土坝施工组织设计.doc

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1、说明书一、 工程概况工程地处我国某某江的支流上，为一发电为主兼顾灌溉，防洪的水利枢纽工程。在坝型比较阶段, 比较了混凝土重力坝和粘土心墙砂壳坝两个方案。粘土心墙砂壳坝坝高81米，坝顶长度370米。设计正常高水位为100米，校核洪水位为102米。大坝属于二级建筑物。溢洪道布置在距坝一公里的左岸凹口处（图中未示），为开敞正槽式，此顶高程为92米，总宽是64米，出口采用差动式鼻坎挑流消能。引水式电站布置在右岸，引水洞长525米，直径7米，厂房安装5万千瓦的机组两台。二、 施工条件（一） 施工日期主体工程工期暂定为4年，2002年准备，2003年开工，2006年年底前发电（初始发电水位为80米）。（二

2、） 坝址地形、地质及当地材料坝址处流域面积2610平方公里，坝址以上河流全长104公里；其中50公里为通航河道，常年有载重5至10吨木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山，山坡较陡。坝址河谷宽为200米，河底高程25米。两岸覆盖层较薄，基岩为石英砂岩（X级）；河床基岩较好，两岸岩石节理发育，风化较深。河床砂砾覆盖层厚为03米，平均1.5米。坝址上下游均为宽阔冲积台地，在上下游37公里的台地和河滩上，有满足筑坝要求的大量砂砾料（类土）。采取水上砂砾平均运距5.5公里；如就近采取水下砂砾，平均运距为3.5公里。粘土料（类土）在左岸下游7公里的王家村，高程为4050米，储量丰富，质量满足设计要求。（三）

3、气象与水文该工程位于华东，气候温和，雨量充沛，每年5月至10月降雨较多，属温带多雨气候，按水文规律分为枯水期和洪水期（包括梅雨期和台风期），其界限不明显。一般11月至次年4月底为枯水期，5月至10月为洪水期，其中5、6两个月的降雨量最大，占全年雨量的30%，该河流量属山区性河流，洪水暴涨暴落，最大流量高达8290立方米/秒，最小流量只有78秒立方米，相差上千倍。1、 各月最大瞬时流量（M3/秒）表1月份频率123456789101112全年1%18601670244037805530829050607550484023953065207082902%1680133021903300492074

4、6043506350384020202500178074603%15001140192028003250615033804740335015401770119561504%93094012502000270049902660339027101160123082349902、各时段设计流量（M3/秒）表2时段1%2%5%10%20%9.1-3.31474041903450287022609.1-4.305000446037403160251010.1-4.304620355029502460195011.1-3.313020266021801810141011.1-4.3040203560294

5、0245019208.15-5.15515045703880332027403、典型年逐月平均流量（M3/秒）表3月份123456789101112全年平水年（50%）19.88071.886.3122.5277134.892.873.791.723.927.689.8丰水年（1%）2875.489.913448952927610318291.840.732.7172.6枯水年（80%）11.513.96181.7114163102.488.972.971.81715.367.84、设计洪水过程线（图A）5、坝址水位流量关系曲线（图B）6、水库水位与库容关系曲线（图C）7、坝区各种日平均降雨统

6、计表（日）表4月份日降雨量123456789101112总计5mm588696567553735mm10mm3333222412333110mm30mm3445653242114030mm10113221210014合计12151615201512181410971588、坝区各种日平均气温统计表（日）表5月份日平均气温12345678910111230OC00000310410000 OC12100000000005-5 OC530000000001925月489130973760014.378.84月1341157760001.240.5可以看出，要求大坝2006年5月30日前填筑完成，利

7、用永久溢洪道溢洪。调整第III期填筑工期，实际施工强度复核见下表施工分期IIIII位置高程（m）53.5105.0工程量V（m3）有效工日T（日）127610平均施工强度Q平33164975最大施工强度Q大49747462复核情况满足要求满足要求7、 大坝施工控制进度工程截流：2003年11月1日大坝拦洪时间：2004年4月30日封孔日期：2006年4月20日发电日期：2006年10月1日大坝填筑完工日期：2006年5月25日绘制大坝控制进度，见附图。三、导流工程规划布置（一）导流隧洞1、拦洪水位拦洪坝高安全超高53.5-251.5m。2、隧洞断面尺寸2.1隧洞最大下泄量根据1频率洪水放大的过

8、程线，选取T=24、28、32小时出现最大下泄量，分时段计算累计入库量，扣除泄洪总量，得出相应的调洪库容，并绘制QV曲线如下图所示，计算见附表。根据拦洪水位对应的库容3.14亿m3，查出最大下泄流量为2160m3/s，相应下游水位31.6m。2.2泄放最大流量时的隧洞流速拟定进水口底板高程25m，出口底板高程23.7m，进口计算水深H051.5-2526.5m，出口水深hp7.9m，m0.85。g取10N/kg。有压流隧洞流速： = 16.39m/s2.3隧洞过水断面面积：WQ泄/V2160/16.39131.79m23、隧洞断面型式、尺寸及布置3.1隧洞断面型式及尺寸隧洞断面采用城门洞型，洞

9、宽根据公式W=B2 + B2计算，B9.73m,实际取B=9.8m，则隧洞过水断面面积为133.74m2。3.2隧洞布置隧洞布置在左岸，与上下游围堰保持不小于40m的距离，进口底板高程25m，隧洞长度650m，出口底板高程23.7m，纵坡0.2%，进出口布置一定的直线段和明渠段，出口与原河床水流交角小于30，见附图。进口底板高程设为25.0m主要考虑到于原河床底高程平顺相接，同时考虑了大坝合龙段施工、过筏等因素。（二）汛期大坝拦洪校核假定下泄流量分别1800、2200、2600m3/s，根据隧洞尺寸和泄流条件，根据有压流公式试算，计算上游水位；假定下泄流量分别为100、200、300 m3/s

10、，根据明流公式试算，计算上游水位。并绘制隧洞泄流能力QH曲线L1。计算过程见附表。采用简易图法计算隧洞最大下泄流量。根据1频率洪水放大的过程线，选取T=24、28、32小时出现最大下泄量，得出相应的库容，查相应的水位，并绘制隧洞最大下泄能力QH曲线L2。计算过程见附表。将L1、L2分别绘制在同一坐标系中，查图，Q泄1253 m3/s，对应的拦洪高程H拦52.95m。根据施工进度控制，拦洪填筑高程为55m，安全超高=55-52.95=2.05m，满足安全要求。（三）围堰主要尺寸、型式及布置1、上游围堰为保证枯水期基坑施工，上游围堰应尽快达到枯水期度汛高程，通过现有的泄水曲线采用调洪演算确定可能达

11、到的洪水位。根据5频率洪水放大的过程线，选取T=22、24、36小时出现最大下泄量，分时段计算累计入库量，扣除泄洪总量，得出相应的调洪库容，计算见附表。并绘制QH曲线L2如下图所示。根据隧洞泄洪曲线L1，利用图解法查得围堰拦洪高程为40.2m，考虑1.8m的安全超高，上游围堰顶高程：Z上40.2+1.8=42.0m。由于本工程采用上游围堰一次性拦洪，为节省投资，上游围堰作为坝体的一部分，围堰最终顶高程55.0m，采用砂砾石黏土斜墙围堰，填筑质量要求同大坝。上游坡比1:3，下游坡比1:2.0，采用黏土斜墙防渗，如下图所示。2、下游围堰下游围堰同样采用砂砾料黏土斜墙围堰，根据1频率洪水最大下泄流量

12、1253 m3/s，下游河床水位为30.5m，安全超高1.5m，围堰顶设计高程32.0m。上游设计坡比1:2，下游设计坡比1:2.5，围堰顶宽10m，完成度汛后拆除，如下图所示。3、围堰布置上下游围堰充分考虑与隧洞进出口距离、冲刷等因素，见附图。四、主体工程施工计算（一）土石坝施工1、施工强度计算机械设备配备控制施工强度如下：填筑料黏土砂壳（含反滤料）说明平均施工强度Q平7415065Q平=V/T（m3/天）Q大=1.5Q平（m3/天）最大施工强度Q大11127598计算Q大小于施工单位的最大施工能力10000m3/天，满足要求。2、土石方施工机械的选择及数量计算2.1机械选型原则砂砾料采用水

13、上开采，选用自卸汽车配合正向铲装土、运输；土料开采，选用自卸汽车配合正向铲装土、运输；黏土压实选用羊足碾；砂砾料选用振动碾。2.2土石坝施工作业机械化方案1)黏土心墙：2m3挖土机挖装，15T自卸汽车运输上坝，T-120推土机推平，9T羊足碾压实。运输距离7km。2)砂壳：4 m3正向铲装水上沙石料， 20 T自卸汽车运输，T-120推土机推平，13.5T振动碾压实。运输距离5.5km。2.3主要机械数量计算2.3.1机械生产率1、黏土心墙施工机械生产率根据定额指标确定：（1）2m3挖机装车生产强度：P=100/0.15667 m3/台班（2）2m3挖掘机装15T自卸汽车运输III类土汽车生产强度：P100/(0.85+0.256)42.6m3/台班（3）T-120推土机推