面板堆石壩臨時斷面設(shè)計對施工工期的影響分析PPT課件

1、 提提 綱綱概述研究思路及原則臨時斷面方案比選分析不利影響因素分析結(jié)論與建議第1頁/共26頁 在完建和在建的面板堆石壩工程中，常因在完建和在建的面板堆石壩工程中，常因防洪度汛或發(fā)電防洪度汛或發(fā)電目標目標等因素的需要，設(shè)置臨時斷面。等因素的需要，設(shè)置臨時斷面。 本文主要基于某水電站工程現(xiàn)狀，對大壩臨時斷面進行優(yōu)本文主要基于某水電站工程現(xiàn)狀，對大壩臨時斷面進行優(yōu)化比選，通過對化比選，通過對開采強度、運輸強度、壩面填筑強度和翻模固開采強度、運輸強度、壩面填筑強度和翻模固坡施工速度坡施工速度分析，提出大壩填筑工程關(guān)鍵線路施工分析，提出大壩填筑工程關(guān)鍵線路施工節(jié)點目標節(jié)點目標，為該工程順利為該工程順利快

2、速施工快速施工和實現(xiàn)該水電站和實現(xiàn)該水電站發(fā)電目標發(fā)電目標提供參考。提供參考。 1 1、概述、概述第2頁/共26頁該水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣境內(nèi)，是白水江干流水電規(guī)劃“一庫七級”開發(fā)方案的龍頭水庫電站。本電站的工程任務(wù)是發(fā)電，電站采用混合式開發(fā)，電站裝機容量100MW，電站水庫正常蓄水位2370.00m1 1、概述、概述第3頁/共26頁1 1、概述、概述 該水電站工程規(guī)模屬中型，電站由攔河大壩、泄洪洞、放空洞、引水系統(tǒng)、廠房樞紐等建筑物組成。 趾板建在覆蓋層上，大壩壩頂高程2374.50m，最大壩高112.50m，壩頂寬10m，壩頂長215.15m，壩體總填筑量183.46萬

3、m3。第4頁/共26頁1 1、概述、概述1 1） 根據(jù)計劃安排，該電站定于2012年9月底蓄水發(fā)電。截至2011年12月中旬，大壩壩體上游主堆石區(qū)填筑至高程，下游堆石區(qū)填筑至高程，累計填筑48.38萬m3。 2）鑒于此時大壩施工的核心問題主要集中在壩面施工組織和料場開采兩個主要環(huán)節(jié)上，且下壩址料場距大壩較近，主干道路已經(jīng)形成，故本文主要從大壩填筑進度和料場開采強度和進度等方面，進行分析論證臨時斷面方案，并提出相應(yīng)保證措施。第5頁/共26頁研究思路及內(nèi)容研究思路及內(nèi)容為了確保發(fā)為了確保發(fā)電目標，結(jié)電目標，結(jié)合現(xiàn)場施工合現(xiàn)場施工條件和水平，條件和水平，擬定擬定兩套臨兩套臨時斷面方案時斷面方案2 2

4、、研究思路及原則、研究思路及原則考慮目前現(xiàn)考慮目前現(xiàn)場承包商實場承包商實際施工能力際施工能力和不利條件，和不利條件，進行進行方案對方案對比分析比分析 結(jié)合目前現(xiàn)結(jié)合目前現(xiàn)場實際情況，場實際情況，對比選使用對比選使用的方案一的的方案一的完成完成時間節(jié)時間節(jié)點進行分析點進行分析 第6頁/共26頁本文研究分析過程中，嚴格遵守了設(shè)計施工本文研究分析過程中，嚴格遵守了設(shè)計施工規(guī)程規(guī)范規(guī)程規(guī)范、施工技術(shù)要求、現(xiàn)場施工條件和施工資源配置等，盡量貼合實施工技術(shù)要求、現(xiàn)場施工條件和施工資源配置等，盡量貼合實際施工。際施工。 （1）一期面板下壩體填筑沉降期 本工程發(fā)電死水位2320.00m，一期面板計劃澆筑至23

5、25.00m，根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)范規(guī)定壩體填筑沉降期一般為36個月，并考慮該大壩為深厚覆蓋層上修建的面板堆石壩，壩體填筑沉降期考慮取4個月。2 2、研究思路及原則、研究思路及原則第7頁/共26頁（2）臨時斷面高差嚴格遵循水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范DL/T5397-2007、混凝土面板堆石壩施工規(guī)范DL/T128-2009等水電水利工程規(guī)范，控制壩體填筑臨時斷面高差不宜大于40m的要求。若臨時斷面高差大于40m，按設(shè)計要求達到40m高差后預(yù)留水平寬度不小于30m。 （3）臨時斷面最小寬度臨時斷面填筑最小寬度控制在30m左右，滿足最小的鋪料和碾壓設(shè)備行車要求。2 2、研究思路及原則、研究思路及原則第8頁

6、/共26頁（4）料場開采與壩體填筑強度合理進行壩面作業(yè)分區(qū)，論證壩面碾壓強度和鋪料強度。對應(yīng)分析料場開采強度和運輸強度，以達到料場開采、壩料運輸和鋪料強度相互匹配。 （5）考慮監(jiān)測儀器埋設(shè)與壩體填筑施工分期和填筑高程的關(guān)系 壩體內(nèi)埋設(shè)三層監(jiān)測儀器，高程分別為2283.5m、2313.5m、2343.5m。為保護監(jiān)測儀器，壩體分期高程應(yīng)考慮監(jiān)測儀器最小的保護厚度12m。2 2、研究思路及原則、研究思路及原則第9頁/共26頁 截止截止20112011年年1212月月1414日日上游上游填筑至填筑至2286.00m2286.00m高程，高程，下下游游填筑至填筑至2298.00m2298.00m高程。

7、根據(jù)上述分析原則，結(jié)合工期高程。根據(jù)上述分析原則，結(jié)合工期目標要求，采用合適的目標要求，采用合適的臨時斷面臨時斷面設(shè)計，均衡施工強度，設(shè)計，均衡施工強度，以保證大壩施工工期。以保證大壩施工工期。3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析 根據(jù)該電站根據(jù)該電站20122012年年9 9月月發(fā)電的發(fā)電的目標目標，結(jié)合工程現(xiàn)場，結(jié)合工程現(xiàn)場實際形象實際形象面貌面貌，經(jīng)初步分析，經(jīng)初步分析，大壩填筑大壩填筑工程成為本工程工程成為本工程關(guān)鍵線路關(guān)鍵線路之一，為了確保發(fā)電目標，結(jié)合現(xiàn)場施工條件之一，為了確保發(fā)電目標，結(jié)合現(xiàn)場施工條件和水平，擬定以下和水平，擬定以下兩套兩套臨時斷面方案。臨時斷面方案

8、。3.13.1 擬定擬定方案方案第10頁/共26頁 方案一方案一: :小臨時斷面方案小臨時斷面方案期填筑期填筑：20112011年年1212月月1616日日20122012年年1 1月月3131日，大壩采用臨時斷面在日，大壩采用臨時斷面在上游上游填筑至填筑至2325.00m2325.00m高程，下游高程維持不變，上游高程，下游高程維持不變，上游2325.00m2325.00m高程平臺高程平臺寬度寬度30m30m。期填筑期填筑：20122012年年2 2月月1 1日日20122012年年6 6月月1515日，由于日，由于2325m2325m高程平臺寬度高程平臺寬度僅僅30m30m，該時段填筑需，

9、該時段填筑需先先從從下游下游2298m2298m填筑至填筑至2325m2325m高程，高程，再整體再整體從從2325m2325m高程填筑至高程填筑至2340m2340m。 2012年年6月月16日日2012年年8月月15日：日：一期面板一期面板澆筑至澆筑至2325m，預(yù)沉降時，預(yù)沉降時間間4.5個月個月。2012年年8月月16日日2012年年9月月15日：壩前日：壩前粘土粘土和任意料和任意料鋪蓋鋪蓋施工。施工。3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析第11頁/共26頁期填筑期填筑：2012年年8月月16日日2012年年11月月30日，壩體整體填筑日，壩體整體填筑到頂。到頂。 2013

10、年年4月月1日日2012年年5月月31日：日：二期面板二期面板澆筑至澆筑至2371.07m, 預(yù)沉降時間預(yù)沉降時間4個月個月。3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析第12頁/共26頁 方案二方案二: :大臨時斷面方案大臨時斷面方案期填筑期填筑：20112011年年1212月月1616日日20122012年年1 1月月3131日，大壩采用臨時斷面日，大壩采用臨時斷面在在上游上游填筑至填筑至2325.00m2325.00m高程，高程，下游下游高程維持高程維持不變不變，為保證臨時斷面能，為保證臨時斷面能繼續(xù)填筑至繼續(xù)填筑至2340m2340m，2325.00m2325.00m高程高程平臺

11、寬度平臺寬度約約80m80m。 期填筑期填筑：20122012年年2 2月月1 1日日20122012年年6 6月月1515日，由于日，由于2325m2325m高程平臺寬高程平臺寬度約度約80m80m，能繼續(xù)向上填筑至，能繼續(xù)向上填筑至2340.00m2340.00m。該時段填筑。該時段填筑先先從從上游上游2325.00m2325.00m填筑至填筑至2340m2340m高程，高程，再再進行進行下游下游2298m2298m至至2340m2340m高程的填筑。高程的填筑。 2012 2012年年6 6月月1616日日20122012年年8 8月月1515日：一期面板澆筑至日：一期面板澆筑至2325

12、m2325m，壩體預(yù)，壩體預(yù)沉降時間沉降時間4.54.5個個月。月。 2012 2012年年8 8月月1616日日20122012年年9 9月月1515日：壩前粘土和任意料日：壩前粘土和任意料鋪蓋鋪蓋施工。施工。3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析第13頁/共26頁 期填筑期填筑：20122012年年8 8月月1616日日20122012年年1111月月3030日，壩體整體填筑日，壩體整體填筑到頂?shù)巾敗?2013 2013年年4 4月月1 1日日20132013年年5 5月月3131日：二期面板澆筑至日：二期面板澆筑至2371.07m2371.07m，壩體預(yù)沉降時間壩體預(yù)沉降時間

13、4 4個月個月。3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析第14頁/共26頁3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析項項 目目方案一（小臨時斷面方案）方案一（小臨時斷面方案）方案二（大臨時斷面方案）方案二（大臨時斷面方案）填筑填筑強度強度期：填筑期：填筑34.9134.91萬萬m m3 3， 歷時歷時1.51.5月，平均強度月，平均強度23.2723.27萬萬m m3 3/ /月月期：填筑期：填筑48.9148.91萬萬m m3 3， 歷時歷時1.51.5月，平均強度月，平均強度32.632.6萬萬m m3 3/ /月月期：填筑期：填筑55.0255.02萬萬m m3 3，歷

14、時，歷時4.54.5月，平均強度月，平均強度1313萬萬m m3 3/ /月月期：填筑期：填筑41.0241.02萬萬m m3 3，歷時，歷時4.54.5月，平均強度月，平均強度1010萬萬m m3 3/ /月月期：填筑期：填筑31.6531.65萬萬m m3 3，歷時，歷時3.53.5月，平均強度月，平均強度9 9萬萬m m3 3/ /月月期：填筑期：填筑31.6531.65萬萬m m3 3，歷時，歷時3.53.5月，平均強度月，平均強度9 9萬萬m m3 3/ /月月優(yōu)點優(yōu)點各期強度較均衡，實現(xiàn)可能性各期強度較均衡，實現(xiàn)可能性較大較大期期2325m2325m平臺寬度較寬，平臺寬度較寬，期填

15、筑先從上游期填筑先從上游2325m2325m填筑至填筑至2340m2340m，有利于，有利于2325m2325m高程以下高程以下壩體沉降；壩體沉降；缺點缺點期期2325m2325m平臺寬度較小，平臺寬度較小，期填筑需先從下游期填筑需先從下游2298m2298m填筑填筑至至2325m2325m高程，不利于高程，不利于期期2325m2325m高程以下壩體沉降。高程以下壩體沉降。期強度太大，實現(xiàn)難度很大。期強度太大，實現(xiàn)難度很大。3.23.2 方案比選分析方案比選分析第15頁/共26頁 慮目前現(xiàn)場承包商實際施工能力，且二期填筑時段慮目前現(xiàn)場承包商實際施工能力，且二期填筑時段為冬季施工的不利條件，為確

16、保實現(xiàn)為冬季施工的不利條件，為確保實現(xiàn)2325m2325m臨時斷面填臨時斷面填筑計劃，建議采用筑計劃，建議采用方案一（小臨時斷面方案）方案一（小臨時斷面方案）進行填筑，進行填筑，詳見表詳見表1 1。 在一期面板施工前，需完成壩體在一期面板施工前，需完成壩體監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)資料的整資料的整理分析，在達到相關(guān)專業(yè)提出的理分析，在達到相關(guān)專業(yè)提出的指標要求指標要求下，再進行一下，再進行一期混凝土面板施工期混凝土面板施工3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析3.23.2 方案比選分析方案比選分析第16頁/共26頁 由于由于2325m2325m高程高程臨時斷面是大壩填筑能否如期順利實施，一期

17、面板能臨時斷面是大壩填筑能否如期順利實施，一期面板能否按期施工，電站能否按時發(fā)電的否按期施工，電站能否按時發(fā)電的關(guān)鍵關(guān)鍵，故對比選使用的方案一的完成，故對比選使用的方案一的完成時時間節(jié)點間節(jié)點進行分析論證。進行分析論證。 根據(jù)目前現(xiàn)場根據(jù)目前現(xiàn)場實際情況實際情況進行分析，若要實現(xiàn)進行分析，若要實現(xiàn)20122012年年9 9月底月底發(fā)電目標，發(fā)電目標，考慮后續(xù)工程仍然可能存在一些考慮后續(xù)工程仍然可能存在一些不可預(yù)見不可預(yù)見因素的影響，因素的影響，2325m2325m高程臨時斷高程臨時斷面填筑應(yīng)在面填筑應(yīng)在20122012年年1 1月月3131日日前完成。一期面板施工時間前完成。一期面板施工時間2

18、0122012年年6 6月月1515日日，按照壩體預(yù)沉降時間不少于按照壩體預(yù)沉降時間不少于4 4個月個月的要求，的要求，2325m2325m高程臨時斷面高程臨時斷面最遲最遲應(yīng)在應(yīng)在20122012年年2 2月月1515日日前完成。詳見表前完成。詳見表2 23 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析3.33.3 臨時斷面施工節(jié)點目標分析臨時斷面施工節(jié)點目標分析第17頁/共26頁表表2 2325m2 2325m高程臨時斷面施工節(jié)點目標分析表高程臨時斷面施工節(jié)點目標分析表3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析項項 目目目標目標1 1：20122012年年1 1月月3131日達到日

19、達到2325m2325m高程高程目標目標2 2：20122012年年2 2月月1515日達日達到到2325m2325m高程高程填筑量填筑量/ /填筑高度填筑高度34.9134.91萬萬m m3 3/39m/39m34.9134.91萬萬m m3 3/39m/39m施工工期施工工期4848天（日歷天）天（日歷天）6363天（日歷天）天（日歷天）日施工強度日施工強度7500m7500m3 3/ /天（其中墊層天（其中墊層料料400 m400 m3 3/ /天，天，過渡料過渡料600 m600 m3 3/ /天，堆石料天，堆石料6500 m6500 m3 3/ /天）天）5630m5630m3 3/

20、 /天（其中墊層料天（其中墊層料300 m300 m3 3/ /天，天，過渡料過渡料500 500 m m3 3/ /天，堆石料天，堆石料4830 m4830 m3 3/ /天）天）砂漿固坡速度砂漿固坡速度0.83m/0.83m/天天 相當(dāng)于相當(dāng)于1 1天天2 2層層0.63 m/0.63 m/天天 相當(dāng)于相當(dāng)于2 2天天3 3層層第18頁/共26頁 期填筑強度分析期填筑強度分析壩面填筑壩面填筑：期填筑壩面的期填筑壩面的順水流順水流方向長度約方向長度約30100m30100m，垂直水流垂直水流方向方向100170m100170m，壩面面積約，壩面面積約500010000500010000。墊層

21、料、過渡料采用順序作業(yè)方式，。墊層料、過渡料采用順序作業(yè)方式，堆石料采用流水作業(yè)方式，把施工工作面堆石料采用流水作業(yè)方式，把施工工作面劃分劃分成若干個工作面，形成成若干個工作面，形成獨立獨立施施工區(qū)及施工單元并按照工區(qū)及施工單元并按照不同不同的的作業(yè)流水段作業(yè)流水段進行施工，以提高壩面上各類施工進行施工，以提高壩面上各類施工機械使用效率，提高上壩強度。機械使用效率，提高上壩強度。 根據(jù)根據(jù)類似工程經(jīng)驗類似工程經(jīng)驗，堆石料區(qū)每個分段作業(yè)流水段面積控制在，堆石料區(qū)每個分段作業(yè)流水段面積控制在300030004000m4000m為宜。為宜。2325m2325m高程臨時斷面面積相對較小，可分為兩區(qū)實行

22、流水作業(yè)，高程臨時斷面面積相對較小，可分為兩區(qū)實行流水作業(yè)，即即1 1區(qū)卸料，區(qū)卸料，1 1區(qū)碾壓區(qū)碾壓。根據(jù)堆石料的碾壓參數(shù)及生產(chǎn)率經(jīng)驗公式，。根據(jù)堆石料的碾壓參數(shù)及生產(chǎn)率經(jīng)驗公式，25t25t振動碾振動碾生產(chǎn)率約生產(chǎn)率約2424萬萬m3/m3/月月，布置，布置2 2臺臺振動碾能夠滿足要求。振動碾能夠滿足要求。3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析第19頁/共26頁 上升速度上升速度：根據(jù)填筑技術(shù)要求，堆石料填筑層鋪料厚度：根據(jù)填筑技術(shù)要求，堆石料填筑層鋪料厚度1m1m，碾壓后厚度，碾壓后厚度0.8m0.8m。每層每層填筑壓實方約填筑壓實方約48008300m48008300m，

23、鋪料時間約，鋪料時間約0.50.5天，碾壓時間約天，碾壓時間約0.20.2天天（兩臺碾壓設(shè)備），質(zhì)檢約（兩臺碾壓設(shè)備），質(zhì)檢約0.20.2天，每層填筑總時間為天，每層填筑總時間為0.90.9天天，堆石料施工取，堆石料施工取1 1層層/ /天天。承包商在。承包商在固坡砂漿固坡砂漿中摻入早強劑以提高強度，基本可以達到中摻入早強劑以提高強度，基本可以達到每天每天3 3層層（垂（垂直高度直高度0.4m0.4m）翻模施工，日上升速度）翻模施工，日上升速度1m1m以上。故壩體上升速度能夠滿足要求。以上。故壩體上升速度能夠滿足要求。運輸強度運輸強度：根據(jù)堆石料的運輸距離，：根據(jù)堆石料的運輸距離，20t20t

24、自卸汽車生產(chǎn)率約自卸汽車生產(chǎn)率約0.60.80.60.8萬萬m3/m3/月月。目前施工單位配備約目前施工單位配備約3535輛輛20t20t自卸汽車，最大運輸強度約自卸汽車，最大運輸強度約21282128萬萬m3/m3/月。月。方案一方案一壩體填筑行車密度達到壩體填筑行車密度達到7373輛輛/ /小時小時；方案二方案二壩體填筑行車密度達到壩體填筑行車密度達到5555輛輛/ /小時小時，均滿足規(guī)范規(guī)定的均滿足規(guī)范規(guī)定的25852585輛輛/ /小時的要求。小時的要求。開采強度開采強度：料場考慮布置：料場考慮布置2 2個個開采工作面，開采強度可以達到開采工作面，開采強度可以達到15201520萬萬m3/m3/月月，壩下游堆料場堆存約壩下游堆料場堆存約1111萬萬m3m3堆石料，作為補充料源。堆石料，作為補充料源。3 3、臨時斷面方案比選分析、臨時斷面方案比選分析第20頁/共26頁（1 1）氣象因素：）氣象因素： 本工程地處高海拔地區(qū)，多年月平均氣溫最低-1.5，11月至次年2月極端最低氣溫都在-5.0以下，1月份極端最低-15。根據(jù)現(xiàn)場了解與調(diào)查，此時壩址附近氣溫基本在-5左右，承包商在固坡砂漿中摻入早強劑以提高強度，基本可以達到每天3層（垂直高度0.4m）翻模施工，日上升速度1m以上。但如果氣溫低于-10，如果摻入早強劑后的固坡砂漿強度不能達到要求，可能