第4年9月3011溢洪道砼填筑15第3年4月～第4年4月1212砼浇筑河床坝段74.3第3年1月～第5年9月3313电站厂房4.8第3年3月～第5年3月2414右岸坝段11.8第4年6月～第5年6月1215左岸土坝填筑101.5第4年1月～第5年9月2016隧洞封堵5第5年7月～第5年9月317下闸蓄水第5年11月～第6年3月518安装工程溢洪道闸门第5年5月～第5年8月4191＃机组第4年10月～第5年1月3202＃机组第5年10月～第6年1月3213＃机组第6年4月～第6年6月322枢纽清理第6年6月～第7年6月12一、准备工作准备工作定于第1年的1月到第2年的10月，准备工作定期21个月。主要工作有：修建厂内公路、砂石开采系统、砼系统、修配厂、材料加工厂、压气站、制冷系统、房建工程、仓库、办公室、住宅、福利房屋、通讯及通水管路及施工动力。二、导流工程35 导流工程主要包括隧洞施工及上下游围堰的填筑。隧洞在准备工作开始后，10个月于第1年10月开工，总工期19个月于第3年5月结束。衬砌在开挖后12个月也就是第2年的11月开始，到第3年的6月结束。历时8个月。上游围堰于第2年7月开工，于11月15日形成30m宽的截流龙口。11月16日大江截流。而后利用半个月的时间进行围堰的闭气、基坑排水等。上游围堰在截流完成后在基础上加高形成总方量约为20万m3。总工期6个月。下游围堰在截流完成后开始抛填。三、大坝工程1、河床砼重力坝基坑排水结束后基坑开挖（不包括河床岸边部分）。放量约为14.7万m3，于第2年12月到第3年1月结束，历时2个月，于第4年8月浇筑至480m高程。于第5年6月围堰已不能挡水坝体坝体开始挡水进入中期导流，在第5年4月坝体浇筑至520m高程，于7月份开始封堵导流隧洞，于11月开始水库蓄水，此时溢洪道工程早已完工，可以泄洪。坝体也可以挡水，于第5年8月浇筑至坝顶高程。2、右岸砼坝从第3年4月开工到第4年11月浇筑至500m高程，满足蓄水要求，于第5年3月浇筑至坝顶高程。3、左岸土坝土坝开挖从第2年4月到第3年10月。第4年2月到第5年8月填筑完毕。4、电站厂房35 厂房基础开挖于第3年1月到第3年3月。第3年3月到第5年3月浇筑完毕。其中前18个月为厂房工期浇筑以满足第一台机组发电要求。三、溢洪道溢洪道的开挖和浇筑同时进行，第3年5月到第4年4月历时12个月。闸门安装于第4年9月到第4年12月安装完毕，历时4个月。五、施工横道图具体见图7-1第七章、砼土坝的施工第一节、施工条件的分析坝址距下游的仙洲市河道长约100km，直线距离约50km，坝址附近皆为高山峡谷地区。松涛峡长约12公里，上下游均有比较平坦的山间盆地，可作为施工场地。枢纽选定坝址位于峡谷尾部，距峡谷出口约1.7公里，坝区河床两岸山坡陡峭,成V字形.左岸坡度45°~80°；右岸坡度60°～85°，两岸山坡均为黄土覆盖。35 坝址河床高程一般为410米，枯水季一般水位为418米，河面宽50～60米，深化偏右岸，最深约10米。坝址左侧山峰起伏高出河面约150米以上。右岸坝头附近为一小丘陵阶地，高出河面约110米左右。与坝区接连的就是地形平坦面积宽阔的李家台四级阶地，高程约560～580米。自峡谷出口起，两岸地势逐渐开阔，呈狭长的二级阶地。高程约430～440米，沿柳河右岸距坝址约8公里的旧镇，附近有宽阔平坦的二级阶地。坝区地形复杂，滑沟很多且很深。由于这些冲沟的切割，使坝区地形变得非常复杂，给施工场地布置造成一定困难。坝区附近可供施工场地布置的地段，有右岸李家沟，峡谷出口下游右岸的明坝和左岸的易家湾等阶地。运输条件，仙洲到松涛的公路线为六级公路，已建成通车，路线全长约50公里，对于水路交通，因柳河上游为峡谷，河窄水急，不能通行船只。只有国家铁路干线通过仙洲市，可沿柳河岸边进工地。因此在运输方面可采用公路和铁路运输。施工期间大批的生活物资和粮食燃料等日用品均需从仙洲市运来，当地只能解决副食品和部分粮食的供应。施工用电初步估计仙洲市可供应最高负荷约为1.2万千瓦。基本满足工地的施工需要。第二节、砂石料的开采和加工35 砂石骨料是混凝土最基本的组成部分。通常1m3混凝土需要1.5m3的松散砂石骨料。所以对混凝土用量很大的混凝土坝工程，砂石骨料的需求量也是相当大的。骨料质量的好坏直接影响混凝土的强度、水泥用量和温控要求，从而影响大坝的质量和造价。为此，在混凝土坝的设计和施工中应统筹规划，认真研究砂石骨料的储量、物理力学指标、杂质含量以及开采运输、堆存和加工等各个环节。一、骨料场的规划（一）、骨料场的规划原则：1、满足水工混凝土对骨料的各项质量要求。其储量力求满足各设计级配的要求，并有必要的富裕储量。2、选用的料场特别是主要料场，应场地开阔、高程适宜、储量大、质量好、开采季节长。主辅料场应能兼顾洪枯季节互为备用的要求。3、选择可开采率高、天然级配与设计级配较为接近用人工骨料调整级配数量较少的料场。4、料场附近有足够的回车和堆料场地且占用农田少。5、选择开采准备工作量小、施工简单的料场。如以上要求难以同时满足，应以满足主要要求，既以满足质量数量要求为基础，寻求开采、运输、加工成本费用最低的方案。确定采用天然骨料、人工骨料还是组合骨料的方案。（二）、骨料的加工过程35 天然骨料需要通过筛分分级，人工骨料需要通过破碎、筛分加工。其具体生产流程如下图7-1。钻孔、爆破、块石开采砂砾料开采场内运输）装卸运输（骨料加工）破碎筛分冲洗（成品堆存）堆料运输（成品料运输）装卸运输（混凝土生产系统图7－1骨料加工的流程三、骨料的开采量及料场确定各种骨料的用量如下：（具体计算见计算书）100号砼的各种骨料用量：粒径<5mm5～20mm20～40mm40～80mm80～150mm用量（kg）367106339106339106339106339106150号砼的各种骨料用量：粒径<5mm5～20mm20～40mm40～80mm80～150mm用量（kg）116106114106114106114106114106骨料料场的选择：（计算见计算书）选用明坝的四阶台地为主料场，以旧镇滩为辅助料场。开采总量为3430103t。第二节、坝体分缝35 砼坝一般多采用柱状法施工，垂直坝轴线方向按结构布置设伸缩缝，称“横缝”；顺坝轴线方向，根据施工技术条件要设置施工缝，称“纵缝”；重力坝的横缝为永久变形缝。纵缝的分缝考虑的主要原则：1、分缝位置应首先考虑结构布置要求，并尽量做到分块匀称和并仓浇筑。2、纵缝的布置应符合坝体断面应力要求，并尽量做到分块匀称和并仓浇筑。3、在满足坝体温度应力并要求具备相应的降温措施条件下，尽量少分纵缝或在可能条件下采用通仓浇筑，而不分缝。4、分块尺寸的大小应于浇筑设备能力向适应。有时为了满足施工机械布置，也可以适当调整分缝的位置。5、分缝多少或分块大小，应在保证质量和满足工期要求的前提下，通过技术经济比较决定。一、大坝分块的形式由已知资料，大坝的最高处基宽为120m。我们利用竖缝分块设由四条纵缝，缝间平均间距为24m，各块间预留槽宽0.9m。但坝体厚约为15m的矩形坝段不设纵缝、横缝布置。见建筑物布置结构图。从右岸到左岸共分25条横缝。二、大坝层与层间的间隔时间35 砼辅料允许时间间隔：指自混凝土出拌和机出口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间。它与气温、太阳辐射、风速、混凝土入仓温度、水泥品种和掺外加剂等条件有关。当未掺外加剂和混合材料以及未用其他施工措施时，混泥土铺料的允许间隔7－7－4确定。当掺用外加剂或混合材料时，混凝土的铺料允许间隔应通过试验确定。当混凝土浇筑时气温控制在14°C左右时，允许间隔时间为135min，温度控制在10°C以下时，允许时间间隔为195min。浇筑层厚度《水利水电施工设计手册》P174表7－7－1可查得：厚度取2.0m仓面得最大浇筑面积为（24-1.45）（23-0.9）＝520.5m2。每月单层浇筑量为520.5311＝161873.3m3/月。此值大于设计高峰月浇筑量得2倍，不满足要求。因此考虑降低浇筑层厚度，延长砼允许时间，将混凝土得温度控制在10°C以下，其允许间隔时间为195min，浇筑厚度为0.5m，此时混凝土月浇筑强度为520.50.5350÷3.25＝28026.9m3/月。此值小于设计高峰期月浇筑强度。第三节、砼的运输和浇筑条件一、砼生产制备工艺在混凝土坝的施工中大量砂石料的开采、加工、水泥和各种掺和料、外加剂的供应时基础，混凝土制备运输和浇筑是主体，模板。钢筋作业是必要的辅助。35 混凝土坝的施工工艺流程图如图7－2所示。骨料开采毛料储存骨料加工骨料温控净料储存拌和料加工外加剂掺和料储存外加剂储存砼拌和水泥储存拌和水温控模板加工模板安装钢筋加工钢筋架立坝体砼浇筑图7－2砼坝施工工艺流程图二、砼运输方式的选择水工建筑物的混凝土施工过程中混凝土的运输是重要环节，混凝土运输包括自拌和楼到浇筑部分的供料运输和混凝土入仓运输两部分组成。1、砼运输应满足以下几点要求：（1）、运输过程中应保持混凝土的均匀性及和易性，不发生漏桨、分离和严重沁水现象，并使坍落度损失较小。35 （2）、尽量缩短运输时间和减少倒运次数，以避免混凝土温度有过多的回升和损失。（3）、在不同的气温条件下，均应在允许的时间内将混凝土运到浇筑仓内，并保证已浇砼初凝以前被新入仓的混凝土所覆盖。（4）、混凝土运输能力应与混凝土拌和、平仓、振捣能力、仓面状况以及钢筋、模板、预制构件和金属结构等吊运的需要相适应，以保证混凝土运输的质量，充分发挥设备效率。（5）、混凝土运输、浇筑等配套设备的生产能力应满足施工进度计划规定的不同施工时段和不同施工部位浇筑强度的要求。（6）、混凝土运输工具及浇筑仓面必要时应设有遮盖和保温设施。以避免暴晒、雨淋、受冻而影响混凝土的质量。（7）、在同时运输两种以上标号的混凝土是，应在运输器上设置明显标志，以免混淆错入仓号等。（8）、不论采用何种起吊运输设备入仓，混凝土的自由下落高度不宜大于2m，超过2m时应采取缓降措施，以免混凝土分离。2、砼供料运输从拌和楼向浇筑地点运送混凝土常用的方法有以下几种：（1）、汽车运输：汽车运输混凝土机动灵活，应用比较广泛。（2）、铁路运输：铁路运输是混凝土供料运输的基本方式之一。（3）、胶带运送机运输：在供料地点比较集中运输距离较近的情况下，可考虑胶带运送机运送混凝土。（4）、其他方式：除以上几种方式外，还有混泥土搅拌运输车、窄机铁路翻斗车和手推架子车等运输方式。35 本工程采用的运输方式为汽车运输。3、混凝土的入仓运输：混凝土入仓浇筑的运输方式，基本上分为起重机吊罐入仓和由储料、分料滑槽或溜筒入仓两大类型。混凝土入仓设备主要有以下几种：（1）、缆索起重机，在高山峡谷地区修建混凝土高坝枢纽工程时常采用。（2）、门座式和塔式起重机，水工建筑物混凝土浇筑使用门塔机吊运入仓较为普遍，门塔机为定型设备，机械性能和产生效率比较稳定。本次设计采用门塔机和缆机相结合的浇筑方案，具体见04号图。4、门塔机选型及数量门塔机选型应与水工建筑物的特点、混凝土拌和及供料运输能力相协调，若需要多台门塔机时其型号应尽量相同。门塔机数量在满足施工进度和大仓面浇筑强度的前提下，同一轨道上布置的门塔机不能过于拥挤，以免互相干扰，影响生产效率。栈桥位置与高程应合理选择栈桥的位置和高程，尽量减少门塔机的翻越次数，并与混凝土供料运输相协调。栈桥的结构形式：选用工程量小便于安装和通用栈桥。5、缆机的布置原则：（1）、尽量缩小弯距。（2）、控制范围尽可能大。35 （3）、缆机平台工程量小.由计算采用两台辐射式缆机，布置在530m高程处。在浇筑厂房坝段采用一台塔机、两台门机与缆机配合使用，共同承担交通任务。在大坝挡水段采用门机浇筑混凝土，具体布置见03号图。参考文献35 1、《水利水电工程施工组织手册》（第一册施工规划），水利水电出版社，1996年。2、《水利水电工程施工组织手册》（第三册施工技术），水利水电出版社，1996年。3、《水利水电工程施工组织手册》（第四册辅助企业），水利水电出版社，1996年。4、《水利计算手册》武汉水利电力学院水力学教研室，水利出版社，1986年。5、《水力学》上下册，徐正凡，武汉水利电力大学水力学教研室。6、《水工建筑物》王宏硕、翁情达，武汉水利电力大学出版社，1989年。7、《施工技术》梁润，水利电力出版社，1985年。8、《水利水电工程施工组织与管理》周克已，中国水利水电出版社，1998年。9、《导流图集》成都科技大学，水利出版社，1982年。10、规范SDJ338－89。35'