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芙蓉江鱼塘水电站施工组织设计

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'芙蓉江鱼塘水电站施工组织设计TheconstructionorganizationplanningoftheFurongriverYuTanghydroelectricpowerstationproject总计毕业设计88页表格26个插图12个 摘要芙蓉江鱼塘水电站施工组织设计主要内容包括施工导流方案的确定、导流建筑物的设计与施工、主体工程的施工、料场的选择设计与开采、施工总布置、施工总进度。工程的主要建筑物为面板堆石坝、溢洪道、引水发电系统,根据工程概况、水文资料、地质地形资料进行枢纽的布置方案以及导流方案的确定,详细编制施工技术和施工方案,合理制定施工总进度安排、并对施工质量保证措施和环境保护措施进行说明。关键词:面板堆石坝施工组织设计施工技术施工总进度I AbstractTheconstructionplanningoftheFurongriverYuTanghydroelectricpowerstationprojectmainlyincludestheschemeofconstructiondiversion,diversionstructures,thedesignandconstructionofmajorprojectsofconstruction,selectionofmaterialdesignandproduction,constructionlayout,constructionprogress.Projectofmainbuildingforconcretefacerockfilldam,spillway,diversionsystem,accordingtotheengineeringoverview,hydrologicaldata,geologicalterraindatahublayoutschemeandthedecisionofdiversionscheme,thedetailedconstructiontechnologyandconstructionscheme,establishingreasonableconstructionschedule,andtheconstructionqualityassurancemeasuresandenvironmentalprotectionmeasures.KeyWords:ConcreteFaceRockfillDam;TheConstructionOrganizationPlan;TheConstructionTechnology;TheGeneralConstructionSchedule.I 目录摘要..............................................................................................................................................ⅠABSTRACT..................................................................................................................................Ⅱ第一章工程概况11.1绪言11.2水文21.2.1流域概况21.2.2气象31.2.3径流31.2.4洪水41.2.5泥沙41.2.6厂、坝水位流量关系曲线41.3地质51.3.1区域地质51.3.2库区地质51.3.3坝址工程地质61.3.4天然建筑材料71.4工程任务和规模71.4.1地区社会经济概况71.4.2开发任务及工程建设的必要性91.4.3特征水位选择91.4.4装机容量选择101.5工程布置及主要建筑物111.5.1工程等级111.5.2坝线坝型比选121.5.3枢纽布置比选141.5.4主要建筑物151.6水力机械、电工、金属结构及采暖通风161.6.1水力机械161.6.2电工一次171.6.3主要机电设备布置181.6.4电工二次181.6.5金属结构191.6.6采暖通风191.7消防191.8工程管理201.8.1机构设置201.8.2人员编制201.8.3办公、生产生活用房与通讯211.9设计概算211.9.1编制依据211.9.2设计概算2123 第二章施工导流232.1工程概述232.2施工导流标准232.3施工导流时段252.4施工导流流量262.5施工导流方案262.6导流隧洞272.6.1导流隧洞的选址与布置272.6.2导流隧洞断面型式及尺寸282.6.3隧洞进水口的布置292.6.4隧洞衬砌及洞身结构设计302.7导流隧洞施工312.8围堰工程332.9施工截流与度汛342.9.1施工截流342.9.2基坑排水342.9.3度汛352.10围堰施工及拆除35第三章主体工程施工373.1主体工程概述373.2大坝地基处理383.2.1岸坡清挖383.2.2坝基开挖383.2.3趾板基础处理393.2.4趾板施工393.2.5防渗帷幕施工403.3大坝填筑施工403.3.1堆石坝料的工程性质403.3.2坝体材料及分区413.3.3坝体料源调配系统433.3.4上坝交通443.3.5分区填筑施工443.3.6反渗处理463.4溢洪道施工463.5引水隧洞施工473.6厂房及开关站施工513.6.1厂房布置513.6.2土石开挖513.6.3混凝土施工513.6.4开关站施工52第四章料场选择与开采544.1料场概况544.1.1土料场5423 4.1.2南家槽料场554.1.3苦塘料场554.1.4大弯头料场554.1.5下游4#料场564.1.6下游8#料场564.2料场规划564.2.1空间规划原则564.2.2时间规划原则574.2.3质量规划原则574.3料场的开采与施工584.3.1土料场的开采及弃渣利用584.3.2土料场的开采584.3.3料场清理与排水59第五章施工条件605.1交通条件605.1.1交通布置605.1.2运输方案615.2供电条件615.3通信条件615.4供水条件625.5供风供暖条件62第六章基础设施和施工技术636.1办公、生活设施636.2混凝土拌和系统636.2.1总体布置636.2.2工艺流程636.2.3料源646.2.4生产强度要求646.3砂石料加工系统656.3.1总体布置656.3.2生产强度要求676.4生产设备及技术676.4.1主要生产设备67第七章施工总布置697.1施工总布置原则697.2整体分布69第八章施工总进度718.1施工总进度编制原则718.2工程工期分类718.3施工准备期728.3施工进度安排728.3.1施工准备期的进度安排7223 8.3.2施工导流工程的进度安排738.3.3坝体工程的施工进度安排738.3.4溢洪道工程的施工进度安排738.3.5引水隧洞工程施工的进度安排748.3.6厂房的施工进度的安排74第九章施工质量管理与控制759.1施工质量管理体系实施细则759.2施工质量控制要点759.2.1测量施工759.2.2土石方开挖759.2.3围堰769.2.4钻孔与灌浆769.2.5混凝土防渗墙施工769.2.6坝基和趾板开挖779.2.7坝体填筑779.2.8混凝土施工77第十章环境保护及文明施工7910.1环境保护任务及目标7910.1.1施工可能引起的环境影响7910.1.2环境保护任务7910.1.3环境保护目标7910.2污水处理及环境卫生7910.2.1生产废水7910.2.2生活污水7910.2.3环境卫生8010.3水土保护8010.3.1防治分区8010.3.2分区防治措施设计8010.3.3扬尘控制81结束语83参考文献84致谢8523 23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第一章工程概况1.1绪言鱼塘水电站位于贵州省遵义市道真仡佬族苗族自治县境内、芙蓉江干流中游。芙蓉江是一条跨贵州、重庆两省市的河流,发源于贵州省绥阳县的石瓮子,流经黔渝2省市8个县,于重庆市武隆县江口镇注入乌江,干流全长233.0km,全流域面积7399.5km2,天然落差1195m。其中,贵州省境内干流河段长204.1km,有落差1091.1m,控制流域面积6859km2,河段水力资源理论蕴藏量约600MW,可开发水力资源300MW,是遵义市水电建设的重要河流之一。1988年8月,原遵义地区水电勘测设计院在以往历次查勘规划工作的基础上,提出了《芙蓉江干流(贵州境内河段)规划报告》,拟定贵州境内芙蓉江干流按小河口、李克坝、猴跳滩、良坎、沙千、鱼塘、三河口7个梯级进行开发。1989年5月,原遵义行署组织芙蓉江干流规划审查委员会,对《芙蓉江干流(贵州境内河段)规划报告》进行了审查,从既要合理利用水资源,又要尽量减少淹没搬迁损失等多方面综合考虑,将报告拟定的7级开发方案审定为9级,即小河口(655m)、朱老村(621.5m)、牛都坝(605m)、田坝(570m)、良坎(548.3m)、沙千(514m)、鱼塘(465m)、石门坎(409m)、长岩(369m),1991年6月遵义行署以遵署函[1991]123号文对《规划报告》作了审查批准的批复。1988年道真县委托中南院进行原可行性研究工作。1989年6月完成原可行性研究报告,同年11月,贵州省计委会同有关部门进行了审查。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)1991年10月,为合理开发芙蓉江水利资源,协调贵州省及原四川省两省之间毗邻梯级开发的关系,原能源部水利部水利水电规划总院并水利部长江水利委员会会同贵州省计划委员会及原四川省计划委员会,对芙蓉江干流(小河口~江口)规划进行了协调和审查,同意推荐芙蓉江干流分10级开发,自上而下分别是:小河口(655m)、朱老村(621.5m)、牛都坝(605m)、田坝(570m)、良坎(548.3m)、沙千(516m)、鱼塘(465m)、石门坎(409m)、浩口(360~369m)、江口(300m),并建议浩口电站的建设,两省应本着团结协作、互惠互利的精神,在尽量减少淹没损失、提高发电效益的原则下,充分协商,共同开发。1991年12月,贵州省计划委员会与原四川省计划经济委员会以(1992)黔计工字第21号联合发文,要求两省有关部门在下阶段工作中执行“关于发送芙蓉江干流(小河口~江口)规划审查意见的通知”。目前,芙蓉江干流已建成的梯级有上游朱老村、良坎及下游的江口3座水电站,其它梯级的前期勘察设计工作亦在按10级开发方案有序进行。鱼塘水电站工程以发电为主,兼顾灌溉、养殖等综合利用。坝址位于道真县旧城镇,控制流域面积5335km2,占芙蓉江全流域面积的72.1%,多年平均流量108m³/s,多年平均年径流总量34.1亿m³,坝址多年平均降雨量1080mm。水库正常蓄水位465m,总库容1.2亿m³,调节库容0.357亿m³;电站装机容量75MW,保证出力10.96MW,年发电量3.052亿kW×h,年利用小时4069h;水库淹没人口62人,淹没耕地948.2亩,其中水田473.6亩。枢纽主要工程量:土石方开挖87.43万m³,土石方填筑80.75万m³,混凝土17.38万m³,金属结构1353t,帷幕灌浆1.63万m,固结灌浆1.01万m。1.2水文1.2.1气象多年平均流量145m³/s,多年平均年径流量为46.71亿m³。。流域洪水由降雨形成,西水流域是沅水的主要暴雨区,每年4~9月为汛期,年最大洪水多出现在5~9月,其中6~7月最为集中,10月~次年3月为枯水期。坝址施工时段频率洪水成果见表1-1。表1.2坝址施工时段频率洪水成果见表时段频率P(%)12510201月--16912684.52月--3102291523月--8416224154月--1770146011409月--26302100156023 南昌工程学院本科毕业设计(论文)10月--1620131098411月--122091161412月--29321013311.01~3.31--1360105075811.01`4.30--20201650128010.01~3.31--19304560118010.01~4.30--218018101430全年88407870656055404490鱼塘坝址气象特征值根据道真县气象局观测的气象资料统计,见表1.2。表1.2道真气象站气象特征值表项目数量单位资料年限多年平均气温16.1℃1957~2002年极端最高气温39.1℃1971年7月22日极端最低气温-7.1℃1963年1月15日多年平均水温16.9℃1974年~1988年极端最高水温30.0℃1975年8月极端最低水温4.6℃1977年元月多年平均风速0.9m/s1980年~2002年最大风速12.0m/s1992年7月23日多年平均降雨量1061.2mm1959年~2002年多年平均相对湿度80.3%1957~1980、1981~2002年多年平均蒸发量868.6mm1965~1972、1987~2002年1.2.3径流芙蓉江径流主要由降雨形成,本工程水文计算依据站为长坝水文站,本阶段对坝址径流进行了复核,引用资料延长至2002年。鉴于该站1959~1964年建站初期,测验条件较差,考虑所占年份不多,对径流系列影响不大,故1959~1964年系列在本阶段径流计算中不予采纳,经对1965~2002年共38年采用系列统计计算,多年平均流量108m³23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)/s,与44年(1959~2002年)长系列均值107m³/s仅差0.9%,基本相同,因此,本阶段采用短系列统计成果,多年平均流量为108m³/s,多年平均年径流量34.1亿m³。坝址多年平均年、月平均流量见表1.3。表1.3坝址多年平均年、月平均流量表各月平均流量(m³/s)年平均(m³/s)一二三四五六七八九十十一十二29.531.841.910019225020812410710470.436.51081.2.4洪水坝址处无实测水文资料。坝址下游12.5km处的长坝水文站控制流域面积与坝址仅差2.2%,故坝址设计洪水也直接采用长坝站设计洪水成果。坝址所依据的长坝站实测资料精度较高,根据已有的历史洪水及1965~2002年共38年实测资料,具有一定的代表性,能满足本阶段工程设计(规范)要求。长坝站设计洪水成果见表1.4。表1.4坝址(长坝站)设计洪水成果表项目各频率(P%)设计值0.050.10.20.330.551251020Q(m³/s)10000936086908190779071106410548047103940W24(亿m³)5.184.874.544.304.093.773.422.942.582.18W72(亿m³)9.088.728.137.707.336.756.135.274.623.911.2.5泥沙坝址所在芙蓉江属山溪性河流。坝址所依据的长坝水文站从1965年起有泥沙测验资料。统计1965年~2002年历年最大断面平均含沙量达93.5kg/m³(1981年5月2日),多年平均含沙量0.522kg/m³,多年平均输率58.7kg/s,多年平均输沙量185万t。1.2.6厂、坝水位流量关系曲线经由下游长坝站相应水位相关即H中坝~H长坝相关线,将长坝站历年综合H~Q关系线移置于坝址即为坝址水位流量关系曲线。后再由坝址断面H~A、H~23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)关系外延至设计、校核洪水流量部分,由此推求坝址设计及校核洪水位。厂、坝水位流量关系曲线见表1.5。表1.5坝厂址水位流量关系曲线表水位(m)406.59408.4408.5409.0409.5410.0410.5411.0411.5流量(m³/s)08.009.1026.281.1152251378536水位(m)412.0412.5413.0413.5414.0414.5415.0415.5416.0流量(m³/s)7108791040120013901580177019602170水位(m)417418419420421422423424425流量(m³/s)260030803560407045805090560061506720水位(m)426427428429430431432  流量(m³/s)730078908490909097001031010940  1.3地质1.3.1区域地质芙蓉江流域地貌复杂,地形起伏较大,上游河道较为平坦开阔,两岸坡度较平缓,中下游则切割强烈,山高坡陡,河道两岸多形成悬崖峭壁。本区地处四川盆地东南边缘与云贵高原交汇地带,相对高差500~1200m,属切割较强烈的中山区。残存的高原夷平面有两级,高程在800~1500m之间,山间发育有小型岩溶洼地。区域地层属黔北川南地层分区,除缺失泥盆系外,寒武系至白垩系均有发育。本区在大地构造上位处扬子台褶带中的娄山陷褶断束的近北端。以巫山~金佛山基底断裂为界,东侧为黔江拱褶束;西侧为川东拱褶束。鱼塘水电站及其所在区域,隶属于扬子台褶带中的娄山陷褶断束,区内构造形迹主要定型于燕山运动,新构造时期地壳主要表现为大面积间歇性抬升,差异运动不强烈。从地震地质条件和地震带的活动强度分析,本区不具备发生6级以上地震的地质条件。据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》,本区地震动峰值加速度小于0.05g,相应基本烈度小于6度。1.3.2库区地质鱼塘水库位于芙蓉江中游,库区河谷深切,为典型的峡谷型水库。正常蓄水位465m时,水库回水至跳蹬河口一带与沙阡水电站尾水衔接,长约30km。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)鱼塘坝一带地表分水岭高程550~600m,水库蓄水后其最小宽度1.3km,其中60%以上的地段由断层破碎带和平井组构成,而岩溶发育的桐梓组和红花园组约占40%,且分布于分水岭内侧。旧城~格林窝断层破碎带钙质胶结良好,无新近活动迹象,且组成断层破碎带及分水岭的平井组以白云岩为主,间夹少量石英砂岩、硅质岩、硅质泥质白云岩,岩溶发育程度弱,局部可起阻水作用。分水岭地段不存在低于正常蓄水位的地下水位低槽,水库建成后不会循断层破碎带向下游集中渗漏。因此,水库蓄水后不会产生集中性渗漏问题。鱼塘水电站库区以纵向谷为主,仅库尾跳蹬河汇口上、下游一带为横向谷,河段长约3km。但岸坡绝大部分为对峙的悬崖峭壁,由坚硬完整的致密厚层~块状灰岩、白云岩构成,总体稳定性好。而由页岩构成库岸岸坡的部位仅两处,其一在跳蹬河汇口下游0.7~1.8km河段,出露地层为志留系龙马溪组~韩家店组页岩,但岩层走向与河流流向近于垂直;其二在白滩,出露地层属奥陶系湄潭组页岩,虽为顺向坡结构,但岩层倾角与地形坡角与近于一致,且产状稳定。因此,水库蓄水后,上述两地段岸坡也是稳定的。库区人烟稀少,无成片农田、大的居民聚居村镇和重要矿产、文物,不存在严重的淹没和浸没。芙蓉江流域水土保持良好,固体径流来源少,水库淤积对工程影响甚微。综合而言,水库工程地质条件简单,具备成库条件。1.3.3坝址工程地质坝址地处石桥~鱼塘背斜倾伏端,为横向谷,出露地层有奥陶系下统湄潭组、中统十字铺组和宝塔组组、志留系下统龙马溪组,岩性组合前者为页岩、砂岩与灰岩的不等厚互层,中部为灰岩,后者为深灰~灰黑色页岩、粉砂质页岩夹粉砂岩,地质构造较简单,防渗条件好。坝址处河谷呈“V”型,其上、下游页岩分布区,河谷开敝。枯水期河水面高程408.96m,水面宽50~60m,水深4~12m,河床砂卵石覆盖层0~6.5m,ZK23钻孔下游一带,卵砾石厚度局部可达15~18m(物探资料)。正常蓄水位465m时,河谷宽约200m,宽高比约3.6:1。两岸山体高程500m左右,受上、下游页岩剥蚀影响,山体较单薄,山底宽度100~120m。灰岩分布地段,基岩裸露,岸坡坡度多大于45(,在反倾向侧常形成陡崖,坡脚见崩积物,厚5.6~10.6m;页岩分布地段,地形开阔平缓,岸坡坡度多在20(~25(之间,并有残坡积层,厚度一般0.5~5.7m。地质调查统计结果表明,坝基范围内岩性组成中灰岩、砂岩和页岩所占比例分别为60.4%、12.5%和27.1%,根据试验成果其湿抗压强度分别取60MPa~120MPa、50MPa~130MPa和9MPa~10MPa,说明坝基岩石以坚硬的灰岩为主,所夹软岩类的页岩,经必要的工程处理后,其承载强度可以满足修建70米级大坝的要求。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)坝址处为横向谷,岩层倾向下游,岩性组合中可溶性碳酸盐岩类与非可溶性碎屑岩类间层分布,岩体透水性弱;灰岩岩组厚度小,且受上、下层位之巨厚层页岩夹持,岩溶发育强度较弱,不存在大型岩溶管道系统及深部岩溶,利用巨厚层页岩可形成全封闭帷幕,坝基及两岸防渗线路水文地质条件简单明朗。钻孔地下水位长期观测资料(正在观测,待补充)显示坝址两岸存在高于正常蓄水位的地下水分水岭。水质分析表明坝址区地下水和地表水对混凝土均无侵蚀性。综上所述,本坝址无制约工程的重大地质问题,具备建坝条件。1.3.4天然建筑材料工程所需天然建筑材料储量和质量基本满足工程需要。a)土料场位于坝址上、下游两岸1km范围内处,采运便捷。b)坝址下游⑧号砂砾石料不宜用做混凝土骨料,但可用于次堆石区的坝体填筑。c)南家槽料场距坝址平距1.2km,地处坝址上游芙蓉江右岸,已有公路从坡脚通过,可以此为临空面逐层开采,运输方便;部分溶洞存在粘土及碎、块石充填物,应予以剔除。d)苦塘料场位于坝址上游左岸约500m,简易公路从坡顶通过,可作为混凝土人工骨料料场或堆石料备用料场。e)大湾头位于坝址下游,为备用料场。1.4工程任务和规模1.4.1地区社会经济概况遵义市位于贵州省北部,地貌以山地、丘陵、河谷坝子为主。地理上西部与四川省接壤、北部与重庆市毗邻,南部和东部与省内五个地、州、市相连。行政上辖2区、2市、8县及2个自治县。全市国土面积30762km2,占贵州省面积的17.68%,有人口729万人,其中农村人口626万人,占85.9%,少数民族人口10%左右,主要是仡佬族、苗族、土家族。全市现有耕地597.3万亩,其中水田286.8万亩,占全部耕地面积的48%,全市人均占有耕地0.86亩,农民人平耕地0.99亩。遵义市以能源资源和矿产资源为优势资源。水能资源方面,可开发的水能资源4280MW,占全省的26.1%,已开发水电装机容量74023 南昌工程学院本科毕业设计(论文)MW,只占可开发量的17.3%,是省的水能富集区;煤炭资源为遵义市主要能源矿产,全市总储量257.51亿t,保有储量为63.31亿t,占全省的12%,为重要的能源矿产输出地区。矿产资源方面,全市现已发现有矿产40多种,大多数矿种具有工业开采价值,其中锰、铝、汞、硫铁矿等为优势矿产。锰矿是贵州的特色矿种之一,且矿点集中,已探明储量5398.4万t;汞矿已探明汞金属储量1.85万t,占全省储量的35%、世界总储量的14%,如务川县为全国四大汞矿产地之一;铝土矿已探明各级矿石工业储量7622万t,预计远景储量在1亿t以上。2002年,全市实现国内生产总值277.18亿元,比上年增长10.0%,财政总收入达30亿元,比上年增长12.74%,农民人均纯收入1809元,比上年增长3.7%,国民经济呈现稳定增长的良好态势。经济构成中,农业经济以种植业为主,畜牧业取得了长足的发展,主要粮食作物为水稻、玉米、小麦和洋芋,经济作物有油菜、烤烟及花生等;工业经济以交通建设为先导,重工业建设为主体,资源开发为特征,进行了相当规模的基础设施和原材料工业的建设,改善了全市的工业布局和产业结构,主要工业产品结构逐步优化,初步形成了以烟酒为支柱,融金融、电力、煤炭、机械、化工、建材、电子仪器、汽车制造、酿酒、纺织、食品加工、造纸等为一体的较为完整的工业体系,能源工业“西电东送”战略已初见成效,2002年全市规模工业主要产品有原煤、水泥、食用植物油、卷烟、机制纸及纸板、铝锭、铁合金、饮料酒、化肥、合成氧和发电量等。遵义市县国民经济发展情况见表1.6。表1.6遵义市国内生产总值发展情况表年份199719981999200020012002国内生产总值(亿元)193.97213.34234.60241.00251.98277.18其中:第一产业(亿元)77.0979.7882.9481.2283.1386.87第二产业(亿元)66.5678.9589.6393.7589.09101.78第三产业(亿元)50.3254.6162.0366.0379.7688.53增长率(%)14.759.999.972.734.5610.00遵义市自然资源丰富,国家实施西部大开发为全市国民经济的快速发展带来了千载难逢的发展机遇。根据国家西部大开发重点是加快基础设施建设的政策取向,遵义市结合自身的区位条件和资源优势,在《遵义市国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中明确提出:遵义市国民经济和社会发展将抓西部大开发的机遇,大力发展冶金工业、化学工业、建材工业、机电工业,加快实施“西电东送”23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)工程和电煤基地建设,使全市国民经济增长率继续保持在10%以上。预计2005年,全市国内生产总值为406亿元,2010年将达654亿元。遵义市国民经济现状及发展规划指标见表1.7。表1.7遵义市国民经济现状及发展规划指标表年份19901995200020052010国内生产总值(亿元)57.52147.32241.00406654其中:第一产业(亿元)25.0963.4781.22107.59-第二产业(亿元)19.7352.8993.75162.40-第三产业(亿元)12.7030.9666.03136.01-年均增长率(%)16.8220.692.7310.0010.001.4.2开发任务及工程建设的必要性本工程以发电为主,兼顾灌溉、养殖等综合利用效益。根据《遵义电网“十五”发展规划》及《遵义电网发展规划(2000-2010)》,全市在2000年实现用电量47.39亿kW·h、综合最大用电负荷857MW的基础上,考虑西部大开发对本地区国民经济发展的促进作用,预测“十五”期间遵义电网全社会用电增长率为:用电量年均增长率10.0%、用电负荷年均增长率11.1%,即2005年全网用电量为76.34亿kW×h,综合最大负荷1451MW。“十一五”期间电力电量用电水平年均增长率约为8.5%,预计2010年电网综合最大负荷2180MW,用电量为115亿kW×h。鱼塘水电站水库具有周调节能力,电站装机容量75MW,年平均发电量3.052亿kW×h,为中型水电站,在系统中可承担部分调峰、调频、事故备用任务,其建设对优化遵义市电力系统电源结构,提高系统供电质量将起到十分重要的作用。以西部大开发为转化资源优势为产业和经济优势的政策取向来衡量,鱼塘水电站的建设可使芙蓉江丰富的水能资源得以开发,服务于地方国民经济和社会发展需要,对“西电东送”、“黔电送粤”、“黔电济渝”战略的实施,也将起到积极的促进作用。鱼塘水电站的建设,还可以促进全县工农业发展和丰富矿产资源的开发,进而对全县国民经济和社会发展起到积极的拉动作用,并为实现当地政府提出的实施“三大战略”、实现“三大突破”、突出“四大地位”建设新思路的实施奠定良好的基础。综上所述,不论是从转化资源优势为产业和经济优势政策角度来看,还是从促进电站建设地区经济发展需要而言,尽早建设鱼塘水电站都是十分必要的。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)1.4.3特征水位选择1.4.3.1正常蓄水位选择根据原可行性研究报告(等同预可行性研究)审查纪要确定的正常蓄水位465.0m,考虑相关因素,本阶段拟定462.5m、465.0m及467.5m三个水位方案进行正常蓄水位选择,比较后发现:a)鱼塘水电站正常蓄水位由462.5m提高到467.5m时,库容系数由0.94%提高到1.15%,水库调蓄性能无质的改变,电站单独运行及与沙阡电站梯级连续运行两种情况下,相邻方案间保证出力增加0.66~0.74MW,年发电量增加0.130~0.138亿kW×h,相对于低方案保证出力及年发电量,方案间增幅分别为5.50~7.24%和4.26~4.64%,以高方案为有利。另一方面,从减少鱼塘水电站对上游沙阡电站能量指标影响的角度看,鱼塘水电站正常蓄水位以不超过465.0m高程为好。综合上述两方面因素,鱼塘水电站方案间能量指标相差有限,指标绝对增加值以467.5m高方案稍大为好,相对增幅则以465.0m方案稍大为优。b)鱼塘水电站水库地处深山峡谷之中,各正常蓄水位方案淹没人口分别为30人、62人、112人,淹没耕地784.5亩、948.2亩、1142.6亩,实物淹没数量相对于本电站开发规模而言均不大,方案间淹没指标亦无明显不利级差反映,对方案选择不会构成决定性影响。c)各正常蓄水位方案,工程投资随水位抬升而增加,以467.5m水位方案最大为46244万元,以462.5m方案最小为40515万元,高低方案间投资最大差值为5729万元,如考虑电站装机因素,则三个水位方案由高到低,其单位装机投资分别为5929元/kW、5681元/kW、5627元/kW,单位电量投资分别为1.453元/kW×h、1.396元/kW×h、1.389元/kW×h,表明以462.5m和465.0m水位方案为有利;各方案年费用分别为6474万元、6253万元、6232万元,也以467.5m方案年费用大明显不利;对于462.5m和465.0m两个水位方案单位投资及年费用等指标基本相同,无明显经济指标优劣。综合上述分析,从水能指标、水库淹没损失、工程投资及经济指标等方面综合比较,正常蓄水位选择465.0m方案较合适。因此,本阶段推荐鱼塘水电站水库正常蓄水位为465.0m。1.4.3.2死水位选择23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)鱼塘水电站除发电外无其它特殊综合利用要求,死水位选择是在选定正常蓄水位465.0m基础上,主要根据电站能量指标及有利于系统运行等因素,结合水库泥沙淤积高程进行综合比较确定。本阶段拟定451.0m、453.0m、455.0m及457.0m四个死水位方案进行比较选择。通过对所拟各死水位方案能量指标变化、电站预想出力、水库特性以及工程投资的影响进行综合比较,认为死水位455.0m方案较合适。因此,本阶段推荐鱼塘水电站水库死水位为455.0m。1.4.4装机容量选择根据业主工程建设安排,鱼塘电站计划于2005年前后建成,考虑本电站为遵义电力系统内规模较大的中型水电站,水库具有周调节性能,在系统中将承担部分调峰、调频、事故备用任务,其设计负荷水平年依据《水利水电工程动能设计规范》(DL/T5015-1996)规定,拟定为2010年。鱼塘电站装机容量比选,主要是依据本电站水库的调节性能,考虑上游沙阡电站后续建设的有利影响,类比相似电站,以装机与保证出力倍比6倍左右、电站装机利用小时4000h左右为控制条件,从电站装机的经济合理性角度,拟定66MW、75MW和84MW三个方案进行比较择优。鱼塘水电站多年平均发电量随装机容量增大而增加。方案间电量差值分别为1420万kW×h及1190万kW×h,补充装机利用小时分别为1578h和1322h,各方案发电水量利用程度72.55%、76.36%、79.60%略有提高,能量指标反映以增大装机较为有利。但从装机与保证出力倍比值结合水库调节性能看,如果鱼塘水电站建成后长期处于单独运行工况,则84MW方案装机略显偏大。三个装机方案工程静态总投资分别为41785万元、42607万元及44521万元。以投资单位指标衡量,三个方案单位装机投资分别为6331元/kW、5681元/kW、5300元/kW,以增大装机有利,三个方案单位电量投资分别为1.436元/kW×h、1.396元/kW×h、1.404元/kW×h,以装机75MW为优。鱼塘水电站上游梯级沙阡电站为一座具有不完全年调节能力的水电站,与上游梯级沙阡电站梯级连续运行时,75MW方案从梯级过流能力协调方面看,较为合理。综上所述,鱼塘水电站三个装机容量方案,从充分利用水资源,降低工程造价,有利系统调度运用,结合梯级电站过流能力相协调等方面综合考虑,认为装机容量选择75MW较为合理。因此,本阶段推荐鱼塘水电站装机容量为75MW。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)1.5工程布置及主要建筑物1.5.1工程等级鱼塘水电站水库正常蓄水位465.00m,相应库容0.944亿,总库容1.20亿。电站装机2台,总装机容量75MW。根据中华人民共和国《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的有关规定,本工程属等大(2)型工程。主要建筑物混凝土面板堆石坝、溢洪道为2级建筑物,设计洪水重现期为100年,校核洪水重现期为2000年;引水道、厂房为3级建筑物,设计洪水重现期为50年,校核洪水重现期为200年;消能防冲建筑物设计洪水重现期为50年。工程区地震基本烈度小于6度,工程按6度设防。1.5.2坝线坝型比选根据坝址地形地质条件,拟定了混凝土拱坝、混凝土重力坝、混凝土面板堆石坝3种坝型进行比较,各方案枢纽布置分述如下:1.5.2.1混凝土拱坝方案工程枢纽由混凝土拱坝、坝身泄洪表孔、左岸混凝土重力(副)坝、右岸引水建筑物及地面式厂房、开关站等组成。混凝土拱坝采用3圆心双曲拱坝。拱坝最低建基面高程390.0m,坝顶高程470.5m,最大坝高80.5m,拱冠梁上下游坝面曲线均为2次曲线,上游面最大倒悬度0.28,下游面最大倒悬度0.21。坝顶宽5.0m。拱冠处底厚26.85m,厚高比0.334。各层水平拱圈从拱冠至拱端逐渐加厚(高程390.0m、470.5m等厚)。拱圈中心最大半径126.17m,最小半径69.58m,坝顶上游弧长192.33m,最大中心角94°09¢54.00²(坝顶470.5m高程),底部最小中心角50°14¢27.42²。泄洪建筑物采用4孔泄洪表孔,对称布置于坝身拱冠部位,溢流堰采用“WES”型实用堰,堰顶高程451.00m,孔口尺寸为14.0m×14.0m(宽×23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)高),边墩厚2.0m,中墩从上游至下游由宽变窄,下游最小厚度3.93m。表孔设弧形工作门和平板检修门,弧形工作门由设于坝顶的液压启闭机操作,平板检修门由坝顶门机启闭。表孔出流采用挑流消能,挑坎高程436.00m,挑角10○,反弧半径20.0m。最大泄量8970m³/s。在下游坝0+120.342m处设置高度为20.0m的二道坝以形成水垫塘,水垫塘底板长110.6m,底板高程400.00m,厚2.0~3.0m。二道坝采用“WES”型实用堰,堰顶高程415.00m,上游面铅直,下游面以反弧与海漫相接,反弧半径15.0m。海漫长20.0m,宽75.0m,厚1.0m,采用低碳钢镀锌机编石笼结构。引水发电系统布置于右岸,由进水口、引水隧洞、地面厂房等组成。进水口为墙式进水口,进水口底板高程444.00m。两条引水隧洞平面上平行直线布置引水至发电机组,引水隧洞总长度206.40m。隧洞前部采用钢筋混凝土衬砌,后部用钢板衬砌。电站厂房布置于右岸,主变紧靠安装场右侧布置,开关站布置在主厂房右侧山坡上,主厂房平面尺寸长×宽×高为61.02×21.5×47.25m。安装两台混流式水轮发电机组,机组间距17.0m,机组安装高程407.10m。副厂房紧靠主厂房上游侧布置。1.5.2.2混凝土重力坝方案混凝土重力坝最低建基面高程387.00m,坝顶高程469.50m,最大坝高82.50m。防浪墙顶高程470.50m。非溢流坝段坝顶宽为5.0,溢流坝段为8.0m。上游面铅直,非溢流坝段下游坝坡1:0.82,下游起坡点高程为462.902m;溢流坝段下游坝坡1:0.8。坝底最大宽度61.0m。坝顶总长249.00m,坝体不设纵缝,从右岸到左岸按17.5~22.0m设横缝,共分13个坝段,其中1#~2#坝段和8#~13#坝段为非溢流坝段,分别长40.98m、123.17m,3#~7#坝段为溢流坝段,长90.50m。引水道取水口布置在9#~10#坝段。泄水建筑物对称布置在河床中间,共设4孔泄洪表孔,孔口尺寸为14.0m×14.0m(宽×高)。溢流堰采用“WES”型实用堰,堰顶高程451.0m,孔口净宽14.0m,中墩厚3.5m,边墩厚2.5m。堰顶设弧形工作门及平板检修门,弧形工作门由坝顶液压式启闭机启闭,检修门由坝顶门机启闭。堰面曲线下接1:0.8的斜线段与半径R=25.0m的反弧相连,后接119.463m长的消力池,消力池池底高程402.0m。为增强消能效果,采用了宽尾墩、消能尾坎及扩散式消力池组合消能方式。引水发电系统包括进水口、压力钢管和地面厂房。进水口为坝式进水口,压力钢管为两条内径为4.8m的明管,压力钢管单根长124.25m,厂房内安装两台水轮发电机组,电站厂房位于左岸坝轴线下游约113m处,采用岸边地面式厂房,厂房尺寸为61.02m×21.5m×47.25m(长×宽×高)。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)1.5.2.3混凝土面板堆石坝方案混凝土面板堆石坝坝顶高程472.00m,防浪墙顶高程473.20m,坝轴线长175.70m,坝顶宽8.2m,河床趾板建基面高程397.00m,最大坝高75.00m。上游坝坡为1:1.4,下游坝坡为1:1.3接外马道,综合坡比1:1.425,大坝最大底宽213.00m,坝体总填筑方量80.28万m³。混凝土防渗面板的厚度沿高程变化,板厚按公式t=0.3+0.003H计算确定,面板按12m及6m间距分缝。趾板宽4~6m,厚0.5~0.6m,置于弱风化基岩之上。坝体采用灰岩石料及建筑物基础开挖料分区填筑,坝身堆石体从上游至下游依次分为垫层、过渡层、上游堆石区、下游堆石区、抛石区(堆石排水棱体)及下游干砌石护坡等。溢洪道采用岸边开敞式,紧靠面板坝左坝肩布置,其闸室轴线与面板坝轴线夹角。溢洪道由进水渠、闸室、泄槽及消力池组成。渠底板高程443.50m,进水渠底宽58.50m。溢洪道闸室共设4孔,孔口尺寸为12.0m×15.0m(宽×高),溢流堰采用“WES”型低实用堰,堰顶高程450.0m,孔口设弧形工作闸门和平板检修闸门,分别由液压启闭机和坝顶门机启闭。闸室下接泄槽,底坡1:1.7。溢洪道下泄水流采用底流消能方式,由半径R=25m反弧将泄槽与消力池底板相接,消力池长119.637m,底板顶部高程400.00m,两侧导墙平面上按角向下游扩散。池尾设差动式尾坎,高坎坎顶高程410.00m,高低坎平面相间布置,每段平面长5.0m,尾坎后接30.0m长海漫保护。引水道发电系统布置在右岸,由进水口、引水隧洞、地面厂房等组成。进水口底板高程444.0m。引水隧洞两条,内径4.8m,不设调压井。地面式厂房内设2台水轮发电机组,主厂房尺寸为61.02×21.5×47.25(长×宽×高)。开关站长38m,宽38m,布置在厂房右侧山坡上。1.5.2.4坝型选择经过对三种坝型的综合比较,其中混凝土面板堆石坝,坝体为堆石结构,其对地基的适应能力强,基础处理简单,坝身绝大部分为土石方工程,施工工艺简单,易于操作,有利于加快施工进度,特别是节省工程投资等优点是混凝土重力坝和混凝土拱坝所无法比拟的,故本阶段推荐采用混凝土面板堆石坝。1.5.3枢纽布置比选以混凝土面板堆石坝为选定坝型。拟定了以下2个方案进行枢纽布置比较。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)1.5.3.1右岸引水发电系统方案右岸引水发电系统方案同坝型比较中的面板堆石坝方案。1.5.3.2左岸引水发电系统方案4孔开敞式溢洪道布置在右岸坝肩,采用底流消能方式,泄槽后接消力池,消力池长116.372m。引水发电系统布置在左岸,采用坝式进水口,后接两条明敷钢管,钢管内径4.80m,厂房内安装2台水轮发电机组,开关站布置在厂房左侧。进水口左侧采用混凝土重力坝与岸坡相接。1.5.3.3枢纽布置方案选择从2个布置方案的地形地质条件、施工条件、工程量及投资进行比较,右岸引水发电系统布置方案明显优于左岸引水发电系统布置方案,所以本阶段推荐采用右岸引水发电系统布置方案。1.5.4主要建筑物1.5.4.1混凝土面板堆石坝混凝土面板堆石坝坝顶高程472.00m,防浪墙顶高程473.20m,坝轴线长175.70m,坝顶宽8.2m,河床趾板建基面高程397.00m,最大坝高75.00m。坝顶上、下游两侧设置人行道,中间为混凝土路面。为减少坝体填筑工程量,坝顶上游设“L”型混凝土防浪墙,墙高5.0m,顶部高程473.00m,高出坝顶1.0m,墙底高程468.00m,高出上游正常蓄水位(465.00m)3.0m,坝顶高程为472.00m,高于校核洪水位0.51m。坝顶下游亦设“┙”型混凝土挡墙,墙高3.25m。墙底高程469.00m,顶部高程472.00m,墙顶设栏杆,坝顶设2%横向排水单坡。上游坝坡采用1:1.4。下游坡度按1:1.3接外马道,综合坡比1:1.425,下游坡共设2条2.0m宽水平外坡马道,布置高程分别为450.500m、433.500m,下游堆石排水棱体顶部平台高程410.000m,平台宽5.0m。1.5.4.2溢洪道溢洪道采用岸边开敞式,紧靠面板坝左坝肩布置,其闸室轴线与面板坝轴线夹角。溢洪道由进水渠、闸室、泄槽及消力池组成。渠底板高程443.50m,进水渠底宽58.50m。溢洪道闸室共设4孔,孔口尺寸为12.0m×15.0m(宽×高),溢流堰采用“WES”23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)型低实用堰,堰顶高程450.0m,孔口设弧形工作闸门和平板检修闸门,分别由液压启闭机和坝顶门机启闭。闸室下接扩散形泄槽,槽首净宽58.5m,槽尾净宽66.085m,底坡1:1.7。溢洪道下泄水流采用底流消能方式,由半径R=25.0m反弧将泄槽与消力池底板相接,消力池长119.637m,底板顶部高程400.00m,两侧导墙平面上按角向下游扩散。池尾设差动式尾坎,高坎坎顶高程410.00m,高低坎平面相间布置,每段平面长5.0m,尾坎后接30.0m长海漫保护。1.5.4.3引水隧洞引水发电系统布置于右岸,由进水口、引水隧洞、地面厂房等组成。进水口布置在水库右岸,为岸边压力墙式进水口,直接从水库取水。进水口充分利用地形地质条件,建筑物稳定性好,引水渠开挖量少。进水口段设一道拦污栅和一道事故检修门,门后设通气孔,进水口底板高程444.00m。进水口底板修建在新鲜基岩上,成洞条件较好。进水口的上游面与其底板呈垂直布置,喇叭口上唇采用1/4椭圆,其曲线方程为:。在进水口喇叭口段上游侧增设1个中墩,使进口处成为2孔,以便减少拦污栅的跨度,每孔拦污栅槽孔口尺寸为6.5m´7.3m(宽´高),事故检修闸门孔口尺寸4.8m´5.0m(宽´高),闸门后设通气孔(兼进人孔),每一进口2个,通气孔采用圆形断面,直径为0.9m,进水口顶部高程472.00m。两条引水隧洞内径4.8m,两条引水隧洞平面上平行直线布置引水至发电机组,引水隧洞自进水口至厂房蜗壳进口总长206.4m。隧洞前部采用钢筋混凝土衬砌,后部用钢板衬砌。1.5.4.4厂房、开关站电站厂房布置于右岸,主变紧靠安装场右侧布置,开关站布置在主厂房右侧山坡上,主厂房平面尺寸长×宽×高为61.02×21.5×47.25m。安装两台混流式水轮发电机组,机组间距17.0m,机组安装高程407.10m。副厂房紧靠主厂房上游侧布置,分5层布置机电设备。厂房防洪标准按50年重现期洪水设计,200年重现期洪水校核,相应下游水位分别为424.07m和426.19m,尾水闸墩顶部高程426.85m,尾水管出口底板高程398.148m。尾水管扩散段设有中墩,出口断面为2个4.163×3.795m的孔口,孔口下游侧设有检修门槽,设有平板检修门,由尾水平台上的单向门机启闭。尾水渠反坡段采用圆心角为60º的圆弧,接河床高程407.70m,再以一直段接原河道。进厂公路可直接连接到右岸公路,交通十分便利。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)考虑到主变运输以及今后运行检修的方便,主变紧挨安装场右侧布置,平面尺寸为15.5×28.6m,布置两台型号为SF10-50000/110主变。开关站地面高程为435.0m,平面尺寸为38.0×39.5m。1.6水力机械、电工、金属结构及采暖通风1.6.1水力机械1.6.1.1机组机型选择根据河流规划,鱼塘水电站开发的主要任务是发电,兼顾灌溉、水库养殖等综合利用效益。结合本电站的具体情况,经经济技术比较,推荐的水轮发电机组如下:水轮机型号:HLA551-LJ-315额定功率:38.66MW额定转速:187.5r/min飞逸转速:353.8r/min额定流量:89.05m³/s吸出高度:-2.5m最高效率:95.0%平均效率:90.23%发电机型号:SF37.5-32/6500额定容量:37.5MW/44.12MVA额定转速:187.5r/min额定功率因数:0.85额定电压:10.5kV1.6.1.2调节保证计算本电站引水方式为单机单管,甩负荷按单台机组考虑。按照推荐的机组和引水系统,经调节保证计算,满足调节保证标准的要求。1.6.1.3厂用桥机电站机电设备的最重起吊件为水轮发电机转子(带轴),重约171.5t。据此,为满足设备安装和检修的需要,对双小车和单小车起重机进行技术经济比较,最终选定1台200t/30t单小车电动桥式起重机,跨度18.5m,主钩起升高度30m,副钩起升高度30m。1.6.2电工一次23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)1.6.2.1接入电力系统根据贵州电力设计研究院2003年7月完成的<<贵州芙蓉江鱼塘水电站2×37.5MW工程接入系统设计>>及其审查意见,本电站建成后,采用110kV电压等级,出线一回,接入正安县110kV变电站,输送距离35km。本电站具备调相调压运行功能,并具备在有功功率额定时,进相0.95运行的能力。1.6.2.2电气主接线电气主接线的拟定根据电站接入系统方式、电站装机台数、出线回路数和电压等级等基本资料进行。本电站装有两台水轮发电机组,其与主变压器的连接有两种方式,一为单元接线,全站设置两台主变;其二为扩大单元接线,全站采用一台主变。电气主接线采用发电机电压侧采用单元接线,110kV侧为单母线接线,出线一回。本电站厂用电可从两段发电机电压母线上各取得一回电源,设置二台厂用变压器,互为备用。厂用电采用单母线分段接线。1.6.2.3主变压器选用主变压器的主要参数如下:型号:SF10-50000/110额定容量:50MVA额定电压:121±2×2.5%/10.5kV台数:2台1.6.3主要机电设备布置本电站主厂房为岸边引水式地面厂房,主厂房包括主机间和安装间两大部分,主要尺寸为:机组间距17m,主厂房总长61.02m,上部结构宽21.5m。其中安装间长23.0m,可满足机组安装、检修等要求。水轮机吸出高度为-2.5m,电站1台机组运行时的下游尾水位为409.19m,机组安装高程为407.10m,尾水管底板高程为398.148m。水轮机层地面高程为410.6m,发电机层地面高程为418.6m,安装间地面高程为427.0m,桥机轨顶高程为438.5m。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)本电站副厂房位于主厂房上游侧。发电机励磁变压器、厂用电变压器布置在水轮机层副厂房,地面高程为414.800m;10.5kV发电机电压开关柜、厂用电配电屏布置在发电机层副厂房,地面高程为418.600m;两台主变布置在主厂房外安装场一端,地面高程为426.850m;110kV开关站布置在主厂房右边的平地上,占地面积为38m×38m,地面高程为435.000m;坝顶变及配电屏布置在坝顶配电房内。1.6.4电工二次鱼塘水电站监控系统采用全计算机监控系统结构模式,按“无人值班(少人值守)”的原则进行设计。是一套以光纤以太网为基础的分层分布式开放系统。系统由电站控制级和现地控制级组成,采用IEEE802.3以太网结构,实现对全站发电机组、主变压器、断路器及隔离开关、辅助设备等对象进行测量、控制和监视,同时考虑与水情测报系统、工业电视监控系统等之间的通信连接。电站将接受遵义地调下达的调度任务。电站的电气测量按《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》GB50063-1990及《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001配置,监测对象包括两台发电机组、两台主变压器、两回线路及厂变、坝变等。本电站继电保护采用全微机保护方式,根据《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285--1993配置要求,将结合《贵州芙蓉江鱼塘水电站工程可行性研究接入系统报告》及其审查意见,并根据电站实际接线特点拟定。在中央控制室设PDS1024数字程控调度用户交换总机一台,容量初定120线,供全厂生产调度通信并兼作内部行政通信,该设备配有各种中继接口,可与市话和载波机连接。1.6.5金属结构本工程金属结构设备包括溢洪道、电站引水发电系统和导流洞三大部分。金属结构设备共计闸门(拦污栅)6种19套,重1027t,门(栅)槽埋件6种14套,重198t,启闭机5种9台,重296t,门机轨道重25t,金属结构部分总计重1546t。1.6.6采暖通风本电站厂房为引水式地面厂房,采光通风条件都比较好,所以安装间地面以上的主、副厂房采用自然通风,安装间地面以下的主、副厂房采用自然进风、机械排风。中控室等采用空调器进行室内空气温度调节。23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)1.7消防鱼塘水电站消防设计贯彻“预防为主,防消结合”的消防方针。考虑各建筑物在规划、布置上的防火间距、安全疏散、事故排油以及化学灭火等要求,并按火灾危险性类别、耐火等级等进行设计。对可能发生火灾的场所,在建筑物和设备布置、安装等方面采取有效的预防措施,以减少火灾的发生。并设置火灾报警装置、消火栓、水喷雾和灭火器等设备,以保证万一火灾发生时,可以迅速灭火或限制火灾范围,将人员伤亡和财产损失减到最小。鱼塘水电站消防设计采用“以水灭火为主,化学灭火或其他灭火为辅”的消防总体方案。根据建筑物或设备布置的具体情况,确定消防总体设计方案如下:设置全站火灾报警系统。主厂房:普通消火栓系统。透平油库等危险场所设置火灾探测装置,进行火灾自动监测报警。副厂房:普通消火栓系统。电缆夹层等重要部位设置火灾探测装置,进行火灾自动监测报警。主变压器场:采用固定式水喷雾灭火系统。水轮发电机组:水喷雾灭火系统,并设置火灾探测装置,进行火灾自动监测报警。开关站:消火栓系统。排烟系统:排风机兼作排烟用。根据各主要生产场所的生产重要性和火灾危险程度,按GBJ140-90《建筑灭火器配置设计规范》配置灭火器。根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)规定,鱼塘水电站配置一套火灾自动报警系统,以满足电站发生火灾后自动报警及联动消防设备的需要。1.8工程管理1.8.1机构设置23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)根据《水库工程管理设计规范》的规定,鱼塘水电站工程接受贵州省及遵义市行业主管部门的领导。工程管理机构由下列业务部门组成:¾¾水库调度运行和电站调度运行;¾¾电站建筑物的运行管理;¾¾工程监测和环境监测;¾¾生产生活区管理。1.8.2人员编制参照国家电力公司2000年第499号《水力发电厂劳动定员标准》(试行)的有关条款,本着工种相近、职能相近的部门尽量合并,一职多用的原则。根据本工程开发任务和所管业务进行分析计算,确定鱼塘水电站工程管理机构的人员编制为73人。其中生产人员48人;管理人员23人;党群人员2人。1.8.3办公、生产生活用房与通讯按《水库工程管理设计规范》SL106-96的有关规定,并结合工程所处的地理位置及当地生产生活住房情况,对整个工程管理宜采用集中统一,适当分散的管理模式。在遵义市设后方基地,前方仅留值守人员,进行短周期轮换交接班,为职工提供了良好的工作生活环境。经计算工程管理所需总建筑面积4610m2,征地面积18440m2。在中央控制室设PDS1024数字程控调度用户交换总机一台,容量初定120线,供全厂生产调度通信并兼作内部行政通信,该设备配有各种中继接口,可与市话和载波机连接。1.9设计概算1.9.1编制依据鱼塘水电站工程可行性研究报告设计概算编制依据原电力工业部电水规[1997]123号关于试行《水力发电工程可行性研究报告设计概算编制办法及费用标准》的通知。建筑工程执行原电力工业部(97)《水力发电建筑工程概算定额》;23 南昌工程学院本科毕业设计(论文)机电设备及金属结构设备安装工程执行原电力工业部(97)《水力发电设备安装工程概算定额》;机械台时费执行原电力工业部(97)《水力发电工程施工机械台时费定额》。1.9.2设计概算鱼塘水电站工程总投资45826万元,静态投资43432万元,基本预备费2488万元,建设期贷款利息2394万元,工程从开工至第一台机组发电期内总投资40221万元,静态投资38401万元。其中枢纽工程总投资43775万元,静态投资41493万元,基本预备费2349万元,建设期贷款利息2282万元;水库淹没处理投资2051万元。鱼塘水电站工程推荐方案的投资见表1.8。表1.8工程总概算表单位:万元编号工程或费用名称费用1静态总投资434322总投资458262.1枢纽建筑物静态总投资41493总投资43775建筑工程18623机电设备及安装工程6606金属结构设备及安装工程2148施工辅助工程5934其他费用5830基本预备费234923 南昌工程学院本科毕业设计(论文)建设期还贷利息22822.2水库淹没处理静态总投资1939总投资205123 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第二章施工导流2.1工程概述施工导流工程包括:导流截流工程、围堰工程、施工期渡汛防护工程、围堰拆除及导流建筑物的封堵工程。2.2施工导流标准导流建筑物级别规定表2.1导流建筑物的等级划分级别保护对象失事后果使用年限(年)围堰工程堰高(m)库容(亿m³)Ⅲ有特殊要求的Ⅰ级水工建筑物淹没重要城镇交通干线或者推迟工程总工期及第一台机组发电,造成重大灾害事故和损失>3>50>1.0ⅣⅠ、Ⅱ级永久建筑物淹没一般的城镇、工矿企业或者影响工程总工期及第一台机组发电而造成的较大经济损失1.5~315~300.1~1.0ⅤⅢ、Ⅳ级永久建筑物淹没基坑,但对总工期及第一台机组发电影响不大,经济损失较小<3<15<0.185 南昌工程学院本科毕业设计(论文)本工程主流导流建筑物包括导流隧洞、上下游围堰及厂房围堰等。鱼塘水电站水库正常蓄水位465.00m相应库容为0.944亿m³,总库容1.2亿m³,属于Ⅱ等大(2)型工程,主要建築物混凝土面板坝溢洪道为二级建筑物,设计洪水重现期为100年,校核洪水位重现期为2000年;根据SDJ338-89《水利水电施工组织设计规范》和一些水利水电工程等级的划分标准的相关规范,当导流建筑物根据表1.1指标分属不同的级别时,一般应以其中等级较高的级别为准,但是列为Ⅲ级导流建筑物时必须同时满足两个条件,综合考虑将导流建筑物定为Ⅳ级建筑物。导流建筑物的设计洪水标准应该根据建筑物的类别结合风险度的评估综合分析,上下游的围堰为土石围堰,根据表2.2可确定导流建筑物的设计洪水为20年一遇。表2.2导流建筑物的洪水划分标准导流建筑物的类型导流建筑物的级别ⅢⅣⅤ洪水期重现期(年)土石围堰50~2020~1010~5混凝土围堰20~1010~55~32.3施工导流时段表2.3坝址多年平均年、月平均流量一二三四五六七八九十十一十二29.531.841.910019225020812410710470.436.5本工程水文计算依据站为长坝水文站,本阶段采用短系列统计成果,多年平均流量为108m³/s多年平均年径流量为34.1亿m³。芙蓉江的水流属于山谷溪流,由表1.3可知在汛期和枯水期的水流量变化较大,径流主要是由降雨形成。导流时段划分方案是,方案一:10月1日至次年4月30日,施工工期八个月,施工导流流量占全年流量的40%多,85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)大坝主体工程的在8个月浇筑完工需要的施工强度非常大,综合考虑确定方案是采用二枯法施工方案,二枯施工方案是在第一年的枯水期来临时开始施工,到次年汛期来临前使大坝主体浇筑到一定的高度,足够度汛的坝高以便安全度过汛期,汛期结束开始进行大坝剩余的工作量。这样的施工工期较长,可减少施工单位的工作强度压力。度汛期间的泄洪方案是利用导流隧洞进行汛期初期的泄洪,当洪峰流量增大时导流隧洞泄洪量不足以满足安全泄洪要求此时可以考虑利用溢洪道开闸宣泄多余水量以保大坝安全。此方案前提是能确保导流洞和溢洪道能够在汛期来临前修筑完毕。方案二:是从第一年的11月1日到第二年的3月31号,施工工期5个月,也同样采用二枯施工法,从枯水期开始到次年汛期来临前结束,安全度汛后再从枯水期开始到第三年的汛期来临前截止,此方案优点是施工期强度不高,需要拦蓄的洪峰流量较小,施工导流基本上压力不大,安全度高。但是缺点是整体施工工期加长,不利于施工成本控制,没能充分发挥施工单位施工能力的优势。容易延误总工期和总进度。导流洞的开挖工期较短。在保证汛期前能完工的基础上,施工质量很难保证。方案三:是从第一年的8月1日开始至次年4月30日截止,工期是九个月,缺点较明显在截流过程中洪水流量较大,增加截流难度,施工强度太大。工程施工前度风险很大;优点是比其余方案都提前几个月完工发挥工程发电效益成本较低。综合考虑选择第一个方案。但是从工程量方面来看,因为建筑物尺寸设计及布置方案,三者没有差别。表2.4导流时段各月最大流量导流时段91011121234月最大流量(m³/s)32201770277063322022181919102.4施工导流流量本工程的上游下游土石围堰属于全年不过水围堰,围堰挡全年洪水,其导流设计流量就是选定导流标准的年最大的流量,导流流量与泄水建筑物的设计流量相同。即设计标准为二十年一遇的洪水则设计流量为Q=2114m³/s。将导流建筑物与永久建筑物结合起来泄洪。2.5施工导流方案大中型水利水电工程施工导流方案,不仅影响到整个工程的施工程序、施工总布置、施工总进度和工程总造价,而且还会牵涉到坝址、坝型的选择和枢纽布置,是影响工程全局的重要问题之一,需要认真进行方案的比较以优选最佳方案。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)施工导流方案的选择主要考虑以下因素:坝址地形地质条件、坝址水文特性、主体建筑物的型式和布置、施工因素、综合利用因素、施工期的水库蓄水淹没以及生态环境因素等。导流方案选择的原则是:因地制宜,统筹兼顾,综合分析比优择优。结合工程实际情况:坝址处地形属中山峡谷型地貌,河面宽度较窄,河谷形状系数3.2左右,属狭窄型,不适合选择明渠导流。两岸山体大致呈西北-东南走向,库区岸坡大部分为对峙的悬崖峭壁,由坚硬完整的致密厚层块状灰岩,具有成洞条件。该流域施工期无通航过木的要求,故可以首先选择隧洞导流。因为考虑到该地址处的河水流速较大,河水水深较大,围堰施工期不长,如用分段围堰法导流,则纵向围堰施工较困难,不考虑此导流方案。坝址处河谷呈“V”型,其上、下游页岩分布区,河谷开敝。枯水期河水面高程408.96m,水面宽50~60m,水深4~12m,河床砂卵石覆盖层0~6.5m,ZK23钻孔下游一带,卵砾石厚度局部可达15~18m(物探资料)。河床狭窄,基坑工作面不算非常大,水深,水流急,覆盖层较厚,难以修筑纵向围堰。难以实现分期导流的地方,所以河床选择一次性拦断,采用隧洞导流。隧洞导流是指在河岸开挖隧洞,在基坑上下游修筑围堰,一次性拦断河床形成基坑,保护主体建筑物干地施工,天然河道的水全部或者部分有导流隧洞下泄。故采取隧洞导流。2.6导流隧洞2.6.1导流隧洞的选址与布置隧洞的路线选择合理布置,对减少工程量、降低造价方便施工、缩短工期等密切联系的。主要要求如下:1)导流洞轴线宜选择在地址构造简单,岩性坚硬裂隙不发育的地段。2)充分利用有利地形使洞线为顺直,如遇弯道,其弯曲半径不小于5倍的洞径。以便水流顺直减少对两岸按的冲刷。3)进口高程的选择应该根据水流流量满足导流截流的要求同时满足过水水流流畅,否则会大大减少泄流能力,从而引发不利的水流流态。以及封堵要求,纵坡一般设计为1‰~4‰。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)本工程导流隧洞布置方案有两个:方案一:左岸布置导流隧洞,进口高程为409.6m,进口紧靠上游围堰,进口段的长度为99.43m,隧洞的长度为388.56m,出口高程为409.0m,出口段的长度为102.52m,纵坡约为0.0012.洞径初步定为10×13m(宽×高)城门洞型,顶拱的中心角为120°。方案二:右岸布置导流隧洞,进口高程为409.6m,进口段长度为123.62m,隧洞长度为289m,纵坡约为0.002,出口段长度56m,高程为409m,洞径初步定为洞径初步定为10×13m(宽×高)城门洞型,顶拱的中心角为120°。由上面的方案可以看出:方案一隧洞的长度较长,洞室开挖工程量较大,增大施工难度。一般隧洞要求的岩体完整性和坚硬性较高,隧洞的长度增加对开挖安全和衬砌支护的要求提高,不易于施工进度的推进。再考虑洞挖的成本的增加,综合考虑选择方案二。2.6.2导流隧洞断面型式及尺寸隧洞断面型式与尺寸的选择,应该首先考虑隧洞的工作状态。导流隧洞通常不仅要满足前期的导流,还必须考虑中后期的施工的度汛的要求。隧洞的形式通常有圆形、圆拱形(城门洞型)、马蹄形,根据实际的地形地质条件、水力条件、截流以及施工要求等技术经济比较确定,为增加截流时的低高程过流泄流能力尽可能采用圆拱城门洞型。圆拱城门洞型隧洞断面,由于底部过水断面积较大,有利于截流和施工,调整高宽比,还有利于上部围岩的稳定。一般其高宽比为1.0~1.7,顶拱圆心角为100°~180°。因此综合考虑,本工程的导流隧洞的断面形式取城门洞型,顶拱中心角为120°。隧洞的洞径的方案有两个具体情况如下表2.6:表2.6隧洞尺寸方案一项目单位枯水期汛期备注设计标准时段10月~次年4月全年全年洪水重现期年2050100洪峰流量m³/s211463107200泄洪建筑物泄流方式隧洞导流水位超450m,溢洪道泄水过水断面10×13(宽×高)过水面积㎡90.33进口高程m409.6出口高程m409.0洞长m294下泄流量m³/s19595620650085 南昌工程学院本科毕业设计(论文)泄洪指标拦洪库容亿m³0.280.870.95上游水位m433.7460.53461.84平均流速m/s21.6935.7235.98隧洞尺寸方案二项目单位枯水期汛期备注设计标准时段10月~次年4月全年全年洪水重现期年2050100洪峰流量m³/s211464607210泄洪建筑物泄流方式隧洞导流水位超450m,溢洪道泄水过水断面10×14(宽×高)过水面积㎡131.66进口高程m409.6出口高程m409.0洞长m294泄洪指标下泄流量m³/s207461376840拦洪库容亿m³0.0730.790.88上游水位m430.6459.25460.71平均流速m/s15.7546.6146.87在保证泄流能力和运行安全的情况下,隧洞的洞径尽量选择小一点的,以便减少土石方的开挖量,节约施工成本。综合考虑选择方案一13×10m。2.6.3隧洞进水口的布置导流隧洞进水口布置在右岸距离上游围堰70m左右,进口段主要包括:进水喇叭口、闸室段、通气孔、渐变段等。隧洞进水口通常采用顶板和边墙顺水流方向三面收缩的平底矩形断面。其体形符合孔口进流流态的要求,为避免产生不利的负压和空蚀的破坏作用,同时还应该尽量减少局部水头损失,以提高泄流能力。进水喇叭口的底板和边墙采用1/4椭圆曲线:其方程式为:进水口段的底板高程为409.6m,轴线长度为107.62m,两侧向上游散开角度为6°85 南昌工程学院本科毕业设计(论文),渐变段的低部最小的宽度为10m,闸室部分长度为16m,进水口设一闸门,工作闸门(封堵闸门)。为平板闸门,闸门槽的顶部高程为425.50m,两岸的边坡,都属于高边坡,当高程低于433.45m,边坡为1:0.25,高于433.45m低于444.45m边坡为1:0.5,高程超过444.45边坡为1:0.75。不同的边坡乡交界处设置2m宽的马道。边坡需要喷护或者进行锚固衬砌。隧洞出口段高程为409m,在下游水位之下,可以不考虑设置消能防冲的设施。2.6.4隧洞衬砌及洞身结构设计坝址地处石桥~鱼塘背斜倾伏端,为横向谷,出露地层有奥陶系下统湄潭组、中统十字铺组和宝塔组组、志留系下统龙马溪组,岩性组合前者为页岩、砂岩与灰岩的不等厚互层,中部为灰岩,后者为深灰~灰黑色页岩、粉砂质页岩夹粉砂岩,地质构造较简单,防渗条件好。坝址处为横向谷,岩层倾向下游,岩性组合中可溶性碳酸盐岩类与非可溶性碎屑岩类间层分布,岩体透水性弱;灰岩岩组厚度小,且受上、下层位之巨厚层页岩夹持,岩溶发育强度较弱,不存在大型岩溶管道系统及深部岩溶。根据实际的地质情况提出相关衬砌要求:1)软弱页岩和较严重的破碎带需要全面衬砌,夹泥的裂隙发育地段,进行局部衬砌或者处理。2)为避免小型溶洞和较大的裂缝在隧洞通水后向基坑大量渗水并危及围岩的稳定性,需要对岩石破碎严重地带进行封堵处理。3)隧洞穿越坝肩部分需要全面的衬砌。4)尽可能的改善水力条件,充分利用进水口的形状,在不衬砌的部分用混凝土或者素混凝土护底。根据不同的地质条件,采用的衬砌型式类型一般有整体式衬砌、分离式衬砌、素混凝土衬砌;整体式衬砌在结构上为封闭式的框架,在地质条件较差的页岩段,岩性有些破碎但是有需要承受的水压力较大,故需要用整体式衬砌以提高围岩的整体稳定性。分离式衬砌主要用在隧洞洞身的灰岩段,底板和边墙分离,结构上为开敞框架,运用的前提条件主要是局部洞身岩石较好的地段。而混凝土或者素混凝土衬砌主要是用在岩石坚硬稳定的部分,地下水位较低地段可采用。在隧洞开挖的过程中为保证安全施工,需要做好隧洞的初期支护措施,洞室开挖后针对不同的围岩级别,依据成洞条件分析成果,具体措施如下:Ⅰ、Ⅱ类围岩稳定性较好,可以不做专门的初期支护,结合该洞段的永久衬砌措施即顶拱为钢筋混凝土衬砌进行支护。Ⅲ类围岩稳定性较差,存在局部的掉落的可能,故采用Ø85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)25系统砂浆锚杆进行加固,锚杆长度为4m,(深入岩石3.9m),间距和排距均设为3m。对于局部非常不稳定的破碎围岩段可辅助以10cm钢纤维混凝土喷护,Ⅳ围岩稳定性较差,采用Ø28系统砂浆锚杆进行加固,锚杆长度为6m,(深入岩石5.9m),间距和排距均设为3m,并设置厚为15cm钢纤维混凝土喷护。局部采用超前锚杆、管棚注浆等措施进行相应的加固。Ⅴ类围岩稳定性极差,成洞过程中围岩易失稳,采用超前锚杆、管棚注浆先进性加固围岩,再实施隧洞开挖同时采用Ø28系统砂浆锚杆进行加固,锚杆长度为8m,(深入岩石7.9m),间距和排距均设为3m,并设置厚为20cm钢纤维混凝土喷护,同时注意进行观测监控围堰的变形变化。隧洞洞身的细部结构设计(参考乌江构皮滩水电站导流隧洞结构设计):1)排水孔:在导流隧洞洞身衬砌的施工过程中,沿着衬砌方向的四周应该均匀布设排水孔。排水孔的布置孔距排距为3m×3m,深入岩层2m,孔径为3cm,2)回填灌浆:洞身断面钢筋衬砌的顶部应该进行回填灌浆。回填范围为顶拱的全部(即120°范围内的)孔距和排距为2m,成梅花形布置,孔深如围岩20cm灌浆压力为0.2MPa,于衬砌混凝土强度达到70%设计强度后可以施工。3)固结灌浆:对隧洞的进口段、出口段以及极不稳定的Ⅴ类岩体以及进水口的闸室基础进行固结灌浆以提高围岩的整体强度和抗渗性要求。固结灌浆的孔排距2.5~3m,梅花型布置,孔深深入围岩8m,局部地质缺陷较大的可适当加密加深灌浆孔。灌浆压力取0.6~0.8MPa4)分缝止水:沿着洞轴线每10m设置一条伸缩缝,缝宽1~2cm,为减少衬砌混凝土的浇筑过程中的干扰,缝间设B—Ⅱ型止水条与闭气泡沫板。2.7导流隧洞施工进出口覆盖层开挖直接由2m³电铲装15~20t自卸汽车出渣。石方明挖采用先预裂后松动爆破,自上而下、由外至内分层分段进行开挖,预裂孔和松动爆破孔采用YQ-100型潜孔钻钻孔,毫秒微差爆破,2m³电铲装15~20t自卸汽车出渣。隧洞开挖爆破施工采用钻孔爆破法进行开挖,其施工工序包括:钻孔→装药→堵塞→起爆→通风散烟→安全检查→初期支护→出渣。这是通常称为隧洞开挖掘进的一次循环作业,按此工序,洞室施工一个循环接一个循环,周而复始,直至掘进开挖完成。1)85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)钻孔:钻孔是隧洞爆破开挖的主要程序,施工强度较大,所花时间约占循环时间1/4~1/2.。采用的钻孔设备为凿岩机和钻孔台车。为保证达到良好的爆破效果,施钻前应该有专门的人员标出掏槽孔、崩落孔、周边孔的设计位置,最好采用激光系统定位,严格按照标准标定的炮孔位置及设计钻孔深度、角度和孔径进行钻孔。1)装药:装药前应对炮孔参数进行检查验收,测量炮孔的位置、炮孔深度是否符合设计要求,然后对钻好的炮孔进行清孔,可利用风压将孔内的岩渣和水分吹出。2)堵塞:炮孔装药后孔口未装药部分必须用堵塞物品进行堵塞。良好的堵塞能阻止爆破轰炸气体产物过早的从孔口。提高爆炸能量爆炸能量的利用效率。3)起爆:爆破指挥人员要确认周围安全警戒工作的完成,在发布放炮信号后,方可发出起爆信号,要有专人核对装药、起爆孔的数量,并检查好起爆网络、起爆电源开关及起爆线路。起爆后专门人员检查是否全部起爆成功。4)通风散烟5)安全检查预处理:主要检查隧洞的顶拱是否有黏连的危岩。通常采用长撬棍处理,条件允许的话可以使用轻型的长臂挖掘机进行危石处理。6)初期支护:临时的支撑型式有很多,可以用木支撑、钢支撑、预制混凝土的或者钢筋混凝土支撑、喷护混凝土和锚杆支撑。7)2m³电铲装15~20t自卸汽车出渣,选择合理的出渣路线和出渣场所。隧洞的开挖分上下两个台阶(见图1-1),自隧洞进出口2个工作面同时开挖。上部I区断面为城门洞型,高7.5m,采用全断面掘进的施工方法。为加快施工进度,采用自制移动式排架配气腿钻钻孔,周边光面爆破,3m³装载机装15~20t自卸汽车出渣。图2.1隧洞开挖表2.7导流隧洞的工程量项目单位工程量导流洞土石方明挖m³103343石方洞挖m³39184砼m³14607钢筋t876.4钢材t19385 南昌工程学院本科毕业设计(论文)回填灌浆㎡3799上部第I部分开挖并支护后,进行下部第II部分的开挖。第II部分开挖施工选用潜孔钻钻孔,先周边预裂爆破,后采用毫秒微差松动爆破,采用3m³装载机装15~20t自卸汽车出渣。运距1.5km。混凝土衬砌施工采用自制钢模台车,配合人工立模,混凝土采用混凝土搅拌车运输,转HB-30B型混凝土泵压送入仓,插入式振捣器振捣。洞身混凝土分段浇筑,每段长15~20m。进出口洞脸挂网喷护10~15cm厚混凝土,采用PZ-5B型混凝土喷射机分2~3层喷护。隧洞的封堵:因隧洞进口设置了工作闸门,可以直接下闸进行蓄水,根据总进度的安排,第一台机组在第三年的9月份中旬发电,即闸门下闸蓄水,下闸时段的设计流量依旧选用当年10月份的10年一遇的流量为246m³/s。2.8围堰工程根据已有的水文资料和所定的施工导流标准,确定本工程的土石围堰洪水设计标准为10年一遇,工程等级为Ⅳ级。上游围堰的堰顶宽度为5m,围堰最大长度141.7m,上游坡面1:2.0,干砌石护坡,干砌石层厚为0.4m,下游坡面1:1.5,进过水力计算堰顶高程439.47m,围堰中心堰底河床至高程415.54m为高喷防渗墙,415.54m高程至堰顶为的土工膜粘土心墙的防渗材料。土石方量工程量表如下:表2.7上游围堰土石填筑m³199456干砌石护面m³3815高喷防渗墙㎡2161土工膜㎡2715粘土m³5430下游围堰分为两部分,一部分是大坝及溢洪道的土石围堰,另一部分为厂房下游围堰。围堰剖面为上游坡面1:1.5,下游剖面1:1,用铅丝笼护坡,厚度1m,坡脚处水平段长度为8m。厂房围堰为粘土草袋围堰。表2.8下游围堰工程量下游围堰土石填筑m³20494高喷防渗墙㎡3106铅丝笼m³553085 南昌工程学院本科毕业设计(论文)粘土草袋m³24902.9施工截流与度汛2.9.1施工截流根据施工导流时段的确定是9月至次年的4月,截流时段为第二年的9月份,截流设计流量为频率为10%的10月份平均流量,为Q=246m³/s,此时的泄水建筑物为导流隧洞。施工截流过程是:进占→合龙→加固龙口→闭气。先在河床的一侧右岸向河道中间填筑截流材料形成截流戗堤,截流戗堤将河床束窄到一定程度,就形成流速较大的龙口,采用立堵法将河道龙口合龙。因考虑到截流龙口的单宽流量较大,出现的最大流速较高,截流材料使用单个重量较大的特大块石、混凝土立方体块,或者钢筋石笼。合理选择截流材料,充分备足截流材料。截流戗堤布置在上游围堰也称作上游戗堤。同时考虑到和围堰防渗体关系,防止截流合龙时戗堤进占抛投料的流失进入防渗体部位。截流施工石渣采用挖掘机和装载机装车,大块石用汽车吊装,20t自卸车装载运输。通常龙口段在分流建筑物风流后进占,截流难度出现在龙口段抛投进占值合龙,龙口位置选择应该考虑:1)龙口尽量选择在河床覆盖层较薄处或者基岩裸露的地段,减少冲刷引起的截流戗堤塌滑失事。2)本工程没有通航过木的要求,故可以将龙口选择两岸靠近山体的浅滩一侧,可减少合龙工程量。3)龙口附近有比较宽阔的场地,可以用作为截流基地堆放抛投石料,可提高抛投进占强度加快施工进度,减少合龙的难度。2.9.2基坑排水基坑排水处理:戗堤合龙闭气后,基坑内的积水应有计划的组织排出,排除积水时,基坑上下游会产生水位差,将同时围堰和基坑相互渗水。初期的排水量可以根据地质情况、工程等级和工程施工工期及施工条件等因素,本工程的为大二型水库,初期的排水时间限制在5~7d,参照实际工程经验,按下列公式计算初期排水流量;85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)(2.1)Q为初期排水量,m³/s;V为基坑的积水体积,m³;T为初期排水时间。排水设备选用离心式水泵,为方便运行,宜选择不同的抽水设施,以便组合使用。本工程采用试抽法确定排水设备的容量,在试抽时,如果水位下降的很快,这说明排水设备容量太大。此时可以关闭部分的设备。如果水位保持基本不变,这可能是排水设备的容量过小或者有较大的渗透通道存在,这是应该加大设备的容量或者找出渗透路径予以堵塞,然后再进行抽水。确定排水设备容量后,要妥善布置水泵站的位置,但水泵站吸水高程足够时也可以布置在外延的堰顶,但是考虑到本工程的堰顶较高,基坑也较深,超出了水泵的扬程,故不安装在堰顶处,根据实际情况安排。2.9.3度汛本工程围堰为全年挡水不过水围堰,枯水期围堰挡水隧洞下泄水流,截流后的第一个枯水期进行大坝填筑和趾板施工汛前完成一定高程的坝面浇筑,此时汛期有导流隧洞下泄水流。坝体拦洪时全年由导流隧洞结合溢洪道泄洪。整体工程完工后导流隧洞下闸封堵,正常运行期由引水发电隧洞结合溢洪道进行汛期泄洪。2.10围堰施工及拆除土石围堰施工工艺流程:现场勘察→修筑临时道路→围堰施工→排水、清淤→拆除围堰。在截流完成后,形成截流戗堤,迅速将戗堤加高加固到围堰设计的高程,铺料→整平→压实→喷灌浆。围堰水下部分施工采用抛头石料并结合推土机向水中慢慢推进填筑,水上部分采用先中间后两边的方法,即先沿着轴线方向填筑出一个施工平台宽度的防渗墙,然后再向防渗墙的两侧浇筑围堰的边坡,土石料用装载汽车进行运输并卸料,推土机碾平后,振动压实。表2.9施工机械数量及进场时间序号机具设备名称及型号单位数量进场时间1自卸汽车(20T)台5第一年9月2挖掘机(PC-200)台1第一年9月3推土机(ST-200,451KW)台1第一年9月4装载机(ZL50,3m³)台1第一年9月5抽水机台2第一年9月85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)下游厂房的围堰是粘土草袋围堰,其施工程序是先进行地基的清淤处理,然后人工搬运运来的粘土草袋,进占前将岸边清淤铺筑一层土料,然后将粘土草袋垂直岸边并排沉放,第一层和第二层交相错开进行施工。粘土草袋围堰进行施工时,如果施工期水位与围堰运行期的最高水位相差较大时,则可将堰体分成堆筑分两次完成。首先将围堰体浇筑至施工水位以上1m,合龙后在进行加高,水上部分将粘土草袋铺成水平,分层压实,分段或者全面施工均可。草土围堰的填筑可采用部分机械化代替人工,提高效率,工作量最大的土料运输,采用挖土机配合汽车运土,直接上堰体卸料对围堰也起到压实的作用。围堰的拆除:先沿坝轴线方向由反铲退挖出渣,自卸汽车装渣至上游弃渣场,将正面过流区的所有围堰土石渣清理,并开挖至设计底高程,再按照设计挖除水下部分围堰,人工配合反铲清坡、清底。采用分层开挖,施工机械是8m³或者4m³的抓斗式挖泥船进行开挖施工。施工工序如下图2.2图2.2围堰拆除工序85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第三章主体工程施工3.1主体工程概述混凝土面板堆石坝坝顶高程472.00m,防浪墙顶高程473.20m,坝轴线长175.70m,坝顶宽8.2m,河床趾板建基面高程397.00m,最大坝高75.00m。上游坝坡为1:1.4,下游坝坡为1:1.3接外马道,综合坡比1:1.425,大坝最大底宽213.00m,坝体总填筑方量80.28万m³。混凝土防渗面板的厚度沿高程变化,板厚按公式t=0.3+0.003H计算确定,面板按12m及6m间距分缝。趾板宽4~6m,厚0.5~0.6m,置于弱风化基岩之上。坝体采用灰岩石料及建筑物基础开挖料分区填筑,坝身堆石体从上游至下游依次分为垫层、过渡层、上游堆石区、下游堆石区、抛石区(堆石排水棱体)及下游干砌石护坡等。溢洪道采用岸边开敞式,紧靠面板坝左坝肩布置,其闸室轴线与面板坝轴线夹角85°。溢洪道由进水渠、闸室、泄槽及消力池组成。渠底板高程443.50m,进水渠底宽58.50m。溢洪道闸室共设4孔,孔口尺寸为12.0m×15.0m(宽×高),溢流堰采用“WES”型低实用堰,堰顶高程450.0m,孔口设弧形工作闸门和平板检修闸门,分别由液压启闭机和坝顶门机启闭。闸室下接泄槽,底坡1:1.7。溢洪道下泄水流采用底流消能方式,由半径R=25m反弧将泄槽与消力池底板相接,消力池长119.637m,底板顶部高程400.00m,两侧导墙平面上按角向下游扩散。池尾设差动式尾坎,高坎坎顶高程410.00m,高低坎平面相间布置,每段平面长5.0m,尾坎后接30.0m长海漫保护。引水道发电系统布置在右岸,由进水口、引水隧洞、地面厂房等组成。进水口底板高程444.0m。引水隧洞两条,内径4.8m,不设调压井。地面式厂房内设2台水轮发电机组,主厂房尺寸为61.02×21.5×47.25(长×宽×高)。开关站长38m,宽38m,布置在厂房右侧山坡上。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)3.2大坝地基处理混凝土面板堆石坝坝基基础处理包括:(1)基础开挖;(2)清理坝下面和趾板的基础表面,包括清除趾板和坝体下面不稳定的或者不适当的填坝基材料,若无法做到,必须采取阻止坝基材料被冲刷或者出现管涌的保护性措施;(3)趾板地基钻孔灌浆处理和浇筑刚性截水墙;(4)对趾板上下游软弱夹层或者地址缺陷,进行特殊处理;(5)基础与坝肩排水坝基处理需要得到的目的是:完全控制趾板下面或者趾板四周的渗漏,清处趾板下面及坝体下面不稳定的或者不合适的材料,清厉坝基表面以满足混凝土反滤层和堆石料的施工要求,尽量减少坝趾板、混凝土面板和周边缝的不均匀沉降。3.2.1岸坡清挖在地基基础开挖前应该先进性岸坡清挖。两岸高边坡部位的清挖遵循自上而下、逐层开挖、逐层下降的开挖程序,先进性三向或者两侧的预裂爆破,再通过采用多循环、小药量、弱爆破的控制爆破施工方法进行梯段的爆破。两岸山体有少许的岩溶部位,应该顺坡开挖清理,采用光面爆破技术进行削坡开挖,对倒悬部分进行反坡段的补坡处理,趾板下游混凝土围堰的上游覆盖层则进行清理开挖。施工方法是人工配合机械机型覆盖层的开挖,自上而下清理至坡脚集中使用电铲装15~20t自卸车运渣,钻孔采用YQ-100型潜孔钻孔机钻孔。3.2.2坝基开挖鱼塘水电站大坝地质调查统计结果表明,坝基范围内岩性组成中灰岩、砂岩和页岩所占比例分别为60.4%、12.5%和27.1%,根据试验成果其湿抗压强度分别取60MPa~120MPa、50MPa~130MPa和9MPa~10MPa,说明坝基岩石以坚硬的灰岩为主,所夹软岩类的页岩,经必要的工程处理后,其承载强度可以满足修建70米级大坝的要求。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)坝址处为横向谷,岩层倾向下游,岩性组合中可溶性碳酸盐岩类与非可溶性碎屑岩类间层分布,岩体透水性弱;灰岩岩组厚度小,且受上、下层位之巨厚层页岩夹持,岩溶发育强度较弱,不存在大型岩溶管道系统及深部岩溶,利用巨厚层页岩可形成全封闭帷幕,坝基及两岸防渗线路水文地质条件简单明朗。鱼塘水电站面板堆石坝堆实体底宽213m,为提高坝体基础承载能力,按照设计要求,对大坝河床基础是视不同地质情况,分区域进行开挖处理和夯实处理。河床覆盖层清理开挖,河床砂卵石覆盖层0~6.5m,ZK23钻孔下游一带,卵砾石厚度局部可达15~18m。除坝轴线附近的覆盖层予以保留外趾板下游部分地段的堆石体基础、下游围堰基础及上游100m段的堆石体基础部分的覆盖层应该全部开挖至基岩。覆盖层开挖的施工程序:大石爆破解小→推土机集料→反铲挖装自卸汽车运输。覆盖层的开挖主要是采用反铲配自卸汽车挖装,表面及裹包的大石头用手风钻钻爆解小后由反铲或装卸机配汽车挖运。施工机械:是132kw推土机出渣,2m³电铲装15~20t自卸汽车运渣弃渣,石方开挖采用手风钻YQ-100型潜孔钻孔,爆破方式为预裂爆破。在施工过程中,开挖层高6~10m,采用自上而下逐层开挖。坝基与岸坡处理过程中必须设置排水系统以使开挖基础处理和其他施工作业在无水场地上进行并能有效地拦截各种地表水流防止冲刷垫层保证开挖边坡的稳定。3.2.3趾板基础处理趾板基础要求是具有较好的防渗帷幕,在页岩部分段需要处理弱风化的岩层开挖深度要求是河床部分8~10m,两岸岸坡部分是10~15m,局部断层裂隙及强风化带需要采用混凝土回填或者钢筋锚固,以及加深固结灌浆孔等相关措施。其中页岩遇水易崩解,有破碎夹层抗风化能力差,因此施工时需要预留保护层,厚度50~80cm趾板的建基面以上需要预留1m的保护层,保护层开挖用YQ-100手风钻钻孔后实行浅孔爆破。3.2.4趾板施工趾板施工程序为:河床段趾板应该在基岩开挖完毕后立即进行浇筑,在大坝填筑之前浇筑完毕。为减少施工工序干扰和加快施工进度,随着趾板基岩的开挖出一段之后,立即进行趾板施工,由顶部自上而下分段进行施工。施工步骤为:清理工作面→测量放线→锚杆施工→立模安装止水片→架设钢筋→预埋件埋设→冲洗仓面→开仓检查→浇筑混凝土→养护。混凝土浇筑采用滑模进行施工。混凝土施工工序如下图:85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)图3.1混凝土施工工序混凝土采用自卸车运输至施工工作面,采用履带式起重机等垂直入仓手段入仓,局部辅助以溜槽、仓面跳人工推小车入仓。混凝土人工平仓后,采用(80~100)mm插入式振捣器充分振捣密实。靠近模板边沿和止水片附近采用30mm软管振捣器振捣。不得欠振、过振或漏振。趾板基础布置有φ25@150,长4.5m,深入基岩3.5m的砂浆锚筋。锚筋用手风钻造孔,钻孔直径比锚筋直径大20mm,并用微膨胀水泥或预缩细砂浆紧密填塞。砂浆强度不低于20MPa。注浆机注浆,锚筋加压插入并加振或轻敲,安装好的锚杆不得敲击或用作模板拉筋。3.2.5防渗帷幕施工趾板固结灌浆及帷幕灌浆左右岸趾板共布置2排固结灌浆孔,孔距3m,深入基岩5m,灌浆孔共219个,总进尺1095m。2排固结灌浆孔之间布1排帷幕灌浆孔,孔距3m,孔深入基岩20~85m,共96孔,有效总进尺2673m。固结灌浆和帷幕灌浆除采用声波测试外,还进行了压水试验,岩体透水率均≤3Lu。3.3大坝填筑施工3.3.1堆石坝料的工程性质85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)堆石坝料是指粒径大于5mm、质量大于总质量的50%的粗颗粒集合体,也称为粗粒料,作为筑坝次啊聊的粗粒料主要有堆石和砂砾石两种,堆石可以使通过爆破等方式开采得到的棱角分明的石料,砂砾石是从田饶河床开挖的、具有浑圆形状的砂卵石料,不需要加工可直接上坝浇筑使用。堆石的岩性:工程上以单轴抗压强度与风化系数进行软硬程度的分化程度的分类。饱和的无侧限抗压强度大于或者等于30MP的岩石为硬岩,具体分级见下表:表3.1堆石料分化程度分级分化程度风化系数强度降低值%新鲜(包括微风化)0.9~1.00~10弱风化0.75~0.910~25半风化0.4~0.7525~60强风化0.2~0.460~80全风化<0.2>80粗粒料的抗剪强度是筑坝材料的重要工程特性,产生抗剪强度的物理机制为:颗粒间的摩擦阻力,这是形成粗粒料的抗剪强度的基本因素,面板坝中的应力更接近平面应变状态,粗粒料的变形特性砂砾料的浸水变形比堆石料的小,硬岩堆石料的浸水变形比软软岩的小。3.3.2坝体材料及分区坝体分区从上游到下游一次分为:盖重区(1B)、上游铺盖区(1A)、垫层区(2A)、特殊的垫层区(2B)、过渡区(3A)、主堆石区(3B)、下游堆石区1(3C)、下游堆石区2(3D)块石堆砌(P)和抛石区(3E)。坝体上游区坝料具有较低的压缩性,各区坝料的透水性从上游到下游依次增加。上游铺盖铺设在趾板和面板之后,为防渗补强区。可以由防渗土料与开挖弃渣填筑而成。在周边缝止水失效后可以由土料进行辅助防渗。防渗铺盖顶高程为415m水平宽度2m坡比1:1.8用粘土填筑,盖重区在铺盖区之上,起到保护防渗材料的作用,水平宽度3m上游坡比1:3,采用开挖弃渣填筑较经济。垫层区位于混凝土面板的底部为面板提供支撑作用,同时也将面板的荷载传递给堆石体,点城区的水平宽度为3m沿这坝坡等厚填筑,在底部沿着基岩接触面向下游眼神10m垫层厚度40cm采用新鲜的或者微分化的岩石。周边缝下游侧设置特殊垫层,填筑厚度为20cm,采用灰岩作为填筑料。堆石区中的过渡层位于垫层区与上游堆石区之间,对垫层区起到反滤保护作用,水平宽度为5m,厚度为40cm,采用新鲜岩石浇筑。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)主堆石区为面板堆石坝的主体,采用级配优良的骨料填筑,填筑厚度为80cm可以从南家料场开采坚硬岩石。各区的料石级配及质量要求如下各表:表3.2反滤层标准基本类别被保护土类别反滤层标准1细粉土和粘土:细粒含量85%以上2砂粉土、粘土、粉质或者粘质砂土,细粒含量40%~85%D15≤0.7mm3粉质和粘质砂土、砾石,细粒含量15%~39%4砂和砾石,细粒含量小于15%表3.32A区的颗粒级配范围标准筛粒径(mm)小于某粒径的重量百分比(%)可供选择的级配1.5in38.11003/4in19.185~1004号4.7650~7516号1.1925~5050号0.29710~25200号0.0750~5表3.42B区颗粒级配的范围标准筛粒径(mm)小于某粒径的重量百分比(%)可供选择的级配3in76.21001.5in38.170~1003/4in19.155~804号1.1935~5530号0.598~30200号0.0755~15表3.5坝体材料分区及质量要求分区序号分区填筑量(万m³)设计质量要求粒径(mm)干密度(t/m³)铺填厚度(cm)岩石性质2A(垫层区)3.52≤802.2240新鲜、微风化坚硬碎石2B(特殊垫层区)0.25≤402.2520新鲜、微风化坚硬碎石3A(过渡区)6.27≤3002.1740新鲜、微风化坚硬碎石3B(主堆石区)45.81≤6002.1480新鲜、少量分散弱风化堆石3C(下游堆石区1)7.99≤6002.128085 南昌工程学院本科毕业设计(论文)新鲜、少量分散弱风化堆石3D(下游堆石区2)11.74≤6002.0980新鲜、局部弱风化堆石3E(抛石区)0.9940~10002.06150新鲜、局部弱风化堆石P(块石堆砌)1.3940~1000——新鲜、局部弱风化堆石1B(盖重区)1.41———局部弱风化堆石1A(上游铺盖区)0.91—1.50粘土3.3.3坝体料源调配系统面板堆石坝施工中的开挖、填筑、转运、弃渣、开采、等环节可以组成一个整体的系统,包含施工工序、施工环节之间的联系,调配系统的要素的有:开挖场、填筑场、中转场、弃渣场、开采场及道路、开挖机械、运输机械、填筑机械等调配流向图如下:图3.2调配流向图结合以往的面板堆石坝的开挖利用情况的施工经验确定本工程的开挖料利用折减系数如下表:表3.5建筑物开挖上坝填筑折减系数大坝分区填筑干密度(g/cm³)松散系数利用系数折减系数直接上坝中转上坝直接上坝中转上坝主堆石料2.181.2390.90.821.1151.016次堆石料2.151.2330.90.821.111.01下游堆石料2.151.2330.90.821.111.01大坝主体工程及次等工程的开挖量较大,也有不同的岩性开挖料可以部分满足大坝各填筑区的对料石的要求,首先考虑尽量的利用这些开挖料作为填筑料,在用料不够的情况下在去料场开挖,这样可以减少开挖料场的石料也可以节省运输成本,另一方面又可以充分利用弃渣,这样就可以优化调配方案。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)3.3.4上坝交通坝址右岸设置设置4条上坝公路分别为:右岸下基坑路,高程为415m;1#上坝公路高程为430m;2#施工道路高程为450m;右岸坝肩至坝顶高程470m。四条道路都可以连接到1#备料场、右岸拌和楼、垫层配料场、下游的弃渣场和施工生活区,以及各机械修理保养站。左岸也相应的有三条上坝公路,一条下基坑路,但是下基坑路的路线因经过一处松散堆积层,需要进行特殊的加固路基的措施。(详细参见施工总布置图)3.3.5分区填筑施工垫层料由砂石加工系统用3m³装载机装20t自卸汽车运料上坝,过渡区料由南家槽料场用2m³电铲装20t自卸汽车运料上坝,按后退法卸料,层厚0.4m,132kW推土机平料,12t牵引式振动碾碾压6~8遍。坝体每升高15m左右,对上游坡面进行一次坡面整修和碾压,坡面采用人工修正,2m³履带吊牵引12t振动碾进行斜坡碾压。垫层料斜坡面采用喷混凝土进行保护,喷护厚度10cm,分两层进行。主堆石区、下游堆石区铺料厚度均为0.8m,由堆石料场用4m³电铲装30t自卸汽车(或备料场用3m³装载机装20t自卸汽车)运料上坝,卸料以进占法为主,132kW推土机平料,16t自行式振动碾碾压6~8遍。对于大型振动碾难以碾压的边缘地带或岸坡结合处,均采用手扶式振动碾和夯板压实。坝体碾压参数需经现场碾压试验后确定。上游铺盖土料用1m³反铲装5t自卸汽车运至工作面,88kW推土机平料压实,面板附近采用人工整平夯实;坝前覆盖石渣用1m³反铲装5t自卸汽车从上游弃渣场运至工作面抛填。坝面填筑作业顺序多采用“先粗后细”法。即主堆石区→过渡层区→垫层区。铺料时必须及时清理界面上粗粒径料,此法有利于保证质量,且不增加细料用量。上下游的主次堆石区料采用进占法铺料,用牵引式振动碾碾压,接缝处采用骑缝碾压。 85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)堆石区的填筑料由自卸车运输卸料,进占法填筑,卸料的堆与堆之间间保留60cm间隙,采用推土机的平仓以使粗径石料滚落底层而细石料留在面层以利于碾压,超径石应尽量在料场解小。碾压时采用错距法顺坝轴线方向进行,低速行驶(1.5~2km/h),碾压按坝料的分区、分段进行,各碾压段之间的搭接不少于1.0m,铺料层厚及碾压遍数严格采用碾压试验确定参数施工。铺筑碾压层次分明,做到平起平升,以防碾压时漏碾欠碾。在岸坡边缘靠山坡处,大块石易集中,故岸坡周边选用石料粒径较小且级配良好的过渡料填筑,同时周边部位先于同层堆石料铺筑。碾压时滚筒尽量靠近岸坡,沿上下游方向行驶,仍碾压不到之处用手扶式小型振动碾或液压振动夯加强碾压。 过渡料填筑前,必须把主堆石料上游坡面所有大于30cm的已分离的块石清除干净。该区料最大粒径为30cm,超径料在料场及时解小,填筑时自卸汽车将料直接卸入工作面,后退法卸料,倒料顺序可从两边向中间进行,以利流水作业。过渡料用推土机推平,人工辅助平整,铺层厚度等按规定的施工参数执行,接缝处超径块石需清除,主堆石料不得侵占过渡区料的位置,若出现这一现象,应采用反铲挖除或人工清除。平整后洒水、碾压,碾压采用自行式或拖式振动碾碾压,碾压时的行走方向顺坝轴线来回行驶。  垫层料填筑前,必须把过渡料上游坡面所有大于8cm的已分离的块石清除干净。垫层料的最大粒径不大于8cm,该部分料采用黄砂与级配碎石料在拌料场拌制而成,再采用自卸车运卸到垫层区,然后用推土机辅以人工整平,填筑时上游边线水平超宽20-30cm,铺筑方法基本同过渡区料,并与同层过渡料一并碾压。碾压时顺坝轴线方向行驶,振动碾距上游边缘的距离不宜大于40cm。按规定的洒水量、遍数、层厚及行走速度进行。垫层料和过渡料的填筑需与堆石区同步进行,即主次堆石区填筑一层,垫层、过渡层填筑二层。另外,垫层区水平分层铺筑时,用三角尺或激光仪进行检查控制,每二层进行一次测量检查,发现超欠时,进行人工平整处理。铺筑方法基本同过渡区料,并与同层过渡料和相邻主堆石料一并碾压。碾压时顺坝轴线方向行驶,振动碾距上游挤压边墙内侧的距离在20cm左右。垫层料的铺填顺序必需先填筑主堆石区,再填过渡层区,最后填筑垫层区。 采用流水作业法组织坝体填筑施工,在各单元内依次完成填筑的测量控制、坝料运输、卸料、洒水、摊铺平整、振动碾压等各道工序,使各单元上所有工序能够连续作业。各单元之间应采用石灰线等作为标志,以避免超压或漏压。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)图3.3面板堆石坝标准断面图3.3.6反渗处理坝体填筑和混凝土面板施工期间,若存在反向水压时坝内应设置自流或抽排系统,并控制下游水位,消除反向水压对垫层和面板的不利影响。排水系统应根据需要在坝体上下游端设置,其排水能力应满足设计要求并确保正常运行。如采用抽排方式时坝内排水竖井顶部高程不应低于坝内反向水位高程,排水竖井可采用钢筋筒或有孔钢管随坝体填筑逐段焊接,竖井四周应薄层铺料小型机械压实排水竖井宜置于主堆石区内。上游铺盖填筑高程超过坝内最高反向水位时,排水竖井始可封堵。竖井封堵应人工逐层回填垫层料并用振动板压实,面板部位井口用与面板相同混凝土浇筑,周边施工缝宜用塑性填料封闭。当采用自由排水方式时,应该在趾板内或者面板预埋数根排水钢管,在填筑铺盖前封堵。3.4溢洪道施工溢洪道的施工安排于第2年1月份至第2年6月份基本完成溢洪道水上部分土石方开挖,截流后在围堰保护下开挖消力池水下部分。施工流程:施工测量→土石方开挖→边坡开挖及钻孔→基础开挖→排水沟→齿槽开挖85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)→人工清理残渣→钢筋制作→模板安装→消力池施工整个溢洪道采用自上而下分层开挖的程序。覆盖层开挖,先有测量人员实地放线,放出开挖线,然后直接采用132kw推土机集料,2m³挖掘机装15~20t自卸汽车出渣。为保证溢洪道基础开挖的质量,各部位开挖至离设计线1.5m时,采用留保护层开挖方法。边坡采用YQ—100型潜孔钻钻孔,先周边预裂爆破,后毫秒微差松动爆破,梯段高度控制在10m以内。保护层采用手风钻钻孔,浅孔爆破开挖。进水渠和闸室段开挖爆破后的石渣直接溜至出渣平台,用4m³电铲装20~30t自卸汽车出渣,分别运往备料场或弃渣厂。钢筋制作实行先放样单,然后安样加工制作,制作成型的钢筋要分类堆放并进行编号,接头采用闪光对焊机焊接,事先进行试焊,满足条件后申报监理认可后,在进行正式的全部焊接,消力池底板钢筋网绑扎前要求在基地面上标注所有钢筋的位置,然后按线摆放绑扎,为保证绑扎准确,直径较大的钢筋可以用马蹬支撑,支撑间距一般是横纵向间隔1.5m。模板的安装允许有偏差,当应尽量保持在3mm内,模板采用组合钢模板,安装时每块模板均匀水平的拼装,拼装时在模板上涂上一层脱模剂,接缝处用胶纸黏贴贴平,整个大面板拼接要求光滑一致,安装时垂直度和平整度都要满足要求。消力池的施工是先墙身后底板均以沉降缝作为分段浇筑单元,每个单元作业段一次浇筑完成,控制段和消力池段边墙较高,需要分二次浇筑完成,每段完成后注意分缝处的铜片止水的安装。基岩面的砼浇筑需要在第一层砼浇筑前在地基上铺上一层2~3cm的水泥砂浆,使砼与基岩结合良好。砼浇筑采用分成浇筑,每层厚度宜为30cm,浇筑过程应该保持浇筑的连续性,安排专人清洗模板和钢筋和埋件表面的粘结物(水泥砂浆杂物等)。混凝土采用5t自卸汽车运输至工作面,用手推胶轮车卸入溜筒(或溜槽)入仓。消力池底板混凝土可采用10t自卸汽车运至消力池内,用门机配3m³卧罐吊运入仓。左右侧挡墙混凝土也利用门机浇筑。砼浇筑养护一般在浇筑完成后的10~15个小时内开始,底板面墙可洒水保持湿润,也可铺上干草进行养护,模板应该在至少一周以后才可以拆除。3.5引水隧洞施工本工程2条引水隧洞长均为206.40m,隧洞直径4.8m,衬砌厚度0.6m,开挖洞径6.0m,隧洞上平段长25.0m,斜井垂直高度39.20m,倾斜角45°,下平段长度90.230m。进水口及出口明管段采用自上而下分层开挖的施工程序,先周边预裂,后深孔梯段松动爆破,选用YQ—100型潜孔钻配合手风钻钻孔,底部采用保护层开挖方法。用132kw推土机集料,2m³85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)挖掘机装10~15t自卸汽车出渣。平洞采用全断面掘进法施工:气腿钻安置在汽车排架上钻孔,按圆形断面一次开挖成型,周边光面爆破。0.3m³履带式装岩机装渣,电瓶机车拖0.6m³“V”型斗车运至洞口卸料,3m³装载机装15T自卸汽车出渣,运往下游备料场或弃渣场。斜井采用手风钻钻孔,采用导井扩挖法开挖:先自上而下开挖形成导井,然后自上而下进行扩挖,周边采用光面爆破,石渣从导井溜到下平洞,0.3m³履带式装岩机装渣,电瓶机车拖0.6m³“V”型斗车运至洞口,3m³装载机装15t自卸汽车出渣,运往下游弃渣场。进水口混凝土从右岸拌合站供料,用5t自卸汽车运输至进水口顶部公路,转垂直升降塔,经“V”型斗车或手推车转运至浇筑部位,插入式振捣器振捣。斜洞段采用斜井拉模衬砌,自下而上施工,衬砌长约71.0m。混凝土由右岸拌和站用混凝土搅拌车运至下平洞集料斗内,混凝土泵压送入仓。下平洞混凝土由隧洞出口进料,从里至外进行衬砌。混凝土用混凝土搅拌车运至下游平洞出口处集料斗内,用30m³/h混凝土泵输送入仓。钢管衬砌段衬砌用钢管由厂家按设计要求加工成2m/节的钢管段,运至工地。在隧洞出口拼装焊接成4m/节,拖运到设计位置焊接,每安装3节(12m)为一段浇筑混凝土。隧洞衬砌施工中使用了针梁钢模,针梁钢模由钢模、针梁、千斤顶、液压系统、移动装置、搭接环等组成,详细见下图3.4图3.4针粱钢模横剖面85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)针梁钢模的安装位置必须预先确定,确定原则:在设计划分的待浇块段内,并且该块段洞顶岩石稳定,无风化、软弱夹层,无破碎带和节理裂隙密集带。在隧洞安装针梁钢模的区段,开挖成形的断面见图3.5.图3.5针梁钢模安装位置断面针梁钢模安装顺序:底模→针梁→移动装置→支撑门架→液压系统→侧模→顶模→前后端抗浮千斤顶→附着式振捣器。钢模台车的作业流程如下图3.6:图3.6钢模台车施工作业流程图每台针梁钢模衬砌的第一块仓位,钢筋安装必须在针梁钢模就位之后,其余待衬砌仓位先安装钢筋,再进行钢模就位。在钢筋安装过程中,控制好钢筋的搭接长度和钢筋的接头位置。钢筋安装程序:安装→支撑锚杆→焊接纵向架立钢筋→划线→摆筋→绑扎→安放垫块。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)混凝土衬砌的施工过程:1)基岩清面,按照要求先进行基岩面清理,基础再进行混凝土仓号准备。2)钢筋,在钢模台车前面设简易的钢筋台车架,为轨道行走式。钢筋制安按照浇筑方向先于台车2~3个仓号逐段进行。3)立模,将钢模板台车行走至衬砌位置后便可立模,立模前钢模板台车处于脱模状态。立模过程:将水平千斤顶调整平移小车的位置,使钢模板台车模板中心线与衬砌中心线对齐;4)混凝土浇筑,采用混凝土搅拌车将混凝土运至浇筑仓号附近由混凝土泵将混凝土运入仓号。5)改装与脱模,衬砌转弯段隧洞混凝土时,对针梁钢模进行改装。改装的原理是以折线代替曲线,满足转弯段洞轴线变化的要求。在浇筑完成后,当混凝土强度达到一定强度时需要拆模。隧洞衬砌完毕,把针梁模板整体滑移至隧洞进(出)口,然后将针梁钢模拆成散件,用8t汽车吊配合拖车把各构件吊运出场。图3.7钢模台车行走示意图引水隧洞后半段采用钢板衬砌,施工程序:钢板制作→钢板防腐→基面清理→钢板运输→钢板安装及焊接→回填及接触灌浆。回填灌浆采用在钢衬上预留浆孔,焊接待丝扣的短管,便于与灌浆管连接。自发电洞的最里端开始向外推进,先进行底板灌浆,然。后灌注侧板,最后灌注顶板,灌浆压力以控制钢衬变形不超过设计。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)3.6厂房及开关站施工3.6.1厂房布置电站厂房布置于右岸,主变紧靠安装场右侧布置,开关站布置在主厂房右侧山坡上,主厂房平面尺寸长×宽×高为61.02×21.5×47.25m。安装两台混流式水轮发电机组,机组间距17.0m,机组安装高程407.10m。副厂房紧靠主厂房上游侧布置,分5层布置机电设备。厂房防洪标准按50年重现期洪水设计,200年重现期洪水校核,相应下游水位分别为424.07m和426.19m,尾水闸墩顶部高程426.85m,尾水管出口底板高程398.148m。尾水管扩散段设有中墩,出口断面为2个4.163×3.795m的孔口,孔口下游侧设有检修门槽,设有平板检修门,由尾水平台上的单向门机启闭。尾水渠反坡段采用圆心角为60º的圆弧,接河床高程407.70m,再以一直段接原河道。进厂公路可直接连接到右岸公路,交通十分便利。考虑到主变运输以及今后运行检修的方便,主变紧挨安装场右侧布置,平面尺寸为15.5×28.6m,布置两台型号为SF10-50000/110主变。开关站地面高程为435.0m,平面尺寸为38.0×39.5m。3.6.2土石开挖厂房覆盖层由2m³反铲装15~20t自卸汽车出渣。石方开挖采用手风钻配合YQ-100型潜孔钻钻孔,先周边预裂后松动爆破,梯段高度8~10m,底部预留3m按保护层开挖,石渣由2m³反铲装10~15t自卸汽车,运至下游弃渣场。厂房混凝土由右岸混凝土拌合站供料,10t自卸汽车运输,经进厂公路运输至厂房,由10/25t塔吊吊运3m³吊罐入仓。3.6.3混凝土施工厂房施工程序是先完成安装间,主厂房上游边墙混凝土先行浇筑,在此平台上安装门机,担负主厂房的二期混凝土浇筑和吊装任务,安装间副厂房间混凝土随同整体浇筑。压力钢管穿墙段则预留管洞,压力钢管安装后封闭周边缝。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)主副厂房混凝土浇筑分层施工:基础底板混凝土按机组尺寸分三段,浇筑层厚度按1~1.5m控制,底板以上大体积混凝土分层厚度按照2~2.5m控制,,板梁柱根据设计高度确定,一般分1~2层,没成分缝、分仓根据设计图纸来要求来施工。主副厂房混凝土施工程序见下图3.8:图3.8主副厂房施工程序3.6.4开关站施工85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)施工流程:施工准备→测量放线→测量放线复核→土方开挖→设置排水沟→验槽→基础施工→排水并清除杂物→土方分层回填→分层碾压密实度检验等→基础停检。覆盖层由2m³反铲装15~20t自卸汽车出渣。石方开挖采用手风钻配合YQ-100型潜孔钻钻孔,先周边预裂后松动爆破。基坑土方开挖采用“以挖机为主,人工辅助”的形式进行。为保证基坑坑底的老土不受扰动,在机械开挖到距基底面标高300mm时由人工清理基槽。基础钢筋混凝土板带下设置垫层,垫层底标高-2.1米,基坑土方开挖采取条形开挖形式。根据先深后浅的施工原则,待开挖好基坑之后,先施工垫层混凝土,再施工地梁。基坑土方放坡系数拟定1:0。5,待基坑开挖过程中根据现场土质情况再定。基坑开挖留出500mm施工操作面。根据天气状况安排清底时间及足够的劳动力,及时报验指定验槽机构进行地基验槽,验槽合格后,立即浇筑垫层混凝土。基坑回填待钢筋混凝土基础施工完成后进行。回填土宜选用砂土、粉土、粘性土等,不得使用过湿土、淤泥、膨胀土、腐殖土及有机物含量大于8%的土。基坑回填正值雨季,禁止使用雨淋的湿土回填。如遇连续降雨天气,应停止回填工作,并将回填土用彩条布或塑薄膜覆盖,待雨过天晴之太阳晒过后,再进行回填。保证回填土的湿度均衡。基坑回填采用分层回填,一般每层的回填土厚度不大于300mm,夯实采用平板夯机进行,压实系数大于0.9,如回填土上方为设备基础,则要求采用碎石分层夯实,压实系数大于0.94。针对变压站一侧的设备基础,回填过程中必须整体、分层回填,并夯实。混凝土施工:振捣泵送混凝土时,振动棒插入的间距一般为400mm左右,振捣时间一般为15─30秒,并且在20─30分钟后对其进行二次振捣,振捣器应插入下层5cm,每一振点的振捣至混凝土表面呈现泛浆并不再沉落为准。并随时用水准仪校正混凝土面标高,待混凝土初凝后再用混凝土抹光机抹平,有压光要求的待混凝土将进入终凝前用磨光机压光。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第四章料场选择与开采4.1料场概况工程所需天然建筑材料储量和质量基本满足工程需要。a)土料场位于坝址上、下游两岸1km范围内处,采运便捷。b)坝址下游⑧号砂砾石料不宜用做混凝土骨料,但可用于次堆石区的坝体填筑。c)南家槽料场距坝址平距1.2km,地处坝址上游芙蓉江右岸,已有公路从坡脚通过,可以此为临空面逐层开采,运输方便;部分溶洞存在粘土及碎、块石充填物,应予以剔除。d)苦塘料场位于坝址上游左岸约500m,简易公路从坡顶通过,可作为混凝土人工骨料料场或堆石料备用料场。e)大湾头位于坝址下游,为备用料场。4.1.1土料场本阶段勘查了坝址附近的四个土料场,分别位于坝址上、下游围堰及趾板附近,工程程所需土料主要用于上游铺盖和围堰防渗各需要9900m³和7920m³,土料总需要量为1.782万m³。所需量并不多,结合现场的看车资料,确定有四处可以作为土料场,它们分别为:坝址右岸岸的上游和下游的两个料场Ⅰ、Ⅱ号;以及坝址左岸的上下游两个料场Ⅲ、Ⅳ号。四个料场的有点如下:1)距离坝址较近,分别在坝址的上下游围堰及趾板附近,运距较短;2)是个料场分布在较宽阔的地带,场地开阔,便于开采和运输。土料场区为阶梯状的斜坡,各台面为水田,坡度在15~35°,土料主要分布高程在415.0m~460.0m,质量均能满足工程需要。其中高出水面6~60m处为有用层,主要是第四系残积物,由粉砂质粘土夹带少许的碎石组成,厚度大概1~6m,储量大概在10万m³左右,表层的耕植土为无用层厚度0.2~0.5m。土料总量远远满足工程所需,土的天然含水量和有机杂质含量及图的各项指标经过试验验证均合格。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)4.1.2南家槽料场4.1.2.1地理位置及地质条件南家槽料场在坝址的右岸下游1.2km处,地处芙蓉江的右岸上,地面高程在515~632m,大部分地段的基岩裸露,缓坡段的第四系残积层的厚度平均1m左右,陡坡处有崩积物,坡顶圆状,山顶高程601~603m,其中游泳层为奥陶系下统的桐锌组中厚灰岩、白云质灰岩。料场处于石桥~鱼塘背斜南东翼处,场区有三条发育的断层,其中的一断层从临河公路的侧壁通过,另一断层分布在料场的南部,两侧岩层较陡,劈理较发育,中间的挤压破碎带有渗透水和泥质现象。临河部分的岸坡有小部分的发育的岩溶洞穴和溶沟。料场的水文条件较简单,地下水位埋深较大,自行向芙蓉江底排泄。4.1.2.2储量及质量南家槽料场的石料分布如下表:表4.1料场的情况调查表分区开采高程无用厚度储量采剥比有用层夹层量%钻孔遇溶概率岩芯采取率备注有用层无用层一4302.58136.6412.5310:14.512.1188.70均有小溶穴二4500.5191.3420.639.3:10.413.7992.13三43017.264.606.539.8:111.016.1184.20南家槽料场料源物理指标符合规范和涉及的力学无理要求要求。该料场的优点是毗邻工程建设区,占地搬迁农户有限,坡脚有公路穿过,交通方便,采运条件较好。4.1.3苦塘料场地理位置在坝址上游的500m处,临江段大部分为基岩裸露,主要是奥陶系下统红花园组厚灰岩,储量在100m³以上,没有送上的冲积层和堆积物,岩溶较少。料场优点:运距较短,有乡间公路从坡顶通过,开采运输条件好,料石物理质量较好,可以作为主堆石料,护着混凝土骨料。4.1.4大弯头料场料场在大坝的下游2.8km,位于芙蓉江的右岸,,该料场的北侧有较缓的冲沟,大部分地段分布有第四系残积物和堆积物,平均厚度4m。东侧有较陡的冲沟。,大部分基岩裸露,有用层为灰岩。,部分地段有岩溶,储量大于200万m³。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)有点:料石较好,料源充足,采运方便。缺点运距有些大,初步建议以是作为主堆石料的备用料场。4.1.5下游4#料场4#砂砾石料场,位于下游5km处的旧城对岸,河漫滩地段,蛮石含量较多,砂砾石级配较差,密度小,空隙率较大,含泥量较大,质量不良,砂石风化严重,考虑到运距较远,增加施工运输成本,不考虑从作为采石料场。4.1.6下游8#料场地理位置在下游的500m处,为河漫滩,有第四冲积层,砂砾石的平均厚度为3.5m按照平均厚度法,其地下的的储量为11万m³以上,包括水下部分。砂砾石级配较差,密度小,空隙率较大,含泥量较大,质量不良,砂石风化严重,总体不理想,但是考虑到运距较小,方便开采运输,可以作为次堆石料或者是临时建筑用料,但需要进行适当的处理。4.2料场规划土料场开采应根据土料特性、土层厚度及施工特点、地下水分布规律和天然含水量变化规律等因素,确定分区开采规划和开采方案。若料场土料天然含水量偏高或偏低,应研究控制土料天然含水量的措施。土料场开采规划应根据上述要求按照工程具体条件分析。根据料场具体条件对土料场进行合理的平面分区是土料场开采规划的重要工作内容。4.2.1空间规划原则应根据质量优良、经济、就地取材、少占耕地的原则选择料场。料场的比较选择尚应符合1料场宜选择便于开采,贮量相对集中,料层厚,无用层及覆盖层相对较薄的料场,可开采量能满足工程需用量;2选择混凝土骨料的料场时应经过技术经济比选确定。选用人工骨料时,宜选用破碎后粒型良好且硬度适中的料场作为料源。3、土石料的上坝运距尽可能短。4、坝的上下游左右岸最好都选有料场,有利于上下游左右岸同时供料,减少施工干扰,保证坝体均衡上升。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)5、用料时原则上应低料低用,高料高用,减少垂直运输。4.2.2时间规划原则1、在用料规划上应力求做到上坝强度高时用近料场,低时用较远的料场,使运输任务比较均衡,避免不必要的窝工。2、对近料和上游易淹的料场应先用,远料和下游不易淹的料场后用;含水量高的料场旱季用,含水量低的料场雨季用。3、在料场使用规划中,还应保留一部分近料场供合龙段填筑和拦洪渡汛高峰强度时使用。4.2.3质量规划原则①料场质与量的规划,是料场规划最基本的要求,也是决定料场取舍的重要因素。在选择和规划使用料场时,应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标(如容重、含水量、颗粒级配、凝聚力及内摩擦角等)进行全面勘探和试验。勘探精度应随设计深度加深而提高。②在施工组织设计中,进行用料规划,对施工过程的每个阶段用料多少,采用哪些料场应有统一规划,对各料场开采的程序应有统一部署。不仅应使料场的总储量满足坝体总方量的要求,而且应满足施工各个阶段最大上坝强度所需要的料场数量和开挖工作面。③充分利用永久和临时建筑物基础开挖碴料是土石坝料场规划的一重要原则,也是料场规划的重要问题,应将其纳入整个用料量中考虑。为此应增加必要的施工技术组织措施,确保碴料的充分利用。例如,若导流建筑物和永久建筑物的基础开挖时间与上坝时间不一致时,则可调整开挖和填筑进度,或增设堆料场储备碴料,供填筑时使用。④料场规划还应区分主要料场和备用料场,分别加以考虑。主要料场要求质好、量大、运距近,且有利于常年开采;备用料场通常在淹没区外,当前者被淹没或因库区水位抬高,土料过湿或其它原因中断使用时,则用备用料场保证坝体填筑不致中断。⑤料场储量:应考虑料场查勘的精度、料场天然容重与坝体压实容重的差异,不合规格的土石料的剔除,以及开挖运输、坝面清理、返工削坡等损失。实际可开采总量与坝体填筑量之比一般为:土料2-2.5;砂砾料1.5-2.5;水下砂砾料2-3;石料1.5-2;反滤料应根据筛后有效方量确定,一般不宜小于3;备用料场的储量应为主要料场总储量的20-30%。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)表4.2料源规划表需料部位料源(万m³)南家槽灰岩料场开挖利用料土料场大坝垫层区3.7700过渡区4.052.220主堆石区45.8100下游堆石区13.144.850下游堆石区2011.740块石堆砌1.3900抛石区0.9900上游铺盖区000.91盖重区01.410围堰030.570.82混凝土骨料27.9900合计87.1450.791.734.3料场的开采与施工4.3.1土料场的开采及弃渣利用采用1m³反铲清除表面无用层后,直接装20t自卸汽车运输到填筑部位大坝开挖总方量18.20万m³;溢洪道开挖总方量54.61万m³;引水隧洞开挖总方量4.26万m³,其中明挖3.14万m³,洞挖1.12万m³;厂房开挖总方量10.36万m³;导流洞开挖总方量14.81万m³,其中明挖9.64万m³,洞挖5.17万m³。经过对各建筑物开挖料的岩性及风化程度分析,溢洪道闸室段、泄槽段开挖料可用于下游堆石区,引水隧洞引0+33.0m~引0+188.0m段、导流洞导0+219.0m~导0+294.0m段的开挖料可在过渡区加以利用,盖重区可利用部分大坝开挖料填筑。4.3.2土料场的开采石料场开采采用竖直采掘的水平分层采矿法,即在手风钻揭顶、削帮、切脚后,进行自上而下的微差挤压深孔爆破的梯段开采。梯段高度控制在10m以内,YQ—85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)100型潜孔钻钻孔,132kw推土机集料,3m³装载机装20t自卸汽车运输。为满足混凝土骨料及大坝各分区堆石料不同的粒径级配要求,应通过爆破试验选择合理的爆破参数,对混凝土骨料、过渡料和主堆石料应进行分区开采。石料场开挖边坡较高,在施工中应注意安全,在两个梯段中交错布设1个安全平台与1个清扫平台,平台宽分别为2.0m与4.0m,料场开挖最终边坡为1:0.5。4.3.3料场清理与排水料场清理包括:伐木、除草、剥去表层植土,对石料开采还需清除剥离层等。料场排水对土料开采有重要影响。因为排水不良使开采的土料含水量过大,不能满足上坝用料的要求。为降低含水量必须采取其它措施,这样既影响开采进度,又额外增加施工费用。料场排水应采取截、排结合,以截为主的措施。①对于地表水应在采料高程以上修筑截水沟加以在拦截。②对于流入开采范围的地表水应挖纵横排水沟迅速排除。③当地下水位太高,为降低地下水位可在采区周围布置井孔或井点。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第五章施工条件5.1交通条件5.1.1交通布置坝址距道真县城36km。道真县城对外主要有二条公路与铁路相连,1条经正安、绥阳至遵义市接川黔铁路,公路里程213km,另1条至重庆市的南川火车站,公路里程101km。坝址经旧城镇至道真县城的公路为等外级公路,路基宽度5.5~6.5m,最大纵坡12.5%,最小转弯半径20m,沿途有桥梁7座,设计荷载标准为汽-13、挂-60。本路段34.5km在工程开工前需扩建为山区三级公路,路基宽7.5m,路面宽6m,目前正在进行施工。道真县城至遵义为山区三级公路,设计荷载标准为汽-15、挂-80,路基宽7~8m,路面宽5-6m,为沥青路面。道真县城至南川公路全程已改造为山区三级公路,路基宽7.5m,路面宽6m,沥青路面或混凝土路面。表5.1交通规划表序号名称里程(km)等级路面宽度(m)路基宽度(m)路面结构荷载标准1左岸上坝道路1.48三级6.07.5泥结碎石汽-402坝址至南家槽料场道路2.84三级9.011.0泥结碎石汽-403右岸上坝道路0.41三级9.011.0泥结碎石汽-404永久进厂道路0.68三级9.011.0泥结碎石汽-405坝体分高程填筑道路0.85三级9.011.0泥结碎石汽-406施工设施连接道路1.84三级6.07.5泥结碎石汽-4085 南昌工程学院本科毕业设计(论文)5.1.2运输方案本工程对外交通运输主要是外来物资器材(水泥、木材、钢筋、钢材、施工机械、永久机电设备、火工材料、油料等)的运输。其中木材、煤炭、房建材料、生活物资及部分水泥和油料由道真县供应,这些物资材料由公路由道真县城经旧城镇运输至坝址。火工材料由贵阳化工厂供应,采用公路运输,由贵阳经绥阳、正安、道真到坝址,全程408km。钢筋、钢材、施工机械、永久机电设备、火工材料、油料等有两条运输路线可供选择,经铁路运至重庆市南川火车站,再转公路由南川、道真运至坝址的线路公路里程短,且路况较好。永久机电设备的最大件为变压器,其外形尺寸为5.00m×3.20m×4.20m,最重件为桥机,单件重为80t。重大件的运输路线:由厂家经铁路运输至重庆市南川火车站,再转公路由南川、道真县城、旧城镇至坝址,公路运输里程101km。公路沿线部分桥涵不能满足重件运输要求,需采取临时加固措施,路面宽度不够的地段需采取临时加宽措施。5.2供电条件根据用户的分布与要求,拟分别在左坝肩、右坝肩、石料场设变电站,进线电压10kV,出线电压6.3kV、0.40kV。其中石料场变电站出线电压6.3kV、0.40kV,主要供石料场开采的施工机械、修配厂及生活用电;左坝肩变电站1回按6.3kV出线送溢洪道,2回按0.4kV出线送拌和楼;右坝肩变电站2回按0.4kV出线送拌和站、砂石加工系统和各施工工厂、生活用电。5.3通信条件由于工地地处山区,离下游的旧城较近,施工通讯结合电站永久通讯要求,从旧城镇接入通讯线路到工地,配备程控电话20部用于对外通讯;同时设置30部内线固定电话,用作生产调度的联络工具。开通工地移动通讯网,以移动通讯作为辅助通讯手段。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)5.4供水条件左岸供水泵站设于坝址上游约220m处,配1座容量为400m³的水池,水池高程485m,泵站自芙蓉江左岸取水,将水抽至蓄水池中,由水池向左岸各用户供水。右岸泵站设在导流洞出口,自芙蓉江右岸取水,在高程480m设有1座容量为200m³的水池,右岸各用户由水池接管取水。料场水池容量400m³,布置高程620m,泵站就近设在料场附近的芙蓉江边,将河水抽到蓄水池内,各用户从水池接管引水。施工供水主要是供应主体工程施工、料场开采、砂石骨料加工系统、混凝土生产系统、施工生活区等生产、生活和消防用水。系统总供水规模为540m³/h,其中左岸供水规模为100m³/h,右岸供水规模为400m³/h,料场供水规模为40m³/h,供水系统共设三个供水泵站,水源均取自芙蓉江。5.5供风供暖条件本电站厂房为引水式地面厂房,采光通风条件都比较好,所以安装间地面以上的主、副厂房采用自然通风,安装间地面以下的主、副厂房采用自然进风、机械排风。中控室等采用空调器进行室内空气温度调节。在大坝、溢洪道、厂房石方开挖与南家槽石料南家槽石料场各设置了固定式空压机站供风。供风量由高峰期月平均施工强度决定,按各部分用风量的要求,坝区左岸开挖高峰期供风量为101.78m³/min,坝区右岸开挖高峰期供风量为19.14m³/min,混凝土生产系统高峰期供风量为54m³/min,料场开采高峰期供风量为126.5m³/min。其它零星部位用风可由小型移动式空压机供风。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第六章基础设施和施工技术6.1办公、生活设施按照《水库工程管理设计规范》结合本工程实际情况,施工高峰人数为1300人,其中正式职工800人,临时工500人。需修建生活办公办公房屋面积8000m2、仓库系统面积900m2、辅助企业房建系统面积4730m2,共计14030m2。大坝中心实验室布置在左岸混凝土拌和系统的附近。6.2混凝土拌和系统6.2.1总体布置6.2.1.1布置原则1宜靠近浇筑地点,合理利用地形,主要建筑物应设在稳定、坚实、承载能力满足要求的地基上;2统筹兼顾前、后期施工需要,避免中途搬迁,不与永久性建筑物干扰;高层建筑物或料堆应与输电设备及线路保持足够的安全距离。3原材料进料方向与混凝土出料方向错开;4系统分期建成投产或先后拆迁,能满足不同施工期混凝土浇筑要求。6.2.1.2布置位置根据主体工程的混凝土需要,同时考虑从到交通的便利要求,将混凝土拌和系统社会之两座,分别位于坝址的左右岸,因左岸的料源和交通较方便,主要是以左岸为主,右岸为辅助。担负的任务分别为:左岸生产系统主要是溢洪道的混凝土需求,故设置在溢洪道附近;右岸的主要是满足面板堆石坝的面板混凝土,以及引水发电厂房,故布置在厂房附近。6.2.2工艺流程混凝土生产工艺如下图:85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)图6.1混凝土生产流程6.2.3料源根据高峰月强度确定水泥日用量为135t/d,水泥库存量需675t。系统内设置2个容量为50t的水泥罐和1座容量为575t的袋装水泥仓库,可储存水泥675t,所需水泥,采用袋装水泥和部分散装水泥,由道真水泥厂和重庆南川先锋水泥厂供应,水泥用载重汽车直接从水泥厂运至混凝土系统袋装水泥库,经拆包机拆包后送入水泥罐内;或直接采用水泥罐车从水泥厂运至工地水泥罐内。然后用螺旋输送机和斗式提升机输送进拌和楼水泥仓。所需的各级砂石骨料,由汽车从右岸砂石加工系统运至本系统的成品料仓,然后用胶带输送机输送至拌和站各料仓,成品料仓容积为2340m³,可满足混凝土浇筑高峰期2d的砂石骨料需用量。6.2.4生产强度要求根据施工总进度安排,右岸混凝土生产系统承担的部分工程混凝土月高峰浇筑强度为1.4万m³/月,考虑不均衡系数后,要求混凝土系统的生产能力不小于34m³/h,选用JF750型混凝土搅拌机2台,与料仓、称量及输送设备一起组成混凝土搅拌站,小时生产能力为38m³/h,可满足月高峰浇筑强度。汛期左岸溢洪道混凝土浇筑高峰出现在第2年11月至12月份,月高峰浇筑强度1.9万m³/月,考虑不均系数后,要求系统的生产能力不小于57m³/h,选用1座HL75—3F1000型混凝土拌合楼,小时生产能力为74.85m³/h,可满足月高峰浇筑强度。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)6.3砂石料加工系统6.3.1总体布置6.3.1.1布置原则砂石料系统布置要求及原则:1设在料场附近;多料场供应时,设在主料场附近;经论证亦可分别设厂;砂石利用率高、运距近、场地许可时,亦可设在混凝土工厂附近;2砂石厂人工骨料加工的粗碎车间宜设在离采石场1km~2km范围内;3主要设施的地基稳定,有足够的承载能力;4厂址宜靠近已有的交通运输线路、水源和输电线路。5在生活区附近设厂时应保持必要的防护距离,并采取降低噪声和粉尘的措施;6厂址占用耕地时,应考虑工程完建后是否有条件恢复耕地,以便保存表土,复土还地。6.3.1.2布置位置布置在坝址右岸距坝线约300m处,与右岸混凝土系统联成一体并共用成品堆场。系统各车间采用阶梯布置形式。6.3.2加工工艺砂石系统采用闭路生产碎石、开路制砂的工艺流程。系统内按工艺流程依次设有粗碎车间、半成品堆场、筛分车间、中细碎车间、制砂车间及成品堆场,占地面积约1.5万m2。6.3.2.1各生产车间的布置原则1有一定灵活性,既能提前形成生产能力,满足施工前砂石料需要;还可以及时调整生产方式,适应原料粒度变化及不同骨料级配要求;2避免骨料级配失调,减少超逊径;同一作业的多台同规格设备,宜对称或同轴线配置在同85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)一高程上,以便必要时变换流程或互换设备;3利用地形简化内部成品运输和场地排水;4除寒冷地区外,破碎、筛分、制砂车间可露天设置,但电气设备应适当保护。6.3.2.2骨料加工过程毛料由15~20t自卸汽车由南家槽料场运至粗碎车间破碎,粗碎车间进料高程为492m,粗碎车间处理能力为266t/h。粗碎车间控制进料最大粒径不大于500mm。车间内布置了格筛、GBZ-150-4重型板式给料机、PXZ700/130国产旋回破碎机各1台,毛料经给料机进入格筛进行初筛,大于150mm的块石经过旋回破碎机破碎后,与小于150mm的骨料一起,全部由胶带机送至半成品料仓堆存。筛分车间布置高程448m,设计处理能力为249t/h。筛分车间设1台SZ1500×3000惯性振动筛和SGZ21500×4000共振筛、SZZ21500×3000自定中心振动筛各1台,4m³沉砂箱2台,FC-15型螺旋分级机1台。粗碎后的半成品在车间内通过筛分,小于80mm的物料直接输送至垫层料堆场或继续筛分,各级筛分料分别由胶带机送往成品堆场堆存,小于5mm和部分20~5mm的骨料由胶带机送往制砂原料料堆,大于80mm和部分80~40mm、40~20mm级配的剩余料由胶带机统一送至中细碎车间进行二次破碎,中、细碎车间布置高程448m,设计处理能力为249t/h,车间内设置了1台PYY-1200/190型圆锥破碎机,破碎产品通过胶带机送回筛分车间,由此构成闭路生产。制砂车间采用棒磨机开路制砂,制砂车间布置高程为448m,设计处理能力40t/h,3班制生产。车间内布置有1台MBS-2136棒磨机,并配置1台FC-15型螺旋分级机,经棒磨机生产出的成品砂由螺旋分级机脱水后,通过胶带机送往至成品砂堆场堆存。成品堆场高程为442m,成品骨料和垫层料采用定点堆料方式,设垫层料、40~80mm、20~40mm、5~20mm料堆各一个,砂堆3个(一堆料、一脱水、一取料),各料堆高为7m,其中80~40mm骨料卸料点需设置阶梯式缓降器,堆场总容量7810m³,可满足混凝土施工高峰时段5日用量。6.3.2.3工艺流程图工艺流程图如下图:85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)图6.2砂石料加工工艺6.3.2生产强度要求根据施工总进度安排,高峰时段为第2年11月至第3年3月,本工程混凝土高峰月浇筑强度为2.64万m³/月,同期坝体垫层料的月平均填筑强度为0.94万m³/月,由此,确定人工砂石料加工系统生产能力为266t/h,系统处理能力为216t/h,制砂车间每日3班(20h)生产,其它各车间每日2班制(14h)生产。工程混凝土总量为19.4万m³(含施工导流工程),共需混凝土成品骨料约28万m³,计入大坝垫层填筑料及临建工程用料,共需砂石净料36万m³,其中砂子13万m³,碎石23万m³,全部采用人工轧制。6.4生产设备及技术6.4.1主要生产设备合理选择施工机械的一般原则:85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)安全性:在选择合适的施工机械、保证建设项目工程质量和施工进度的同时,应充分考虑施工机械的安全可靠性,如行驶稳定、有翻车或落体保护装置、防尘隔音、危险施工项目可遥控操作等。此外,在保证施工人员、设备安全的同时,应注意保护自然环境及已有的建筑设施,不致因所采用的施工机械及其作业而受到破坏;经济性:工程机械经济性选择的基础是施工单价,它主要与工程机械的固定资产消耗及运行费用等因素有关。采用先进的大型施工机械进行工程施工,虽然一次性投资较大,但它可以分摊到较大的工程量当中,对建设项目的成本影响较小。因此,在选择工程式机械时,必须权衡工程量与机械费用的关系,同时要考虑施工机械的先进性和可靠性,这是影响工程机械化施工经济效益的重要因素。适应性:工程机械与施工项目的具体实际相适应,即施工机械要适应项目的施工条件和作业内容。例如,土石坝填筑工程的施工根据施工条件变化,一方面选用的施工机械应适应工程所在地的气候、地形、土质、场地大小、运输距离、施工断面形状与尺寸、工程质量等要求,另一方面施工机械的工作容量、生产率等要与工程进度及工程量相符合,尽量避免因施工机械的作业能力不足而延误工期,或因作业能力过大而使施工机械利用率降低。在条件许可的情况下尽量选择最适合施工项目内容的施工机械。通用性和专用性:根据施工项目的技术要求,选择合适的施工机械是保证工程质量和施工进度的前提。在此过程中,应充分考虑工程机械的通用性和专用性。通用工程机械可以一机多用,用一种机械代替一系列机械,减少作业场地,扩大机械使用范围,提高机械利用率,方便管理和维护。专用施工机械生产率高、作业质量好,因此某些作业量较大或有特殊施工要求的建设项目,选择专用性强的施工机械较为合理。本工程所需主要施工机械设备数量,根据施工强度和施工方法,进行计算并经平衡后汇总于计算书中中。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第七章施工总布置7.1施工总布置原则施工总体布置基本原则施工总体布置设计的基本原则为,应在因地制宜、因时制宜和利于生产、方便生活、快速、安全、经济可靠、易于管理的原则指导下进行,并注意以下各点的前提下,兼顾:1)施工场地选择应综合考虑地形、地质条件,场内外交通布置,给水、供电、防洪排水等要求,尽量选择地形平坦宽阔、靠近水工枢纽、地质条件好的场地。2)场地划分和布置应符合国家有关安全、防火、卫生、环境保护等规定。3)各种施工设施的布置,应能满足主体工程施工工艺要求,避免干扰,避免和减少场料的重复、往返运输,并为均衡生产创造条件。4)分期布置应适应各施工期的特点,注意各施工期之间工艺布置的衔接和施工的连续性,避免迁建、改建和重建。5)选用合适的防洪、排水标准,其系统布置应能保证施工场地和施工设施的安全。同时也要结合现场的施工环境:考虑当地农民的经济利益和生产发展,尽量少占耕地,少拆迁当地民房,多利用弃渣场地和山坡荒地布置施工设施。工程拟按招标承包的方式组织施工,适当压缩施工人数和生活设施临建房屋面积,以降低工程造价。本着方便施工、有利生产、易于管理、经济合理、安全可靠的原则,以场内道路为主线,充分利用场地条件,采用集中与分散布置相结合的方式,因地制宜地布置施工设施。适应地形条件,充分利用地形高差,减少场地平整工程量。7.2整体分布溢洪道采用岸边开敞式,紧靠面板坝左坝肩布置,其闸室轴线与面板坝轴线夹角。引水道发电系统布置在右岸,由进水口、引水隧洞、地面厂房等组成。进水口底板高程444.0m。引水隧洞两条,内径4.8m,不设调压井。地面式厂房内设2台水轮发电机组,主厂房尺寸为61.02×21.5×47.25(长×宽×85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)高)。开关站长38m,宽38m,布置在厂房右侧山坡上。进厂公路可直接连接到右岸公路。本电站副厂房位于主厂房上游侧。发电机励磁变压器、厂用电变压器布置在水轮机层副厂房。右岸布置导流隧洞,进口高程为409.6m。坝址右岸设置设置4条上坝公路分别为:右岸下基坑路,高程为415m;1#上坝公路高程为430m;2#施工道路高程为450m;右岸坝肩至坝顶高程470m。四条道路都可以连接到1#备料场、右岸拌和楼、垫层配料场、下游的弃渣场和施工生活区,以及各机械修理保养站。左岸也相应的有三条上坝公路,一条下基坑路。左岸供水泵站设于坝址上游约220m处,配1座容量为400m³的水池,水池高程485m,泵站自芙蓉江左岸取水,将水抽至蓄水池中,由水池向左岸各用户供水。右岸泵站设在导流洞出口,自芙蓉江右岸取水,在高程480m设有1座容量为200m³的水池,右岸各用户由水池接管取水。土料场位于坝址上、下游两岸1km范围内处,石料场主要是南家槽料场,距坝址平距1.2km,地处坝址上游芙蓉江右岸,已有公路从坡脚通过。砂石料加工系统布置在坝址右岸距坝线约300m处,与右岸混凝土系统联成一体并共用成品堆场,系统各车间采用阶梯布置形式。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第八章施工总进度8.1施工总进度编制原则1)认真贯彻执行党的方针政策、国家法令法规,主管部门对本工程建设的指示,务必满足国家和上级部门对本工程建设的要求。2)充分重视和合理安排准备工程的施工进度,在主体工程开工前,相应各项准备工作。3)与施工组织设计的其它各专业设计密切联系,统筹考虑,以关键性工程的施工分期和施工程序为主导,协调安排各单项工程的施工进度,经过必要的方案比较,选择最优方案。4)在充分掌握和认真分析基本资料的基础上,尽可能采用先进施工技术、设备,最大限度地组织均衡施工,力争全年施工,加快施工进度。同时,应做到实事求是,留有适当余地,保证工程质量和安全施工。当施工情况发生变化时,要及时调整和落实施工总进度。8.2工程工期分类工程建设全过程可划分四个施工时段:1、工程筹建期:工程正式开工前,业主应完成的对外交通、施工供电和通信系统、征地、移民以及招标、评标、签约等工作,为主体工程施工承包商具备进场开工条件所需时间;2、工程准备期:准备工程开工起至关键线路上的主体工程开工或河道截流闭气前的工期;一般包括:“四通一平”、导流工程、临时房屋和施工工厂设施建设等;3、主体工程施工期:自关键线路上的主体工程开工或一期截流闭气后开始,至第一台机组发电或工程开始发挥效益为止的工期;4、工程完建期:自水电站第一台发电机组投入运行或工程开始受益起,至工程竣工的工期。其中工程建设期主要是包括施工准备期和主体施工期和工程完建期。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)8.3施工准备期施工准备工程,与施工临建工程在内容上有相当一致的地方,但不是完全等同的。有时根据需要,部分属于永久工程的,如大坝岸坡处理、上坝公路、结合施工供电的永久输电线路以及其它在准备工程期间必须提前兴建的永久工程,也要在准备工程工期内安排并完成,否则将影响主体工程的开工及施工进度。施工准备期内的施工项目具体如下表所示:项目内容数量对外交通准轨铁路及场站213km、101km公路34.5km宽6m桥梁及隧洞7座转运站2个场内交通准轨铁路及场站无公路8.1km大桥、渡口无辅助企业和工厂、房建面积及数量砂石加工系统15000㎡混凝土加工系统4300㎡㎡修配厂站3740㎡木材加工系统6000㎡钢筋加工厂7200㎡压气站2720㎡制冷系统1个仓库4800㎡办公室8400㎡油库800㎡炸药库1200㎡通信及风水管线路对内外通信线路10km风水管线路5km施工动力施工用电线路10km8.3施工进度安排8.3.1施工准备期的进度安排85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)准备工程的施工期从第一年的7月份开始至第一年的12月份底,总工期6个月。其中包括的工程项目有:对外交通公路的扩建工期为3个月,从第一年的7月份至9月底;场内交通从第一年的7月份9月底共3个月;施工临时的生活及驻扎地的房屋修建的时间为第一年的10月份至12月底,共3个月;砂石生产加工系统及混凝土生产系统的建立工期为3个月,从第一年的10月份至该年的12月底;风水电系统施工工期为2个月,第一年10月份到第一年的11月份底完工;临时仓库和加工修理厂的施工工期为3个月,从第一年的10月份到12月底。8.3.2施工导流工程的进度安排导流工程包括:导流洞的进出口的修建(预埋件的安装)、隧洞的开挖、隧洞衬砌、隧洞的封堵、上游围堰的修建、下游围堰的修建和拆除、厂房围堰的修建的和拆除。具体进度控制安排如下:导流隧洞的进出口的施工期为三个月,第一个部分为进口明挖段是在第一年的十月份,这个月是完成隧洞的进口土石方开挖,第二个部分为隧洞的进口开闸室部分的混凝土浇筑,时间安排在第二年的一月份,隧洞的进口段闸室部分和闸门的浇筑和安装完成挖完成后在进行出口段的修建,时间安排在第二年的五月份闸门的预埋件的施工期安排在第二年的9月份。隧洞的石方洞挖的开挖进度安排:第1年11月至第2年1月底进行隧洞开挖,工期为三个月,所完成的工程量为石方开挖量39184m³。第2年2月到4月完成隧洞衬砌,下闸封堵在第四年的1月份。隧洞开挖工作面月平均进尺100m。从第2年8月中旬开始为准备截流做准备,包括准备施工机械和材料以及相关人员的安排,准备期为一个月。从第2年9月中旬开始截流,形成截流截流戗堤,再从第二年的10月份至11月底对上游的围堰进行加高加固和相关防渗处理,并于同年11月底完成下游土石围堰施工。8.3.3坝体工程的施工进度安排大坝工程的施工工期为13个月,从第二年的1月份至第三年的7月份。施工顺序是:岸坡及基础开挖→齿墙混凝土的浇筑→趾板的混凝土浇筑→固结灌浆→帷幕灌浆→坝体的分区填筑→混凝土的面板的浇筑→混凝土面板的表面止水→坝顶防浪墙的施工及坝上交通公路的修筑→粘土铺盖的施工。其中坝肩岸坡和坝基处理施工期的为5个月,从第二年的10月份到第三年的2月份。在齿墙的施工完成后再进行坝基清理。体分区填筑的施工工期为6个月,施工工期的不长,施工强度较大。固结灌浆于第3年2月初开始,第3年3月底结束。帷幕灌浆于第3年3月初开始,4月底结束。至第3年9月底完成坝体、坝顶防浪墙及坝顶公路施工。此时坝体施工完成后回到导流工程中的围堰拆除工程。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)8.3.4溢洪道工程的施工进度安排溢洪道工程施工包括:基础开挖→闸室及进水口的施工→闸门安装→泄槽段的混凝土的施工→消力池的混凝土的浇筑,施工总工期为第二年的1月份至第三年的3月底。其中基础开挖工期为9个月。闸室部分施工工期为6个月,闸门安装为4个月,溢洪道的总开挖量为55.55万m³。溢洪道的消力池上游部分建基面较高,施工不受洪水影响,可考虑全年施工。高峰月平均浇筑强度为1.08万m³/月。8.3.5引水隧洞工程施工的进度安排引水隧洞工程包括如下项目:进水口的土石方明挖→混凝土浇筑→拦污栅、闸门安装、→隧洞的开挖及衬砌。第1年11月~第2年2月底进行进水口石方明挖,同年3月~6月进行压力墙式进水口混凝土浇筑,月平均浇筑强0.355万m³/月。于第2年7月至10月底完成进水口闸门和拦污栅的安装与调试,第2年2月进行引水隧洞下平洞开挖,4月进行引水隧洞斜洞段开挖,引水隧洞开挖的同时,应完成洞内喷锚支护工作。第2年5月~6月完成引水隧洞钢衬段钢管衬砌,同年5月~11月完成引水隧洞混凝土衬砌。8.3.6厂房的施工进度的安排厂房施工主要集中在混凝土工程的施工、机组的安装、尾水管安装、开关站的施工,厂房的月高峰开挖强度为1.35万m³。其中混凝土施工工期为8个月,工期较长,其中混凝土月高峰浇筑施工强度0.66万㎡。第1年11月至第2年2月完成开关站基础开挖,其开挖量为1.14万m³,月平均开挖强度0.29万m³/月。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第九章施工质量管理与控制9.1施工质量管理体系实施细则1.质量体系自我检查定期由施工单位组织定期的动态检查和考核工作,质量代表具体负责,组织质量管理工程师(专职)参加的内部质量自我检查,确保质量管理体系的各项严格处于受控状态。检查的形式采用内部质量审核形式。2.内部质量审核施工局按内部质量审核计划对本工程进行内部质量审核,以提高本工程的质量体系运行能力和运行水平。3.质量体系监督审核根据质量体系审核中心的安排,对本工程进行监督审核,以验证本工程执行质量体系的适宜性、充分性和有效性。4.改进和提高通过自我检查、质量审核和监督审核,不断发现问题。针对问题,进行原因分析,举一反三,制定纠正和预防措施,并限期验证,进行改进。促进质量管理体系的逐步完善、持续改进和不断提高。9.2施工质量控制要点9.2.1测量施工测量施工前,对所有投入的测量设备进行检查,确保其全部在使用有效期内,并准确可靠。如发现异常情况,则进行仔细检查,必要时重新检定。施工中,首先对提供的测量控制点进行复测,并建立满足测量要求的控制网络。对一些重要的控制项目,进行复测验证。对提供的各项测量数据和信息负责。9.2.2土石方开挖85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)土方开挖前,对开挖剖面进行测量检查,对周围排水和防洪保护设施进行检查。施工中检查开挖边坡的坡度和平整度,并对上部的危岩清理进行检查。定期检查开挖剖面规格,检查边坡软弱岩层及破碎带等不稳定岩体的处理质量。9.2.3围堰控制围堰轴线;清理堰基。上、下游围堰应先进行石碴戗堤施工,再进行混凝土防渗墙施工。土工膜施工时应拉平,并清除其与砂卵料平共处接触面的尖锐卵石,防止其对土工膜的破坏。土工膜施工按设计要求进行搭接和铺设。石碴及石碴戗堤的填筑按设计要求进行碾压,确保土工膜的保护层即砂卵料的铺设厚度,保证围堰质量满足防渗要求。9.2.4钻孔与灌浆按作业指导书要求,对钻孔进行编号,对岩心进行记录和编号。对全部灌浆孔进行测斜,一般5—10m测量一次。按规定对钻孔进行冲洗,并按规定采用“简易压水”、“单点法”及“五点法”进行压水试验检查。检查孔的数量应不少于总孔数的5%,以确保灌浆质量。控制施工的相关参数,主要有:试验孔布置、孔深、倾斜度、灌浆分段、灌浆压力。各类灌浆均需按分序加密,分序序数和分序方法应根据地质情况和工程要求确定。保存记录参数和施工记录。9.2.5混凝土防渗墙施工砼防渗墙工程系隐蔽工程,严格按照施工技术规程施工,切实保证工程质量。防渗墙施工前详细分析防渗墙槽位的地质条件,并进行复勘后编制槽位轴线剖面图、划分槽段、确定合拢段位置,并将槽孔中心线定位测量记录报送监理工程师检查,经监理工程师同意后再施工。槽孔建造过程中,经常检查孔位、孔宽、孔斜、孔深、孔形等,使各项指标均控制在允许范围以内;严格把好泥浆、混凝土原材料的质量关,保证泥浆在每隔30min检测的性能指标符合要求,否则作废浆处理;严格控制塑性混凝土的配合比,按相关要求进行塑性混凝土室内和现场混凝土配合比试验,各项性能指标满足规定要求。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)墙体浇筑时保证混凝土连续供料,连续灌注,随时排气,严防空气压入混凝土内,确保混凝土防渗墙的浇筑质量。砼抗压强度,抗渗标号,弹性模量必须符合设计标准,强度保证率要在80%以上。对工程质量如实准确记录,文字简洁,数据清晰可靠。资料及时整理绘制砼浇筑指示图表等进行分析,并随时为验收做好准备。9.2.6坝基和趾板开挖坝基开挖遵循“自上而下,先坝肩后河槽”的原则进行。岸坡开挖先剥除山皮,再行开挖,预留保护层进行光面爆破。河床开挖至建基面。趾板开挖先行剥离,待趾板线确定后进行基岩开挖。所有开挖均需严格按设计图纸进行,并随时与设计单位沟通,力求准确。在进行光面爆破的建基面,要留足保护层。开挖中若发现有异常地质情况,及时与建设单位联系,采取措施,确保施工正常进行,确保开挖质量。9.2.7坝体填筑坝体填筑前做好碾压试验。按照碾压试验取得的参数控制坝体填筑。主要控制参数有:各区用料的粒径、质量、级配、加水量、铺料厚度、碾压遍数和行车速度。垫层和过渡层采用后退法卸料摊铺,上下游堆石区采用进占法摊铺。周边区采用小型机械摊铺和碾压。按《混凝土面板堆石坝施工技术规范》(SL49—94)以及业主要求进行取样试验。确保坝体填筑质量。9.2.8混凝土施工混凝土工程主要有:大坝面板、趾板、防浪墙及溢洪道、开关站、场内公路等永久建筑物和临时建筑物的混凝土、钢筋混凝土、预制混凝土等。混凝土施工中的质量控制点主要有以下两个方面:a)混凝土施工质量及温度控制85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)对大体积混凝土施工中,对进场材料如模板、钢筋、水泥、骨料、外加剂等进行严格控制和检验,确保原材料质量。严格采取使用合理的混凝土配合比。混凝土施工过程中,严格按规范、标书的要求进行温度设计,合理的浇筑层厚及间歇期、合理的施工程序和进度、确保混凝土拌和温度和浇筑温度、合理进行坝体冷却、混凝土表面保护等措施,严格控制浇筑温度,以满足坝体质量验收要求。低温、高温、雨季施工时,采取防寒、降温和防护措施。施工中尽量避开低温和高温天气,遇大雨时停止施工。b)混凝土外观质量的控制为确保混凝土外观质量,首先在测量放样时要严格控制形体,确保数据准确,定位准确。在模板施工时,对模板进行挑选,保持平整度,施工中仔细检查模板接缝。在预埋止水材料、冷却水管及其他预埋件时,认真做好接触部位的处理。混凝土浇筑时,对模板和预埋件附近的振捣,要符合作业指导书的要求,严格对外观实施控制,监督检查,发现问题及时采取相应的纠正措施,以确保浇筑后的外观质量。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)第十章环境保护及文明施工10.1环境保护任务及目标10.1.1施工可能引起的环境影响施工期混凝土拌制、土石方开挖、施工运输、灌浆等均会对地表水、空气、声环境、水土保持、人群健康等产生不同程度的影响。.施工开挖弃渣及损坏水土保持设施将引起水土流失。水土流失及施工期生产、生活废污水将对周围环境产生影响。10.1.2环境保护任务通过对施工现场的环境状况特点调查、环境现状监测,结合有关环境保护的法令、法规及业主、监理人对本工程保护的要求,针对可能产生的不利环境影响,采取必要的工程防治措施和组织、制度措施,加强对噪声、扬尘、振动、废水、废气和固体废弃物进行全面控制,最大限度地减少施工活动给周围环境造成的不利影响,减少水土流失造成的危害。10.1.3环境保护目标1.严格遵守国家及地方有关环境保护法律、法规,防止生产废水、生活污水污染水源。2.做好噪音、粉尘、废气和有毒有害气体的防治工作。3.保持施工区、生活区清洁卫生;确保开挖边坡和碴场边坡稳定,防止水土流失,保证施工人员和附近群众的安全健康。10.2污水处理及环境卫生10.2.1生产废水对拌和系统等处的废水通过设沉淀池的方法进行处理,并对开挖场所的沉淀池采用加活性碳吸附炸药残余物的方法,使处理后的废水达到排放标准。沉淀池定期清理,淤泥堆放至环境监理人指定地点。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)10.2.2生活污水对生活区盥洗污水、厨房污水、洗涤污水、浴室污水等经沉淀池、中和隔油池处理,医务室设漂白粉精消毒池,厕所设化粪池,粪便经发酵处理后定期运至当地卫生部门指定地点。10.2.3环境卫生临时设施搭建严格按施工总平面图的布置,本着“需要、实用、统一、美观”的原则,并符合有关消防规定,严禁乱搭乱建。生活区内设2个水冲洗厕所,每幢宿舍设1个垃圾箱,粪便经化粪池处理,由支管进入干管,然后进入污水处理站;食堂污水先通过隔油中和池再进入废水管;工厂、仓库区的污水经隔油中和池、沉淀池;坝体左右岸、料场、砼拌和系统各设1个流动厕所;各主要施工场所各设置加围栏的废料堆放点,现场办公区设1个垃圾箱和1个流动厕所,并有专人清理。生活垃圾定期运到环境监理人指定的地点。电池等污染大的废弃物设专门的垃圾筒收集,集中送当地环保部门处理;医务室的废弃物通过漂白粉精消毒处理后随垃圾运送到指定地点处理。风、水、电管线、通讯设施、施工照明布置合理,标识清晰,维护责任到人。10.3水土保护10.3.1防治分区结合本工程的施工总布置、建设时序和可能造成的水土流失特点,将工程防治责任范围划分为4个防治分区:Ⅰ区枢纽防治区:包括库区、大坝及溢洪道、开关站等枢纽建筑物。Ⅱ区施工临时设施防治区:包括施工场地(混凝土系统、仓库、修配厂等)、办公生活区、施工道路和施工便道等。Ⅲ区弃渣场防治区:南家槽料场、苦塘料场。Ⅳ区周转料场防治区:大弯头料场周转料场。10.3.2分区防治措施设计85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)1.Ⅰ区(枢纽防治区)工程枢纽区占地大部分被拦河坝、溢洪道、开关站等永久性建筑物覆盖,对开挖边坡采取相应的措施,确保边坡稳定。施工中若出现贯穿性裂缝、软弱夹层等不良地质段,采取混凝土贴坡支护和锚筋等防治措施,及时加以处理,彻底消除隐患。2.Ⅱ区(施工临时设施防治区)施工临时设施包括施工场地(混凝土系统、仓库、修配厂等)、办公生活区、施工道路和施工便道等。在施工过程中,尽量减少对周围山林、农田的影响。施工结束后撤离设备和剩余的建筑材料,拆除临时建筑物,清除建筑垃圾、废弃的施工设备和材料。结合原有土地类型,对耕地和林地进行复垦,为土地恢复原有的功能创造条件。3.Ⅲ区(弃渣场防治区)1)弃渣场防护及维护为防止堆渣体滑坡、崩塌,在渣体坡脚设置C20细骨料混凝土砌块石挡墙。高不大于6m,顶宽0.8m,墙面坡度1:0.5,墙背坡度1:0.1。堆渣体从墙顶以下0.5m起坡,按1:1.5坡度堆置,采用30cm厚干砌石护坡。为增加堆渣体的稳定性,弃渣分层压实堆放,相对密度不小于0.6。为避免上游来水对渣场产生泥石流隐患以及有效地排泄场上方汇水,沿渣场两侧山坡修建排水沟。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,排水沟采用梯形断面,底宽0.5m、深0.5m、边坡比1:1,用厚30cm的M7.5浆砌石三面衬砌。2)植被恢复根据弃渣场先拦后弃的原则,结合原土地类型,对渣场顶面进行土地整治,实施植物措施,尽快恢复植被,保持水土。按照“适地适树(草)”的原则,弃渣场顶面植树,林下撒播草籽。采取针阔混交,树种选择湿地松和枫香,混交比例3:2;草种选择狗牙根。4.Ⅳ区(周转料场防治区)植被恢复同“Ⅲ区(弃渣场防治区)”。根据水土保持“三同时”的制度,水土流失措施与主体工程同步实施,同时遵循拦挡措施在先,植物措施随后实施的原则。10.3.3扬尘控制85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)施工过程中砂石料干化生产产生的粉尘、岩石开挖产生的粉尘、炮烟及汽车运输中的扬尘、油烟等的存在对施工人员产生影响,因此必须采取措施加强劳动保护。1.施工作业产生的粉尘,除作业人员配备必要的防尘劳保用品外,采取防尘措施,防止灰尘飞扬,使粉尘公害降至最小程度。2.石方开挖打孔采用湿式作业法,严禁打干钻;岩渣装车前先洒水除尘,防止或减少粉尘对空气的污染。3.施工道路平整、畅通,路基坚实,安全标志、设施齐全,并有专人养护,道路的宽度、坡度、转弯半径符合安全要求,配置洒水车,不定期洒水,防止扬尘污染环境。临近生活办公区、居民点时,增加洒水次数,避免扬尘对周围环境空气的污染。4.水泥、石灰、粉煤灰等易飞扬的细颗粒散体材料,在库内存放或罐装,如确需露天暂时堆放时,要下垫上盖,防止飞扬和流失污染;运输土石方、砂石料、混凝土、建筑废弃物等无法包装的物品时,装车不得过满,以免逸出沿途散落。在水泥、煤灰装卸运输过程中,保持良好的密封状态。混凝土拌和系统安装除尘设备,骨料堆积角度不要过大,适当加湿除尘。水泥仓库等粉尘产生量大的场所设置旋风除尘器除粉尘。5.地下洞室施工洞口配置通风消烟降尘设备;施工时湿式操作,如钻具采用水钻等;撑子面放炮后,适时洒水消烟降尘;洞内运渣车安装尾气净化装置,减少油烟产生;施工人员加强自我劳动保护如戴防尘口罩等,防止粉尘的吸入;合理安排工作时间,减少在现场工作面逗留时间。洞内施工必须安装通风、消烟、排尘设施,洞内禁用柴油机动力运输车辆,要严格控制尾气排放标准。6.机械车辆使用过程中,加强维修和保养,防止汽油、柴油、机油的泄露,保证进气、排气系统畅通。运输车辆及施工机械,使用0#柴油和无铅汽油等优质燃料,减少有毒、有害气体的排放量。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)结束语大学四年了,该学的基础课和专业课都相继结束了,而毕业设计作为大学里的最后一次“作业”,可以说融合了大学四年的全部知识和心血。从3月20号拿到毕业设计的课题到现在完成,期间的将近两个多月的历程,现在仍印象深刻。虽然在大学期间曾做过一些的水利工程设计以及学习专业知识和做了相关的课程设计,但当拿到鱼塘水电站的资料来要求做施工组织设计时,还是感觉非常吃力,毕竟学的专业知识运用到实际工程项目上来还是不小的差距,也可以说又是一次从零开始。也正是这次设计让我对面板堆石坝、对施工组织设计、对施工技术的有一个新认识和新提高,结合相关规范,参考相关文献资料,对一个项目的整体和部分的分解与整合,都让我对做设计所要求的思路和心态及能力都有一个切身的体会,这为以后我所从事的设计岗位奠定了基础。毕业设计考核的不仅是我的专业知识,作为组长我还要感谢各位组员的通力协作和配合,大家积极的畅所欲言,从每个问题的讨论到大家一起查阅相关资料再到一起向老师向同学询问,期间也是在锻炼着我的协调组织能力,虽然在此期间突现出我的许多不足,但也正是这些问题的出现又多给了我一个更好的提升自我的机会,很感谢各位组员对我的信赖和支持。从刚开始的了解熟悉面板堆石坝的基本资料到相关施工方案的选择对比再到着手编写说明书计算书,期间都离不开罗红卫老师的孜孜不倦的教导,在此向他们致上我最诚挚的谢意。85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)参考文献[1]中华人民共和国水利部标准《水利水水电工程施工组织设计规范》SL303-2004中国水利水电出版社[2]袁光裕.《水利工程施工》第5版中国水利水电出版社[3]蒋涛《面板堆石坝工程》水利水电工程学会出版社[4]顾自刚《混凝土面板堆石坝施工技术》中国水利水电出版社[5]杨康宁《水利水电工程施工技术》水利水电出版社[5]中华人民共和国电力行业标准《混凝土面板堆石坝施工规范》电力出版社[6]傅志安《混凝土面板堆石坝》华中理工大学出版社[7]周厚贵《水布垭面板堆石坝施工技术》中国电力出版社2011年3月[8]国际大坝委员会《混凝土面板堆石坝设计与施工概念》国际大坝委员会技术公报王兴会译2009年10月[9]付俊雄胡其伟黄杰《云南李仙江居甫渡水电站施工技术》科学出版社2009年5月85 南昌工程学院本科毕业设计(论文)致谢在此感谢罗红卫老师对我的毕业设计的悉心不倦的指导,他耐心的态度,细心的教导风格,亲近又贴切的给我解答疑惑,同时也感谢大学里的各位老师各位同学对我的教导和帮助,谢谢您们!85'