水電站大壩截流施工方案

工程說明工程概況XX圖壁河中游河段。是呼圖壁河中游河段河流規(guī)劃中的第三級水電站，水庫正1240.00m，死水位1185.00m，調整庫容為7016×104m3，具有年調整95MW，2.14億kWh。本標段主要擔當大壩及引水系統(tǒng)進水口的施工，其中瀝青心墻砂礫石壩1243.00m106.00m312.51m10m，壩體最大底寬約392m；左岸引水系統(tǒng)進水口為岸塔式，進水口底板高程1175.00m1243m。依據(jù)與標準XX標文件》技術局部；《水利水電工程施工組織設計手冊〔中國水利水電版；〔GB50201―94；〔SL223―2022；《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術標準〔SLI74―96；《水工建筑物水泥灌漿施工技術標準〔DL/T5148―2022；《水利水電工程施工組織設計標準SL303-2022；《水電站根本建設工程驗收規(guī)程〔DL/T5123―2022。本次導截流的特點及對策本次導截流的特點依據(jù)現(xiàn)場踏勘并結合我局多年來在疆同類工程施工閱歷，本工程導截流及上游圍堰施工有以下特點：戧堤“合龍”時壅水過高：因圍堰軸線處河床高程為EL1148.22m，EL1160m12m備分流條件。經計算分析，戧堤“合龍”時龍口水流流速大3.08m/，上下游落差大6.37。在戧堤“合龍”時，龍口需拋投大量塊石，因塊石間空隙大，勢必在龍口處滲漏水較多。為確保上游圍堰填筑-1-施工質量〔上游圍堰為壩體一局部為上游圍堰填筑供給旱地作業(yè)條件。依據(jù)設計圖紙，上游圍堰上游坡腳與戧堤上游圍堰瀝青心墻砼需在冬季施工：依據(jù)合同節(jié)點工期要求，20229堰根底開挖、上游圍堰EL1166.5m202211游圍堰EL1166.5m入冬季〔合同技術條款文件要求，瀝青心墻施工外界最低溫度不低于給堰體瀝青心墻砼施工帶來諸多不便。擬實行的措施針對以上導截流及上游圍堰施工特點分析，我部擬實行如下相應措施：依據(jù)現(xiàn)場地形，經過認真爭辯，為避開壅水過高，現(xiàn)將上游圍堰戧堤位置確定在導流洞進口下游30m6.22”洪水影響，現(xiàn)河床高程有所抬高，對截流6m3.76m，但河流來水量較小，龍口合攏施工中承受大塊石進展龍口拋投，可順當實現(xiàn)截流施工。上游圍堰堰基滲水排水量大：上游圍堰堰基滲水問題解決的關鍵是截流戧堤的閉氣施工，打算在戧堤上游鋪蓋粘土，同時在下游挖截水槽，并做粘土心墻，加大加寬戧堤，盡量削減戧堤的滲水量，同時加大戧堤滲漏水排水工作，從而保證上游圍堰堰基旱地施工條件。，作到人、材、機有序流淌，從而加快圍堰施工進度。前期進展瀝青混凝土冬季施工生產性試驗，依據(jù)以往工程閱歷，實行保溫措施進展冬季瀝青心墻砼施工；20224月底完成EL1166.5m的上游圍填筑和瀝青心墻施工。-2-導流方式及導流時段導流方式3106m，44導流方式實行不過水圍堰一次攔斷河床，利用隧洞〔泄洪洞〕泄流的導流方式。導流時段本工程位于疆嚴寒地區(qū)，11~34月~1010270m3/s。導流程序依據(jù)招標文件和本標段總體施工進度打算，確定相應的導流程序：1〕2022920大壩壩體填筑高程未超過上游圍堰EL1176.0m270m3/s，堰前水位EL1169.3m。EL1176.0mEL1189m0.1m320389m3/s，由導流洞〔泄洪洞〕過流，上、下游圍堰擋水，上游圍堰堰前水位EL1175.2m。EL1189.0m0.11.0m3，壩體50563m3/s〔泄洪洞〕過流，大壩臨時斷面擋水度汛，堰前水位EL1188.0m。20225導流洞〔泄洪洞〕下閘，水庫開頭蓄水。導流建筑物泄水建筑物本工程利用泄洪沖沙洞兼作施工期導流隧洞，共一條。由引渠段、岸塔式進水口、有壓洞段、閘門井段、無壓隧洞、出口消能工組成。引渠全長約116m，底板高程EL1160mEL1243m。隧洞長614m，坡度i=4.619.×8.5〔寬×高0.8m。2022920-3-上游圍堰20計流量389m3/s，上游圍堰擋水水位為EL1175.2m；上游圍堰堰頂高程為EL1176.0mEL1148.6m27.4m10m，堰頂長120.8m12.1m。堰體由砂礫料、防滲體、護坡塊石腳與截流戧堤之間用砂礫料回填保護堰腳，以利于大壩及圍堰穩(wěn)定。圍堰防滲體EL1166.0m板墻施工平臺高程確定為EL1166.5m50cm，組成全封閉垂直防滲101.5m2116m；EL1166.5m瀝青混凝土心墻防滲。瀝青混凝土心墻位于圍堰堰體中部，心墻軸線與圍堰軸線重合。心墻頂高程EL1176.0m0.50m，上、下側按1：0.0054的坡度放坡，至EL1166.5m下游圍堰下游圍堰利用原老壩擋水。老壩壩頂高程EL1155.0m，中間缺口頂高程EL1135.3m10EL1133.5m，因此無需補缺即可滿足下游擋水要求。導截流施工方案依據(jù)合同商定，本標段導截流施工內容主要包括：河床截流和大壩上游圍堰的施工；基坑排水；施工期安全渡汛；本合同內工程工程的渡汛、防汛工作等。本年度主要實施前兩項工作內容，其中實現(xiàn)河床截流是本項工程的把握性節(jié)點，是確保大壩施工后續(xù)工程開放的關鍵性工程。河床截流截流時段選擇依據(jù)大壩及引水系統(tǒng)進水口招標文件和本標段總進度打算安排，本標段9930截流流量選擇-4-5～10量，截流戧堤的安全超高可取1.0m～2.0m。本工程承受壩址多年9量23m3/s作為截流設計流量。經計算該時段導流洞全部過流，上游水位為EL1161.51m1.8m，頂高程確定為EL1163.30m。截流方式選擇由于本工程導流洞底板高程較高EL1160，而對應戧堤位置河床水位為EL1154m，故在截流時，戧堤前水位壅高6m9此截流方式選用單戧單向立堵方式截流。210m53.0m，河床水位在EL1154.0m20.0m，上游坡比為1：1.5，210m30m。截流前實行左、右岸戧堤預進占。截流承受單戧堤立堵法，戧堤預進占自左、右兩岸雙向同時進占，截流龍口設于主河床偏右岸。截流水力條件及截流材料截流龍口水力特性計算依據(jù)原河床及導流建筑物的水位～流量關系，依據(jù)我局以往同類截流工程的施工閱歷，承受圖解法計算截流龍口水力特性，比較接近工程實際。截流設計流量在截流中分為四局部Q=Q+Q+Q+Q 〔1-1〕g d r s其中：Q——截流設計流量QgQdQrQs截流時將Qd則Q=Q

、Q和Qr

作為安全裕度不予考慮。g不同龍口寬度水力學特性計算龍口寬度依據(jù)不同流態(tài)承受不同公式分別計算。-5-計算根本假定：視龍口為梯形或三角形過水的寬頂堰；檻頂水面是平的，無視坡狀水面影響；漂浮流時上游水深等于下游水深，不計回彈落差；非淹沒流時上游水深為臨界水深。1-2Q 龍

mBn

2gH3/2

〔1-2〕式中：m0.30～0.32；本次計算m=0.319；n ———漂浮系數(shù)，龍口呈梯形斷面時，hn/H≥0.7nn nn為漂浮流，查別列津斯基漂浮系數(shù)表nB———龍口平均寬度，Bcp

=Sh+bnb———龍口底部寬度〔m〕；hn———龍口下游水位(m)；H———龍口上游水頭(m)5-3Q mB 2gH32 〔5-3〕龍 cp式中：m0.30～0.32，本次計算m=0.31；B ———龍口斷面平均寬度，B=Sh+bcp nh ———臨界水位(m)；k1-2依據(jù)龍口流量判別流態(tài)，相應選取式1-2、1-3算。龍口平均流速計算龍口平均流速按下式計算：v其中h

h QgBcpQgBp

〔1-4〕龍口拋投材料計算龍口拋投材料塊徑按下式計算：d

vmax

k

2)/

〔1-5〕式中：d折算為球體的直徑〔m〕；v———最大流速，計算時取龍口最大平均流速，m/smaxg9.8m/s2-6-m2.2t/m31t/m3k———穩(wěn)定系數(shù)，本次截流不護底，取k=0.72。水力特性計算成果依據(jù)我局類似工程截流的成功閱歷，單戧立堵進占用流速計算拋投料的1-5116cm。5923m3/s。截流水力學計算成果見1-1。表1-1 龍口水力學特性表工程預進占區(qū)〔Ⅰ〕龍口區(qū)〔Ⅱ〕龍口寬度〔m〕504030252015105上游水位〔m〕1156.431156.561159.681159.761159.891160.061160.301160.73導流洞分流量〔m3/s〕000000.52.57.5龍口泄流量〔m3/s〕232323232322.520.515.5戧堤滲流量〔m3/s〕00000000龍口水深〔m〕0.430.573.683.773.894.063.332.73龍口流態(tài)漂浮流漂浮流非漂浮流非漂浮流非漂浮流非漂浮流非漂浮流非漂浮流截流落差〔m〕0.160.170.180.290.380.520.721.37龍口平均流速〔m/s〕1.371.401.782.132.863.762.952.27單寬流量〔m3/s.m〕0.590.791.211.641.843.074.104.13單寬功率〔t.m/s.m〕1.571.671.762.843.725.107.0613.43-7-3圖1-1 水力計算圖解截流材料截流材料主要為填筑料、粘土閉氣料、大塊石和少量鉛絲籠。戧堤填筑料主要承受臨時堆存的大壩標段開挖料C2C2料中選取，滿足截流拋投材料的需要。C2料場下游處，同時為提高上料強9月中旬在西干溝口積存局部開挖料，滿足戧堤填筑強度的需要，5000m3500m3；少252×1×1m16t吊車起吊的需要。戧堤進占按9月多年月平均流量23m3/s右兩岸，戧堤預進占長度左岸進占度寬龍口最大平均流速3.76m/s回車場，道路承受小石和中石以及一般石渣，對外交通道路在截流前EL1163.3m高程，滿足戧堤合攏過程中的施工需要，保證交通順暢。-8-裹頭承受大塊石進展保護，戧堤預進占區(qū)為Ⅰ區(qū)拋投量為 12282m3〔考慮30%〕，戧堤進占長度35m。龍口段30m641m3，龍口的最大截流落差為1.37m3.76m/s口最大流速時拋投物粒徑1.2m料堆放在西干溝出口處。龍口拋投材料特性見表1-21-3拋投材料特性塊石粒徑m拋投材料特性塊石粒徑m0～0.250～1.2塊石重量t0～0.010～3.35預進占區(qū)龍口段合計特性工程單位Ⅰ區(qū)〔30～65〕Ⅱ〔0～30〕最大平均流速m/s1.783.76最大落差m0.181.37總拋投料m316341151717858表1-3 截流工程備料工程量表序號工程名稱單位工程量1鋼筋籠m3502塊石m320223石渣m3158584粘土m328655反濾料m31746備注備注截流施工道路截流戧堤主要施工道路為左、右岸2#、10#施工道路以及建的截流支102#施工道路建截流支線道路；建截流支線道路跨西干溝，沿左岸河床一側布置，高1163.3m12m，滿足截流施工要求；施工道路布置見附圖二。施工程序截流戧堤施工程序為：預進占段施工→預進占段加寬及堤頭防護→龍口截流。截流時段安排-9-202209250929351/2戧堤預進占施工戧堤預進占前需將導流隧洞進口處的雜物去除，使導流隧洞具備順當分流條件。預進占的過程中，在戧堤上挑腳，視水流狀況實行拋大塊石對戧堤腳進展保護，按水中拋填塊石→石渣填筑→粘土的挨次進展水中拋填。水上合攏的龍口。填筑料來源于引水系統(tǒng)進水口段和壩基開挖有用料和上游臨時25t動平碾壓實。202209戧堤頂寬盡量增大，以到達同時滿足合攏施工機械操作和拋填防滲土料的要求。戧堤預進占局部在截流前完成。龍口截流及閉氣3m3裝載機、1.2m325t傾倒，推土機在戧堤上推渣平料。龍口進占時，利用推土機將上挑角處堤頭推成斜坡，以降低入水高程，如此循環(huán)進占。到龍口較窄時水流格外紊亂，流速和落差顯著增大時，此時1525t口堵住龍口，完成合攏。閉氣的施工程序為:戧堤拋投塊石→拋投土石料→拋填粘土→碾壓。截流施工機械截流所使用的主要機械設備如下表1-4。表1-4 截流施工主要機械設備表序號名稱型號單位規(guī)格數(shù)量備注1反鏟PC330臺1.2m342裝載機ZL50臺3.0m323推土機TY220B臺14自卸汽車25t輛25t15-10-基坑排水XX處于無水狀態(tài)，同時由于壩基下游導流洞出口高程低于壩基開挖高程，故不考慮壩基下游滲水。100m3/h10m2將基坑滲水抽排到戧堤上游外；在壩內心墻上游依據(jù)需要隨機布置集水井坑和集水槽，排至壩下游，滿足基坑內干地施工要求。水泵型號流量〔m3/h〕揚程〔m〕kW設備臺數(shù)水泵型號流量〔m3/h〕揚程〔m〕kW設備臺數(shù)備用臺數(shù)150QWP-200110281521QS〔R〕65－1565155.521表1-6 基坑排水材料用量表材料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注消防軟管m260電纜VV3*19+1*35m137電纜VV3*50+1*16m208截水槽2*1.5mm3240集水井坑2.0*2.0mm310上游圍堰施工內容及主要工程量圍堰施工包括上游圍堰和下游圍堰施工〔承受原老壩作為下游圍堰，因此下游圍堰不進展施工填筑、心墻料鋪填、蓋帽混凝土澆筑。1-7。-11-序號工程名稱單位工程量備注序號工程名稱單位工程量備注1清基開挖挖m312662瀝青混凝土〔防滲墻〕m3662灰?guī)r粗骨料外運加工,70km3高噴板墻鉆孔及灌漿m21164過渡料填筑m3106025瑪?shù)僦盍蟤21026蓋帽混凝土m3462C20二級配7圍堰填筑料填筑m31275348戧堤與圍堰之間填筑料填筑m376138主要施工程序2#施工道路修建臨時道路至上游圍堰處，進展上游圍堰填筑施工，依據(jù)防滲體的不同上游圍堰分兩期進展施工，第一期堰體填筑至EL1166m成之后，EL1166.5m主要施工方法及措施〔1)圍堰填筑料源圍堰堰體填筑料源C2生產；蓋帽混凝土和瀝青混凝土承受集中拌制?！?)施工道路2#施工道路修建臨時施工道路至圍堰根底，利用臨時施工道路進展圍堰的填筑，逐層進展圍堰填筑?！?〕圍堰施工程序1-2。-12-施工預備堰體根底開挖施工預備堰體根底開挖高噴防滲板墻施工蓋帽混凝土施工瀝青砼心墻施工EL1166m心墻過渡料施工上游圍堰迎水面施工施工完畢圖1-2 上游圍堰施工程序框圖施工方案〔1〕進度打算2022093020221130EL1166m下的施工；2022430EL1176m堰基開挖25t圍堰填筑施工-13-圍堰在根底開挖處理完成后，即開頭圍堰的填筑。施工程序及原則施工程序：圍堰根底清理→圍堰EL1166m板墻施工→蓋帽混凝土施工→圍堰EL1166.5m瀝青混凝土心墻和過渡料料填筑隨砂礫石堰體的填筑逐層施工。施工工藝措施堰面作業(yè)主要包括鋪料、平料、灑水、碾壓四道工序。其次還有測量施工、超徑石處理等工作。為提高工作效率，削減干擾，壩面填筑實行劃分成2～3序，各工作面之間設置標志，并保持均衡上升。各工作面工藝流程如下：測量放線→壩料運輸、灑水→卸料→鋪料→關心灑水→碾壓→質檢。具體施工工藝措施參見大壩填筑施工。上游圍堰各種堰體填筑料施工A、堰體EL1166.5m上游圍堰根底處理，戧堤施工完成后準時進展施工抽排水工作，再進展左右岸及河床掩蓋層開挖至設計標準，開挖承受挖掘機進展剝離，裝載機裝。依據(jù)標書供給的資料，上地質聯(lián)檢驗收合格后，對基坑進展碾壓，通過取樣試驗到達設計標準后進展上游圍堰填筑。8.42m3C22#施工道路運25t50cm，18t6～810t液壓振動夯板壓實，并按標準要求取樣檢測，以滿足設計要求為準。在堰體填筑過程中，由1.2m3挖掘機在堰體填筑面上隨堰體每上升0.8～1.0m按設計坡比進展削坡，直到EL1166.5mB、高噴板墻施工高噴板墻鉆孔施工分一、二序進展，相鄰異序孔孔距1.0m。施工挨次為先造孔后高壓噴射注漿。造孔承受地質鉆機，泥漿護壁；噴漿承受“三重管法”，噴射機可承受高噴液壓臺車。高噴板墻鉆孔及灌漿2116m。-14-C、堰體EL1166.5m在大壩壩肩開挖時即可開頭本局部瀝青混凝土心墻根底的開挖，槽挖工1266m33m25t凝土心墻的基座混凝土以及EL1166.5m1m32.0cm乳皮、廢渣及粘著污物等清理干凈和枯燥，在已清理干凈的混凝土外表均勻1～2，12再涂刷砂質瀝青瑪?shù)僦?。過渡料層填筑施工：瀝青混凝土心墻兩側的過渡料，與瀝青心墻施工同時進展，其分區(qū)寬度上下游均為4.0m，過渡料承受砂混系統(tǒng)供給成品料，在3m325t2#施工道路拉運至作業(yè)面，后退法卸1.2m325cm，并2.7t1t液壓振動夯板壓實。具體的碾壓遍數(shù)和鋪料厚度依據(jù)現(xiàn)場生產性試驗再作調整。整個圍堰填筑砂礫料量12.7萬m1.06萬m30.066萬m3C22.5km堰體填筑施工質量把握戧堤施工完成后進展排水施工，確保上游圍堰施工處理無水狀態(tài)。圍堰依據(jù)壩體填筑工藝進展施工，薄層攤鋪碾壓，施工時留意：鋪料和碾壓過程中加水潮濕，加水量在最優(yōu)含水量四周。砂礫料的卸料高度不宜過大，以防分別，鋪料時做到粗細搭配近岸邊地帶鋪填細料，以防架空現(xiàn)象。0.5m，1m～1.5m。-15-順坡向行駛，并適當增加碾壓遍數(shù)。型振動碾碾壓。1166.5m上瀝青心墻兩側砂礫石填筑同層、同高程平行作業(yè)。安全度汛EL1176.0m270m3/s，堰前最高水位EL1169.3mEL1176.0mEL1189m0.1億m320389m3/s，由泄洪洞過流，上、下游圍堰擋水，堰前最高水位EL1175.20m；壩體填筑高程超過EL1189.0m0.1億m31.0億m3，壩體施工期臨時度50563m3/s，由泄洪洞泄流，大壩臨時斷面擋水，壩前最高水位EL1188.0m。其次階段大壩永久泄洪系統(tǒng)已具備泄洪條件，由大壩永久泄洪系統(tǒng)泄洪。安全度汛方案2022年6月底前完成上游圍堰EL1166.5m至EL1176.0m高程的填筑及瀝青混凝土心墻20當發(fā)生20年一遇的超標洪水時,在EL1176.0m高程增加子圍堰〔砂礫料填筑，子堰高1.0m，上游邊坡12.，頂寬1.0m，下游邊坡1:1,以確保大壩施工期的安全度汛。60－044.6mEL1177m13.1m3，20攔沙坎頂部加高，確保進水塔施工安全度汛。施工期安全度汛措施汛前在大壩左、右岸適當位置，提前安裝水尺標明水位，汛期施工期間，聯(lián)系當?shù)貧庀蟛块T準時取得氣象信息，結合洪水流量的實際狀況，利-16-2#9#施工道路提前撤退和轉移壩面施工的機械、設備、物資及人員到安全位置。準時對戧堤及上游圍堰前的三角區(qū)進展回填至EL1163.3m在EL1163.3m～EL1176.00m對坡面的沖刷。技術措施。依據(jù)批準的度汛打算，落實度汛器材和物資。期觀測，遇有險情發(fā)生實行有效措施予以排解，確保工程安全。合理安排施工，科學進展治理，配備足量的人力、機械設備，確保到達2022排專人負責經常檢查和疏通，以免淤塞，影響排水。向上級相關部門和度汛辦公室提交上月所管轄區(qū)域工程的防汛工作簡報。地表水的截〔排〕水、工作面積水的準時抽排，基坑形成后做好基坑經常性排水。2，準時排出降雨及施工匯水。超標準洪水該流域的洪水主要為降雨形成的坡面匯水及上游來水預報人員和監(jiān)理人及發(fā)包人取得聯(lián)系，準時把握水情狀況，分析上游來水趨勢及可能發(fā)生的流量狀況，為安全防汛供給決策依據(jù)。制定年度度汛應急預案并報監(jiān)理人審批，以防超標洪水發(fā)生對建筑物的破壞。為增加壩體抵擋超標洪水的力量，在主汛期到來之前填筑完成大壩臨時斷面至EL1177.0m用，以便裝編織袋臨時加高圍堰。汛期施工中，依據(jù)水情預報，如洪水在設計標準內，則安排專人巡查，-17-一有險情，準時通知工作面施工人員及機械撤出，避開發(fā)生安全事故。當有可能發(fā)生超標準洪水時，馬上依據(jù)撤離路線撤出全部施工人員和機械，并對可能被水漂浮的電氣設備，切斷電源；配備充分的抽水設備，以備超標洪水無法抵擋時的基坑充水。防洪度汛組織機構監(jiān)理和設計單位的協(xié)調指揮下，設立防汛指揮領導小組，統(tǒng)一指揮，協(xié)調物資、機械、人員，安全度汛。防汛指揮領導小組由工程領導班子成員人組成。指揮部辦公室設在安全環(huán)保部，由質全環(huán)保部負責日常治理工作。汛期各工區(qū)成立防汛搶險突擊隊防汛搶險突擊隊洪水期負責日常巡察檢查，負責對洪水可能危害區(qū)按堵排結合原則，除險加固；對施工現(xiàn)場人員、設備的搶救、搶修工作，降低事故損失，抑制危害范圍的擴大。防汛資源配置打算汛前依據(jù)任務分工充分做好防洪材料、設備，如編織袋、粘土、防洪水〔〔救生衣、救生圈、安全繩等〕等物資器材儲藏，設置專人保管，并定期檢查保養(yǎng)，使其處于良好狀態(tài)，確保足夠的防洪應急物資預備到位，以便隨時突擊搶險。1-8。表1-8 主要防洪搶險設備、材料及人員表工程名稱數(shù)量工程名稱數(shù)量水尺2排水溝500m5.5kw潛水泵15kw裝載機3m3反鏟1.6m3推土機HP22016t6112421應急燈手電筒救生衣救生圈安全繩安全帶501008010300m3020t15編織袋8000-18-通勤車通勤車砂礫料1200m3350g/0.5mm1000m2鐵鍬、鐵鎬等打算投入人員：200施工進度分析及安排2600m3/d；202210173500m3/d；上游圍堰基坑高噴防滲打算工期：20221028～2022112475m/d；20220401～２011040295m3/d；〔6〕上