水利水電施工課程設計

1、<p><b>　　第一部分 基本資料</b></p><p><b>　　一、工程概況：</b></p><p>　　松濤水利樞紐位于柳河干流上的松濤峽，系一級建筑物，由河床混凝土重力壩、溢洪道、右岸土壩和壩后廠房等部分組成。樞紐主要任務是發(fā)電，裝機容量3╳15＝45萬Kw，單機容量15萬Kw。 發(fā)電最低水位500m，相應庫容19.5

2、億m3。樞紐右岸適當位置布置防空洞，可滿足封孔蓄水期對下游洪水100 m3/s流量的要求。</p><p><b>　　二．樞紐地形</b></p><p>　　壩址距下游的松州市河道長約100 km，直線距離約50 km，壩址附近皆為高山峽谷地區(qū)。松濤峽長約12 km，上下游均有比較平坦的山間盆地，可作為施工場地。</p><p>　　壩址位

3、于峽谷尾部，距峽谷出口約1.7 km，壩區(qū)河床兩岸山坡陡峻，成V字型。左岸坡度450~800，陡緩相見；右岸坡度600~850，兩岸山體均為黃土覆蓋。壩址河床一般為410m，河面寬50~60m，深化區(qū)偏右岸，最深約10m。壩址左岸山峰起伏，高出河面約150m以上。右岸壩頭附近為一狹小丘陵階地，高出河面約110m左右。與壩區(qū)階地相連的就是地形平坦、面積寬闊的李家臺四級階地，高程約560~580m。</p><p>

4、　　自峽谷出口起，兩岸地勢逐漸開闊，呈狹長二級臺地，高程約430~440m，沿柳河右岸距壩址約8km的舊鎮(zhèn)，附近有寬闊平坦二級階地。</p><p>　　壩內河谷兩岸有很多沖溝，左岸主要有壩址下游200m處的滑溝；右岸主要有壩址上游150m處的紅柳溝，下游的劉家溝、金溝和銀溝等。這些沖溝切割既深且短，均系沿斷層及節(jié)理裂隙發(fā)育而成，與河谷多成700~800的交角。由于這些沖溝的切割，使壩區(qū)地形變得非常復雜，給施工場

5、地布置造成一定困難。</p><p>　　壩區(qū)附近可供施工場地布置的地段，有右岸李家溝，峽谷出口下游右岸的明壩和左岸的易家灣等階地。 </p><p><b>　　三．氣候</b></p><p><b>　　1．氣溫</b></p><p>　　本流域屬于大陸性氣候。多年平均氣溫9.6℃，月平均最

6、高氣溫為22.9℃（出現在7月份）,最低氣溫為-6.5℃（出現在1月份）。絕對最高氣溫為39.1℃，絕對最低氣溫為-23.1℃，日最小變幅為1.3℃。</p><p><b>　　2．降水</b></p><p>　　本地區(qū)雨量小，多年平均降雨量為330.1mm，最大年降雨量為471.9mm，其中60～70%集中在7～9月份，最大日降雨量71.8mm。最長一次降水延續(xù)

7、時間4晝夜。最大日降雨量21.0mm，暴雨常在下午和晚間出現。</p><p>　　降雪一般于11月下旬開始，最大一次為20mm，積雪最大厚度為6cm，積雪日期一般從11月下旬到次年3月上旬，年平均積雪日數為21.6日，土壤冰結厚度為1m。</p><p><b>　　3．冰期</b></p><p>　　每年從11月底或12月初行冰凌，12月

8、底封凍，次年2月底或3月初解凍。冰凍期為2~3個月。冬季行凌初期，多為針狀、薄片狀冰。流冰速度最大為1.45m/s，最小為0.95m/s。春季流冰多為堅硬冰塊，冰厚一般為0.2m，最厚可達1m，流冰期一般無過大冰塊下泄。</p><p><b>　　4．風向及風速</b></p><p>　　本地區(qū)春季多風，最大風速17 m/s，風向多為東北向。</p>

9、<p><b>　　四．水文條件</b></p><p>　　柳河的年最小流量多發(fā)生在1、2月份，3月份上游開始融雪化冰，流量漸增，6月份以后進入汛期。年最大流量多發(fā)生在7～9月間。</p><p>　　壩址區(qū)實測最大流量5640 m3/s，最小流量205m3/s，多年平均流量為830m3/s；河水含沙量最大可達5kg/m3（7～9月），最小為0.01 k

10、g/m3（1～2月）。峽內流速最大為7m/s ，最小為0.8m/s。</p><p><b>　　五．工程地質條件</b></p><p>　　壩區(qū)為高山峽谷地區(qū)。峽谷由震旦紀變質巖構成，其上部為第四紀礫石巖，含砂礫石巖及黃土。河谷兩岸變質巖頂板出露標高，左岸約520m，右岸約515m。標高515m時，谷寬約135m，壩址左右岸基巖上為黃土覆蓋，壩址區(qū)及上下游河床覆蓋

11、層厚5～12m，表面0.3m左右為黃土覆蓋，以下卵礫石夾粗、中砂等物組成。</p><p>　　壩址河谷及兩岸的變質頁巖主要由云母石英片巖（抗壓強度為1000～1200kg/cm3）和角閃片巖（抗壓強度為900～1200kg/cm3）組成，石質堅硬，普氏系數f＝8。</p><p>　　壩址右岸距河邊480m處，有一天然沖刷的鞍狀地形，溢洪道即建此處，該處系古河道的遺址，兩側有大小沖溝數條

12、，與它成700~800的交角。</p><p>　　此壩址處水文地質條件，地下水屬裂隙補給水，數量很少，主要在構造裂隙及局部破碎帶內。在壩區(qū)變質頁巖中還有裂隙承壓水，穩(wěn)定水位432～446m，單寬涌水量一般為3l/min，最大為120l/min，隨巖石裂隙發(fā)育程度、連通情況和深度而發(fā)生變化。</p><p>　　壩區(qū)是地震波及區(qū)，據上機主管部門提出的松濤水利樞紐地段的地震基本烈度為7度。&

13、lt;/p><p>　　第二部分 項目進度</p><p>　　松濤水利樞紐系一級建筑物，由河床重力壩、右岸砼重力壩、溢洪道、右岸土壩、壩后式廠房等建筑物組成。主要施工項目及進度安排如下表：</p><p><b>　　第三部分 工程指標</b></p><p>　　一．工程施工導流設計概況</p><

14、p>　　1）施工導流擬采用20年一遇洪水</p><p>　　2）導流方式采用全段圍堰，全年擋水，隧洞導流，導流設計流量513 m3/s</p><p>　　3）上游圍堰高50m，下游圍堰高27m，導流隧洞2條，每條斷面150 m2，長度800m。</p><p>　　4）截流于第二施工年11月上旬進行</p><p>　　5）封堵蓄水

15、采用90％保證率，于2000年2月14日蓄水</p><p>　　6）灌漿廊道高程430m</p><p>　　7）攔洪高程490m</p><p><b>　　二．指標</b></p><p>　　1）隧洞開挖及襯砌：100m/月；</p><p>　　2）基礎開挖：巖石1.2～2.5米/月，土

16、方和覆蓋層2～3米/月</p><p>　　3）混凝土澆筑4～5 萬m3/月或5～6 萬m3/月</p><p>　　4）土石圍堰：上游圍堰高50m,下游圍堰高27m。填筑0.15～0.3米/晝夜。</p><p>　　5）基坑排水：0.15～1.0米/晝夜</p><p>　　6）電站廠房上升速度：1.5～2.0米/月</p>

17、<p>　　7）機組安裝6月/臺</p><p>　　8）碾壓式土壩上升速度：0.3米/晝夜（5.0米/月）</p><p>　　9）圍堰和基坑排水：4～9月完成</p><p>　　10）準備工作0.5～1年，主體工作2～3年，結束工作0.5～1年</p><p><b>　　11）設計要求</b><

18、/p><p>　　工程總工期定為6年，擬定于1995年元月開工，2000底結束。第一臺機組發(fā)電為2000年7月1日。</p><p><b>　　第四部分 工期分析</b></p><p><b>　　一、準備工程分析</b></p><p>　　準備工程是導流工程、大壩工程、廠房工程、溢洪道工程等的基

19、礎和前提。主要工作包括施工場地平整，生活房屋建筑，供水供電，通信系統(tǒng)安裝；對外交通，對內交通修筑，混凝土工廠，砂石料廠系統(tǒng)修建，起重機平臺的開挖及安裝等。依據經驗以及壩體方量及總工期要求選定準備工程的工期為1年，即從1995年1月到1996年1月止。</p><p><b>　　二、導流工程分析：</b></p><p>　　1、松濤水利樞紐導流方式采用全段圍堰，全年

20、擋水，隧洞導流。導流標準為洪水20年一遇。</p><p>　　2、工程量及施工歷時計算 ：</p><p>　　導流隧洞開挖及襯砌：采用兩條長800m的隧洞導流，施工中采用上下游4個開挖斷面同時進行，一邊施工一邊襯砌，工期為八個月。</p><p>　　上、下游土石圍堰施工：</p><p>　　施工中上下游土石圍堰高45m、30m，土料采

21、用隧洞開挖料，安排工期4個月。圍堰修筑用導流隧洞開挖的土石料進行戧堤預進占，戧堤預進占與導流隧洞開挖同時進行。導流隧洞開挖比戧堤進占提前1個月完成，保證石料充足塊料符合要求和機器設備充足后，進行合龍閉氣。戧堤進占定于9月暴雨期結束后，11月下旬降雪期來臨前，故應選擇在10月上旬開始，截流于11月上旬進行，總歷時1個月。</p><p><b>　　基坑初期排水</b></p>

22、<p>　　根據導流設計流量為513 m3/s，查壩址處水位-流量關系圖：水位為418.5 m</p><p>　　查地形圖，壩址處最低高程為410 m，則△=8.5 m。由地形資料可知，壩址河床深化區(qū)偏右岸，最深約10米，故基坑內積水為10 m。基坑排水0.15~1.0 m/天，安排歷時1個月。</p><p>　　4）土石圍堰加高培厚：施工中上下游土石圍堰高45m、30m，土

23、料采用隧洞開挖料，安排工期4個月。</p><p><b>　　5）導流隧洞封堵</b></p><p>　　河床壩段大壩帷幕灌漿結束后進行導流隧洞封堵，與蓄水前各項準備工作同時進行，歷時4個月。 </p><p><b>　　圍堰拆除</b></p><p>　　在河床壩段大壩帷幕灌漿結束后進行，

24、與導流隧洞封堵同時進行，采用爆破法加采砂船挖掘，歷時3個月。</p><p><b>　　三、大壩工程分析：</b></p><p><b>　　1、河床壩段：</b></p><p>　　在圍堰加高培厚和基坑排水完成后方可進行河床壩段施工。</p><p>　　(1)河床重力壩壩肩土石方開挖：可安

25、排與隧洞開挖同時進行，根據工程量及開挖水平，安排3個月工期。河床重力壩壩基土石方開挖：安排在基坑排水之后，工期5個月。</p><p>　　(2) 壩段較高，故壩段混凝土的澆筑采用澆筑一段灌漿加固一段再繼續(xù)澆筑。選擇以灌漿廊道高程430m和防洪高程490m為界分段，期間在混凝土澆筑到引水管道安裝高程410m時埋入管道，混凝土澆筑到引水管道進水高程500m時進行引水道接縫灌漿止水。由高程~混凝土澆筑量累計圖查得混凝

26、土澆筑到各高程的工程量為：</p><p>　　壩基至430m高程：19萬m3，430至490m高程：36.8萬m3，490至539m高程：18.5萬m3，取混凝土澆筑強度為4萬m3/月。</p><p>　　則19/4=4.75≈5個月，36.8/4=9.2≈10個月，18.5/4=4.625≈5個月。共20個月。</p><p>　　帷幕灌漿：一般在廊道或灌漿洞

27、內進行帷幕灌漿，基本上不受氣候和洪水的影響，與大壩施工干擾較小，均可均衡安排其施工進度。但是必須在壩體澆筑幾層后才開始灌漿。所有帷幕灌漿一般均應安排在水庫蓄水以前完成，工期接在圍堰拆除之后，耗時4個月。</p><p>　　引水管道共3條，歷時2個月，引水管道接縫灌漿止水歷時：1個月。</p><p>　　2、 右岸混凝土重力壩：</p><p>　　右岸混凝土重力

28、壩安排在準備工作完成之后進行。壩基開挖工程量為土方24萬m3，石方3.5萬m3。共27.5萬m3。采取基礎開挖強度為巖石4萬m3 /月，土方和覆蓋層8萬m3 /月</p><p>　　土方：24/8＝3個月，石方：3.5/4＝0.87≈1個月</p><p>　　土石方開挖強度=27.5 / 4 =6.8萬m3/月，取混凝土澆筑強度為5萬m3/月，則混凝土澆筑歷時：11.8/5＝2.36≈

29、3個月</p><p>　　右岸砼重力壩接觸、固結、接縫灌漿施工總歷時：2個月，則澆筑與接縫處理總共使用5個月的時間。帷幕灌漿工程在壩段澆筑即將結束時候在排水廊道內開始，施工歷時：2個月。</p><p><b>　　3、 溢洪道：</b></p><p>　　溢洪道也為干地施工，可在準備工作完成后進行。壩基開挖工程量為土方121萬m3，石方5

30、1萬m3，采取基礎開挖強度為巖石4萬m3 /月，土方和覆蓋層8萬m3 /月，則土方：121/8＝15.1個月，石方：51/4＝12.75個月，考慮到土石方大量、集中開挖，取土方歷時15個月，石方開挖歷時13個月，共28個月。</p><p>　　實際土石方開挖強度=172 / 28 = 6.14萬m3/月 ，堆砌石填筑工程可與土石方開挖同時進行，其工程量為2.4萬m3，施工歷時3個月。</p>&l

31、t;p>　　混凝土澆筑工程量：15萬m3 ，取混凝土澆筑強度為5萬m3/月</p><p>　　則混凝土澆筑工程施工歷時：15 /5 = 3個月，加上溢洪道較長，溢洪道接觸、固結、接縫灌漿所用的時間后總歷時8個月。</p><p><b>　　4、 右岸土壩：</b></p><p>　　干地施工，在準備工作完成后進行。</p>

32、;<p>　　壩基開挖土方：143萬m3，石方0.1萬m3</p><p>　　采取基礎開挖強度為巖石4萬m3 /月，土方和覆蓋層8萬m3 /月</p><p>　　土方開挖時間143/8＝17.5個月，石方開挖時間0.1/4=0.025個月，取0.5個月，故開挖歷時取為18個月。</p><p>　　土石填筑工程量：101.5 m3，取填筑強度為：6

33、萬m3/ 月，</p><p>　　土石填筑工程施工歷時：101.5 / 6 = 16.9個月，可以取17個月</p><p>　　土石壩采取防滲設施建設，歷時5個月。</p><p><b>　　四、廠房工程分析：</b></p><p><b>　　廠房工程：</b></p>&l

34、t;p>　　廠房地基開挖安排在河床重力壩段土石方開挖工程完畢之后進行；廠房混凝土澆筑及分為一期和二期混凝土澆筑。</p><p>　　廠房地基開挖完畢之后進行一期混凝土澆筑，隨后安裝1# 機組；為合理安排施工進度，機組安裝采用流水作業(yè)，1# 機組一期安裝完畢之后進行2 # 機組安裝，2# 機組一期安裝完畢之后進行3# 機組安裝。</p><p><b>　　地基開挖：<

35、;/b></p><p>　　廠房基礎石方開挖可與河床重力壩的河床部分開挖同時施工，由于工程量不大，地基開挖工程量為石方9.6萬m3，采取基礎開挖強度為巖石4萬m3 /月，石方：9.6/4＝2.4≈3個月，安排工期3個月</p><p>　　(2) 廠房混凝土澆筑</p><p>　　廠房混凝土澆筑，雖工程量較少，但細部較復雜，施工質量要求高，安排21個月工期

36、，分為上部（13個月）和下部（10個月）。</p><p><b>　　機組安裝</b></p><p>　　已知機組安裝強度為6月/臺，同時考慮流水作業(yè)。</p><p>　　1# 機組一期安裝工程施工歷時：2個月 開始于橋調安裝后</p><p>　　1# 機組二期安裝工程施工歷時：3個月 </p>

37、;<p>　　1# 機組三期安裝工程施工歷時：1個月 </p><p>　　2# 機組一期安裝工程施工歷時：2個月 </p><p>　　2# 機組二期安裝工程施工歷時：3個月 </p><p>　　2# 機組三期安裝工程施工歷時：1個月 </p><p>　　3# 機組一期安裝工程施工歷時：2個月 <

38、;/p><p>　　3# 機組二期安裝工程施工歷時：3個月</p><p>　　3# 機組三期安裝工程施工歷時：1個月</p><p><b>　　安裝間及副廠房</b></p><p>　　安裝間的修建于廠房下部基礎混凝土澆筑后進行，歷時2個月；完成后進行橋調安裝，歷時3個月。副廠房的修建也于廠房下部基礎混凝土澆筑后進行，

39、歷時3個月；完成后進行副廠房設備安裝，需3個月。</p><p><b>　　2、開關站工程</b></p><p>　　開關站程在基坑排水后即可以進行，要求在發(fā)電前完成，工程量較小，參考相似工程，土石方開挖工期2個月，澆筑2個月，設備安裝3個月。</p><p><b>　　五、收尾工作：</b></p>