玉仁水电站施工组织设计说明书

'1玉仁电站工程基本概况1.1水文基本资料玉仁电站位于波密县玉仁河上。玉仁河是雅鲁藏布江的一级支流，发源于喜马拉雅山北麓仲巴县境内，海拔5685m，河长402km，流域呈长方形。电站坝址以上流域面积5615.2km2，河道平均比降5‰。流域内地势由北向南倾斜，地形复杂，河道由高山经高原进入河谷，河谷断面由“V”型逐渐过渡到“U”型。设计代表年年内分配比例见表1-1。表1-1设计代表年径流年内分配比例表月月份频率123456789101112P=10%1.461.321.843.497.6718.0920.0314.7013.969.894.562.98P=50%2.502.152.203.559.6520.4720.6513.8010.257.204.612.96P=90%2.352.162.303.676.6213.0318.6716.7515.7710.295.133.25计算求得玉仁电站坝址处指定频率的设计代表年年径流量如下：丰水年P=10%，K10%=1.26，Qp=62.82m3/s；平水年P=50%，K50%=0.99，Qp=49.36m3/s；枯水年P=90%，K90%=0.75，Qp=37.40m3/s。表1-2设计代表年年内径流分配表单位：m3/s月份频率123456789101112P=10%10.999.9713.9126.3257.82136.38150.98110.83105.2674.5334.3822.47P=50%14.8012.7413.0121.0257.16121.26122.3181.7560.7442.6627.3217.55P=90%10.569.6810.3016.4829.7158.4883.7875.1970.7846.1823.0514.60表1-3玉仁电站丰水年逐日平均流量（P=10%）单位：m3/s月日一二三四五六七八九十十一十二114.0710.3914.0120.4034.13109.60180.6678.11153.09117.5043.1328.11213.7910.5314.0122.2339.78107.82191.1580.40142.34110.9041.6027.36313.2310.2513.4122.2345.21111.08173.6771.38134.61105.5641.6026.37412.249.9713.8123.1438.88120.00172.5888.44121.6597.3941.0924.62511.129.7013.8122.8332.55105.44199.2396.32111.7298.0242.3624.13610.559.2814.0123.4433.2392.37200.5497.14105.6598.0240.8325.37710.699.5613.4125.8837.0787.62220.20132.2598.7592.0538.0223.13811.409.4213.2126.1832.5583.46197.04146.2094.3489.2238.2823.13911.969.1413.6125.8831.6584.65190.05142.7690.7587.3437.5124.131012.529.1413.8125.2735.2690.89279.62119.95107.5881.6836.2423.881111.129.8413.8124.6635.0487.32280.93132.25110.6176.9735.4724.871211.129.9714.0122.8340.9297.12273.94141.77109.5173.8335.2223.3853 1311.129.8414.6122.5351.77101.28249.47142.7695.7270.6935.2222.391411.2610.2514.0123.1464.42109.60204.04150.6388.2769.1233.4322.631510.699.8414.0123.1458.77118.81170.17135.7082.2068.1733.9421.891610.559.9714.0124.0555.38146.73146.80116.5088.2769.7533.9421.641710.2710.1113.4124.0561.71155.04131.7397.1486.6266.2931.6421.641810.5510.6713.8124.0567.82207.62116.44100.5980.8262.8331.1320.891910.5510.8114.4124.9766.23204.35103.98121.7589.9362.2131.9020.892010.4110.5315.0124.0566.46186.8296.99116.5091.8662.2132.1521.392110.1310.6714.8123.7565.55212.3791.09114.7083.5861.8931.6421.39229.999.8414.4124.6673.01188.6188.91104.2086.3460.6331.1321.64239.999.7015.2124.3684.77166.3383.8994.5198.7560.9530.3722.14249.719.8414.8123.7579.80145.5479.3090.08103.4460.3229.8620.642510.279.8414.4124.9761.49128.6176.0293.69114.4859.0629.6020.15269.719.9713.6131.0667.59121.7872.0995.34121.1059.3828.5820.89279.8510.1113.8137.1480.25118.5171.2295.34122.4860.3227.8220.402810.139.9712.6141.4188.16180.5970.12114.70119.1760.3230.3720.152910.4113.2141.1086.35193.3680.17120.77113.9256.8629.0919.153010.6913.0142.3286.80228.1188.47106.82110.3457.1828.3319.403110.5513.0189.7499.8397.1453.7218.901.2洪水1.2.1洪水特性玉仁河洪水主要由暴雨形成，具有洪水历时短，过程尖瘦，涨落快的特点。1.2.2设计洪水玉仁电站以堤坝集中水头，但坝低，库容很小，仅能进行径流日调节。对水工建筑物形成威胁的主要因素是洪峰流量，因此本次洪水计算只考虑了设计、校核洪峰流量，以及相应频率的坝址的设计、校核洪水位计算，没有对设计、校核洪水过程作调洪计算。根据国家技术监督局和建设部GB50071-2002国家标准，本电站工程为IV等工程，枢纽工程为4级建筑物。确定拦河坝设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为300年一遇。设计洪水计算采用经验公式：Q设=（F设/F参）nQ参（1-1）式中：Q参——参证站平均年最大洪峰流量（Q参=216m3/s）；Q设——设计站平均年最大洪峰流量（m3/s）；F参——参证站流域面积（F参=2841km2）；F设——设计站流域面积(F设=5615.2km2)。n=0.66直接移用白玉水文站的P-III型曲线分布参数Cv、Cs计算成果，即Cv=0.30，Cs=3.0Cv。可计算出电站坝址处各设计频率的年最大洪峰流量，成果如下：表1-4设计洪峰流量成果表单位：m3/s设计断面设计频率p（%）0.10.20.330.512510205053 Kp2.322.192.102.021.891.751.561.401.230.96电站坝址(5615.2km2)7867427126856415935294754173251.2.3设计断面水位流量关系曲线根据实测的工程区河段地形资料及断面资料，结合洪水调查、河道糙率及比降等参数，拦河坝的水位流量关系用比降法推算，采用谢才公式计算，计算结果见表1-5、图1-1。1.3地质1.3.1库区工程地质条件水库区河谷较宽，滑坡、崩塌等不良地质现象所见甚少，谷坡右岸较陡，约50°，完整性较好。左岸坡度较缓，约计30°~50°，岩石完整性差，风化强于右岸，全风化深度在5m以上，水库蓄水后会有局部塌滑，但总体上边坡是稳定的。两岸植被较好，水土流失不严重，在雨季河水较浑浊，一般季节河水清澈，含砂量小，淤积源有限，但为保证有效库容应有排沙设施。库区由砂岩、板岩组成，板岩渗透性差，对抗渗有利，两岸山体雄厚，不存在向临近沟谷渗漏问题。水库回水河道长度约7.5km，在正常高水位下无住户，耕地少，不存在严重浸没、淹没问题。表1-5上坝址水位～流量关系成果表水位水深水面宽过水断面面积湿周水力半径谢才系数流量备注ZhBAXRCQmmmm2mmm3/s3693.30.425.058.490.3420.877.293693.70.831.2519.7631.350.6323.1525.683694.11.237.4533.5037.600.8924.5254.833694.51.642.1249.5742.351.1725.6697.323694.92.045.41567.0745.731.4726.65153.043695.32.448.6985.8949.121.7527.44220.363695.72.851.98106.0352.512.0228.11299.453696.13.254.70127.4455.412.3028.72392.523696.53.656.12149.6257.212.6229.34502.063696.94.057.53172.3459.002.9229.89622.5653 3697.34.458.94195.6360.793.2230.38753.833697.74.860.36219.5062.583.5130.82895.753698.15.261.77243.9264.373.7931.221048.033698.55.663.18268.9266.164.0631.581210.743698.96.064.59294.4867.964.3331.921383.6153 图1-1上坝址处水位～流量关系曲线53 1.3.2天然建筑材料主要对砂料、粗、细骨料、块石料、粘土料进行了调查。砂料、粗细骨料：距坝轴线上游200m左右有一长250m，宽50m河漫滩可作为砂料。粗细骨料场，砂以中砂为主，含泥量较低，砾石0.5~4cm占绝大部分，其组成为砂岩、灰岩、片麻岩，储量估计有40~50万方。块石：左岸坝轴线下游300m。现公路高程，灰岩裸露，岩石致密，强度高，储量丰富，且运距短。板岩风化土：左岸沿公路高程有丰富的板岩风化土、残坡积物等可做土料产地。53 2施工导流设计施工导流是水利水电枢纽总体设计的重要组成部分，是选定枢纽布置，施工程序和施工总进度的重要因素，要周密地分析研究水文、地形、地质、水文地质、枢纽布置及施工条件等资料；要选定导流标准，划分导流时段，确定导流设计流量；选择导流方案及导流建筑物的型式；确定导流建筑物的布置。正确合理的施工导流，可以加快施工进度，降低工程造价。2.1导流建筑物级别的确定.导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，导流设计流量是选择导流方案，设计导流建筑物的主要依据。我国所采用的导流标准是按现行规范《水利水电工程施工组织设计规范》SD7338-89，需根据导流建筑物的保护对象失事后果，使用年限和工程规模等指标，将导流建筑物划分为3-5级。具体划分见下表[1]。表2-1导流建筑物级别划分表项目级别保护对象失事后果使用年限（年）围堰工程规模堰高（m）库容（亿m3）3有特殊要求的1级永久建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台（批）机组发电，造成重大灾害和损失＞3＞50＞1.041、2级永久建筑物淹没一般城镇、工矿企业，或影响工程总工期及第一台（批）机组发电而造成较大经济损失1.5—315—500.1—1.053、4级永久建筑物淹没基坑，但对总工期及第一台（批）机组发电影响不大，经济损失较小＜1.5＜15＜0.1由基本资料可知，玉仁水电站位于西藏林芝地区波密县境内雅鲁藏布江一级支流玉仁河上，为无调节坝后式小型水电站。电站由拦河坝、泄洪建筑物、引水建筑物及电站厂房组成。取水枢纽为浆砌石重力坝。其中两侧为非溢流坝，最大坝高22.47m。坝顶轴线长70m，宽3.0m，高程3715.00m。则本电站枢纽工程为4级建筑物，根据其保护对象、工程规模、失事后果、使用年限，本枢纽导流建筑物为V级[1]，使用年限小于1.5年，堰高小于15米，库容小于0.1亿m3。2.2洪水标准.本工程厂房处于设计洪水位以上，水下工程有拦河坝。本工程拟用土石围堰，V级土石围堰其洪水重现期为5至10年[3]。表2-2导流建筑物洪水标准划分表导流建筑物类型导流建筑物级别345洪水重现期（年）53 土石50—2020—1010—5混凝土20—1010—55—3本着"最优的洪水重现期，其相应的导流建筑物的造价与风险损失费用之和应最小"考虑，本工程围堰洪水重现期选为5年，则P=20％,由第一章基本资料表1-7可查得P=20％对应的流量Q=417m3/s，则设计洪峰流量取Q=417m3/s；如果工程采用允许基坑淹没，即采用不过水围堰，由第一章基本资料可知，波密县玉仁河6、7、8三个月为汛期，根据基本资料表1-40玉仁电站丰水年逐日平均流量（P=10%），非汛期设计流量取Q=117.5m3/s。2.3围堰堰顶高程以上的超高d土石围堰堰顶在设计洪水静水位以上应有一段超高，其高度应当避免顶溢流的一切可能性。设计洪水位以上的堰顶超高按下式（2-1）确定：[2]（2-1）式中：—土石围堰在静水位以上的超高，m;—堰前因风吹而使静水位超出库水位的壅水高度，m（取0.05m）；—波浪在堰坡上的爬高（按式2-2计算），m；—波浪以上的安全超高（按表2-3取值，Ⅴ级围堰对应的取0.5m），m。其安全超高值由标准SDJ12-78及SDJ217-87规定。Ⅴ级围堰对应的取0.5m[1]（见下表2-3）。表2-3不过水围堰堰顶超高下限值（m）围堰形式围堰级别34—5土石围堰0.70.5混凝土围堰0.40.3hq计算式子繁多，按以下公式计算[2]：（2-2）式中：K—堰坡护面粗糙系数（块石取K=0.77）；2h—波浪高（h取0.07m）；—迎水堰面坡角，（°）；由式3-3计算出波浪在堰坡上的爬高hq=0.36m；由式2-2计算出设计洪水位以上的堰顶超高d=0.91m。2.4导流方案施工导流的基本方法，可分为两类：一类是分段围堰法，水流通过被束窄的河床、坝体底孔、缺口或明槽等往下游宣泄；另一类是全段围堰法，水流通过河床外的临时或永久隧洞、明渠或河床内的涵管等往下游宣泄。若遇导流流量较大，也可采用围堰过水配合泄流的导流方式。53 分段围堰法亦称分期围堰法，就是用围堰将水工建筑物分段分期围护起来进行施工的方法。分期导流适用于下列情况：①导流流量大，河床宽，有条件布置纵向围堰。②河床中永久建筑物便于布置导流泄水建筑物。③河床覆盖层不厚。全段围堰法导流，就是在河床主体工程的上下游各建一道拦河围堰，使河水经河床以外的临时泄水建筑物下泄。主体工程建成或接近建成时，再将临时泄水道封堵。本工程导流设计流量为417m3/s，流量不大，河床较窄，不利布置纵向围堰，河床深覆盖层为40~50m。以上条件都说明不宜采用分段围堰，但分段围堰不用在河道旁边修筑明渠或隧洞，节省工程量。2.4.1导流方案介绍2.4.1.1采用全段围堰法方案介绍采用全段围堰法施工时，围堰形式采用土石不过水围堰，隧洞导流。隧洞建在河流左岸，当导流任务完成后，封堵隧洞出口，此时隧洞作为发电引水隧洞，与水轮机通过压力钢管连接。现列出以下三种方案：（1）方案1：全段围堰法，斜墙带水平铺盖围堰；（2）方案2：全段围堰法，土石不过水围堰带混凝土刚性心墙；（3）方案3：全段围堰法，土石围堰塑性黏土心墙。2.4.1.2采用分段围堰法方案介绍分段围堰法导流,采用二段二期导流，围堰形式为草土袋围堰。一期先围河床左岸，建造电站厂房坝段和一段溢流坝段，,河水由右岸束窄的河道通过。二期围河床右岸，建造非溢流坝段和剩下的溢流坝段，河水由一期预留的坝体缺口导流。由于采用的设计流量和坝体缺口尺寸不同，列出以下七种方案：（1）方案4：分段围堰法，一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=5m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=3m，梳齿到边界的距离Δb=2m。（2）方案5：分段围堰法，一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算，只在坝体预留一个缺口，按设计洪峰流量，即Q=417m2/s计算，孔口宽b=15m，坝基到缺口的距离P1=5m，缺口到边界的距离Δb=2m。（3）方案6：分段围堰法，二期采用过水围堰。一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按非汛期（P=10%）流量，Q=117.5m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=4m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=4m，梳齿到边界的距离Δb=2.5m。（4）方案7：分段围堰法，二期采用过水围堰。一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按非汛期（P=10%）流量，Q=117.5m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=5m，B=nb=8m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=4m，梳齿到边界的距离Δb=0m。（5）方案8：修改主体工程的形式，溢流坝分缝有两个变成一个，分缝在中间。分段围堰法，二期采用过水围堰。一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按非汛期（P=10%）流量，Q=117.5m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=4m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=3m，B=nb=8m，梳齿到边界的距离Δb=2m。（6）方案9：分段围堰法，一期按设计洪峰流量，Q=417m253 /s计算；二期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算，在坝体留一个缺口，在缺口下再留两个导流底孔，使缺口与导流底孔结合导流。但此方案影响坝体稳定，所以不采用此方案.（7）方案10：分段围堰法，一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算梳齿导流，设两孔，在缺口下再留两个导流底孔，使缺口与导流底孔结合导流，此方案与方案二一样，会影响坝体稳定，所以亦不采用此方案。以上是本工程的十种方案，分段围堰法施工的后两种方案是不合理的，所以删除。下面将对前八种方案进行论述。2.4.2全段围堰法导流2.4.2.1方案1全段围堰法，斜墙带水平铺盖围堰（1）围堰尺寸确定围堰顶宽（无行车要求），其与围堰堰高有关，当堰高大于10米时，顶宽为5米。围堰边坡为1级坡，坝壳料为风化岩石，上游坡为1：2.5-1：3，下游坡为1：1.75。[2]围堰斜墙为黏土，其高度逐渐向下加厚，斜墙上部厚度不小于1米，这里取4米[2]。为防止斜墙表面冲刷、干裂、冰冻以及迎水面裂缝，在斜墙上覆盖有保护层，保护层为沙砾石，厚度为1.5米，水平铺盖长度为（3-4）水头，取三倍水头。（2）隧洞平面布置初定两条隧洞洞轴线：①洞轴线长l=399.201m，隧洞进口与主河流交角为α=25°，隧洞转弯半径ρ=38.677m，隧洞转角θ=58°，水泥砂浆抹面,衬砌厚度为0.4米,隧洞糙率n=0.011。②洞轴线长l=409.9978m，隧洞进口与主河流交角为α=25°，隧洞转弯半径ρ=86.1122m，隧洞转角θ=59°，水泥砂浆抹面,衬砌厚度为0.4米,隧洞糙率n=0.011。（注：当隧洞洞径d≤7.73518m时采用隧洞1，若隧洞洞径7.73518m≤d≤17.514m时采用隧洞2。）（3）下游水深hX的确定隧洞导流能力为设计洪峰流量，也就是说当洪水到来时，所有来水都通过隧洞泻往下游，那么下游流量也就相当于原河床中的流量。设计洪峰流量时所对应的下游水深即为下游最大水深，则下游围堰高度定为此水深。由Qd=417m3/s时，其水位为3696.17m，在其水深为3.27m，所以可认为在Qd=417m3/s时hx=3.27m，即下游围堰高为3.27m。（4）选取洞径d与上游围堰高hs的最优组合（按淹没出流计算）公式如下[6]：（2-3）式中：Q—泻水量，m3/s；μ—流量系数，A—隧洞过水断面面积，m2；Z-上下游水头差，m；流量系数μ按淹没出流计算，见下式[6]：53 （2-4）（2-5）（2-6）（2-7）式中：λ—沿程阻力系数；n—隧洞糙率系数，由混凝土用刮泥刀做平，其糙率系数最小值为0.011；[6]c—谢才系数；R—隧洞过水断面的水力半径，m；X—隧洞过水断面湿周，m；l—隧洞洞轴线长，m；d—隧洞洞径，m；Σξ—隧洞局部水头损失系数之和主河槽进入隧洞其水头损失系数为[6]：ξ=0.5+0.3COSα+0.2COS2α（2-8）式中：α—为隧洞轴线与河床主流夹角由隧洞进入主河槽其水头损失系数为ξ=1由隧洞转弯引起的水头损失系数为[6]ξ=[0.131+0.1632（d/ρ）(7/2)]（θ/90）1/2（2-9）具体计算过程由程序完成经计算得隧洞洞径与上游围堰堰高的最优组合为d=7.73m，上游围堰高为hs=13.598m。（5）工程量总结表2-4由工程经验可知各材料单价：材料(立方米)单价(元)黏土30土石25隧洞开挖260混凝土240土工布25浆砌石170隧洞挖方21264.67m353 隧洞衬砌所用混凝土方量7434.89m3围堰用堆石体方量48276.34m3围堰用黏土方量42066.74m3总造价为（人民币）9807508元上游围堰横剖面图(图2-1)图2-1斜墙带水平铺盖围堰剖面图1-护面；2-粘土斜墙、铺盖；3-反滤层；4-堆石体2.4.2.2方案2全段围堰法，土石不过水围堰带混凝土刚性心墙(1)围堰顶宽设围堰具有通车能力，公路等级为四级，路面等级低，单个行车道宽为3.5米，采用双车道，即堰顶宽为7米。[6](2)围堰坡度迎水面为1:3的坡度,背水面为1:1.5的坡度.(3)混凝土心墙混凝土心墙围堰，顶部厚度不应小于0.5米，取0.5米。[1]断面为梯形，两边坡度相同，坡度为15：1-30：1，取30：1。底部厚度按允许水力梯度所承担水头而定，不小于（1/6-1/8）堰高。（4）隧洞平面布置初定两条隧洞洞轴线：①洞轴线长l=399.201m，隧洞进口与主河流交角为α=25°，隧洞转弯半径ρ=38.677m，隧洞转角θ=58°，水泥砂浆抹面,衬砌厚度为0.4米,隧洞糙率n=0.011.②洞轴线长l=409.9978m，隧洞进口与主河流交角为α=25°，隧洞转弯半径ρ=86.1122m，隧洞转角θ=59°，水泥砂浆抹面,衬砌厚度为0.4米,隧洞糙率n=0.011。（注：当隧洞洞径d≤7.73518m时采用隧洞1，若隧洞洞径7.73518m≤d≤17.514m时采用隧洞2。）（5）下游水深hX的确定隧洞导流能力为设计洪峰流量，也就是说当洪水到来时，所有来水都通过隧洞泄往下游，那么下游流量也就相当于原河床中的流量。设计洪峰流量时所对应的下游水深即为下游最大水深，则下游围堰高度定为此水深。53 由图1-1查得Qd=417m3/s时，其水位为3696.17m，在第一章表1-5中查得其水深为3.27m，所以可认为在Qd=417m3/s时hx=3.27m，即下游围堰高为3.27m。（6）选取洞径d与上游围堰高hs的最优组合（按淹没出流计算）经计算得隧洞洞径与上游围堰堰高的最优组合为d=7.72m，上游围堰高为hs=13.993m。（7）工程量总结隧洞挖方28415.5m3隧洞衬砌所用混凝土方量9729.514m3围堰用堆石体方量52197.0816m3围堰用混凝土方量17339.058m3总造价为（人民币）15360000元（8）上游围堰横剖面图（图3-2)图2-2混凝土刚性心墙围堰剖面图1-堆石体；2-混凝土心墙2.4.2.3方案3全段围堰法，土石围堰塑性黏土心墙(1)围堰顶宽围堰顶宽（无行车要求）由《水利水电工程施工组织设计指南》表2-9查得，其与围堰堰高有关，当堰高大于10米时，顶宽为5米。围堰边坡为1级坡，坝壳料为风化岩石，上游坡为1：2，下游坡为1：1.5。(2)黏土心墙尺寸确定心墙用黏土作成梯形断面，坡度为1：0.2-1：0.6，这里选1：0.3。[2]心墙迎背水面用较粗粒透水料做成，靠近心墙用细料做过滤带，心墙上部厚度不小于0.8-1.0m，取3m。下部厚度不小于1/10倍水头，且不小于4m。与基础结合长度不小于0.5倍水头，取0.5倍水头。（3）隧洞平面布置隧洞进口距主体工程上游边坡线140m，隧洞出口距主体工程下游边坡线100m。隧洞进口底板沿河底抬高0.5m，出口底板与河底相切。洞轴线长l=335.84m，隧洞进口与主河流交角为α=9°，隧洞转弯半径ρ=40m53 ，隧洞转角θ=52°，隧洞糙率n=0.011。（4）下游水深hX的确定隧洞导流能力为设计洪峰流量，也就是说当洪水到来时，所有来水都通过隧洞泻往下游，那么下游流量也就相当于原河床中的流量。设计洪峰流量时所对应的下游水深即为下游最大水深，则下游围堰高度定为此水深。由图1-1查得Qd=417m3/s时，其水位为3696.17m，在表1-5中查得其水深为3.27m，所以可认为在Qd=417m3/s时hx=3.27m，即下游围堰高为3.27m。（5）选取洞径d与上游围堰高hs的最优组合（按淹没出流计算）经计算得隧洞洞径与上游围堰堰高的最优组合为d=7.55m，上游围堰高为hs=14.898m，下游围堰高为3.27m。（6）工程量总结隧洞挖方18390.57m3隧洞衬砌所用混凝土方量3355.131m3围堰用堆石体方量34940.216m3围堰用粘土方量17662.785m3总造价为（人民币）6989225元（7）上游围堰横剖面图(图3-5)图2-3塑性黏土心墙土石围堰剖面图1-堆石体2-粘土心墙2.4.3分段围堰法导流2.4.3.1方案4分段导流法，二期梳齿导流（1）一期束窄河床水位壅高Z计算分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，其值可采用如下近似公式[2]（2-10）试算。即先假设上游水位H0，算出Z值，以Z+tcp与所设H0比较。逐步修改H0值直至接近Z+tcp值，计算过程详见计算书。（2-10）53 =（2-11）=（2-12）式中：—壅高，m；—行近流速，m/s；—重力加速度（取9.81）,m2/s；—流速系数（与围堰的布置形式有关，围堰的形式按梯形布置，取0.8[2]）；—束窄河床平均流速,m/s；—计算流量，m3/s（取设计流量417m3/s）;—收缩断面有效过水断面，m2；—束窄河段过水宽度，m（对应下游水深3.27m时，取28.71m）；—河道下游平均水深，m（查第一章基本资料图1-1，设计流量所对应的正常水深为3.27m，取3.27m）利用试算：H0=4.5m,Z=1.53m。则一期上游围堰高为:5.7m；一期下游围堰高为:4.2m。（2）二期导流建筑物的水力计算而期利用一期预留缺口进行梳齿导流，拟设两个缺口n=2。二期导流最重要的是计算出梳齿上的水头H0，由H0+d（超高）计算出二期上游围堰的高度，利用实用堰流计算公式计算（式2-13）：[4]（2-13）式中：[4]—堰流侧收缩系数，（按下式2-14计算）；—淹没系数，（二期导流为非淹没出流，取1.0）；m[4]—流量系数；B—断面宽度，m；H0—堰顶水头，m。=（2-14）53 式中：—中孔侧收缩系数[4]；—边孔侧收缩系数[4]；n—梳齿孔数，n取两孔。以上两个公式必须进行试算，才能计算出堰顶水头H0。按设计洪峰流量，即Q=417m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=5m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=3m，梳齿到边界的距离Δb=2m(如图2-4所示)。图2-4方案4二期缺口布置图（单位：m）1—溢流坝段，2—冲砂闸混凝土导墙，3—坝体缺口经试算，缺口上水头高度H0=9.2m则二期上游围堰高为（按下式2-15计算）:H=P1+H0+d-t（2-15）式中：t—坝体底板到地面线的距离，(按设计图纸可知,t=3.9m),m；d—围堰超高（前面已计算，d=0.91m），m；P1—坝基到缺口的距离，m；H0—缺口上水头高度，m。则上游围堰高为H=11.21m，取11.2m。下游围堰高为:H=Hd+d=4.18m，取4.2m。如按此方案施工，则二期纵向围堰上游段横断面太大，将会把坝体缺口堵住，是缺口不能过水，所以此方案行不通。2.4.3.2方案5分段导流法，二期缺口导流一期的水力计算与方案4一样，一期上游围堰高为:5.7m；一期下游围堰高为4.2m。二期只在坝体预留一个缺口，按设计洪峰流量，即Q=417m2/s计算，只设一个缺口，孔口宽B=15m，坝基到缺口的距离P1=5m，缺口到边界的距离Δb=2m(如图2-5所示)。53 图2-5方案5二期缺口布置图（单位：m）1—溢流坝段，2—冲砂闸混凝土导墙，3—坝体缺口经计算，缺口上水头H0=7.2m,则二期上游围堰高H=9.21m，取9.2m。下游围堰高为:H=4.18m，取4.2m。如按此方案施工，会和方案一一样，二期纵向围堰将会把坝体缺口堵住，使缺口不能过水，所以此方案亦不能采用。由上述可知，采用洪峰流量Q=417m3/s设计，则纵向围堰布置不下，因此决定在二期施工时调低设计流量，由第一章基本资料可知，波密县玉仁河6、7、8三个月为汛期，其它月份为非汛期。根据第一章基本资料表1-3玉仁电站丰水年逐日平均流量（P=10%），枯水期设计流量取Q=117.5m3/s。一期施工时仍采用洪峰流量Q=417m3/s设计。修改设计流量后的二期水力计算见下节。2.4.3.3方案6分段导流法，二期梳齿导流一期导流水力计算和方案4一样，一期上游围堰高为:5.7m；一期下游围堰高为:4.2m。二期施工按非汛期洪峰流量，即Q=117.5m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=4m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=4m，梳齿到边界的距离Δb=2.5m(如图所示2-6)。图2-6方案6二期梳齿布置图（单位：m）53 1—溢流坝段，2—冲砂闸混凝土导墙，3—坝体缺口经试算H0=4.7m，则二期上游围堰高为:H=6.7m。下游围堰高为:H=Hd+d=4.18m，取4.2m。如按此方案施工，则二期纵向围堰上游段横断面太大，将会把坝体缺口堵住，是缺口不能过水，所以此方案行不通。2.4.3.4方案7分段导流法，二期梳齿导流二期按非汛期流量，即Q=117.5m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=5m，B=nb=8m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=4m，梳齿到边界的距离Δb=0m。(如图所示2-7)。图2-7方案7二期梳齿布置图（单位：m）1—溢流坝段，2—冲砂闸混凝土导墙，3—坝体缺口经试算可得：H0=4.7m，则二期上游围堰高为:H=6.7m下游围堰高为:H=Hd+d=4.18m，取4.2m如采用此方案，则纵向围堰将把坝体缺口挡住，使其不能泄水，所以此方案不能采用.由方案4到方案7的计算结果可知，二期施工导流时，无论采用汛期的设计流量Q=417m3/s，还是采用非汛期的设计流量Q=117.5m3/s，纵向围堰的都可以封堵坝体缺口，从而不能使水流下泄。综上所述可知，将溢流坝段分成三段不易施工，建议将溢流坝段分成两段，即一期工程拟修建左岸挡水坝段与25m长的溢流坝段，并对右岸河床进行开挖；二期工程修建右岸挡水坝段与剩下的25m长的溢流坝段。2.3.3.4方案8分段导流法，二期梳齿导流（主体工程设计修改后）因为河床宽度有限，一期为了使河流过流能力增大，二期为了使纵向围堰不把缺口堵上，纵向围堰坡度采用1：0.5，下面进行水力计算。（1）一期工程导流建筑物的水力计算修改后的主体工程，分期导流围堰束窄河床后，仍使天然水流发生改变，在围堰上游产生水位壅高，其值可采用如下近似公式（3-3）试算[2]。即先假设上游水位H0，算出Z值，以Z+tcp与所设H0比较。逐步修改H0值直至接近Z+tcp值，计算过程详见计算书。利用试算：上游水深H0=6.5m，上下游水位差Z=3.23m。则一期上游围堰高为：Hu=5.7m。53 一期下游围堰高为:H-Z=4.18m，取为4.2m。围堰断面尺寸（如图2-8）：图2-8一期横向围堰剖面图（单位：m）（a）一期上游围堰剖面图（b）一期下游围堰剖面图1—草土袋堰体，2—土工布防渗（2）二期工程导流建筑物的水利计算按设计洪峰流量，即Q=117.5m2/s(非汛期施工)计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=4m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=3m，B=nb=8m，梳齿到边界的距离Δb=2m。见图2-9:53 图2-9二期梳齿布置图（单位：m）1—一期溢流坝体；2—二期上游纵向围堰；3—冲砂闸混凝土导墙；4—坝体缺口假设H=4.7m求出：ξc=0.935，m=0.349；由可推出H0=4.69m；与假设相符，所以取上游水位为H=4.7m。二期上游围堰高为:H=P1+H+d-t=6.71m，取为6.7m。下游围堰高为:H=Hd+d=4.18m取4.2m。二期横向围堰断面尺寸（见图2-10）：53 图2-10二期横向围堰剖面图（单位：m）（a）二期上游围堰剖面图（b）二期下游围堰剖面图1—草土袋堰体，2—土工布防渗(3)方案8总费用方案8采用过水围堰，必然在汛期时无法施工，，并且基坑的在汛期淹没，其带来的损失见下表2-5、2-6：表2-5采用过水围堰汛期损失费序号项目损失费用总计（万元）1基坑清理80万元333.542人.机器损失费45万元3电站少发3个月电的损失费138.54万元4抢险损失费70万元表2-6分段围堰法围堰费用一览表序号项目　工程量合计工程量单价费用(万元)1一期围堰上游围堰2695.61m310782.11m321897.265元/m3142.342下游围堰1415.23m365元/m33纵向围堰6671.323m365元/m34二期围堰上游围堰3778.5m311115.1m365元/m35下游围堰483.84m365元/m36纵向围堰6852.739m365元/m37一期土工布上游363.18m22213.41m24332.125元/m210.8353 8下游277.99m225元/m29纵向572.25m225元/m210一期土工布上游545.45m22118.7m225元/m211下游595.04m225元/m212纵向1478.2m225元/m2综上所述，分段围堰法导流总费用（人民币）：629.1（万元）。2.3.4方案比较表2-7各导流方案技术指标比较序号方案技术指标隧洞（设计流量、缺口尺寸）上游围堰下游围堰纵向围堰一期二期一期二期方案1全段围堰法,粘土斜墙带水平铺盖不过水围堰洞轴线长l=399.201m，隧洞进口与主河流交角为α=25°，隧洞转弯半径ρ=38.677m，隧洞转角θ=58°，水泥砂浆抹面,衬砌厚度为0.4m,隧洞糙n=0.011.上游围堰高为13.59m。围堰上游面坡度为1:3,下游面坡度为1:1.5.下游围堰高为3.27m围堰上游面坡度为1:1.5,下游面坡度为1:3　方案2全段围堰法,混凝土心墙土石不过水围堰.洞轴线长l=399.201m，隧洞进口与主河流交角为α=25°，隧洞转弯半径ρ=38.677m，隧洞转角θ=58°，水泥砂浆抹面,衬砌厚度为0.4m,隧洞糙率n=0.011.上游围堰高为13.99m。围堰上游面坡度为1:3,下游面坡度为1:1.5.下游围堰高为3.27m围堰上游面坡度为1:1.5,下游面坡度为1:3　方案3全段围堰法,土石不过水围堰塑性粘土心墙隧洞进口距主体工程上游边坡线140m，隧洞出口距主体工程下游边坡线100m。隧洞进口底板沿河底抬高0.5m，出口底板与河底相切。洞轴线长l=335.84m，隧洞进口与主河流交角为α=9°，隧洞转弯半径ρ=40m，隧洞转角θ=52，水泥砂浆抹面,衬砌厚度为0.4m上游围堰高为14.9m。围堰上游面堰坡为1:2,下游面堰坡为1:1.5.下游围堰高为3.27m。围堰下游面堰坡为1:2,上游面堰坡为1:1.5.　53 ,隧洞糙率n=0.011。方案4分段围堰法，二期梳齿导流，草土袋围堰。一期按设计洪峰流量Q=417m2/s计算；二期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=5m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=3m，梳齿到边界的距离Δb=2m。围堰高5.7m，两边坡均为1：1围堰高11.27m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1两边坡均为1：1方案5分段围堰法，二期缺口导流，草土袋围堰。一期按设计洪峰流量Q=417m2/s计算；二期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算，只在坝体预留一个缺口，孔口宽b=15m，坝基到缺口的距离P1=5m，缺口到边界的距离Δb=2m围堰高5.7m，两边坡均为1：1围堰高9.2m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1两边坡均为1：1方案6分段围堰法，二期梳齿导流，草土袋围堰。二期采用过水围堰。一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按非汛期（P=10%）流量，Q=417m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=4m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=4m，梳齿到边界的距离Δb=2.5m。围堰高5.7m，两边坡均为1：1围堰高6.7m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1两边坡均为1：153 方案7分段围堰法，二期梳齿导流，草土袋围堰。二期采用过水围堰。一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按非汛期（P=10%）流量，Q=417m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=5m，B=nb=8m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=4m，梳齿到边界的距离Δb=0m。围堰高7.5m，两边坡均为1：1围堰高6.7m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1两边坡均为1：1方案8分段围堰法，二期梳齿导流，草土袋围堰。修改主体工程的形式，分段围堰法，二期采用过水围堰。一期按设计洪峰流量，Q=417m2/s计算；二期按非汛期（P=10%）流量，Q=117.5m2/s计算，梳齿导流，设两孔，孔口宽b=4m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=3m，B=nb=8m，梳齿到边界的距离Δb=2m。围堰高7.5m，两边坡均为1：1围堰高6.7m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1围堰高4.2m，两边坡均为1：1两边坡均为1：0.5表2-8导流方案优缺点比较序号方案工程导流费用(元)优点缺点方案1全段围堰法,粘土斜墙带水平铺盖不过水围堰980.75防渗性好,堰体稳定围堰底部宽度大,相应的将增加隧洞长度,使导流费用增加。方案2全段围堰法,混凝土心墙土石不过水围堰.1536刚性心墙穿透覆盖层,深入不透水地基中,有效的隔绝了渗水通过覆盖层的路径,减少了基坑排水的工作量,对坝体稳定有利混凝土心墙造价高,使导流费用偏高。53 方案3全段围堰法,土石不过水围堰塑性粘土心墙698.92其粘土心墙深入覆盖层0.5倍水头的长度,能很大程度的切断渗水在覆盖层中的渗流路径,材料费用低,构造简单,施工方便.于方案四比较,通过对隧洞重新选线,洞线长度减小,降低了工程量,使导流费用降低工程量大,堰身沉陷变形大,其堰体稳定需要注意。方案4分段围堰法，二期梳齿导流，草土袋围堰。　不用修改主体工程形式，采用汛期导流标准设计，不过水草土袋围堰，围堰形式稳定，汛期可以施工，二期缺口梳齿导流，封堵方便。纵向围堰尺寸太大，纵向围堰在基坑内布置不下，并堵塞缺口过水。（舍去）方案5分段围堰法，二期缺口导流，草土袋围堰。　不用修改主体工程形式，采用汛期导流标准设计，不过水草土袋围堰，围堰形式稳定，汛期可以施工。纵向围堰尺寸太大，纵向围堰在基坑内布置不下，并堵塞缺口过水。（舍去）方案6分段围堰法，二期梳齿导流，草土袋围堰。　二期采用非汛期导流标准，降低了围堰尺寸，不用修改主体工程设计。汛期过水，有淹没损失，汛期要停工，并且纵向围堰的纵向围堰尺寸太大，纵向围堰在基坑内布置不下，并堵塞缺口过水。（舍去）方案7分段围堰法，二期梳齿导流，草土袋围堰。　缺口的位置有利于布置纵向围堰，二期采用非汛期导流标准，降低了围堰尺寸，不用修改主体工程设计。汛期过水，有淹没损失，汛期要停工，并且纵向围堰的纵向围堰尺寸太大，纵向围堰在基坑内布置不下，并堵塞缺口过水。（舍去）方案8分段围堰法，二期梳齿导流，草土袋围堰。629.1修改了主体工程的设计，采用汛期过水，有淹没损失，汛期要停工，纵向围堰采用1：0.5，稳定性差。53 纵向围堰可以在二期基坑内布置下，并且纵向围堰不影响缺口的封堵，二期采用非汛期导流标准，降低了围堰尺寸，减小了工程量，费用低。由上表可知,全段围堰法中，方案3是最经济的；分段围堰法中，只有方案8能使纵向围堰在基坑内布置下，布置方式是最合理的。现在把方案3和方案8再进一步进行方案比较。从经济上来比较，使用分段围堰法导流的费用是629.1万元，使用全段围堰法导流的费用是698.92万元，全段围堰法的导流费用高于分段围堰法，高出约70万元，并且采用合理的施工进度可以降低分段围堰法在汛期的损失费用。从施工难易程度上来说，分段围堰法施工比较简单，而全段还要考虑隧洞的开挖，隧洞是造价比较昂贵和施工比较复杂的建筑物，本工程两岸地形陡峻，隧洞开挖困难；并且隧洞的泄流能力有限，汛期洪水宣泄常需另找出路。另外，全段围堰法施工需建15m高、采用塑性黏土心墙的土石不过水围堰，围堰工程规模比较大。而使用分段围堰法，只需建造最高为7.5m的草土袋围堰，，围堰结构简单，施工简易，并且不需要大型机械的施工。综上所述，本工程采用分段围堰法导流。2.5施工导流建筑物设计本枢纽导流建筑物为V级，使用年限小于1.5年，堰高小于15米，库容小于0.1亿m3。本工程围堰洪水重现期选为5年，则P=20％,由第一章基本资料表1-4可查得P=20％对应的流量Q=417m3/s。一期采用设计流量Q=417m3/s，二期采用非汛期设计流量Q=117.5m3/s。本电站采用分段围堰法导流，用二段二期导流，一期先围河床左岸，建造电站厂房坝段和一段溢流坝段，,河水由右岸束窄的河道通过。二期围河床右岸，建造非溢流坝段和剩下的溢流坝段，河水由一期预留的坝体缺口导流。2.5.1一期导流建筑物布置本工程采用草土袋围堰，一期围堰位置的确定须考虑下列因素：①一期先围主河槽部分。②一期工程一般选择在施工场地开阔、交通方便的一岸。③一期修建的永久建筑物要布置二期导流泄水建筑物，并有利于枢纽提前受益。④各期永久建筑物工程量大体平衡。⑤一期河床束窄系数K一般为40%～60%。（2-16）式中—一期围堰和基坑占据断面面积，m2；—原河床过水断面面积，m2。本工程河床左岸布置有电站厂房和冲砂闸，若在二期封堵一期导流预留缺口时，封堵到3702m时，就可利用直径为2m的一个冲砂孔泄水，若流量过大，可利用高程位于3704m两个直径为1.6m的发电洞泄水，加快封堵时间。根据以上考虑因素，一期工程拟修建左岸挡水坝段与一段溢流坝段。根据地形图,河道较狭窄，有可能布置不下纵向围堰，所以在一期围堰施工之前，对右岸河床进行开挖,以增大河床过流能力，取河床束窄度53 46%，围堰的示意图如下:(见图2-11)图2-11一期围堰示意图围堰的平面布置主要包括围堰外形轮廓布置和确定堰内基坑范围两个问题。外形轮廓不仅与导流泄水建筑物的布置有关，而且取决于围堰种类、地质条件以及对防冲措施的考虑。通常基坑坡趾距离主体工程的距离，不应小于20～30m，以便布置排水设施、交通运输道路、堆放材料和模板等，[2]鉴于本工程量小，基坑于主体工程的距离选用15m。当纵向围堰不作为永久建筑物的一部分时，基坑坡脚距离主体工程轮廓的距离，一般不小于2.0m，以便布置排水和堆放模板，如无须此要求，只须留0.4~0.6m。本工程纵向围堰不作为主体工程的一部分，应取2m。[1]但本工程河道较窄，且工程规模较小，若取2m，可能影响右岸的过流能力，由此考虑取基坑坡脚距离主体工程轮廓的距离取0.5m（见图2-12）。图2-12一期围堰布置图（单位：m）(a)横向围堰布置图(b)纵向围堰布置图1—主体工程；2—横向围堰；3—基坑；4—纵向围堰；5—原河床线因为此围堰无行车要求，本工程堰高应介于6～10m之间，堰宽取3m，[1]上下游横向围堰采用坡度1：1，纵向围堰坡度采用1：0.5。一期围堰平面布置见附图1（A1图纸）。2.5.2二期导流建筑物布置一期工程完工后，拆除一期围堰，修建二期围堰，在二期基坑内建造非溢流坝段和剩下的溢流坝段。在一期修建时，一期溢流坝段预留缺口，二期则利用一期预留缺口进行梳齿导流，河水从缺口中泄流。拟设梳齿为两孔，孔口宽度为4m。根据一期的围堰布置，二期上下游围堰距基坑的距离为15m，二期纵向围堰围堰距基坑的距离为0.5m。[1]二期围堰平面布置见附图2（A1图纸）。二期坝体缺口封堵其施工方法是先关闭一号缺口的闸门，进行加高，一次上升高度为4m，2号缺口进行泄水；然后关闭2号缺口的闸门，进行加高，一次上升的高度同样是4m。坝体缺口底高程是3694m，等封堵到3702m53 时，可利用左岸的冲砂洞进行泄流，这样坝体的封堵速度就可以加快。按照这样的施工程序进行渐次加高，直到坝顶。砌筑到坝顶后，把闸门关闭，进行混凝土溢流面的施工，直到混凝土达到设计要求开启闸门进行泄水。2.6围堰结构设计围堰作为临时性建筑，除了应满足一般挡水建筑物的基本要求外，选择型式时还应与实际情况相结合考虑。本工程为小工程，河道较窄，又采用分期围堰导流，为了能使纵向围堰布置下，采用边坡比小的草土袋围堰，土工布防渗。其优点是结构简单，施工方便，防渗性能好；就地取材，采用人工填筑；便于快速施工，又易于拆除。2.6.1一期围堰结构型式（1）一期上游围堰：堰顶宽3m,上下游边坡采用1：1，高为7.5m，围堰材料采用草土袋围堰，土工布防渗，土工布埋在地下1m。堰顶高程3700.4m，见图2-13（a）。（2）一期下游围堰：堰顶宽3m,上下游边坡采用1：1，高为4.2m，土工布防渗，土工布埋在地下1m。围堰材料采用草土袋围堰，见下图2，堰顶高程3697.1m，见图2-13（b）。图2-13一期横向围堰剖面图（单位：m）（a）一期上游围堰剖面图（b）一期下游围堰剖面图1—草土袋堰体，2—土工布防渗53 （3）一期纵向围堰：上游与上游横向围堰相接，下游与下游横向围堰相接，高程取上下游横向围堰高程。边坡采用1：0.5，土工布防渗，土工布埋在地下1m。围堰材料采用草土袋围堰，，堰宽3m,(见下图2-14)图2-14一期纵向围堰剖面图（单位：m）1—草土袋堰体，2—土工布防渗2.6.2二期围堰结构型式（1）二期上游围堰：堰顶宽3m,上下游边坡采用1：1，高为6.8m，围堰材料采用草土袋围堰，土工布埋在地下1m。见图2-15（a），堰顶高程3699.7m（2）二期下游围堰：堰顶宽3m,上下游边坡采用1：1，高为4.2m，围堰材料采用草土袋围堰，土工布防渗，土工布埋在地下1m。见下图2-15（b）。53 图2-15二期横向围堰剖面图（单位：m）（a）二期上游围堰剖面图（b）二期下游围堰剖面图1—草土袋堰体，2—土工布防渗（3）二期纵向围堰：上游与上游横向围堰相接，下游与下游横向围堰相接，高程取上下游横向围，边坡取1：0.5，堰顶宽为3m，围堰材料采用草土袋围堰，土工布防渗，土工布埋在地下1m。(见图2-16)图2-16一期纵向围堰剖面图（单位：m）1—草土袋堰体，2—土工布防渗2.7围堰的稳定分析本工程围堰形式为草土袋围堰，沿坡埋有土工布防渗，不用考虑土体因为渗流而产生的边坡失稳问题，这里只对围堰进行抗滑稳定分析。自重，按式2-17计算（取一米单宽作为计算单元）。G上=Vr砂（2-17）V单=S上L（2-18）式中：S上1—上游围堰的横断面面积（取78.75m2），m2；53 L—围堰的单宽（取1m），m；V单—围堰的在单宽内的体积，m3；r砂—袋装砂土的容重（取16KN/m3），KN/m3；G上—围堰的单位重量，KN。2）静水压力，按式2-19计算：[6]P上1=r水H2（2-19）式中：P上1—一期上游围堰所受的静水压力，KN；r水—水的容重，（取9.8KN/m3），KN/m3；H—作用于围堰上的水头（一期为6.5m），m；3）在堰体斜边上的水重，按式2-20计算：W上=r水V（2-20）式中：W上1—作用在堰体斜边上的水重，KN；V—作用在堰体斜边上水的单宽体积，V3；r水—同上。4）作用在堰体的扬压力：因为围堰基坑内没有水，所以不考虑浮托力的影响，只用考虑围堰下的渗透压力。查《水工建筑物》P46采用下面4-5、4-6两式计算，p渗=r水H（2-21）U上=p渗S（2-22）式中：p渗—作用于围堰下的渗透压力，Pa；U上—作用于围堰下的扬压力，KN；H—作用于围堰上的水头（一期为6.5m），m；则围堰的受力图(见图2-17)：图2-17围堰的受力图（5）利用抗滑稳定中的抗剪强度公式进行校核，按下式进行计算：[8]53 （2-23）式中：∑W—接触面以上的总铅直力，KN；∑P—接触面以上的总水平力，KN；U—作用在接触面以上的扬压力，KN；f—接触面间的摩擦系数，取0.5。一期和二期围堰的抗滑稳定计算列表如下：表2-9围堰抗滑稳定计算表序号项目自重G(KN)静水压力P(KN)堰体斜边上水重W(KN)扬压力U(KN)抗滑稳定系数Ks1一期围堰上游围堰1260207.24207.24573.932.162下游围堰484.8452.4552.45182.861.373纵向围堰上游段810207.24104.62334.791.44下游段342.7252.4526.22164.6125二期围堰上游围堰1062.72108.35108.35382.714.646下游围堰484.8452.4552.45182.861.377纵向围堰上游段1300.8362.77181.39552.61.288下游段484.8452.4552.45182.861.37由上表可以看出，一期和二期各段围堰的抗滑稳定系数Ks>1.1，所以围堰满足稳定要求。53 3施工总进度计划施工总进度是施工组织设计的一项重要内容。它依据工程分项和工程量，制定建设总工期，确定总的施工程序，力求做到均衡生产，是控制工程进度的总纲，是编制年度、季度、月度计划的依据，用以指导整个工程的进度。因此，确定的进度是否合适，直接关系到工程能否按期完成，所花费的人力、物力和财力是否合理。一个最优化的施工进度安排，将使人力、物力得到充分的发挥，使局部与整体之间的关系协调配合，这往往需用渐进的方式。根据本工程工程量规模，工程计划2008年8月做施工准备，9月正式开工，2010年9月底竣工发电，施工期两年零一个月。每月按25天计算，一天一班（一班为8个小时）制施工。3.1概述3.1.1玉仁电站建筑物的特征及工程量玉仁电站经过修改设计后由拦河坝、泄洪建筑物、引水建筑物及电站厂房组成。设计装机容量2×800kW取水枢纽为浆砌石重力坝。其中两侧为非溢流坝，最大坝高22.47m。坝顶轴线长70m，宽3.0m，高程3715.00m，防浪墙高1.0m；中央为溢流坝段，最大坝高24.60m。坝顶轴线长50m，坝面采用为WES曲线，顶高程3711.60m，下游坡设钢筋混凝土消力池，长40m，宽50m，底部高程为3689.00m。引水建筑物主要为发电洞和压力钢管，位于左侧非溢流坝段，圆形，直径2.4m，断面采用钢筋混凝土管，进口设置启闭塔、渐变段，出口设置连接段与压力钢管相连。电站厂房尺寸为22.14×11.96m（长×宽），位于河道左岸的大坝下游台地上，采用钢筋混凝土框架结构，与变电站结合布置。设备及安装项目包括闸门3套、启闭机4套、压力钢管90t、混流式水轮发电机2套、输配电系统等。主体建筑主要工程量：主体工程总工程量12.73万m3，其中土石方开挖为8.11万m3，土石方回填为1.35万m3，砌石方为4.1万m3，混凝土为1.813万m3，钢筋为353.47t，详细工程量见表3-1。表3-1玉仁电站工程量一览表序号项目单位工程量备注1前期右岸河道开挖m323824.8　2导流工程一期围堰m310782　3二期围堰m311115　4一期基坑排水m326970.2基坑面积:8247.75m25二期基坑排水m323204.3基坑面积:7096.12m26地基防渗防渗帷幕m1132　7防渗墙m21100　8主体工程漂卵石开挖m316500　53 右岸非溢流坝段9石方开挖m36160　10土方回填料m34500　11浆砌石坝体填筑m328000　12混凝土坝顶路面m2173　13混凝土底座m34500采用C20砼14溢流坝段漂卵石开挖m340000　15石方开挖m310000　16土方回填料m37000　17浆砌石坝体填筑m322000　18干砌石护坡m36500　19混凝土溢流面m33500采用C20砼20混凝土底板m35000采用C20砼21混凝土防渗面板m31500采用C20砼22海漫抛石m31600　23发电洞漂卵石开挖m35000　24浆砌石坝体填筑m3400　25混凝土排架m32000采用C20砼26电站厂房漂卵石开挖m33000　27石方开挖m3500　28土方回填料m32000　29浆砌石坝体填筑m3800　30厂房上部混凝土m3730采用C20砼31厂房下部混凝土m3900采用C20砼3.1.2施工计划历时和计划强度玉仁电站于2008年8月1日开始准备工作，9月1日正式开始施工，2010年9月30日竣工发电，施工期两年零一个月。电站采用两段两期的导流方法，2008年9月1日一期工程正式开工，2009年10月底完工，历时14个月；二期因考虑到汛期（6、7、8三个月）不施工，于2009年9月1日开工，2010年8月31日结束，历时12个月；2010年9月1日开始坝体缺口封堵，历时一个月，计划2010年9月31日竣工发电。一期进行一期围堰的施工、基坑排水、基坑开挖及处理、一期的主体工程施工。其中坝基开挖及处理包括一期基坑漂卵石的开挖、一期石方开挖、一期防渗帷幕的施工、一期防渗墙的施工；一期主体工程施工主要包括电站厂房和一期溢流坝段的施工。一期围堰施工计划历时1个月，基坑排水计划历时0.5个月，坝基开挖和处理计划历时2.5个月，一期主体工程工程的施工计划历时8.5个月。详细项目的计划历时和强度见表3-2。表3-2玉仁电站一期计划历时和强度一览表序号项目单位工程量计划历时计划强度1前期右岸河道开挖m323824.81个月23824.8m3/月53 2导流工程一期围堰m3107821个月10782m3/月3一期基坑排水m326970.20.5个月53940.4m3/月4地基开挖及理一期漂卵石开挖m3230001个月23000m3/月5一期石方开挖m355000.5个月11000m3/月6一期防渗帷幕m5660.5个月1132m/月7一期防渗墙m25500.5个月1100m2/月8一期土方回填料m355000.5个月11000m3/月9一期主体工程电站厂房浆砌石坝体填筑m38002个月900m3/月10厂房下部混凝土m39001个月900m3/月11厂房上部混凝土m37301个月730m3/月12一期溢流坝段混凝土底板m325001个月2500m3/月13浆砌石坝体填筑m3110005个月2200m3/月14干砌石护坡m332505个月650m3/月15混凝土溢流面m317502个月875m3/月16混凝土防渗面板m37502个月375m3/月17海漫抛石m38001个月800m3/月18一期围堰的拆除m3107820.5个月21564m3/月二期进行二期围堰的施工、基坑排水、基坑开挖及处理、二期的主体工程施工。其中坝基开挖及处理包括二期基坑漂卵石的开挖、二期石方开挖、二期防渗帷幕的施工、二期防渗墙的施工；而期主体工程施工主要包括非溢流坝段和一期溢流坝段的施工。二期围堰施工计划历时1个月，因为二期围堰采用非汛期的导流标准，所以在201053 年6月前拆除，基坑排水历时0.5个月，坝基开挖和处理计划历时2个月，二期主体工程工程的施工计划历时7个月。二期详细项目的计划历时和强度见表3-3。表3-3玉仁电站二期计划历时和强度一览表序号项目单位工程量计划历时计划强度1导流二期围堰m3111151个月11115m3/月2二期基坑排水m323204.30.5个月46408.6m3/月3地基开挖及理二期漂卵石开挖m3365000.5个月73000m3/月4二期石方开挖m3111600.5个月22320m3/月5二期防渗帷幕m5660.5个月1132m/月6二期防渗墙m25500.5个月1100m2/月7二期土方回填料m380000.5个月16000m3/月8二期主体工程非溢流坝段混凝土底板m345001个月4500m3/月9浆砌石坝体填筑m3280004个月7000m3/月10坝顶公路m21730.5个月346m3/月11二期溢流坝段混凝土底板m325001个月2500m3/月12浆砌石坝体填筑m3110004个月2750m3/月13干砌石护坡m332504个月812.5m3/月14混凝土溢流面m317502个月875m3/月15混凝土防渗面板m37502个月375m3/月16海漫抛石m38001个月800m3/月17二期围堰的拆除m3111150.5个月22230m3/月18水轮机安装台21.5个月　53 机组安装19发电机安装台21.5个月　20一期缺口封堵m320001个月2000m3/月3.2施工准备工程进度施工准备工程是施工准备工作中的一部分，其中，带有全局性的，应在开工前完成，这样才能为主体工程施工创造必要的条件，本工程的准备工程计划在一期围堰修筑前结束，计划1个月完成准备工程，施工时间为2008年8月1日到2008年8月31日。施工准备工程包括：①对外交通工程，②施工辅助企业，③施工供水、供电系统，④仓库、办公、生活设施。3.2.1对外交通工程本工程所在地附近有川藏公路（318国道）通过，需修建2km长永久道路与之相连。由于施工机械较为简单，计划场内修建施工便道通达各个施工点，便道宽3m，长3km，满足施工期内部交通要求。3.2.2施工辅助企业砼拌和站：每个管理区各设置一处0.8m3拌和站，班产量为50m3，可满足混凝土生产需要。其他零星混凝土工程可采用流动拌和站，布置0.8m3搅拌机一台。砂石料加工系统均设在料场，制备成成品后运至工地备用。施工期间所需主要施工机械有：土方机械、装载运输机械、砼拌和浇筑设备，钢木加工设备，运输吊装机械等。根据本工程规模，不设机修厂和机械加工厂，工地的简单维修由施工队负责。3.2.3施工供水、供电系统计划施工用电来自玉仁河一级水电站电网，在开工之前首先架设永久输电线路，利用它反向工地供电。电站建成后再作为向外供电的线路。在变电站设置施工配电综控室，并配合75kW柴油发电机二台，解决各施工区用电需要。施工用水从河道抽取，连接水管就近供应。大部分供水管路都在500m以内。水、电及通讯系统：供水系统：取水枢纽、电站厂区、各设一处抽水站，水源取自河道，水池容积50m3。供电系统：取水枢纽处配电房综合配电。施工通讯：由电站架设电话线路到各施工区。每处施工区设电话三台。3.2.4仓库、办公、生活设施根据电站工程的施工特点，施工总体布置分左右岸两个管理区。左岸管理区，设工程管理办公室、建筑材料仓库、民工住房、配电房、抽水站、厕所等临时建筑物2500m2，另外布置有混凝土拌和站和砂石料场、弃渣堆场、施工简易道路等。右岸管理区，设办公室、建筑材料仓库、民工住房、抽水站、厕所等临时建筑物1500m2，同时布置有混凝土拌和站和砂石料场、弃渣堆场、施工简易道路等。3.3一期工程施工进度玉仁电站的一期工程2008年9月1日正式开工，2009年10月底完工，历时14个月；53 一期进行一期围堰的施工、基坑排水、基坑开挖及处理、一期的主体工程施工。其中坝基开挖及处理包括一期基坑漂卵石的开挖、一期石方开挖、一期防渗帷幕的施工、一期防渗墙的施工；一期主体工程施工主要包括电站厂房和一期溢流坝段的施工。一期围堰施工计划历时1个月，基坑排水计划历时0.5个月，坝基开挖和处理计划历时2.5个月，一期主体工程工程的施工计划历时8.5个月。3.3.1右岸土方开挖施工进度为了增大河床的过流能力，减小一期上游围堰的高度，在一期围堰施工前进行右岸的土石方开挖，采用“先岸坡后河床”的施工方法进行开挖，开挖土方量为23824.8m3，计划一个月完成，月平均强度为23824.8m3/月，采用2m3挖掘机挖土，8t自卸汽车运输（按Ⅰ~Ⅱ类土），需要人工5人。[12]施工日期是2008年8月1日到8月30日。3.3.2一期导流工程施工进度一期导流工程施工包括一期围堰的修筑、拆除和基坑排水。(1)一期围堰修筑一期围堰先围河床的左岸，围堰采用草土袋围堰，人工修筑。一期上游围堰堰顶宽3m,上下游边坡采用1：1，高为7.5m，围堰材料采用草土袋围堰，堰顶高程3700.4m。工程量为2695.61m3。一期下游围堰：堰顶宽3m,上下游边坡采用1：1，高为4.2m，围堰材料采用草土袋围堰，见下图2，堰顶高程3697.1m，工程量为1415.23m3。一期纵向围堰：上游与上游横向围堰相接，下游与下游横向围堰相接，高程取上下游横向围堰高程，堰宽3m,工程量为10782.163m3。一期围堰总方量为10782m3，采用上下游同时进占的方法，按一个月的进度施工，每月按25天计算，一天一班（一班为8个小时）制施工，其强度为10782m3/月，可计算出草土袋围堰只需人工修筑，需要人工共计381人。[13]施工日期是2008年9月1日到9月30日。(2)基坑排水由于施工区地基抗渗性较差，基坑排水采用挖排水明沟，设集水井的方法汇集基坑积水。排水井沿基坑开挖范围对角布置两个，配备ISG200－200A型清水式离心泵10台，流量80m3/h台，扬程6m，电机功率6.0kW。[14]集水井及排水线路的布置应不影响基坑开挖和混凝土浇筑的施工，排水时间及排水强度应根据具体情况酌情安排，确保基坑不积水。在围堰平面图中，用AUTOCAD量出基坑的面积为8247.75m2，基坑内平均水深按设计流量所对应的水深3.27m计算，基坑内储水量为26970.2m3，计划基坑排水为0.5个月，安排15人，施工日期是2008年10月1日到10月15日。(3)一期围堰的拆除一期工程施工到设计高程后，一期围堰就可以拆除。根据进度安排，一期围堰的拆除必须在二期围堰施工前拆除，采用人工拆除，一期上游围堰拆除和下游围堰的拆除同步进行，拆除总方量为10782m3，计划0.5个月完成，施工强度为21564m3/月。可计算出施工期人数共计269人[13]。施工日期安排在2009年8月15日到8月31日。3.3.3一期坝基开挖及处理工程施工进度53 玉仁电站工程土石方开挖、填筑和基础处理工程，在施工安排上，相互之间既有密切的联系，而又以开挖为主导，填筑工程的填料，大都采用右岸开挖中的弃料，本着挖、填力求平衡的原则，两者必须紧密的结合；基础处理工程除帷幕灌浆和防渗墙工程外，在施工进度上，直接受基础开挖的制约，必须紧跟开挖进度。共历时4个月，从2008年10月15日到2009年2月15日。(1)一期土石方的开挖一期工程开挖有左岸电站厂房、一期溢流坝段漂卵石的开挖，以及左岸石方的开挖，共完成开挖28500m3,其中开挖电站漂卵石3000m3,一期溢流坝漂卵石开挖20000m3，电站石方开挖500m3，一期溢流坝段石方开挖5000m3。根据上节的进度计划历时（表3-2），漂卵石开挖计划为1个月，计划月平均强度为23000m3/月，采用2m3挖掘机挖土，8t自卸汽车运输（按Ⅲ类土），需要人工6人。[12]施工日期是2008年10月15日到11月15日。一期石方开挖总量为5500m3，计划历时0.5个月完成，月平均强度为11000m3/月，采用手持式风钻进行施工，共需人工的数量为42人。[13]施工日期拟定2008年11月15日到11月30日。(2)一期地基防渗工程施工进度一期地基防渗工程施工包括防渗帷幕的施工和防渗墙的施工。玉仁电站为低水头径流电站，帷幕钻孔、灌浆工程量相对较小。防渗帷幕的施工紧随坝体开挖的完成。一期防渗帷幕工程量为566m，计划历时0.5个月，其月平均强度为1132m/月，采用“坝基砂砾石帷幕灌浆”的方法进行施工，共需人工180人。[13]施工日期是2008年12月1日到12月15日。一期的防渗墙施工在防渗帷幕施工完后进行施工，工程量为550m2，计划历时0.5个月，其月平均强度为1100m2/月，按“地下连续墙成槽”方法施工，需要冲击钻机（z-22）16台，泥浆搅拌机14台，5t自卸汽车1台，共需人工158人。[13]在这一阶段，需人工比较多，施工强度较大。施工日期是2008年12月15日到12月31日。在浇筑完防渗墙之后，混凝土需养护一个月，才能进行土方开挖，养护人按20人计。(3)土方回填工程进度土方回填料大部分来自右岸的开挖，其中电站厂房需回填2000m3，溢流坝3500m3，共计5500m3，计划历时0.5个月完成，其平均强度为11000m3/月，查按照“土石方物料压实”的方法来计算，选择拖拉机压实，则施工期人数共计12人，需74KW拖拉机1台。[13]施工日期是2009年2月1日到2月15日。3.3.4电站施工进度电站位于左岸，距坝轴线20m。该电站为堤坝集中水头的径流式水电站，安装混流式水轮发电机2套，总装机容量为2×800kW，多年平均年发电量1385.4×104kW·h，年设备利用小时为8659h。电站厂房施工的程序：厂房基础开挖及处理→基础浆砌石填筑→厂房下部混凝土的浇筑→上部混凝土的浇筑→机组安装。在上节已经讨论了厂房基础开挖和处理的施工进度，本节只讨论基础浆砌石填筑、厂房下部混凝土的浇筑、上部混凝土的浇筑和机组安装。(1)电站浆砌石填筑53 本电站下部基础结构为浆砌石，工程量为800m3，在厂房地基处理过后，马上就进行浆砌石的施工，这样可以使电站尽早完工。计划进度为2个月，月平均填筑强度为400m3/月，需用0.4m3搅拌机1台，6t起重机1台，1.6m3混凝土吊罐1台，胶轮车4台。施工期人数共计16人。[12]施工日期拟定2009年2月15日到4月15日。(2)厂房下部混凝土的浇筑厂房下部混凝土工程量900m3，混凝土采用标号为C20，按照混凝土设计温控要求，应尽力做到短间歇连续上升。下部混凝土从高程3691.68m浇筑到高程3697.46m，共6.78m，根据结构尺寸，混凝土按层浇筑，浇筑层厚为3.5m，每层浇筑工期为15天。则下部混凝土浇筑计划进度为1个月，月浇筑平均强度为900m3/月，需1.1KW振动器2台，风水枪1台，施工期人数共计25人。[13]施工日期是2009年4月15日到5月15日。(3)厂房上部混凝土的浇筑厂房上部混凝土的施工比下部要困难，[13]其工程量730m3，混凝土采用标号为C20，按照混凝土设计温控要求，应尽力做到短间歇连续上升。下部混凝土从高程3697.46m浇筑到高程3701.46m，共4m，根据结构尺寸，混凝土按层浇筑，浇筑层厚为2m，每层浇筑工期为15天。则下部混凝土浇筑计划进度为1个月，月浇筑平均强度为730m3/月，需1.1KW振动器3台，风水枪1台，施工期人数共计27人。[13]施工日期是2009年6月15日到7月15日。(4)机组安装进度本工程安装混流式水轮发电机2套，水轮机类型HL260/A244-LJ-120，发电机类型SF800-24/2150，总装机容量为2×800kW，查“水轮机发电机组安装工期参考表”，[4]本电站为小电站，装机容量不大，机组安装时间为可选为3到5个月，本电站选用3个月。为了不影响主体建筑物的施工，机组安装放在二期工程施工后期，2010年的汛期6、7、8三个月。根据水轮机的型号，其标称直径小于1.4m，计划进度是1.5个月，施工期人数共计10人。[14]施工日期是2010年6月1日到7月15日。根据发电机的型号，计划进度是1.5个月，施工期人数共计16人。[14]施工日期是2010年7月15日到8月30日。3.3.5一期溢流坝施工进度经过修改设计后，溢流坝由原来的3段改为现在的2段。溢流坝段最大坝高24.60m。坝顶轴线长50m，坝面采用为WES曲线，顶高程3711.60m，下游坡设钢筋混凝土消力池，长40m，宽50m，底部高程为3689.00m。一期溢流坝施工分为溢流坝底板（包括消力池）、坝体浆砌石、干砌石护坡、混凝土溢流面、混凝土防渗面板和海漫等六项工程的施工（见表3-4），施工强度较大。表3-4一期溢流坝施工项目一览表序号项目单位工程量计划历时施工强度1混凝土底板m325001个月2500m3/月2浆砌石坝体填筑m3110005个月2200m3/月53 3干砌石护坡m332505个月650m3/月4混凝土溢流面m317502个月875m3/月5混凝土防渗面板m37502个月375m3/月6海漫抛石m38001个月800m3/月(1)混凝土底板施工进度一期溢流坝混凝土底板，底板厚为1m，其工程量为2500m3，“在满足设计温控要求下，底板分层厚度一般为1.5～2m，应尽力做到短间歇连续上升。根据结构尺寸及分块情况，每层混凝土浇筑工期平均为15～30天”。[2]按照此要求，溢流坝的施工历时选在1个月，其月平均强度为2500m3/月。需1.1KW振动器6台，风水枪2台，施工期人数共计51人。[12]施工日期是2009年2月15日到3月15日。(2)浆砌石坝体填筑施工进度浆砌石坝体的填筑采用人工砌筑，一期溢流坝浆砌石共计11000m3，在底板浇筑后，马上就进行浆砌石的施工，这样可以尽早完工。计划进度为5个月，月平均填筑强度为2200m3/月，需用0.4m3搅拌机1台，6t起重机1台，1.6m3混凝土吊罐1台，胶轮车19台。施工期人数共计81人。[12]施工日期拟定2009年3月15日到8月15日。(3)干砌石护坡施工进度一期溢流坝干砌石护坡工程量为3250m3，计划和坝体填筑同时完工，历时5个月完工，月平均砌筑强度为650m3/月，按“干砌块石”的施工方法，采用人工砌筑，可计算出施工期人数共计20人，胶轮车3台。[12]施工日期安排在2009年3月15日到8月15日。(4)混凝土防渗面板施工进度混凝土防渗面板的施工和坝体上升的高度有关，只有等坝体填筑完成后，防渗面板才能完工，根据这一特点，又考虑到混凝土施工强度，把这一项目放在坝体填筑的最后两个月施工，工程量750m3，月平均浇筑强度375m3/月。可计算出施工期人数共计12人。[12]施工日期安排在2009年6月15日到8月15日。(5)混凝土溢流面施工进度溢流面的施工应等到坝体上升到设计高度后，才开始施工。溢流面层是过流面，采用混凝土标号为C20，钢筋使用较多，计划历时2个月，工程量1750m3，月平均浇筑强度875m3/月。可计算出施工期人数共计18人。[12]施工日期安排在2009年9月1日到10月31日。(6)海漫抛石施工进度一期海漫的施工不影响主体工程的施工，所以其施工时期放在施工强度最小的时候，不会影响整体的施工强度，其工程量800m3，计划历时1个月，月平均浇筑强度800m3/月。可计算出施工期人数共计22人。[12]施工日期安排在2009年5月15日到6月15日。以上就是一期施工进度的安排，其日历时间见表3-5。一期施工进度横道图、混凝土浇筑强度曲线、浆砌石填筑强度曲线、劳动力数量曲线见图3-1。53 53 53 3.4二期工程施工进度玉仁电站的二期工程采用过水围堰，基坑内的建筑物只能在非汛期施工，计划2009年9月1日正式开工，2010年9月底完工，历时13个月，在2009年汛期（6、7、8三月）到来之前，主体工程应上升到汛期水位以上，计划2010年6月之前，溢流坝填筑到设计高程3710m，非溢流坝段浇筑到高程3713.5m。然后再进行混凝土溢流面的浇筑，和坝体缺口的封堵。2010年9月1日到9月30日，进行坝体缺口的封堵，因本电站为径流是电站，10月开始发电。二期进行二期围堰的施工、基坑排水、基坑开挖及处理、二期的主体工程施工。其中坝基开挖及处理包括二期基坑漂卵石的开挖、二期石方开挖、二期防渗帷幕的施工、二期防渗墙的施工；二期主体工程施工主要包括非溢流坝段和二期溢流坝段的施工。二期围堰施工计划历时1个月，基坑排水计划历时0.5个月，坝基开挖和处理计划历时2个月，二期主体工程工程的施工计划历时7个月。机组安装计划历时3个月，坝体缺口的封堵历时1个月。3.4.1二期导流工程施工进度二期导流工程施工包括二期围堰的修筑、拆除和基坑排水。(1)二期围堰修筑二期围堰围河床的右岸，围堰采用草土袋围堰，采用非汛期的洪水标准，人工修筑，采用土工布防渗。二期上游围堰堰顶宽3m,上下游边坡采用1：1，高为6.8m，堰顶高程3699.7m。二期下游围堰堰顶宽3m,上下游边坡采用1：1，高为4.2m，围堰材料采用草土袋围堰。二期纵向围堰的上游与上游横向围堰相接，下游与下游横向围堰相接，高程取上下游横向围，边坡取1：0.5，堰顶宽为3m二期围堰总方量为11115m3，采用上下游同时进占的方法，按一个月的进度施工，每月按25天计算，一天一班（一班为8个小时）制施工，其强度为11115m3/月，可计算出草土袋围堰只需人工修筑，需要人工共计393人。[13]施工日期是2009年9月1日到9月30日。(2)基坑排水二期基坑排水采用和一期相同的方法，由于施工区地基抗渗性较差，基坑排水采用挖排水明沟，设集水井的方法汇集基坑积水。排水井沿基坑开挖范围对角布置两个，配备ISG200－200A型清水式离心泵10台，流量80m3/h台，扬程6m，电机功率6.0kW。[14]集水井及排水线路的布置应不影响基坑开挖和混凝土浇筑的施工，排水时间及排水强度应根据具体情况酌情安排，确保基坑不积水。在围堰平面图中，用AUTOCAD量出基坑的面积为23240.3m2，基坑内平均水深按正常水深3.27m计算，基坑内储水量为23204.3m3，计划基坑排水为0.5个月，安排15人，施工日期是2009年10月1日到10月15日。(3)二期围堰的拆除二期围堰采用非汛期的洪水标准，二期围堰的拆除必须在2008年汛期来之前拆除，二期主体工程施工到设计高程后，二期围堰就可以拆除，根据进度安排，采用人工拆除，二期上游围堰拆除和下游围堰的拆除同步进行，拆除总方量为10782m3，计划0.5个月完成，施工强度为21564m3/月。可计算出施工期人数共计278人。[13]施工日期安排在53 2010年5月15日到5月31日。3.4.2二期坝基开挖及处理工程施工进度因为二期施工时间短，主体工程必须在汛期来之前，修筑的设计高程，为了缩短工期，在基坑排水结束后，马上进行二期的土方开挖和石方开挖，其两者同时进行，并且防渗帷幕和防渗墙同时施工。计划2个月完成坝基开挖及处理。玉仁电站工程土石方开挖、填筑和基础处理工程，在施工安排上，相互之间既有密切的联系，而又以开挖为主导，填筑工程的填料，大都采用一期主体工程开挖中的弃料，本着挖、填力求平衡的原则，两者必须紧密的结合；基础处理工程除帷幕灌浆和防渗墙工程外，在施工进度上，直接受基础开挖的制约，必须紧跟开挖进度。共历时2个月，从2009年10月1日到2009年11月30日。(1)二期土石方的开挖二期土石方开挖同时进行，进行右岸非溢流坝段、二期溢流坝段的漂卵石开挖，以及左岸石方的开挖，共完成开挖36500m3,其中开挖非溢流坝段漂卵石16500m3,二期溢流坝漂卵石开挖20000m3，非溢流坝段石方开挖6160m3，二期溢流坝段石方开挖5000m3。根据进度计划历时（表3-3），漂卵石开挖计划为0.5个月，计划月平均强度为73000m3/月，采用2m3挖掘机挖土，8t自卸汽车运输（按Ⅲ类土），需要人工17人。[13]施工日期是2008年10月15日到10月31日。二期石方开挖总量为11160m3，计划历时0.5个月完成，月平均强度为22320m3/月，采用手持式风钻进行施工，共需人工的数量为84人。[13]施工日期拟定2008年10月15日到10月31日。(2)二期地基防渗工程施工进度二期地基防渗工程施工包括防渗帷幕的施工和防渗墙的施工。玉仁电站为低水头径流电站，帷幕钻孔、灌浆工程量相对较小。防渗帷幕的施工紧随坝体开挖的完成。二期防渗帷幕工程量为566m，计划历时0.5个月，其月平均强度为1132m/月，采用“坝基砂砾石帷幕灌浆”的方法进行施工，共需人工180人。[13]施工日期是2008年11月1日到11月15日。二期的防渗墙施工与防渗帷幕施工同时施工，工程量为550m2，计划历时0.5个月，其月平均强度为1100m2/月，按“地下连续墙成槽”方法施工，需要冲击钻机（z-22）16台，泥浆搅拌机14台，5t自卸汽车1台，共需人工158人。[13]在这一阶段，需人工比较多，施工强度较大。施工日期是2008年11月1日到11月15日。因为施工时间短，因为混凝土是分块浇筑，土方回填到前期浇筑的地方，可以进行后期块的养护。(3)土方回填工程进度土方回填料大部分来自一期主体工程的开挖，其中非溢流坝段需回填4500m3，溢流坝3500m3，共计8000m3，计划历时0.5个月完成，其平均强度为16000m3/月，按照“土石方物料压实”的方法来计算，选择拖拉机压实，则施工期人数共计18人，需74KW拖拉机2台。[13]施工日期是2009年11月15日到11月30日。3.4.3非溢流坝施工进度右岸非溢流坝施工，共分三个项目：混凝土底板4500m3,坝体浆砌石砌筑28000m353 ,混凝土坝顶路面4500m3。计划5.5个月完成。施工程序是：混凝土底板的浇筑→坝体浆砌石的砌筑→混凝土坝顶路面。(1)混凝土底板施工进度右岸非溢流坝混凝土底板，底板厚为1m，其工程量为4500m3，“在满足设计温控要求下，底板分层厚度一般为1.5～2m，应尽力做到短间歇连续上升。根据结构尺寸及分块情况，每层混凝土浇筑工期平均为15～30天”。[2]按照此要求，溢流坝的施工历时选在1个月，其月平均强度为4500m3/月。需1.1KW振动器10台，风水枪3台，施工期人数共计91人。[12]施工日期是2009年12月1日到12月31日。(2)浆砌石坝体填筑施工进度浆砌石坝体的填筑采用人工砌筑，非溢流坝浆砌石共计28000m3，在底板浇筑后，马上就进行浆砌石的施工，这样可以尽早完工。计划进度为4个月，月平均填筑强度为7000m3/月，需用0.4m3搅拌机1台，6t起重机1台，1.6m3混凝土吊罐1台，胶轮车59台。施工期人数共计254人。[12]施工日期拟定2010年1月1日到4月30日。(3)混凝土路面的施工混凝土路面的施工应在非溢流坝砌筑的坝顶高程后，其工程量是173m2，，计划进度为0.5个月，月平均填筑强度为346m2/月，需用0.4m3搅拌机1台，8t自卸汽车1台。施工期人数5人。[13]施工日期拟定2010年5月1日到5月15日。3.4.4二期溢流坝施工进度二期溢流坝施工分为溢流坝底板（包括消力池）、坝体浆砌石、干砌石护坡、混凝土溢流面、混凝土防渗面板和海漫等六项工程的施工（见表3-4），施工强度较大。表3-6二期溢流坝施工项目一览表序号项目单位工程量计划历时施工强度1混凝土底板m325001个月2500m3/月2浆砌石坝体填筑m3110004个月1750m3/月3干砌石护坡m332504个月812.5m3/月4混凝土溢流面m317502个月875m3/月5混凝土防渗面板m37502个月375m3/月6海漫抛石m38001个月800m3/月(1)混凝土底板施工进度二期溢流坝混凝土底板浇筑和一期一样，底板厚为1m，工程量为2500m3，“在满足设计温控要求下，底板分层厚度一般为1.5～2m，应尽力做到短间歇连续上升。根据结构尺寸及分块情况，每层混凝土浇筑工期平均为15～30天”。[2]按照此要求，溢流坝的施工历时选在1个月，其月平均强度为2500m3/月。需1.1KW振动器6台，风水枪2台，施工期人数共计51人。[12]施工日期是2009年12月1日到12月31日。(2)浆砌石坝体填筑施工进度浆砌石坝体的填筑采用人工砌筑，二期溢流坝浆砌石共计11000m3，在底板浇筑后，马上就进行浆砌石的施工，这样可以尽早完工。计划进度为4个月，月平均填筑强度为2750m353 /月，需用0.4m3搅拌机1台，6t起重机2台，1.6m3混凝土吊罐1台，胶轮车23台。施工期人数共计100人。[12]施工日期拟定2010年1月1日到4月30日。(3)干砌石护坡施工进度二期溢流坝干砌石护坡工程量为3250m3，计划和坝体填筑同时完工，历时4个月完工，月平均砌筑强度为812.5m3/月，按“干砌块石”的施工方法，采用人工砌筑，可计算出施工期人数共计25人，胶轮车4台。[12]施工日期拟定2010年1月1日到4月30日。。(4)混凝土防渗面板施工进度混凝土防渗面板的施工和坝体上升的高度有关，只有等坝体填筑完成后，防渗面板才能完工，根据这一特点，又考虑到混凝土施工强度，把这一项目放在坝体填筑的最后两个月施工，工程量750m3，月平均浇筑强度375m3/月。可计算出施工期人数共计12人。[12]施工日期安排在2010年5月1日到6月30日。(5)混凝土溢流面施工进度溢流面的施工应等到坝体上升到设计高度后，才开始施工。溢流面层是过流面，采用混凝土标号为C20，钢筋使用较多，计划历时2个月，工程量1750m3，月平均浇筑强度875m3/月。可计算出施工期人数共计18人。[12]施工日期安排在2009年3月1日到4月30日。(6)海漫抛石施工进度二期海漫的施工不影响主体工程的施工，所以其施工时期放在施工强度最小的时候，不会影响整体的施工强度，其工程量800m3，计划历时1个月，月平均浇筑强度800m3/月。可计算出施工期人数共计22人。[12]施工日期安排在2010年2月1日到2月30日。3.4.5坝体缺口的封堵坝体缺口的封堵拟定在枯水期，如果选定时间太晚，则影响发电日期。计划2010年9月1日开始封堵，2010年9月30日结束，历时1个月。其施工方法是先关闭一号缺口的闸门，进行加高，一次上升高度为4m，2号缺口进行泄水；然后关闭2号缺口的闸门，进行加高，一次上升的高度同样是4m。坝体缺口底高程是3694m，等封堵到3702m时，可利用左岸的冲砂洞进行泄流，这样坝体的封堵速度就可以加快。按照这样的施工程序进行渐次加高，直到坝顶。砌筑到坝顶后，把闸门关闭，进行混凝土溢流面的施工，直到混凝土达到设计要求开启闸门进行泄水。坝体缺口的工程量2200m3，计划历时1个月，月平均填筑强度为2200m3/月，需用0.4m3搅拌机1台，6t起重机1台，1.6m3混凝土吊罐1台，胶轮车19台。施工期人数共计81人。[12]施工日期拟定2010年9月1日到9月30日。以上就是二期施工进度的安排，二期的各项目的劳动力数量和日历时间见表3-7。二期施工进度横道图、混凝土浇筑强度曲线、浆砌石填筑强度曲线、劳动力数量曲线见图3-2。53 53 53 3.5调整强度曲线——对施工进度进行优化从图3-1可以看出，因为围堰修筑时，需要人工修筑，没有用机械，所以需要劳动力的数量比较多，达到了381人。除了围堰修筑时，其强度曲线比较平均，其施工强度不大，不用进行调整。从图3-2可以看出，在修建主体工程时，混凝土浇筑强度在2009年12月达到了6000m3/月，而浆砌石的强度为9750m3/月。这样的强度都应该进行调整。主体工程施工期为7个月，在这7月内，应尽量把时间都放在右岸非溢流坝和二期溢流坝的施工上，把施工时间延长。同时也应该延长非溢流坝和二期溢流坝的混凝土底板的浇筑时间。这样就要求在施工时，混凝土底板分块浇筑，在浇筑完第一块底板后，进行第一块的坝体浆砌石砌筑；而这时混凝土底板浇筑第二块，等第二块底板浇筑完后，进行第二块的坝体浆砌石砌筑……按照以上的方法进行循环浇筑，直到最后一块底板浇筑完，再开始最后一段的浆砌石的砌筑。使用这种方法，不但可以使坝体砌筑和混凝土底板的浇筑可以同时进行，而且都延长了施工时间，减小了两者施工强度。同时，混凝土底板的浇筑应放在地基回填的一半时间进行，因为地基回填一半时，混凝土就可以浇筑，这样可以提前十天的进度，又可以减小其强度。3.5.1二期地基开挖及处理施工进度调整(1)二期防渗帷幕施工由0.5个月延长到１个月，人员由原来的180人减到90人,施工日期改为：2009.11.1～2009.11.30。(2)二期防渗墙施工由0.5个月延长到１个月，人员由原来的158人减到79人,施工日期改为：2009.11.1～2009.11.30。(3)二期土石方回填由0.5个月延长到１个月，人员由原来的18人减到9人,施工日期改为：2009.11.15～2009.12.15。3.5.2非溢流坝施工进度调整(1)非溢流坝底板施工由1个月延长到3.8个月，人员由原来的91人减到24人,施工日期改为：2009.11.20～2010.3.15。(2)非溢流坝浆砌石填筑由4个月延长到5.5个月，人员由原来的254人减到184人,施工日期改为：2009.12.1～2009.5.15。(3)坝顶公路的施工施工日期改为：2010.6.1～2010.6.15。3.5.3二期溢流坝施工进度调整(1)二期溢流坝混凝土底板施工由1个月延长到3.8个月，人员由原来的51人减到14人,施工日期改为：2009.11.20～2009.2.15。(2)溢流坝浆砌石填筑施工由4个月延长到5.5个月，人员由原来的100人减到73人,施工日期改为：2009.12.1～2009.5.15。(3)二期海漫施工由1个月延长到3个月，人员由原来的22人减到7人,施工日期改为：2010.2.15～2010.5.15。(4)二期干砌石护坡由4个月延长到5.5个月，人员由原来的25人减到18人,施工日期改为：2009.12.1～2009.5.15。调整后的强度、人员数量和日历时间见表3-8。53 调整后的二期进度见图3-3。一期和二期总进度图见附图5（A1图纸）。53 53 53 华北水利水电学院学生设计纸4结论毕业设计是我们在校大学生毕业前的一门必修课，为我们在走出校门之前提供了一次宝贵的学习机会。本次毕业设计历时一个学期，共分为四个阶段。第一阶段熟悉基本资料，第二阶段写出开题报告并交指导老师签字，第三阶段具体设计阶段，第四阶段整理设计说明书，绘图。通过这对玉仁电站的施工组织设计，首先，我对几年来所学知识有进一步的掌握，以前的知识只是停留在课本上，不懂得如何与实际工程联系起来，对于书本上各种各样的公式，知识机械地记忆而不懂得如何运用。这次设计，使我增强了理论联系实际的能力，学会了分析问题、解决问题的方法。其次，使我熟练掌握了电脑操作技能，尤其是CAD绘图能力有了很大提高，二十一世纪是信息时代，要成为一名出色的工程师，除了要具备过硬的专业知识外，较高的电脑操作水平也是基本要求之一。这一技能的提高为我将来的学习和工作打下了基础。最后，也是最为重要的是，此次毕业设计培养了我严谨、认真的工作态度和谦虚、谨慎的工作作风。水利事业是一项功在当代，利在千秋的伟大事业，关系到人民群众的生命财产安全，容不得半点马虎。从这次设计中我知道了，哪怕是一点点的疏忽，都会对以后的设计产生很大影响，甚至会威胁整个建筑物的安全性，要成为一名水利工作者，严谨、认真的工作态度和高度的责任感是首先应该具备的素质。53 华北水利水电学院学生设计纸参考文献[1]袁光裕.水利工程施工.中国水利水电出版社,1996年第三版，21～22。[2]魏璇.水利水电工程施工组织设计指南(上).中国水利水电出版社，1998.7，24～25，6～17,23,26。[3]《水利水电工程施工组织设计规范》SD7338-89．中国水利水电出版社．1999.7[4]康世荣，陈东山.水利水电工程施工组织设计手册－第一卷施工规划．北京：中国水利水电出版社．1996.8，[5]康世荣，陈东山.水利水电工程施工组织设计手册－第二卷施工技术．北京：中国水利水电出版社．1996.8，[6]吴持恭.水力学，高等教育出版社，1979.3[7]杨邦柱.《水工建筑物》中国水利水电出版社2001年第一版[8]祁庆和.《水工建筑物》中国水利水电出版社2003年第三版[9]贺修银.葛洲坝工程丛书—施工组织与管理，水利电力出版社，1989.4[10]王家柱等.葛洲坝工程丛书—导流与截流，水利水电出版社，1989.4[11]迟道才，王殿武.水利工程专业英语.东北林业大学出版社，2001.7[12]水利建筑工程概算定额（上册）.黄河水利出版社.2002年第一版.[13]水利建筑工程概算定额（下册）.黄河水利出版社.2002年第一版.[14]水利水电设备安装工程概算定额.黄河水利出版社.2002年第一版.53'