水利施工組織畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)論文PAGE第PAGEIII頁共58頁P(yáng)AGE59摘要河流上修筑水工建筑物，關(guān)系著下游千百萬人民生命財(cái)產(chǎn)安全。本設(shè)計(jì)主要論述了柳村水電站施工導(dǎo)流、導(dǎo)流建筑物的形式、圍堰的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定分析、混凝土施工等。柳村電站樞紐位于西藏昌都地區(qū)左貢縣境內(nèi)怒江一級(jí)支流玉曲河上，為無調(diào)節(jié)壩后式小型水電站。該電站由攔河壩、泄洪建筑物、引水建筑物及電站廠房組成。電站設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為2×800kW，施工總工期2年。本樞紐導(dǎo)流建筑物為V級(jí)，電站施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量采用平水年平均徑流流量Q=49.36m3混凝土施工組織設(shè)計(jì)包括混凝土的配制，混凝土的澆筑，混凝土的溫度控制，混凝土的養(yǎng)護(hù)，鋼筋及模板作業(yè)等。柳村電站樞紐為漿砌石硬殼壩,混凝土施工主要在電站廠房壩段、溢流面、上游面板及下游消能池。關(guān)鍵詞：施工導(dǎo)流，全段圍堰法，分段圍堰法，混凝土施工AbstractBuildthewaterconservancyprojectbuildingontheriver,isconcerningagreatamountofpeople'ssafetyoflifeandpropertyoflowreaches.IsitexpoundthefactLiucunpowerstationconstructwaterconservancydiversion,form,structuraldesignandsteadyanalysis,concertconstruction,etc.ofcofferdam,waterconservancydiversionofbuildingmainlytodesignoriginally.ThehydropowerstationofLiucunlieswithintheboundariesofZuogongcountyofQamdoPrefectureofTibetonNujiangfirstclasstributaryYuquriver,fornotregulatingthesmall-scalepowerstationofthetypeafterthedam.Hydropowerstationbydam,releasefloodwaterbuilding,channelwaterthebuildingandhydropowerstationfactorybuildingmakeup.Designinstalledcapacity2×800kW,alwaysconstructsfor2yearsoftimelimit.ThispivotwaterconservancydiversionbuildingVgrade,hydropowerstationconstructwaterconservancydiversionadoptanddesigntheflowoffloodcrestwhilebeingthefirststageof49.36m3/s,adoptanddoesnotdesignflowinfloodseasonnon-whilebeingthesecondstageof117.5m3Theconcreteconstructionorganizationdesignsincludetheconcreteconfiguration,concreteconstructing,theconcretetemperaturecontrol,concretemaintenance,thesteelbarandthetemplateworkandsoon.ThehydropowerstationofLiucunplantskeypositionforlayswithmortarthestonehardshelldam,Theconcreteconstructionmainlyinthepowerplantworkshopdamsection,overflowstheflowsurface,upstreamthekneadingboardandthedownriverdisappearscanthepond。KeyWords:Riverdiversionduringconstruction,Intergritycofferdammethod,Hierarchiccofferdammethod,Concertconstruction目錄前言 1柳村水利樞紐施工組織設(shè)計(jì)及主體工程施工 21柳村電站工程基本概況 21.1水文基本資料 21.2洪水 31.2.1洪水特性 31.2.2設(shè)計(jì)洪水 31.2.3設(shè)計(jì)斷面水位流量關(guān)系曲線 41.3地質(zhì) 41.3.1庫區(qū)工程地質(zhì)條件 41.3.2天然建筑材料 72施工導(dǎo)流設(shè)計(jì) 82.1導(dǎo)流建筑物級(jí)別的確定. 82.2設(shè)計(jì)流量Q設(shè)的確定 92.3圍堰堰頂高程以上的超高d 92.4導(dǎo)流方案 102.4.1導(dǎo)流方案介紹 102.4.2全段圍堰法導(dǎo)流 112.4.3分段圍堰法導(dǎo)流 142.5總費(fèi)用 182.6方案比較 192.7施工導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì) 202.7.1一期導(dǎo)流建筑物布置 202.7.2二期導(dǎo)流建筑物布置 212.8圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 222.8.1一期圍堰結(jié)構(gòu)型式 222.8.2二期圍堰結(jié)構(gòu)型式 232.9圍堰的穩(wěn)定分析 243專題設(shè)計(jì)：主體工程施工 273.1柳村電站混凝土概述 273.2混凝土原材料及配合比 283.2.1水泥 283.2.2骨料 283.2.3水和外加劑 283.2.4混凝土配合比 293.3混凝土的運(yùn)輸 303.4混凝土澆筑 313.4.1施工準(zhǔn)備 313.4.2混凝土的入倉方式 313.4.3混凝土的鋪筑 313.4.4混凝土的平倉 343.4.5混凝土的振搗 343.5混凝土的溫控 353.5.1低溫季節(jié)施工 353.5.2高溫季節(jié)施工 353.5.3雨季施工 363.6混凝土的養(yǎng)護(hù)工藝 363.6.1冬季保溫養(yǎng)護(hù) 363.6.2夏季保溫養(yǎng)護(hù) 363.7鋼筋施工 373.7.1鋼筋下料 373.7.2鋼筋加工 373.7.3鋼筋運(yùn)輸 373.7.4鋼筋綁扎 383.7.5鋼筋接頭連接 383.8施工縫處理 403.9模板作業(yè) 413.9.1鋼模安裝 413.9.2大面積組合鋼模、膠合模板 413.9.3墩頭模板 423.9.4預(yù)制混凝土模板 42結(jié)論 45參考文獻(xiàn) 46附錄 47第4頁共58頁前言2008年2月底，我開始大學(xué)期間的最后一個(gè)綜合性的學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計(jì)。在學(xué)校的安排下，我的設(shè)計(jì)題目是“柳村電站施工組織設(shè)計(jì)”，設(shè)計(jì)專題是“主體工程施工”。在指導(dǎo)老師田林鋼、曹震帶領(lǐng)和幫助下，順利完成這次設(shè)計(jì)任務(wù)，最終提交畢業(yè)成果。柳村電站施工在玉曲河上進(jìn)行，受當(dāng)?shù)厮疁?、氣象、地形、地質(zhì)等因素影響很大。電站的建設(shè)，可解決左貢縣城以及郊區(qū)設(shè)計(jì)水平年（2008年）及遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)水平年（2015年）的照明電炊、取暖、部分農(nóng)副產(chǎn)品加工、文化教育、行政等方面用電。擬定和選擇柳村電站的施工方法，特別是導(dǎo)流方案的選擇是本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，壩址處的特殊的地形、河道寬度、地質(zhì)條件都給布置導(dǎo)流建筑物帶來困難，在本設(shè)計(jì)中共列出了6種導(dǎo)流方案進(jìn)行論述，最終選擇了分段圍堰法的導(dǎo)流方案，并對此方案進(jìn)行了施工總進(jìn)度的編排。為了使理論和實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)校安排我們?nèi)ニ拇ㄆ俨紲稀⑸钕獪纤娬臼┕がF(xiàn)場進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，在實(shí)習(xí)過程中，我有效的利用實(shí)習(xí)時(shí)間，掌握了很多施工組織知識(shí)為本設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)參考了大量的文獻(xiàn)、資料、手冊，同時(shí)感謝田林鋼、曹震兩位老師對本次設(shè)計(jì)內(nèi)容指導(dǎo)和幫助。柳村水利樞紐施工組織設(shè)計(jì)及主體工程施工設(shè)計(jì)1柳村電站工程基本概況柳村河是怒江的一級(jí)支流，海拔5685m，河長402km，流域呈長方形。電站壩址以上流域面積5615.2km2河道平均比降5‰。流域內(nèi)地勢由北向南傾斜，地形復(fù)雜，河道由高山經(jīng)高原進(jìn)入河谷，河谷斷面由“V”型逐漸過渡到“U”1.1水文基本資料柳村河流域內(nèi)沒有水文站和雨量站，本次設(shè)計(jì)分別采用白玉水文站和桃園子水文站作為參證站。設(shè)計(jì)代表年年內(nèi)分配比例見表1-1。表1-1設(shè)計(jì)代表年徑流年內(nèi)分配比例表計(jì)算求得柳村電站壩址處指定頻率的設(shè)計(jì)代表年年徑流量如下：豐水年P(guān)=10%，K10%=1.26，Qp=62.82m3/s；平水年P(guān)=50%，K50%=0.99，Qp=49.36m3/s；枯水年P(guān)=90%，K90%=0.75，Qp=37.40m3/s。表1-2設(shè)計(jì)代表年年內(nèi)徑流分配表單位：m3/s表1-3柳村電站平水年逐日平均流量（P=50%）單位：m3/s1.2洪水1.2.1洪水特性柳村河洪水主要由暴雨形成，具有洪水歷時(shí)短，過程尖瘦，漲落快的特點(diǎn)。1.2.2設(shè)計(jì)洪水柳村電站以堤壩集中水頭，但壩低，庫容很小，僅能進(jìn)行徑流日調(diào)節(jié)。對水工建筑物形成威脅的主要因素是洪峰流量，因此本次洪水計(jì)算只考慮了設(shè)計(jì)、校核洪峰流量，以及相應(yīng)頻率的壩址的設(shè)計(jì)、校核洪水位計(jì)算，沒有對設(shè)計(jì)、校核洪水過程作調(diào)洪計(jì)算。根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部GB50071-2002國家標(biāo)準(zhǔn)，本電站工程為IV等工程，樞紐工程為4級(jí)建筑物。確定攔河壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇。設(shè)計(jì)洪水計(jì)算采用經(jīng)驗(yàn)公式：Q設(shè)=（F設(shè)/F參）nQ參（1-1）式中：Q參——參證站平均年最大洪峰流量（Q參=216m3/s）；Q設(shè)——設(shè)計(jì)站平均年最大洪峰流量（m3/s）；F參——參證站流域面積（F參=2841km2）；F設(shè)——設(shè)計(jì)站流域面積(F設(shè)=5615.2km2)。n=0.66直接移用白玉水文站的P-=3\*ROMANIII型曲線分布參數(shù)Cv、Cs計(jì)算成果，即Cv=0.30，Cs=3.0Cv。可計(jì)算出電站壩址處各設(shè)計(jì)頻率的年最大洪峰流量，成果如下：表1-4設(shè)計(jì)洪峰流量成果表單位：m3/s0.10.20.330.51251020502.322.192.102.021.891.751.561.401.230.967867427126856415935294754173251.2.3設(shè)計(jì)斷面水位流量關(guān)系曲線根據(jù)實(shí)測的工程區(qū)河段地形資料及斷面資料，結(jié)合洪水調(diào)查、河道糙率及比降等參數(shù)，攔河壩的水位流量關(guān)系用比降法推算，采用謝才公式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表1-5、圖1-1。1.3地質(zhì)1.3.1庫區(qū)工程地質(zhì)條件水庫區(qū)河谷較寬，滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象所見甚少，谷坡右岸較陡，約50°，完整性較好。左岸坡度較緩，約計(jì)30°~50°，巖石完整性差，風(fēng)化強(qiáng)于右岸，全風(fēng)化深度在5m以上，水庫蓄水后會(huì)有局部塌滑，但總體上邊坡是穩(wěn)定的。兩岸植被較好，水土流失不嚴(yán)重，在雨季河水較渾濁，一般季節(jié)河水清澈，含砂量小，淤積源有限，但為保證有效庫容應(yīng)有排沙設(shè)施。庫區(qū)由砂巖、板巖組成，板巖滲透性差，對抗?jié)B有利，兩岸山體雄厚，不存在向臨近溝谷滲漏問題。水庫回水河道長度約7.5km，在正常高水位下無住戶，耕地少，不存在嚴(yán)重浸沒、淹沒問題。

0.3420.870.6323.150.8924.521.1725.661.4726.651.7527.442.0228.112.3028.722.6229.342.9229.893.2230.383.5130.823.7931.224.0631.584.3331.92畢業(yè)論文第6頁第6頁共56頁圖1-1上壩址處水位～流量關(guān)系曲線畢業(yè)論文第53頁共58頁1.3.2天然建筑材料主要對砂料、粗、細(xì)骨料、塊石料、粘土料進(jìn)行了調(diào)查。砂料、粗細(xì)骨料：距壩軸線上游200m左右有一長250m，寬50m河漫灘可作為砂料。粗細(xì)骨料場，砂以中砂為主，含泥量較低，礫石0.5~4cm占絕大部分，其組成為砂巖、灰?guī)r、片麻巖，儲(chǔ)量估計(jì)有40~50萬方。塊石：左岸壩軸線下游300m?，F(xiàn)公路高程，灰?guī)r裸露，巖石致密，強(qiáng)度高，儲(chǔ)量豐富，且運(yùn)距短。板巖風(fēng)化土：左岸沿公路高程有豐富的板巖風(fēng)化土、殘坡積物等可做土料產(chǎn)地。2施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)施工導(dǎo)流是水利水電樞紐總體設(shè)計(jì)的重要組成部分，是選定樞紐布置，施工程序和施工總進(jìn)度的重要因素，要周密地分析研究水文、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)、樞紐布置及施工條件等資料；要選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，劃分導(dǎo)流時(shí)段，確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量；選擇導(dǎo)流方案及導(dǎo)流建筑物的型式；確定導(dǎo)流建筑物的布置。正確合理的施工導(dǎo)流，可以加快施工進(jìn)度，降低工程造價(jià)。2.1導(dǎo)流建筑物級(jí)別的確定.導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是選擇導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量進(jìn)行施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量是選擇導(dǎo)流方案，設(shè)計(jì)導(dǎo)流建筑物的主要依據(jù)。我國所采用的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是按現(xiàn)行規(guī)范《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》SD7338-89，需根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對象失事后果，使用年限和工程規(guī)模等指標(biāo)，將導(dǎo)流建筑物劃分為3-5級(jí)。具體劃分見下表。表2-1導(dǎo)流建筑物級(jí)別劃分表項(xiàng)目級(jí)別保護(hù)對象失事后果使用年限（年）圍堰工程規(guī)模堰高（m）庫容（億m3）3有特殊要求的1級(jí)永久建筑物淹沒重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通干線或推遲工程總工期及第一臺(tái)（批）機(jī)組發(fā)電，造成重大災(zāi)害和損失＞3＞50＞1.041、2級(jí)永久建筑物淹沒一般城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)，或影響工程總工期及第一臺(tái)（批）機(jī)組發(fā)電而造成較大經(jīng)濟(jì)損失1.5—315—500.1—1.053、4級(jí)永久建筑物淹沒基坑，但對總工期及第一臺(tái)（批）機(jī)組發(fā)電影響不大，經(jīng)濟(jì)損失較?。?.5＜15＜0.1由基本資料可知，柳村水電站位于西藏昌都地區(qū)左貢縣境內(nèi)怒江一級(jí)支流玉曲河上，為無調(diào)節(jié)壩后式小型水電站。電站由攔河壩、泄洪建筑物、引水建筑物及電站廠房組成。取水樞紐為漿砌石重力壩。其中兩側(cè)為非溢流壩，最大壩高22.47m。壩頂軸線長70m，寬3.0m，高程3715.00m。則本電站樞紐工程為4級(jí)建筑物，根據(jù)其保護(hù)對象、工程規(guī)模、失事后果、使用年限，本樞紐導(dǎo)流建筑物為V級(jí)，使用年限小于1.5年，堰高小于15米，庫容小于0.1億m3。本工程廠房處于設(shè)計(jì)洪水位以上，水下工程有攔河壩。本工程擬用草土圍堰，V級(jí)土石圍堰其洪水重現(xiàn)期為5至10年。2.2設(shè)計(jì)流量Q設(shè)的確定本工程廠房處于設(shè)計(jì)洪水位以上，水下工程有攔河壩。本工程擬用土石圍堰，V級(jí)土石圍堰其洪水重現(xiàn)期為5至10年。表2-2導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)劃分表導(dǎo)流建筑物類型導(dǎo)流建筑物級(jí)別345洪水重現(xiàn)期（年）土石50—2020—1010—5混凝土20—1010—55—3根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄炅髁壳闆r，及最近幾年來洪水期情況，其設(shè)計(jì)流量取平水年設(shè)計(jì)代表年徑流量Q=49.36m2.3圍堰堰頂高程以上的超高d土石圍堰堰頂在設(shè)計(jì)洪水靜水位以上應(yīng)有一段超高，其高度應(yīng)當(dāng)避免頂溢流的一切可能性。設(shè)計(jì)洪水位以上的堰頂超高按下式（2-1）確定：（2-1）式中：—土石圍堰在靜水位以上的超高，m;—堰前因風(fēng)吹而使靜水位超出庫水位的壅水高度，m（取0.05m）；—波浪在堰坡上的爬高（按式2-2計(jì)算），m；—波浪以上的安全超高（按表2-3取值，Ⅴ級(jí)圍堰對應(yīng)的取0.5m），m。其安全超高值由標(biāo)準(zhǔn)SDJ12-78及SDJ217-87規(guī)定。Ⅴ級(jí)圍堰對應(yīng)的取0.5m[1]（見下表2-3）。表2-3不過水圍堰堰頂超高下限值（m）圍堰形式圍堰級(jí)別34—5土石圍堰0.70.5混凝土圍堰0.40.3經(jīng)計(jì)算結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)取超高d=1.2米。2.4導(dǎo)流方案施工導(dǎo)流的基本方法，可分為兩類：一類是分段圍堰法，水流通過被束窄的河床、壩體底孔、缺口或明槽等往下游宣泄；另一類是全段圍堰法，水流通過河床外的臨時(shí)或永久隧洞、明渠或河床內(nèi)的涵管等往下游宣泄。若遇導(dǎo)流流量較大，也可采用圍堰過水配合泄流的導(dǎo)流方式。分段圍堰法亦稱分期圍堰法，就是用圍堰將水工建筑物分段分期圍護(hù)起來進(jìn)行施工的方法。分期導(dǎo)流適用于下列情況：=1\*GB3①導(dǎo)流流量大，河床寬，有條件布置縱向圍堰。=2\*GB3②河床中永久建筑物便于布置導(dǎo)流泄水建筑物。=3\*GB3③河床覆蓋層不厚。全段圍堰法導(dǎo)流，就是在河床主體工程的上下游各建一道攔河圍堰，使河水經(jīng)河床以外的臨時(shí)泄水建筑物下泄。主體工程建成或接近建成時(shí)，再將臨時(shí)泄水道封堵。本工程導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為49.36m3/s，流量不大，河床較窄，不利布置縱向圍堰，河床深覆蓋層為40~50m。以上條件都說明不宜采用分段圍堰，但分段圍堰不用在河道旁邊修筑明渠或隧洞，可節(jié)省大量工程量。2.4.1導(dǎo)流方案介紹2.4.1.1采用全段圍堰法方案介紹全段圍堰法采用三種方案。根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)，地形等情況初步擬訂為全段圍堰遂洞導(dǎo)流，具體方案介紹如下：（1）全段圍堰法，粘土斜墻帶水平鋪蓋圍堰，遂洞導(dǎo)流；（2）全段圍堰法，塑料斜墻帶水平鋪蓋圍堰，遂洞導(dǎo)流；（3）全段圍堰法，混凝土心墻圍堰，遂洞導(dǎo)流；2.4.1.2采用分段圍堰法方案介紹本樞紐導(dǎo)流建筑物為V級(jí)，使用年限小于1.5年，堰高小于10米，庫容小于0.1億m3。本工程圍堰洪設(shè)計(jì)流量采用P=50%平水年平均流量49.36m3/s。本電站采用分段圍堰法導(dǎo)流，用二段二期導(dǎo)流。一期圍堰位置的確定須考慮下列因素：=1\*GB3①一期先圍主河槽部分。=2\*GB3②一期工程一般選擇在施工場地開闊、交通方便的一岸。=3\*GB3③一期修建的永久建筑物要布置二期導(dǎo)流泄水建筑物，并有利于樞紐提前受益。=4\*GB3④各期永久建筑物工程量大體平衡。=5\*GB3⑤一期河床束窄系數(shù)K一般為40%～60%?？紤]以上因素確定一期先圍河床左岸，建造電站廠房壩段和一段溢流壩段,河水由右岸束窄的河道通過。二期圍河床右岸，建造非溢流壩段和剩下的溢流壩段，河水由一期預(yù)留的壩體缺口導(dǎo)流。縱向圍堰的布置考慮漿砌石壩段的施工逢進(jìn)行布置。本工程河床左岸布置有電站廠房和沖砂閘，若在二期封堵一期導(dǎo)流預(yù)留缺口時(shí)，封堵到3702m時(shí)，就可利用直徑為2m的一個(gè)沖砂孔泄水，若流量過大，可利用高程位于3704m兩個(gè)直徑為1.6m的發(fā)電洞泄水，加快封堵時(shí)間。根據(jù)以上考慮因素，一期工程擬修建左岸擋水壩段與一段溢流壩段。根據(jù)地形圖,河道較狹窄，有可能布置不下縱向圍堰，所以在一期圍堰施工之前，對右岸河床進(jìn)行開挖,以增大河床過流能力，對右岸河床沿開挖線按1：2坡比進(jìn)行開挖圍堰的示意圖見圖2-1:圖2-1一期圍堰示意圖2.4.2全段圍堰法導(dǎo)流2.4.2.1全段圍堰法，粘土斜墻帶水平鋪蓋圍堰，遂洞導(dǎo)流（1）圍堰尺寸確定考慮到施工交通問題結(jié)合工程的規(guī)模初步確定圍堰的頂寬為五米；上游邊坡為1：2.5，下游邊坡為1：1.5；圍堰斜墻為粘土，上部厚度為1米，下部厚度為1倍的水頭；為防止斜墻表面沖刷、干裂、冰凍以及迎水面裂縫，在斜墻上覆蓋有護(hù)坡，護(hù)坡有堆石護(hù)坡，砌石護(hù)坡等形式，將護(hù)坡厚度選為0.5米下設(shè)0.3米的墊層。當(dāng)斜墻基礎(chǔ)為透水層時(shí)，為了減少滲透流量和滿足基礎(chǔ)防滲穩(wěn)定要求，圍堰前應(yīng)設(shè)鋪蓋，通常對鋪蓋土料的要求同斜墻一樣，水平鋪蓋長度通常為3-4水頭，鋪蓋厚度，一般在一米左右，在與斜墻接頭出，應(yīng)該加厚，一般為3-4米，對斜墻長度這里取4倍水頭，接頭處取三米。斜墻不堰體之間設(shè)置1米反濾層.（2）隧洞設(shè)計(jì)洞軸線長l=331.266m，隧洞進(jìn)口與主河流交角為α=34°，隧洞出口與主河流交角為α=30°，隧洞轉(zhuǎn)彎半徑ρ=100m，隧洞轉(zhuǎn)角θ=35°，進(jìn)口直線段長158.72米，出口直線段長111.46米，曲線段長61.086米，合計(jì)知道洞軸線長l=331.266米，隧洞糙率初步選用n=0.018。隧洞斷面選擇用圓形截面。（3）材料用量及造價(jià)計(jì)算針對此種圍堰的形式,利用上面的基本原理和材料單價(jià),用Mathematic4.1軟件編計(jì)算程序,程序分兩部分，上游圍堰和隧洞的總造價(jià)由第一個(gè)程序完成，下游圍堰造價(jià)的程序單獨(dú)編寫。由運(yùn)行結(jié)果知，其下游圍堰造價(jià)為11.44萬元，而上游圍堰和隧洞的造價(jià)之和最小值，也就是最優(yōu)組合為洞徑為d=4.0m，用洞徑和上下游水位差之間的關(guān)系，和圍堰的安全超高，可以求出上游圍堰的高為6.7m，所以最優(yōu)組合為d=4.0m，hs=表2-4粘土斜墻工程量及造價(jià)表洞徑堆石體方量黏土方量襯砌混凝土隧洞挖方總造價(jià)4.09196.84273.083829.796504.39279.07萬元2.4.2.2全段圍堰法，塑料斜墻帶水平鋪蓋圍堰，遂洞導(dǎo)流（1）圍堰尺寸確定初步確定圍堰的頂寬為五米，圍堰邊坡為1級(jí)坡，壩殼料為風(fēng)化巖石，上游邊坡為1：2.5-1：2.75，下游邊坡為1：1.5-1：1.8。這里選上游邊坡為1：2.5，下游邊坡為1：1.5；塑料斜墻寬度約為1.6mm，寬度為1.4米。護(hù)坡厚度選為0.5米下設(shè)0.3米的墊層；斜墻長度這里取4倍水頭，接頭處取三米；斜墻不堰體之間設(shè)置反濾層，其厚一般為1.0-3.0米，厚度這里取為1.0米。（2）隧洞設(shè)計(jì)遂洞設(shè)計(jì)仍然采用上面參數(shù)，各個(gè)參數(shù)如下：洞軸線長l=331.266m；隧洞進(jìn)口與主河流交角為α=34°；隧洞出口與主河流交角為α=30°；隧洞轉(zhuǎn)彎半徑ρ=100m；隧洞轉(zhuǎn)角θ=35°；進(jìn)口直線段長158.72米；出口直線段長111.46米；曲線段長61.086米；合計(jì)知道洞軸線長l=331.266米，隧洞糙率初步選用n=0.018；圓形截面。（3）材料用量及造價(jià)計(jì)算針對此種圍堰的形式,利用上面的基本原理和材料單價(jià),用Mathematic4.1軟件編的計(jì)算程序,程序仍然分兩部分，上游圍堰和隧洞的總造價(jià)由第一個(gè)程序完成，下游圍堰造價(jià)的程序單獨(dú)編寫。由運(yùn)行結(jié)果知，其下游圍堰造價(jià)為11.44萬元，而上游圍堰和隧洞的造價(jià)之和最小值，也就是最優(yōu)組合為洞徑為d=4.2m，用洞徑和上下游水位差之間的關(guān)系，和圍堰的安全超高，可以求出上游圍堰的高為6.4m。所以最優(yōu)組合為d=4.2m，hs=6.4m表2-5塑料斜墻工程量及造價(jià)表洞徑堆石體方量塑料面積襯砌混凝土隧洞挖方黏土用量總造價(jià)4.2m11675.92m31913.37m23829.79m36504.39m3239萬元2.4.2.3全段圍堰法，混凝土心墻圍堰，遂洞導(dǎo)流（1）圍堰尺寸確定初步確定圍堰的頂寬為五米。圍堰坡度，圍堰邊坡為1級(jí)坡，壩殼料為風(fēng)化巖石，上游邊坡為1：2.0，下游邊坡為1：1.8；混凝土心墻圍堰，頂部厚度取0.5米。斷面為梯形，兩邊坡度相同，坡度為15：1-30：1，取30：1。底部厚度按允許水力梯度取1/6堰高。（2）隧洞設(shè)計(jì)這里遂洞設(shè)計(jì)仍然采用上面參數(shù)，各個(gè)參數(shù)如下：洞軸線長l=331.266m；隧洞進(jìn)口與主河流交角為α=34°；隧洞出口與主河流交角為α=30°；隧洞轉(zhuǎn)彎半徑ρ=100m；隧洞轉(zhuǎn)角θ=35°；進(jìn)口直線段長158.72米；出口直線段長111.46米；曲線段長61.086米；合計(jì)知道洞軸線長l=331.266米，隧洞糙率初步選用n=0.018；圓形截面。（3）材料用量及造價(jià)計(jì)算針對此種圍堰的形式,利用上面的基本原理和材料單價(jià),用Mathematic4.1軟件編的計(jì)算程序,程序仍然分兩部分，上游圍堰和隧洞的總造價(jià)由第一個(gè)程序完成，下游圍堰造價(jià)的程序單獨(dú)編寫。由運(yùn)行結(jié)果知，其下游圍堰造價(jià)為11.44萬元，而上游圍堰和隧洞的造價(jià)之和最小值，也就是最優(yōu)組合為洞徑為d=4.2m，用洞徑和上下游水位差之間的關(guān)系，和圍堰的安全超高，可以求出上游圍堰的高為6.4m。所以最優(yōu)組合為d=4.2m，hs=6.4m由運(yùn)行結(jié)果知，其下游圍堰造價(jià)為11.4642萬元，而上游圍堰和隧洞的造價(jià)之和最小值，也就是最優(yōu)組合為洞徑為d=4.0m，用洞徑和上下游水位差之間的關(guān)系，和圍堰的安全超高，可以求出上游圍堰的高為6.9m。所以最優(yōu)組合為d=3.8m，hs=6.9m。表2-6混凝土心墻工程量及造價(jià)表洞徑堆石體方量心墻混凝土襯砌混凝土隧洞挖方總造價(jià)4.0m11675.92m31913.373m23663.27m35994.45m3249.1萬元綜合上述3種方案進(jìn)行比較，采用塑料斜墻帶水平鋪蓋圍堰，遂洞導(dǎo)流的全段圍堰方式.其總造價(jià)為239萬元。2.4.3分段圍堰法導(dǎo)流2.4.3.1分段圍堰法導(dǎo)流計(jì)算（1）一期導(dǎo)流建筑物的水力計(jì)算因縱向長度大于100米，查規(guī)范可以采用明渠均勻流進(jìn)行計(jì)算。由工程已知資料，表2—14上壩址～流量關(guān)系成果表中數(shù)據(jù)計(jì)算出：河道粗糙系數(shù)n=0.04底坡i=0.004渠均勻流計(jì)算公式：（2-2）式中：Q—設(shè)計(jì)流量（m3/s）n—河道粗糙系數(shù)(取0.04)A—過水?dāng)嗝婷娣e（m2）R—水力半徑（m）；R=（X—濕周）通過試算，假設(shè)一圍堰高度H，計(jì)算出水深h，通過h計(jì)算得過水?dāng)嗝婷娣eA和水力半徑R，代入明渠均勻流公式得Q值，當(dāng)Q值與設(shè)計(jì)流量49.36m3/s接近時(shí)的H值即為實(shí)際圍堰的高度。（2）二期導(dǎo)流建筑物的水力計(jì)算二期利用一期預(yù)留缺口進(jìn)行梳齒導(dǎo)流，擬設(shè)兩個(gè)缺口n=2。二期導(dǎo)流最重要的是計(jì)算出梳齒上的水頭H0，由H0+d（超高）計(jì)算出二期上游圍堰的高度，利用實(shí)用堰流計(jì)算公式計(jì)算（式2-13）：（2-3）式中：[4]—堰流側(cè)收縮系數(shù)，（按下式2-14計(jì)算）；—淹沒系數(shù)，（二期導(dǎo)流為非淹沒出流，取1.0）；m—流量系數(shù)；B—斷面寬度，m；H0—堰頂水頭，m。=（2-4）式中：—中孔側(cè)收縮系數(shù)[4]；—邊孔側(cè)收縮系數(shù)[4]；n—梳齒孔數(shù)，n取兩孔。以上兩個(gè)公式必須進(jìn)行試算，才能計(jì)算出堰頂水頭H0。2.4.3.2分段圍堰法方案：方案1：采用土石圍堰查設(shè)計(jì)規(guī)范手冊，土石圍堰坡率取1：2，按上述方法進(jìn)行計(jì)算得：一期上游圍堰高度為5.2m,下游圍堰高度為2.32m,但是二期縱向圍堰在布置時(shí)上游段橫斷面太大，將會(huì)把壩體缺口堵住，是缺口不能過水，所以此方案不可行。方案2：采用鋼板樁圍堰結(jié)合河床地質(zhì)情況及施工要求采用鋼板樁圍堰既可以滿足布置要求又能剩去防滲設(shè)計(jì)，但是因電站地處西藏昌都地區(qū)左貢縣境內(nèi)怒江一級(jí)支流玉曲河上，距離城市較遠(yuǎn)，鋼板樁的取材很難，考慮即便花很大代價(jià)運(yùn)得鋼板樁，其重復(fù)利用的可能也很低，固其會(huì)導(dǎo)致工程造價(jià)相當(dāng)高?？紤]經(jīng)濟(jì)原因，所以此方案也不可行。方案3：采用草土圍堰 按草土圍堰進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算過程見計(jì)算書。得：一期上游橫向圍堰高度為4+1.2=5.2m（如圖2-2所示）；圖2-2一期上游橫向圍堰剖面圖（單位：m）1—草土袋堰體，2—土工布防滲一期下游橫向圍堰高度為1.12+1.2=2.32m（如圖2-3所示）；圖圖2-3一期下游橫向圍堰剖面圖（單位：m）1—草土袋堰體，2—土工布防滲一期縱向圍堰高4+1.2=5.2m（如圖2-4所示）；圖2-4一期縱向圍堰剖面圖（單位：m）1—草土袋堰體，2—土工布防滲按設(shè)計(jì)流量，即Q=49.36m3/s計(jì)算，二期采用梳齒導(dǎo)流，設(shè)兩孔，孔口寬b=5m，壩基到缺口的距離P1=5m，梳齒間距t=3m，梳齒到邊界的距離Δb=2m(如圖2-8所示)。圖2-8二期缺口布置圖（單位：m）1—溢流壩段，2—沖砂閘混凝土導(dǎo)墻，3—壩體缺口經(jīng)試算，缺口上水頭高度H0=2.3m則二期上游圍堰高為（按下式2-15計(jì)算）:H=P1+H0+d（2-5）式中：d—圍堰超高（前面已計(jì)算，d=1.2m），m；P1—壩基到缺口的距離，m；H0—缺口上水頭高度，m。則上游圍堰高為H=2.3+2+1.2=5.5m下游圍堰高為:H=Hd+d=2.32m二期上游橫向圍堰高度為4.3+1.2=5.5m（如圖2-5所示）；圖2-5一期上游橫向圍堰剖面圖（單位：m）1—草土袋堰體，2—土工布防滲二期下游橫向圍堰高度為1.12+1.2=2.32m（如圖2-6所示）；圖2-6一期上游橫向圍堰剖面圖（單位：m）1—草土袋堰體，2—土工布防滲二期縱向圍堰高4.3+1.2=5.5m（如圖2-7所示）。圖2-7二期縱向圍堰剖面圖（單位：m）1—草土袋堰體，2—土工布防滲2.5總費(fèi)用采用過水圍堰，必然在汛期時(shí)無法施工，并且基坑的在汛期淹沒，按2個(gè)月不施工計(jì)算其帶來的損失及各分段圍堰的費(fèi)用見表2-7及表2-8：表2-7過水圍堰汛期損失費(fèi)用表采用過水圍堰汛期損失費(fèi)序號(hào)項(xiàng)目損失費(fèi)用總計(jì)（萬元）1基坑清理50萬元1102人.機(jī)器損失費(fèi)30萬元3搶險(xiǎn)損失費(fèi)30萬元表2-8分段圍堰法圍堰費(fèi)用表分段圍堰法圍堰費(fèi)用一覽表序號(hào)項(xiàng)目工程量合計(jì)工程量單價(jià)費(fèi)用(萬元)1一期圍堰上游圍堰1492.46259.9511408.4965元/m374.1552下游圍堰731.7665元/m33縱向圍堰4035.7965元/m34二期圍堰上游圍堰2150.55148.5465元/m35下游圍堰308.565元/m36縱向圍堰2698.5465元/m37一期土工布上游292.251910.093759.6225元/m29.48下游253.80425元/m29縱向1364.0425元/m210一期土工布上游403.881849.5325元/m211下游10725元/m212縱向1338.6525元/m2綜上所述，分段圍堰法導(dǎo)流總費(fèi)用（人民幣）：83.555萬元+110萬元=193.555萬元。2.6方案比較從經(jīng)濟(jì)上來比較，使用分段圍堰法導(dǎo)流的費(fèi)用是193.555萬元，使用全段圍堰法導(dǎo)流的費(fèi)用是239萬元，全段圍堰法的導(dǎo)流費(fèi)用高于分段圍堰法，高出約45萬元，并且采用合理的施工進(jìn)度可以降低分段圍堰法在汛期的損失費(fèi)用。從施工難易程度上來說，分段圍堰法施工比較簡單，而全段還要考慮隧洞的開挖，隧洞是造價(jià)比較昂貴和施工比較復(fù)雜的建筑物，本工程兩岸地形陡峻，隧洞開挖困難；并且隧洞的泄流能力有限，汛期洪水宣泄常需另找出路。另外，全段圍堰法采用塑性黏土心墻的土石不過水圍堰，圍堰工程規(guī)模比較大。而使用分段圍堰法，圍堰較低且圍堰結(jié)構(gòu)簡單，施工簡易，并且不需要大型機(jī)械的施工。綜上所述，本工程采用分段圍堰法導(dǎo)流。2.7施工導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)本樞紐導(dǎo)流建筑物為V級(jí)，使用年限小于1.5年，堰高小于15米，庫容小于0.1億m3。本工程圍堰洪設(shè)計(jì)流量采用P=50%平水年平均流量49.36m3/s本電站采用分段圍堰法導(dǎo)流，用二段二期導(dǎo)流，一期先圍河床左岸，建造電站廠房壩段和一段溢流壩段，,河水由右岸束窄的河道通過。二期圍河床右岸，建造非溢流壩段和剩下的溢流壩段，河水由一期預(yù)留的壩體缺口導(dǎo)流。2.7.1一期導(dǎo)流建筑物布置本工程采用草土袋圍堰，一期圍堰位置的確定須考慮下列因素：=1\*GB3①一期先圍主河槽部分。=2\*GB3②一期工程一般選擇在施工場地開闊、交通方便的一岸。=3\*GB3③一期修建的永久建筑物要布置二期導(dǎo)流泄水建筑物，并有利于樞紐提前受益。=4\*GB3④各期永久建筑物工程量大體平衡。=5\*GB3⑤一期河床束窄系數(shù)K一般為40%～60%。（2-6）式中—一期圍堰和基坑占據(jù)斷面面積，m2；—原河床過水?dāng)嗝婷娣e，m2。本工程河床左岸布置有電站廠房和沖砂閘，若在二期封堵一期導(dǎo)流預(yù)留缺口時(shí)，封堵到3702m時(shí)，就可利用直徑為2m的一個(gè)沖砂孔泄水，若流量過大，可利用高程位于3704m兩個(gè)直徑為1.6m的發(fā)電洞泄水，加快封堵時(shí)間。根據(jù)以上考慮因素，一期工程擬修建左岸擋水壩段與一段溢流壩段。根據(jù)地形圖,河道較狹窄，有可能布置不下縱向圍堰，所以在一期圍堰施工之前，對右岸河床進(jìn)行開挖,以增大河床過流能力，對右岸河床沿開挖線按1：2坡比進(jìn)行開挖圍堰的示意圖如下:(見圖2-9)圖2-9一期圍堰示意圖圍堰的平面布置主要包括圍堰外形輪廓布置和確定堰內(nèi)基坑范圍兩個(gè)問題。外形輪廓不僅與導(dǎo)流泄水建筑物的布置有關(guān)，而且取決于圍堰種類、地質(zhì)條件以及對防沖措施的考慮。通常基坑坡趾距離主體工程的距離，不應(yīng)小于20～30m，以便布置排水設(shè)施、交通運(yùn)輸?shù)缆?、堆放材料和模板等，[2]鑒于本工程量小，基坑于主體工程的距離選用15m。當(dāng)縱向圍堰不作為永久建筑物的一部分時(shí)，基坑坡腳距離主體工程輪廓的距離，一般不小于2.0m，以便布置排水和堆放模板，如無須此要求，只須留0.4~0.6m。本工程縱向圍堰不作為主體工程的一部分，應(yīng)取2m。[1]但本工程河道較窄，且工程規(guī)模較小，若取2m，可能影響右岸的過流能力，由此考慮取基坑坡腳距離主體工程輪廓的距離取0.5m（見圖2-12）。圖2-10一期圍堰布置圖（單位：m）(a)橫向圍堰布置圖(b)縱向圍堰布置圖1—主體工程；2—橫向圍堰；3—基坑；4—縱向圍堰；5—原河床線因?yàn)榇藝邿o行車要求，本工程堰高應(yīng)介于6～10m之間，堰寬取3m，[1]上下游橫向圍堰采用坡度1：1，縱向圍堰坡度采用1：0.5。一期圍堰平面布置見附圖1（A1圖紙）。2.7.2二期導(dǎo)流建筑物布置一期工程完工后，拆除一期圍堰，修建二期圍堰，在二期基坑內(nèi)建造非溢流壩段和剩下的溢流壩段。在一期修建時(shí)，一期溢流壩段預(yù)留缺口，二期則利用一期預(yù)留缺口進(jìn)行梳齒導(dǎo)流，河水從缺口中泄流。擬設(shè)梳齒為兩孔，孔口寬度為5m。根據(jù)一期的圍堰布置，二期上下游圍堰距基坑的距離為15m，二期縱向圍堰圍堰距基坑的距離為0.5m。[1]二期圍堰平面布置見附圖2（A1圖紙）。二期壩體缺口封堵其施工方法是先關(guān)閉一號(hào)缺口的閘門，進(jìn)行加高，一次上升高度為4m，2號(hào)缺口進(jìn)行泄水；然后關(guān)閉2號(hào)缺口的閘門，進(jìn)行加高，一次上升的高度同樣是4m。壩體缺口底高程是3694m，等封堵到3702m時(shí)，可利用左岸的沖砂洞進(jìn)行泄流，這樣壩體的封堵速度就可以加快。按照這樣的施工程序進(jìn)行漸次加高，直到壩頂。砌筑到壩頂后，把閘門關(guān)閉，進(jìn)行混凝土溢流面的施工，直到混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求開啟閘門進(jìn)行泄水。2.8圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圍堰作為臨時(shí)性建筑，除了應(yīng)滿足一般擋水建筑物的基本要求外，選擇型式時(shí)還應(yīng)與實(shí)際情況相結(jié)合考慮。本工程為小工程，河道較窄，又采用分期圍堰導(dǎo)流，為了能使縱向圍堰布置下，采用邊坡比小的草土袋圍堰，土工布防滲。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，防滲性能好；就地取材，采用人工填筑；便于快速施工，又易于拆除。2.8.1一期圍堰結(jié)構(gòu)型式（1）一期上游圍堰：堰頂寬3m,上下游邊坡采用1：1，高為5.2m，圍堰材料采用草土袋圍堰，土工布防滲，土工布埋在地下1m。堰頂高程3700.4m，見圖2-11（a）。（2）一期下游圍堰：堰頂寬3m,上下游邊坡采用1：1，高為2.32m，土工布防滲，土工布埋在地下1m。圍堰材料采用草土袋圍堰，見下圖2，堰頂高程3697.1m，見圖2-11（b）。圖2-11一期橫向圍堰剖面圖（單位：m）（a）一期上游圍堰剖面圖（b）一期下游圍堰剖面圖1—草土袋堰體，2—土工布防滲（3）一期縱向圍堰：上游與上游橫向圍堰相接，下游與下游橫向圍堰相接，高程取上下游橫向圍堰高程。邊坡采用1：0.5，土工布防滲，土工布埋在地下1m。圍堰材料采用草土袋圍堰，堰寬3m,(見下圖2-12)圖2-12一期縱向圍堰剖面圖（單位：m）1—草土袋堰體，2—土工布防滲2.8.2二期圍堰結(jié)構(gòu)型式（1）二期上游圍堰：堰頂寬3m,上下游邊坡采用1：1，高為5.5m，圍堰材料采用草土袋圍堰，土工布埋在地下1m。見圖2-13（a），堰頂高程3699.7m（2）二期下游圍堰：堰頂寬3m,上下游邊坡采用1：1，高為2.32m，圍堰材料采用草土袋圍堰，土工布防滲，土工布埋在地下1m。見下圖2-13（b）。圖2-13二期橫向圍堰剖面圖（單位：m）（a）二期上游圍堰剖面圖（b）二期下游圍堰剖面圖1—草土袋堰體，2—土工布防滲（3）二期縱向圍堰：上游與上游橫向圍堰相接，下游與下游橫向圍堰相接，高程取上下游橫向圍，邊坡取1：0.5，堰頂寬為3m，圍堰材料采用草土袋圍堰，土工布防滲，土工布埋在地下1m。(見圖2-14)圖2-14一期縱向圍堰剖面圖（單位：m）1—草土袋堰體，2—土工布防滲2.9圍堰的穩(wěn)定分析本工程圍堰形式為草土袋圍堰，沿坡埋有土工布防滲，不用考慮土體因?yàn)闈B流而產(chǎn)生的邊坡失穩(wěn)問題，這里只對圍堰進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析。自重，按式2-7計(jì)算（取一米單寬作為計(jì)算單元）。G上=Vr砂（2-7）V單=S上L（2-8）式中：S上1—上游圍堰的橫斷面面積（取42.64m2），m2；L—圍堰的單寬（取1m），m；V單—圍堰的在單寬內(nèi)的體積，m3；r砂—袋裝砂土的容重（取16KN/m3），KN/m3；G上—圍堰的單位重量，KN。（2）靜水壓力，按式2-9計(jì)算：[6]P上1=r水H2（2-9）式中：P上1—一期上游圍堰所受的靜水壓力，KN；r水—水的容重，（取9.8KN/m3），KN/m3；H—作用于圍堰上的水頭（一期為4m（3）在堰體斜邊上的水重，按式2-10計(jì)算：W上=r水V（2-10）式中：W上1—作用在堰體斜邊上的水重，KN；V—作用在堰體斜邊上水的單寬體積，V3；r水—同上。（4）作用在堰體的揚(yáng)壓力：因?yàn)閲呋觾?nèi)沒有水，所以不考慮浮托力的影響，只用考慮圍堰下的滲透壓力。查《水工建筑物》P46采用下面4-5、4-6兩式計(jì)算，p滲=r水H（2-11）U上=p滲S（2-12）式中：p滲—作用于圍堰下的滲透壓力，Pa；U上—作用于圍堰下的揚(yáng)壓力，KN；H—作用于圍堰上的水頭（一期為4m則圍堰的受力圖(見圖2-15)：圖2-15圍堰的受力圖（5）利用抗滑穩(wěn)定中的抗剪強(qiáng)度公式進(jìn)行校核，按下式進(jìn)行計(jì)算：[8]（2-13）式中：∑W—接觸面以上的總鉛直力，KN；∑P—接觸面以上的總水平力，KN；U—作用在接觸面以上的揚(yáng)壓力，KN；f—接觸面間的摩擦系數(shù)，取0.4一期和二期圍堰的抗滑穩(wěn)定計(jì)算列表如下：表2-9圍堰抗滑穩(wěn)定計(jì)算表序

號(hào)項(xiàng)目自重G

(KN)靜水壓力P

(KN)堰體斜邊上水重W(KN)揚(yáng)壓力U

(KN)抗滑穩(wěn)定系數(shù)Ks1一

期

圍

堰上游圍堰682.2478.478.4262.642.542下游圍堰197.486.156.1541.9310.53縱向

圍堰上游段465.9278.439.2160.721.764下游段154.426.153.0729.28.345二

期

圍

堰上游圍堰74890.690.6294.982.46下游圍堰197.486.156.1541.9310.57縱向

圍堰上游段50690.645.3179.11.648下游段231.446.153.074511.12由上表可以看出，一期和二期各段圍堰的抗滑穩(wěn)定系數(shù)Ks>1.3，所以圍堰滿足穩(wěn)定求。故分段圍堰法方案可行，工程采用分段圍堰法施工。3專題設(shè)計(jì)：主體工程施工漿砌石壩的分類：分為漿砌石重力壩、漿砌石拱壩和漿砌石支墩壩漿砌石重力壩又分為實(shí)體重力壩、硬殼壩、填碴壩和空腹重力壩。本工程壩體類型為漿砌石硬殼重力壩，硬殼重力壩主要由硬殼和壩內(nèi)填料兩部分組成，利用干砌石、堆石來代替實(shí)體重力壩內(nèi)低應(yīng)力部位的漿砌石壩體，外包混凝土或鋼筋混凝土的硬殼。壩身主要用石料漿砌而成的壩。為了防止?jié)B水，在迎水面設(shè)有防滲面板、防滲墻。漿砌石壩的優(yōu)點(diǎn)是：①就地取材、節(jié)約鋼材、木材、水泥；②壩頂可以泄流；③施工期允許壩體過水；④施工操作技術(shù)易于掌握，施工期安排較靈活。因此，柳村電站壩體施工的主要工程為混凝土工程施工。3.1柳村電站混凝土概述柳村電站樞紐為漿砌石硬殼壩，工程計(jì)劃2006年8月做施工準(zhǔn)備，9月正式開工，2008年9月底竣工發(fā)電，施工期兩年零一個(gè)月。由于天氣等不確定性因素，每月按25天計(jì)算，一天一班，一班為8小時(shí)工作制進(jìn)行施工安排。其中混凝土施工主要在電站廠房壩段、溢流面、上游面板及下游消能池等部位表3-1柳村電站混凝土方量表部位方量（）歷時(shí)（月）施工歷時(shí)（年月）強(qiáng)度（/月）一期防滲帷幕5660.506.12.1-06.12.151132防滲墻5500.506.12.15-06.12.311100廠房下部混凝土900107.4.15-07.5.15900廠房上部混凝土730107.6.15-07.7.15730一期溢流壩段混凝土底板3300107.2.15-07.3.153300混凝土溢流面2400207.9.1-07.10.301200混凝土面板1000207.6.15-07.8.15500二期防滲帷幕566107.11.1-07.11.30566防滲墻550107.11.1-07.11.30550二期溢流壩段混凝土底板17003.807.11.20-08.3.15448混凝土溢流面1100208.5.15-08.7.15550混凝土面板500308.2.15-08.5.15184二期非溢流壩段混凝土底板45003.807.11.20-08.2.151184壩頂公路1730.508.6.1-08.6.15346表3-2混凝土施工強(qiáng)度曲線由上述表可知柳村電站混凝土總方量為14673.混凝土施工月最大強(qiáng)度為：3300/月.砼拌和站：每個(gè)管理區(qū)各設(shè)置一處0.8m3出料的拌和機(jī)，查《水利建筑工程概算定額》100m3所需攪拌機(jī)9.07臺(tái)時(shí).故2臺(tái)拌和機(jī)即可滿足工程混凝土量需求.其他零星混凝土工程可采用流動(dòng)拌和站，布置0.8m3攪拌機(jī)一臺(tái)。3.2混凝土原材料及配合比3.2.1水泥優(yōu)先選用水化熱較低，收縮性較小的品種。柳村電站所需混凝土為C10，C15，C25混凝土，建議采用325和425標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥或其他優(yōu)質(zhì)水泥，也可以先用較好的礦渣水泥。3.2.2骨料砂料、粗細(xì)骨料：距壩軸線上游200m左右有一長250m，寬50m河漫灘作為砂料粗細(xì)骨料場。左岸壩軸線下游300m有塊石料場。左岸沿公路高程有豐富的板巖風(fēng)化土、殘坡積物等可做土料產(chǎn)地。石料的吸水率應(yīng)不大于2.0%，含泥量應(yīng)不大于1.0%，根據(jù)工程施工特點(diǎn)壩左右岸各布置一個(gè)骨料加工廠。3.2.3水和外加劑用于混凝土拌和的水必須新鮮、潔凈、不能有任何腐蝕性,凡符合飲用標(biāo)準(zhǔn)均可?；炷潦┕ぶ袘?yīng)盡量減少單位用水量和水泥用量，因此必須采用高效減水劑和引水劑，為了減少混凝土收縮應(yīng)選用具有補(bǔ)償作用的膨脹性外加劑，為了施工方便，可使用減水，引氣，膨脹三復(fù)合外加劑。建議采用新型WHDF增強(qiáng)密實(shí)劑。該外加劑通過改變混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化水泥石及骨料界面結(jié)構(gòu)，提高膠孔比，從而使混凝土的力學(xué)性能，抗?jié)B性及耐久性等到明顯的改善。3.2.4混凝土配合比為了保證模板順利滑升，要求混凝土拌和料的凝結(jié)時(shí)問合適；要便于滑槽輸送，且在輸送過程中不離折、不分離；入倉后要易于振搗；出模后要不泌水、不下塌、不被拉裂；同時(shí)還要滿足抗?jié)B、抗凍和防裂等性能要求。因此，面板溉凝士的配合比必須根據(jù)原材料性能，通過室內(nèi)試驗(yàn)，并通過現(xiàn)場復(fù)核最后確定。3.2.4.1水灰比水灰比是控制混凝土抗?jié)B性和耐久性的主要指標(biāo)，混凝土的水灰比在O．4～0．75之間。就不同部位采用合適的水灰比和用水，采用優(yōu)質(zhì)外加劑和摻合料，減少水化熱上升和收縮變形?；炷了冶劝慈缦陆?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：對碎石混凝土：對卵石混凝土：式中：W/C——水灰比；Ｒ——水泥28天抗壓強(qiáng)度實(shí)測值（數(shù)值等于或略大于水泥的強(qiáng)度等級(jí)），MPa；C配制——試配混凝土強(qiáng)度等級(jí)，MPa。為保證混凝土的耐久性，以上計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足下表所列的最大水灰比和最小水泥用量的要求。如果水灰比太大則應(yīng)減小水泥強(qiáng)度等級(jí)。如水泥用量太少，也應(yīng)減少水泥強(qiáng)度等級(jí)，使符合下表的要求。表3-3水灰比和最小水泥用量表混凝土所處的環(huán)境條件最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）無筋混凝土鋼筋混凝土無筋混凝土鋼筋混凝土不受雨雪影響的干燥環(huán)境不規(guī)定0.65200260無凍害的潮濕環(huán)境0.70.60225280有凍害的潮濕環(huán)境0.550.55250280有凍害和有除冰劑的潮濕環(huán)境0.500.50300300注：①表中的最小水泥用量，僅適用于機(jī)械振搗的混凝土，如用人工搗實(shí)時(shí)，應(yīng)增加25kg/m3；②嚴(yán)寒地區(qū)指最寒冷月份里的月平均溫度低于-150C者，寒冷地區(qū)則為處于-50～+3.2.4.2坍落度混凝土的坍落度應(yīng)根據(jù)混凝土的運(yùn)輸、澆筑方式和氣溫條什等確定。當(dāng)采用溜槽輸送混凝±時(shí)，倉面坍落度宜為3～7cm。坍落度過高將導(dǎo)致混凝土流淌和下塌，坍落度太低則影響溜槽輸送3.3混凝土的運(yùn)輸根據(jù)施工總進(jìn)度知混凝土施工強(qiáng)度最大為月平均澆筑3300m查《水利建筑工程概算定額》本工程主要運(yùn)輸設(shè)備采用8t自卸汽車。運(yùn)距1km,每拉100m需要12.05臺(tái)時(shí).經(jīng)計(jì)算運(yùn)輸自卸汽車需要臺(tái)數(shù)為2.1臺(tái)，所以需要8t自卸汽車3臺(tái)運(yùn)輸混凝土即可滿足工程施工要求.采用自卸汽車運(yùn)輸混凝土，經(jīng)過一定距離的運(yùn)輸后，混凝土內(nèi)的水泥砂漿會(huì)逐漸上浮，骨料逐漸下沉，混凝土漿液集中在混凝土表面（有時(shí)還會(huì)造成混凝土泌水），形成混凝土內(nèi)砂漿不均勻或砂漿與骨料初步分離的現(xiàn)象。同時(shí)為了滿足夏季、冬季的施工要求采取如下措施：1、控制運(yùn)輸車輛的行駛速度，加強(qiáng)路面的維護(hù)，減小自卸汽車在行駛過程中的振動(dòng)，以減少運(yùn)輸過程混凝土泌漿（泌水）；2、優(yōu)化混凝土施工配合比，盡量采用低坍落度；3、在運(yùn)輸車輛車廂上采取隔熱遮陽、保溫設(shè)施；4、保證運(yùn)輸車輛車廂隨時(shí)都是干凈的和密封的；3.4混凝土澆筑3.4.1施工準(zhǔn)備任何部位混凝土開始澆筑前8h（隱蔽工程為12h），必須在自檢合格的基礎(chǔ)上通知監(jiān)理工程師對待澆筑部位進(jìn)行倉面綜合檢查，檢查內(nèi)容包括：地基處理、已澆混凝土面的清理以及模板、鋼筋、灌漿系統(tǒng)、預(yù)埋件、止水、觀測儀器等設(shè)施的埋設(shè)和安裝等，經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行混凝土澆筑混凝土澆筑由倉面準(zhǔn)備、混凝土入倉、鋪筑、平倉、振搗等工序組成，各施工工序根據(jù)澆筑倉位及施工手段的不同而又有其各自不同的施工方式、方法，因此應(yīng)根據(jù)施工面的實(shí)際情況合理選擇混凝土澆筑施工方法。根據(jù)當(dāng)天的施工天氣、施工環(huán)境，在無惡劣天氣適宜施工的情況下，澆筑設(shè)備、車輛、人員就位后，具備澆筑條件時(shí)，由廠隊(duì)技術(shù)主管通知調(diào)度室，調(diào)度室再通知實(shí)驗(yàn)室、拌合站，進(jìn)行混凝土的拌制生產(chǎn)。3.4.2混凝土的入倉方式本工程混凝土的入倉方式有：溜槽入倉、反鏟入倉、人工入倉。根據(jù)倉面情況及施工安排合理選用入倉方式，以保證澆筑強(qiáng)度。（1）溜槽入倉主要是利用現(xiàn)場有利地形，利用卸料點(diǎn)與澆筑倉位的高差，采用溜槽分料、布料，溜筒緩降方式進(jìn)行混凝土施工的一種入倉方式。該方式工藝比較陳舊，但是運(yùn)用比較廣泛，適用于條件比較好、小倉面施工，對混凝土的和易性要求高，施工時(shí)注意溜槽的坡度，既要下料通暢，又要避免骨料分離。（2）反鏟入倉具有機(jī)動(dòng)靈活、工效高、費(fèi)用低等特點(diǎn)，適用于倉面較大、少筋或無筋的情況。關(guān)鍵是做好反鏟、自卸汽車的清潔保護(hù)工作。3.4.3混凝土的鋪筑目前混凝土的鋪筑主要采用平層鋪筑（平鋪法）和梯形鋪筑（臺(tái)階法）兩種方式。不管采用何種入倉方式，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在混凝土下料之前，首先在施工縫面上，均勻鋪設(shè)一層厚2～3cm的水泥砂漿，每次鋪設(shè)砂漿的面積與澆筑強(qiáng)度相適應(yīng)，以鋪設(shè)砂漿后30min內(nèi)被混凝土覆蓋。平鋪法施工具有層次分明，不易漏振的特點(diǎn)。適用于面積較小，澆筑強(qiáng)度不高的倉面。應(yīng)根據(jù)混凝土的入倉強(qiáng)度、倉面面積、鋪筑層厚允許間隔時(shí)間、平倉振搗能力及混凝土和易性等特點(diǎn)予以確定，當(dāng)采厚度，一般情況下，鋪筑厚為30~50cm，不應(yīng)超過下表3-2的規(guī)定。表3-4混凝土澆筑層允許最大厚度（mm）搗實(shí)方法和振搗器類別允許最大厚度(mm)插入式振搗器振搗器頭長度的1.25倍表面式在無筋或少筋結(jié)構(gòu)中250在鋼筋密集或雙層鋼筋結(jié)構(gòu)中150附著式外掛300當(dāng)澆筑倉面面積較大，混凝土拌和運(yùn)輸入倉等生產(chǎn)能力相對較低，平鋪法施工無法滿足鋪筑層間允許間隔時(shí)間時(shí)，可采用臺(tái)階法鋪筑。臺(tái)階法施工可使新澆混凝土較快的被下一罐混凝土覆蓋，從而使?jié)仓用媾c大氣接觸面積較小，接觸時(shí)間較短，因此對防止夏季預(yù)冷混凝土熱量倒灌有利。采用臺(tái)階法澆筑時(shí)，嚴(yán)格按照施工措施的分層厚度、臺(tái)階寬度等技術(shù)要求執(zhí)行，臺(tái)階層次分明，臺(tái)階寬度適中。在現(xiàn)在施工的廠房大體積倉面施工中，一般按臺(tái)階寬度控制在2～3m，臺(tái)階高度一般為0.3～0.5m。對于抗沖耐磨混凝土部位的施工，可采用下述兩種下料方法之一：（1）混凝土澆筑過程中，分區(qū)位置采用臨時(shí)擋板分隔，抗沖耐磨混凝土先入倉，低標(biāo)號(hào)混凝土后入倉，平倉后再取出臨時(shí)擋板，先振搗抗沖耐磨混凝土，后振搗低標(biāo)號(hào)混凝土。圖3-1采用臨時(shí)擋板施工方法圖（2）不采用臨時(shí)擋板，抗沖耐磨混凝土先入倉，與低標(biāo)號(hào)混凝土接合面形成斜坡，保證其上口寬度滿足要求，后入倉低標(biāo)號(hào)混凝土后入倉，先振搗抗沖耐磨混凝土，后振搗低標(biāo)號(hào)混凝土。如圖所示：圖3-2不采用臨時(shí)擋板施工方法示意圖混凝土澆筑應(yīng)保持連續(xù)性，澆筑混凝土允許間隙應(yīng)按試驗(yàn)確定，若超過允許間歇時(shí)間，則應(yīng)按施工縫處理。除經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)外，兩相鄰塊澆筑間歇時(shí)間不得小于72h。且嚴(yán)格控制入倉混凝土的質(zhì)量，不合格的混凝土嚴(yán)禁入倉，已入倉的不合格混凝土必須予以清除，并按有關(guān)規(guī)定棄置在指定地點(diǎn)；嚴(yán)禁在倉內(nèi)加水。如發(fā)現(xiàn)混凝土和易性較差，應(yīng)采取加強(qiáng)振搗等措施，以保證質(zhì)量。3.4.4混凝土的平倉平倉的目的就是使?jié)仓}面平整、鋪層厚薄均勻，以防漏振，并對一些不宜直接下料沖擊的部位進(jìn)行保護(hù)性平倉。平倉方式和平倉質(zhì)量對混凝土澆筑質(zhì)量和澆筑強(qiáng)度影響很大，平倉工作應(yīng)與下料相結(jié)合，合理控制下料點(diǎn)、下料位置，盡量減少平倉工作量和骨料分離帶來的處理難度。平倉方式主要采用人工平倉、振搗器平倉方式。（1）人工平倉：勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，一般只作為其它平倉方式的補(bǔ)充，或用于特殊部位的平倉以及處理分離骨料；（2）振搗器平倉：主要利用振搗器使混凝土液化鋪平，主要用于倉面狹窄、鋼筋密集及靠近模板等不便采用機(jī)械或無條件采用機(jī)械平倉的部位，是本工程主要采用的平倉方式；3.4.5混凝土的振搗混凝土澆灌到模板中后，由于骨料間的摩阻力和水泥漿的粘結(jié)作用，使混凝土不能自動(dòng)充滿模板，造成混凝土內(nèi)部存在很多孔隙，達(dá)不到要求的密實(shí)度，影響混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性，所以必須振搗密實(shí)?；炷翐v實(shí)的方法有：人工搗實(shí)和機(jī)械搗實(shí)，人工搗實(shí)主要使用于實(shí)驗(yàn)室，施工現(xiàn)場主要使用機(jī)械搗實(shí)，借助于振搗器進(jìn)行振搗作業(yè)。振搗器的振搗原理：混凝土振搗機(jī)械振動(dòng)時(shí)，將具有一定頻率和振幅的振動(dòng)力傳給混凝土，使混凝土發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)，新澆筑的混凝土在振動(dòng)力作用下，顆粒之間的粘著力和摩阻力大大減小，流動(dòng)性增加。振搗時(shí)粗骨料在重力作用下下沉，水泥漿均勻分布充填骨料空隙，氣泡逸出，孔隙減小，游離水分被擠壓上升，使原來松散堆積的混凝土充滿模型，提高密實(shí)度。振動(dòng)停止，混凝土重新恢復(fù)凝聚狀態(tài)，逐漸凝結(jié)硬化。根據(jù)混凝土的標(biāo)號(hào)特性、澆筑強(qiáng)度、入倉方式、設(shè)計(jì)要求，合理選用振搗設(shè)備型號(hào)、數(shù)量。混凝土振搗設(shè)備按其傳遞振動(dòng)的方式分為：內(nèi)部振搗器、表面振搗器、附著式振搗器和振動(dòng)臺(tái)。目前工地主要使用的是內(nèi)部振搗器和表面振搗器，表面振搗器適用于底板過流面的施工，一般與抹面機(jī)配合使用；內(nèi)部振搗器俗稱插入式振搗器，多用于振搗現(xiàn)澆基礎(chǔ)、柱、梁、墻等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和厚大體積設(shè)備基礎(chǔ)，使用范圍較廣。內(nèi)部振搗器由電機(jī)、軟軸和振動(dòng)棒組成，按