水利水電施工課程設(shè)計(jì).doc

第一部分 基本資料一、工程概況：松濤水利樞紐位于柳河干流上的松濤峽，系一級(jí)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(wù)是發(fā)電，裝機(jī)容量31545萬Kw，單機(jī)容量15萬Kw。 發(fā)電最低水位500m，相應(yīng)庫容19.5億m3。樞紐右岸適當(dāng)位置布置防空洞，可滿足封孔蓄水期對(duì)下游洪水100 m3/s流量的要求。二樞紐地形 壩址距下游的松州市河道長(zhǎng)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(zhǎng)約12 km，上下游均有比較平坦的山間盆地，可作為施工場(chǎng)地。壩址位于峽谷尾部，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450800，陡緩相見；右岸坡度600850，兩岸山體均為黃土覆蓋。壩址河床一般為410m，河面寬5060m，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(tái)四級(jí)階地，高程約560580m。自峽谷出口起，兩岸地勢(shì)逐漸開闊，呈狹長(zhǎng)二級(jí)臺(tái)地，高程約430440m，沿柳河右岸距壩址約8km的舊鎮(zhèn)，附近有寬闊平坦二級(jí)階地。壩內(nèi)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?cái)鄬蛹肮?jié)理裂隙發(fā)育而成，與河谷多成700800的交角。由于這些沖溝的切割，使壩區(qū)地形變得非常復(fù)雜，給施工場(chǎng)地布置造成一定困難。壩區(qū)附近可供施工場(chǎng)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。 三氣候1氣溫本流域?qū)儆诖箨懶詺夂?。多年平均氣?.6，月平均最高氣溫為22.9（出現(xiàn)在7月份）,最低氣溫為-6.5（出現(xiàn)在1月份）。絕對(duì)最高氣溫為39.1，絕對(duì)最低氣溫為-23.1，日最小變幅為1.3。2降水本地區(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6070%集中在79月份，最大日降雨量71.8mm。最長(zhǎng)一次降水延續(xù)時(shí)間4晝夜。最大日降雨量21.0mm，暴雨常在下午和晚間出現(xiàn)。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(shù)為21.6日，土壤冰結(jié)厚度為1m。3冰期每年從11月底或12月初行冰凌，12月底封凍，次年2月底或3月初解凍。冰凍期為23個(gè)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(jiān)硬冰塊，冰厚一般為0.2m，最厚可達(dá)1m，流冰期一般無過大冰塊下泄。4風(fēng)向及風(fēng)速本地區(qū)春季多風(fēng)，最大風(fēng)速17 m/s，風(fēng)向多為東北向。四水文條件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(jìn)入汛期。年最大流量多發(fā)生在79月間。壩址區(qū)實(shí)測(cè)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(dá)5kg/m3（79月），最小為0.01 kg/m3（12月）。峽內(nèi)流速最大為7m/s ，最小為0.8m/s。五工程地質(zhì)條件壩區(qū)為高山峽谷地區(qū)。峽谷由震旦紀(jì)變質(zhì)巖構(gòu)成，其上部為第四紀(jì)礫石巖，含砂礫石巖及黃土。河谷兩岸變質(zhì)巖頂板出露標(biāo)高，左岸約520m，右岸約515m。標(biāo)高515m時(shí)，谷寬約135m，壩址左右岸基巖上為黃土覆蓋，壩址區(qū)及上下游河床覆蓋層厚512m，表面0.3m左右為黃土覆蓋，以下卵礫石夾粗、中砂等物組成。壩址河谷及兩岸的變質(zhì)頁巖主要由云母石英片巖（抗壓強(qiáng)度為10001200kg/cm3）和角閃片巖（抗壓強(qiáng)度為9001200kg/cm3）組成，石質(zhì)堅(jiān)硬，普氏系數(shù)f8。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(cè)有大小沖溝數(shù)條，與它成700800的交角。此壩址處水文地質(zhì)條件，地下水屬裂隙補(bǔ)給水，數(shù)量很少，主要在構(gòu)造裂隙及局部破碎帶內(nèi)。在壩區(qū)變質(zhì)頁巖中還有裂隙承壓水，穩(wěn)定水位432446m，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。壩區(qū)是地震波及區(qū)，據(jù)上機(jī)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。第二部分 項(xiàng)目進(jìn)度松濤水利樞紐系一級(jí)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(xiàng)目及進(jìn)度安排如下表：工作項(xiàng)目工期緊后工作緊前工作A0 準(zhǔn)備工作12A1,A2無A1 導(dǎo)流隧洞開挖和襯砌8A3A0A2 戧堤預(yù)進(jìn)占9A3A0A3 截流1A4,A5A2A4 土石圍堰加高培厚4B1,F1A3A5 基坑排水1B1,F1A3A6 圍堰拆除4B7,B8,B9,C4,D4,E4A7A7 隧洞封堵4F9A6B1 河床重力壩壩肩土石方開挖3B2A0B2 河床重力壩壩基土石方開挖5B3B1,A4,A5B3 河床壩基澆筑3B4B2B4 河床重力壩砼澆注至430m高程5B5,B6B3B5 引水道安裝2B7B4B6 河床重力壩砼澆筑至490m高程10B8B4B7 引水道接縫灌漿止水1A6B5B8 河床重力壩砼澆筑至539m高程5A6B6B9 河床重力壩基礎(chǔ)帷幕灌漿4A6B6C1 右岸砼重力壩土方開挖3C2A0C2 右岸砼重力壩石方開挖1C3C1C3 右岸砼重力壩砼澆筑至539m高程5C4C2C4 右岸砼重力壩帷幕灌漿2A6C3D1 溢洪道土方開挖15D2A0D2 溢洪道石方開挖13D3D1D3 溢洪道堆砌石填方施工1D4D2D4 溢洪道砼澆筑至539m高程8A6D3E1 右岸土石壩土方開挖17.5E2A0E2 右岸土石壩石方開挖0.5E3E1E3 右岸土石壩填筑17E4E2E4 土石壩防滲設(shè)施建設(shè)5A6E3F1 廠房基礎(chǔ)土石方開挖3F2A4,A5F2 廠房下部基礎(chǔ)砼澆筑13F3,F18F1F3 廠房上部基礎(chǔ)砼澆筑10F4F2F4 安裝間的修建2F5F3F5 橋調(diào)安裝3F6F4F6 1機(jī)組一期安裝2F7,F10F5F7 1機(jī)組二期安裝3F8,F11F6F8 1機(jī)組三期安裝1F9,F12F7F9 1機(jī)組調(diào)試1F13F8F10 2機(jī)組一期安裝2F11,F14F6F11 2機(jī)組二期安裝3F12,F15F7,F10F12 2機(jī)組三期安裝1F16,F13F8,F11F13 2機(jī)組調(diào)試1F17F9,F12F14 3機(jī)組一期安裝2F15F10F15 3機(jī)組二期安裝3F16F14,F11F16 3機(jī)組三期安裝1F17F15,F12F17 3機(jī)組調(diào)試1E0F13,F16F18 副廠房修建3F19F2F19 副廠房設(shè)備安裝3F9F18F20 開關(guān)站土石方開挖2F21A4,A5F21 開關(guān)站砼澆筑2F22F20F22 開關(guān)站設(shè)備安裝3F9F21E0 收尾工程2無F17第三部分 工程指標(biāo)一工程施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)概況1）施工導(dǎo)流擬采用20年一遇洪水2）導(dǎo)流方式采用全段圍堰，全年擋水，隧洞導(dǎo)流，導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量513 m3/s3）上游圍堰高50m，下游圍堰高27m，導(dǎo)流隧洞2條，每條斷面150 m2，長(zhǎng)度800m。4）截流于第二施工年11月上旬進(jìn)行5）封堵蓄水采用90保證率，于2000年2月14日蓄水6）灌漿廊道高程430m7）攔洪高程490m二指標(biāo)1）隧洞開挖及襯砌：100m/月；2）基礎(chǔ)開挖：巖石1.22.5米/月，土方和覆蓋層23米/月3）混凝土澆筑45 萬m3/月或56 萬m3/月4）土石圍堰：上游圍堰高50m,下游圍堰高27m。填筑0.150.3米/晝夜。5）基坑排水：0.151.0米/晝夜6）電站廠房上升速度：1.52.0米/月7）機(jī)組安裝6月/臺(tái)8）碾壓式土壩上升速度：0.3米/晝夜（5.0米/月）9）圍堰和基坑排水：49月完成10）準(zhǔn)備工作0.51年，主體工作23年，結(jié)束工作0.51年11）設(shè)計(jì)要求工程總工期定為6年，擬定于1995年元月開工，2000底結(jié)束。第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電為2000年7月1日。第四部分 工期分析一、準(zhǔn)備工程分析準(zhǔn)備工程是導(dǎo)流工程、大壩工程、廠房工程、溢洪道工程等的基礎(chǔ)和前提。主要工作包括施工場(chǎng)地平整，生活房屋建筑，供水供電，通信系統(tǒng)安裝；對(duì)外交通，對(duì)內(nèi)交通修筑，混凝土工廠，砂石料廠系統(tǒng)修建，起重機(jī)平臺(tái)的開挖及安裝等。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及壩體方量及總工期要求選定準(zhǔn)備工程的工期為1年，即從1995年1月到1996年1月止。二、導(dǎo)流工程分析： 1、松濤水利樞紐導(dǎo)流方式采用全段圍堰，全年擋水，隧洞導(dǎo)流。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為洪水20年一遇。 2、工程量及施工歷時(shí)計(jì)算 ：1) 導(dǎo)流隧洞開挖及襯砌：采用兩條長(zhǎng)800m的隧洞導(dǎo)流，施工中采用上下游4個(gè)開挖斷面同時(shí)進(jìn)行，一邊施工一邊襯砌，工期為八個(gè)月。2) 上、下游土石圍堰施工：施工中上下游土石圍堰高45m、30m，土料采用隧洞開挖料，安排工期4個(gè)月。圍堰修筑用導(dǎo)流隧洞開挖的土石料進(jìn)行戧堤預(yù)進(jìn)占，戧堤預(yù)進(jìn)占與導(dǎo)流隧洞開挖同時(shí)進(jìn)行。導(dǎo)流隧洞開挖比戧堤進(jìn)占提前1個(gè)月完成，保證石料充足塊料符合要求和機(jī)器設(shè)備充足后，進(jìn)行合龍閉氣。戧堤進(jìn)占定于9月暴雨期結(jié)束后，11月下旬降雪期來臨前，故應(yīng)選擇在10月上旬開始，截流于11月上旬進(jìn)行，總歷時(shí)1個(gè)月。3) 基坑初期排水 根據(jù)導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為513 m3/s，查壩址處水位-流量關(guān)系圖：水位為418.5 m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(nèi)積水為10 m。基坑排水0.151.0 m/天，安排歷時(shí)1個(gè)月。 4）土石圍堰加高培厚：施工中上下游土石圍堰高45m、30m，土料采用隧洞開挖料，安排工期4個(gè)月。5）導(dǎo)流隧洞封堵 河床壩段大壩帷幕灌漿結(jié)束后進(jìn)行導(dǎo)流隧洞封堵，與蓄水前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作同時(shí)進(jìn)行，歷時(shí)4個(gè)月。 6） 圍堰拆除 在河床壩段大壩帷幕灌漿結(jié)束后進(jìn)行，與導(dǎo)流隧洞封堵同時(shí)進(jìn)行，采用爆破法加采砂船挖掘，歷時(shí)3個(gè)月。三、大壩工程分析：1、河床壩段：在圍堰加高培厚和基坑排水完成后方可進(jìn)行河床壩段施工。(1)河床重力壩壩肩土石方開挖：可安排與隧洞開挖同時(shí)進(jìn)行，根據(jù)工程量及開挖水平，安排3個(gè)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(gè)月。(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(shí)埋入管道，混凝土澆筑到引水管道進(jìn)水高程500m時(shí)進(jìn)行引水道接縫灌漿止水。由高程混凝土澆筑量累計(jì)圖查得混凝土澆筑到各高程的工程量為：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(qiáng)度為4萬m3/月。則19/4=4.755個(gè)月，36.8/4=9.210個(gè)月，18.5/4=4.6255個(gè)月。共20個(gè)月。帷幕灌漿：一般在廊道或灌漿洞內(nèi)進(jìn)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(jìn)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(yīng)安排在水庫蓄水以前完成，工期接在圍堰拆除之后，耗時(shí)4個(gè)月。引水管道共3條，歷時(shí)2個(gè)月，引水管道接縫灌漿止水歷時(shí)：1個(gè)月。2、 右岸混凝土重力壩：右岸混凝土重力壩安排在準(zhǔn)備工作完成之后進(jìn)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(chǔ)開挖強(qiáng)度為巖石4萬m3 /月，土方和覆蓋層8萬m3 /月土方：24/83個(gè)月，石方：3.5/40.871個(gè)月土石方開挖強(qiáng)度=27.5 / 4 =6.8萬m3/月，取混凝土澆筑強(qiáng)度為5萬m3/月，則混凝土澆筑歷時(shí)：11.8/52.363個(gè)月右岸砼重力壩接觸、固結(jié)、接縫灌漿施工總歷時(shí)：2個(gè)月，則澆筑與接縫處理總共使用5個(gè)月的時(shí)間。帷幕灌漿工程在壩段澆筑即將結(jié)束時(shí)候在排水廊道內(nèi)開始，施工歷時(shí)：2個(gè)月。3、 溢洪道：溢洪道也為干地施工，可在準(zhǔn)備工作完成后進(jìn)行。壩基開挖工程量為土方121萬m3，石方51萬m3，采取基礎(chǔ)開挖強(qiáng)度為巖石4萬m3 /月，土方和覆蓋層8萬m3 /月，則土方：121/815.1個(gè)月，石方：51/412.75個(gè)月，考慮到土石方大量、集中開挖，取土方歷時(shí)15個(gè)月，石方開挖歷時(shí)13個(gè)月，共28個(gè)月。實(shí)際土石方開挖強(qiáng)度=172 / 28 = 6.14萬m3/月 ，堆砌石填筑工程可與土石方開挖同時(shí)進(jìn)行，其工程量為2.4萬m3，施工歷時(shí)3個(gè)月?；炷翝仓こ塘浚?5萬m3 ，取混凝土澆筑強(qiáng)度為5萬m3/月則混凝土澆筑工程施工歷時(shí)：15 /5 = 3個(gè)月，加上溢洪道較長(zhǎng)，溢洪道接觸、固結(jié)、接縫灌漿所用的時(shí)間后總歷時(shí)8個(gè)月。4、 右岸土壩：干地施工，在準(zhǔn)備工作完成后進(jìn)行。壩基開挖土方：143萬m3，石方0.1萬m3采取基礎(chǔ)開挖強(qiáng)度為巖石4萬m3 /月，土方和覆蓋層8萬m3 /月土方開挖時(shí)間143/817.5個(gè)月，石方開挖時(shí)間0.1/4=0.025個(gè)月，取0.5個(gè)月，故開挖歷時(shí)取為18個(gè)月。土石填筑工程量：101.5 m3，取填筑強(qiáng)度為：6萬m3/ 月，土石填筑工程施工歷時(shí)：101.5 / 6 = 16.9個(gè)月，可以取17個(gè)月土石壩采取防滲設(shè)施建設(shè)，歷時(shí)5個(gè)月。四、廠房工程分析：1、 廠房工程：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(jìn)行；廠房混凝土澆筑及分為一期和二期混凝土澆筑。廠房地基開挖完畢之后進(jìn)行一期混凝土澆筑，隨后安裝1# 機(jī)組；為合理安排施工進(jìn)度，機(jī)組安裝采用流水作業(yè)，1# 機(jī)組一期安裝完畢之后進(jìn)行2 # 機(jī)組安裝，2# 機(jī)組一期安裝完畢之后進(jìn)行3# 機(jī)組安裝。(1) 地基開挖：廠房基礎(chǔ)石方開挖可與河床重力壩的河床部分開挖同時(shí)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(chǔ)開挖強(qiáng)度為巖石4萬m3 /月，石方：9.6/42.43個(gè)月，安排工期3個(gè)月 (2) 廠房混凝土澆筑廠房混凝土澆筑，雖工程量較少，但細(xì)部較復(fù)雜，施工質(zhì)量要求高，安排21個(gè)月工期，分為上部（13個(gè)月）和