水庫(kù)導(dǎo)流洞土建及安裝工程施工特性

水庫(kù)導(dǎo)流洞土建及安裝工程施工特性1.1工程概況科克塔斯水庫(kù)位于伊寧市北部的匹里青河出山口水文站上游0.5km處，水庫(kù)距伊寧市約30km，距國(guó)投伊犁電廠3.2km，水庫(kù)是以工業(yè)和城鎮(zhèn)生活供水、灌溉兼顧防洪和發(fā)電等綜合利用的水利樞紐工程。樞紐主要建筑物由混凝土面板堆石壩、溢洪道、引水發(fā)電洞、灌溉洞及電站廠房等建筑物組成?；炷撩姘宥咽瘔螇雾敻叱?64.0m，壩頂長(zhǎng)度295.0m，壩頂寬度10.0m，壩基開(kāi)挖最低高程878.0m，最大壩高86.0m，壩頂上游設(shè)3.7m高的“L”型混凝土防浪墻。上游壩坡1:1.4，在921.0m高程以下的面板上游，設(shè)頂寬6.0m、坡度為1:2的土石壓坡體。下游壩坡在944.0m高程以上為1：1.5，在944.0m高程以下為1：1.4，并分別在944.00m高程和921.0m高程設(shè)5m寬的馬道。開(kāi)敞式溢洪道布置于河床右岸，緊鄰右壩肩，按3孔布置，由引渠段、控制段、泄槽段和挑流鼻坎段組成。引水發(fā)電洞布置于河床左岸，進(jìn)口高程923.0m，采用混凝土壓力洞，進(jìn)口設(shè)置攔污柵和事故檢修閘門，最大引水量10.28m3/s。引水發(fā)電洞后接電站廠房。電站廠房采用地面廠房布置型式，廠房坐落在較完整的基巖之上，電站主要建筑物包括引水發(fā)電洞、主廠房、副廠房、安裝間及尾水渠等。電站為臥式機(jī)組，電站總裝機(jī)容量為4MW，布置2臺(tái)2MW的臥式水輪發(fā)電機(jī)組，額定流量3.84m3/s，額定水頭61.44m，最大凈水頭70.06m。本標(biāo)主要為導(dǎo)流洞工程土建及金結(jié)安裝工程。1.2本標(biāo)承擔(dān)的項(xiàng)目和工作范圍1.2.1本標(biāo)承擔(dān)的主體工程項(xiàng)目本標(biāo)承擔(dān)的項(xiàng)目主要包括（不限于）：導(dǎo)流洞工程包括進(jìn)口引渠、進(jìn)水塔、洞身、出口明渠、閘門、啟閉機(jī)安裝等；主要工作內(nèi)容包括導(dǎo)流洞進(jìn)出口土石方明挖、混凝土回填、支護(hù)、混凝土護(hù)坡、混凝土邊墻及底板；進(jìn)水塔鋼筋混凝土澆筑、隧洞開(kāi)挖與襯護(hù)、灌漿、鋼筋籠護(hù)底、石渣回填、封堵閘門金屬結(jié)構(gòu)埋件埋設(shè)、閘門及啟閉機(jī)采購(gòu)與安裝等。1.2.2本標(biāo)承擔(dān)的臨時(shí)工程項(xiàng)目本標(biāo)承擔(dān)的臨時(shí)工程項(xiàng)目包括：施工風(fēng)、水、電系統(tǒng)以及其他施工輔助工程；施工期水流控制（包括導(dǎo)流洞進(jìn)出口圍堰、導(dǎo)流洞內(nèi)外排水等）；場(chǎng)內(nèi)所使用施工道路的維修養(yǎng)護(hù)及自身需要修建導(dǎo)流洞出口、進(jìn)口經(jīng)壩址通往4#渣場(chǎng)的10#-1道路等。1.2.3發(fā)包人承擔(dān)的工程項(xiàng)目及工作內(nèi)容1、35/10kV變電站建設(shè)，并于變電站提供10kV出線一回供承包人引接；2、修建場(chǎng)內(nèi)2#、3#、10#施工道路；3、征地移民（包括伐樹(shù)）。1.2.4主要工程量本標(biāo)主要工程量包括土石方明挖25458m3，導(dǎo)流洞石方洞挖12499m3，混凝土澆筑工程量5238m3，鋼筋工程410.9t。噴混凝土901m3，鋼筋網(wǎng)安裝7.6t，各種錨桿1430根，固結(jié)灌漿448m，回填灌漿3162m2；排水孔941m。1.2.5本標(biāo)段控制性工期本標(biāo)計(jì)劃開(kāi)工日期：2011年12月22日，計(jì)劃完工日期：2012年8月31日，總工期：254天。1.3施工條件1.3.1水文氣象1.3.1.1氣象條件匹里青河流域地處歐亞大陸腹地中緯度地帶，屬大陸性溫帶氣候。氣候特點(diǎn)是：光照豐富，冬夏冷熱懸殊，春溫回升快而不穩(wěn)定，秋溫下降迅速，溫差大；夏季多陣性天氣和暴雨，降水量垂直帶分布比較明顯。根據(jù)匹里青水文站實(shí)測(cè)氣溫統(tǒng)計(jì)結(jié)果，工程區(qū)多年年平均氣溫為10.0℃，氣溫的年際變化較平穩(wěn)，而年內(nèi)變化十分明顯。一般來(lái)說(shuō)，全年氣溫以1月最低，7月最高，實(shí)測(cè)年最低氣溫為-27.0℃，年最高氣溫為39.5℃，見(jiàn)表1.3-1。本區(qū)域無(wú)霜期為149d，最大凍土深一般為80～110cm，工程區(qū)最大凍土深為110cm，凍土深一般平原區(qū)大于山區(qū)。本區(qū)域日照充足，年日照時(shí)數(shù)一般在2550h~3000h，年日照百分率為56%~75%；其中，夏季6月~8月日照時(shí)數(shù)最長(zhǎng)，超過(guò)10h/日；日照時(shí)數(shù)最短出現(xiàn)在冬季。本區(qū)域降雪時(shí)間一般在10月下旬至次年4月上旬，常年最大積雪深山區(qū)均大于平原地區(qū)。本區(qū)域多年平均風(fēng)速為2.0m/s，多年平均最大風(fēng)速為14.5m/s，最大瞬時(shí)風(fēng)速可達(dá)24m/s。一年中以春季風(fēng)大，夏季次之，冬季最小。春、秋、冬盛行東北風(fēng)，夏季以東南風(fēng)為主。表1.3-1匹里青水文站月、年平均氣溫統(tǒng)計(jì)表氣溫：℃項(xiàng)目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年統(tǒng)計(jì)值平均極端最高極端最低月均值-5.8-3.33.811.816.719.22322.616.99.42.5-3.410.039.5-27.0月最低-17.5-14.7-8.4-1.04.610.613.312.06.1-0.9-9.2-16.01.3.1.2水文條件匹里青河春季水量最大，占年徑流量的43.3%。4～8月份為汛期，以降雨和季節(jié)性積雪融水補(bǔ)給為主，徑流量主要集中在本時(shí)段，占年徑流量的69.8%。，匹里青河最大月徑流多出現(xiàn)在5月，占年徑流量的22.1%，最小月徑流多出現(xiàn)在2月，僅占年徑流量的3.2%。匹里青河洪水主要的類型是融雪洪水的退水過(guò)程疊加暴雨洪水。其洪峰特征是洪水全過(guò)程有明顯的日變化峰谷，且伴有降雨天氣；或前期數(shù)日有高溫天氣過(guò)程，出現(xiàn)逐漸遞增的日變化峰谷，后期遇降雨天氣，疊加暴雨洪水而形成最高洪峰，一般多發(fā)生在4~5月。匹里青河設(shè)計(jì)洪峰流量成果見(jiàn)表1.3-2。表1.3-2匹里青河匹里青水文站設(shè)計(jì)洪峰流量頻率計(jì)算成果表統(tǒng)計(jì)參數(shù)不同設(shè)計(jì)頻率（%）的設(shè)計(jì)洪峰流量（m3/s）均值CvCs/Cv0.050.1123.335102063.70.983.056450631526022018913890.7匹里青水文站多年平均來(lái)沙量為36.3萬(wàn)t，汛期4～7月輸沙量占年輸沙量的88.8%，其中4～5月輸沙量占年輸沙量的62.9%。來(lái)沙年際變化也較大，最大年來(lái)沙量為最小來(lái)沙量的74.8倍。匹里青水文站多年平均懸移質(zhì)含沙量為1.92kg/m3，實(shí)測(cè)最大含沙量為373kg/m3（1965年7月31日），年平均含沙量最大為最小值的27.5倍?？瓶怂顾畮?kù)年入庫(kù)總沙量為43.56萬(wàn)t。匹里青水文站平均初冰日期為11月18日，最早初冰日期是11月2日（1989年），最晚初冰日是12月4日（1965年）；平均終冰日為3月2日，最早終冰日是1月31日（2001年），最晚終冰日是4月2日（1960年）；平均冰期118天，最長(zhǎng)冰期146天。匹里青水文站平均流冰開(kāi)始日為11月21日，最早流冰開(kāi)始日11月4日（1966年），最晚開(kāi)始流冰日12月21日（1960年）；平均流冰終止日3月5日，最早流冰終止日2月10日（1967年），最晚終止流冰日3月31日（1976年）；平均流冰天數(shù)104天，最長(zhǎng)流冰天數(shù)147天（發(fā)生于1975年~1976年）。1.3.2工程地質(zhì)導(dǎo)流洞沿線地層巖性為玄武巖、安山巖和覆蓋層。導(dǎo)流洞進(jìn)口引渠段表層覆蓋有崩坡積物和河床沖洪積砂礫石層，其他洞段基巖裸露，零星分布有坡積物和沖洪積物。導(dǎo)流洞沿線構(gòu)造簡(jiǎn)單，沿線僅出露斷層f7、f9。導(dǎo)流洞進(jìn)口位置基巖為安山巖，在高程910m以下覆蓋坡積層，根據(jù)物探資料，坡積層厚約0～9m，進(jìn)口邊坡高約20m，由強(qiáng)風(fēng)化卸荷巖體組成，現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定。強(qiáng)風(fēng)化卸荷巖體較破碎，穩(wěn)定性差，邊坡開(kāi)挖時(shí)易發(fā)生掉塊、塌滑等邊坡失穩(wěn)問(wèn)題，應(yīng)采取防護(hù)措施；進(jìn)口位置構(gòu)造簡(jiǎn)單，未見(jiàn)斷層出露，節(jié)理發(fā)育，產(chǎn)狀為300°～350°/NE（少量SW）∠45°～89°的節(jié)理組走向與邊坡坡面走向（318°）小角度或近平行相交，開(kāi)挖時(shí)易發(fā)生邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)面與開(kāi)挖坡面所形成的不穩(wěn)定體及時(shí)消除或加固處理。導(dǎo)流洞出口位置基巖為玄武巖，高程904m以下覆蓋0～3m厚的坡積層，出口邊坡高約10m，由強(qiáng)風(fēng)化卸荷巖體組成，現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定。強(qiáng)風(fēng)化卸荷巖體較破碎，穩(wěn)定性差，邊坡開(kāi)挖時(shí)易發(fā)生掉塊、塌滑等邊坡失穩(wěn)問(wèn)題，應(yīng)采取防護(hù)措施；出口位置節(jié)理發(fā)育，產(chǎn)狀為300°～350°/NE（少量SW）∠45°～89°的節(jié)理組走向與邊坡坡面走向（318°）小角度相交，對(duì)邊坡穩(wěn)定不利，開(kāi)挖時(shí)應(yīng)及時(shí)采取防護(hù)措施。樁號(hào)0-016.71～0-010段：導(dǎo)流引渠段，設(shè)計(jì)渠底高程893.4～894.0m，埋深0.0～9.1m，渠底基礎(chǔ)和渠坡為新近沉積砂礫石層和坡積碎石土，結(jié)構(gòu)松散，為強(qiáng)透水層，自然邊坡穩(wěn)定性差，易發(fā)生坍塌、塌滑等現(xiàn)象，存在渠道滲漏和邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題，坡積碎石土主要由碎石和壤土組成，壤土具有凍脹性，邊坡可能因凍脹性發(fā)生破壞，需進(jìn)行抗凍脹處理。根據(jù)工程類比及參考臨近工程邊坡開(kāi)挖實(shí)際情況。樁號(hào)0-010～0+000段：塔架段，設(shè)計(jì)最低建基面高程888.42m，基坑最大開(kāi)挖深度19.4m，基坑上部為厚7.1～9.4m坡積物，下部為安山巖，建基面位于弱風(fēng)化卸荷安山巖中。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，弱風(fēng)化卸荷安山巖單軸飽和抗壓強(qiáng)度平均值36.1MPa，承載力基本能夠滿足工程要求，受構(gòu)造裂隙影響，局部巖體強(qiáng)度較低，需進(jìn)行基礎(chǔ)加固處理。該段節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體完整性較差，建議對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌漿，以提高基礎(chǔ)巖體整體強(qiáng)度。樁號(hào)0+000～0+039段：洞身段，設(shè)計(jì)底板高程893.4m，埋深7.9～27.2m，圍巖為弱風(fēng)化卸荷安山巖，圍巖類型為Ⅲ類圍巖，圍巖穩(wěn)定性較差，弱風(fēng)化卸荷安山巖內(nèi)節(jié)理較發(fā)育，多組節(jié)理相互作用易形成不穩(wěn)定塊體，發(fā)生巖塊松動(dòng)、掉落，施工時(shí)需進(jìn)行防護(hù)。此洞段位于地下水位以下，需注意防水排水問(wèn)題。樁號(hào)0+039～0+094段：洞身段，設(shè)計(jì)底板高程893.4m，導(dǎo)流洞埋深27.2～75.2m，位于微風(fēng)化～新鮮安山巖內(nèi)，屬Ⅱ圍巖，圍巖體較完整，節(jié)理輕度～中等發(fā)育，圍巖基本穩(wěn)定，局部節(jié)理發(fā)育部位圍巖穩(wěn)定性較差，需加強(qiáng)支護(hù)。此洞段位于地下水位以下，受其影響，圍巖穩(wěn)定性會(huì)有所減弱，破碎帶附近尤為明顯，且沿構(gòu)造可能發(fā)生滲水現(xiàn)象，需注意防水排水問(wèn)題。樁號(hào)0+094～0+166段：洞身段，設(shè)計(jì)底板高程892.5～893.4m，埋深58.6～84.1m，位于微風(fēng)化～新鮮玄武巖內(nèi)，屬Ⅱ類圍巖，圍巖體較完整，節(jié)理輕度～中等發(fā)育，圍巖基本穩(wěn)定，局部節(jié)理密集部位圍巖穩(wěn)定性較差，需加強(qiáng)支護(hù)。斷層f7、f9從該段穿過(guò)，其中f7斷層與導(dǎo)流洞小角度相交，受其影響，斷層位置圍巖穩(wěn)定性較差，巖體透水性較大，沿?cái)鄬涌赡馨l(fā)生掉塊、滲水等現(xiàn)象，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)進(jìn)行支護(hù)、排水。樁號(hào)0+166～0+402.3段：洞身段，設(shè)計(jì)底板高程891.0～892.5m，埋深33.8～73.4m，位于微風(fēng)化～新鮮玄武巖體內(nèi)，屬Ⅱ類圍巖，圍巖較完整，基本穩(wěn)定，該段構(gòu)造節(jié)理較發(fā)育，受其影響，局部巖體破碎，圍巖穩(wěn)定性差，應(yīng)采取防護(hù)措施。此洞段位于地下水位以下，需注意防水排水問(wèn)題。樁號(hào)0+402.3～0+533.35段：出口段，設(shè)計(jì)底板高程890.2～891.0m，埋深5.7～44.1m，主要位于弱風(fēng)化卸荷玄武巖體內(nèi)，局部為微風(fēng)化～新鮮玄武巖，屬Ⅲ～Ⅱ類圍巖，圍巖體較破碎，圍巖穩(wěn)定性較差，易發(fā)生掉塊、松動(dòng)等現(xiàn)象，需進(jìn)行支護(hù)。導(dǎo)流洞出口附近，節(jié)理發(fā)育，350°～360°/NE∠54°～89°一組節(jié)理與洞向（8°）小角度相交，不利于邊坡穩(wěn)定，應(yīng)引起重視。樁號(hào)0+533.35～0+568.74段：出口明渠段，設(shè)計(jì)渠底高程890.0～890.2m，邊坡由強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化卸荷玄武巖、坡積物和河床覆蓋層組成，坡積物和河床覆蓋層為新近沉積物，松散，自然邊坡穩(wěn)定性差，開(kāi)挖易發(fā)生塌滑、坍塌等現(xiàn)象，強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化卸荷巖體較破碎，開(kāi)挖時(shí)易發(fā)生掉塊、塌方，開(kāi)挖時(shí)應(yīng)注意邊坡清理和支護(hù)。1.3.3交通條件1.3.3.1場(chǎng)外交通條件科克塔斯水庫(kù)工程位于伊寧市北部的匹里青河水文站上游0.5km處，水庫(kù)壩址距伊寧市約30km。伊寧市至水庫(kù)壩址有縣級(jí)公路相通，瀝青路，路面寬6.5m左右，其中從伊寧市至喀拉亞尕奇移民新村段道路路況較好，喀拉亞尕奇移民新村至水庫(kù)壩址段局部路況較差。伊寧市是伊犁哈薩克自治州州府，也是伊犁河谷的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通中心。由清伊高速（清水河—伊寧）上連霍高速可直接到達(dá)烏魯木齊市，也可由G218上G312或G218上G216分別至烏魯木齊市。市區(qū)周邊有S313、S212、S220及S314多條省道通過(guò)，縣鄉(xiāng)道路四通八達(dá)。飛行區(qū)等級(jí)為4C的伊寧機(jī)場(chǎng)位于伊寧市，同時(shí)精霍伊鐵路（精河—霍城—伊寧）已建成通車。伊寧市距離霍城45km、距離霍爾果斯口岸70km、距離精河275km，距離烏蘇市435km、距離石河子市560km、距離烏魯木齊市710km。工程對(duì)外交通條件總體很好。1.3.3.2場(chǎng)內(nèi)交通工程共布置場(chǎng)內(nèi)干線交通道路13條，干線路等級(jí)為礦Ⅱ級(jí)，開(kāi)挖干線路等級(jí)為礦Ⅲ級(jí)，采用泥結(jié)碎石路面結(jié)構(gòu)。路面寬分別為7m、6.5m、4.5m，道路總長(zhǎng)約22.2km，跨河施工橋1座、長(zhǎng)約50m，施工交通隧洞1條、長(zhǎng)約40m、斷面尺寸為6.5m×5.0m。場(chǎng)內(nèi)2#、3#、10#道路為本標(biāo)主要施工的道路，根據(jù)工程施工需要，在導(dǎo)流洞出口施工區(qū)至進(jìn)口施工區(qū)修建臨時(shí)施工道路10#-1經(jīng)壩址通往4#渣場(chǎng)。場(chǎng)內(nèi)、外干線道路詳見(jiàn)第三章：施工總平面布置。1.3.4供電條件發(fā)包人將在本工程的右岸壩肩開(kāi)挖范圍線100m范圍內(nèi)配置一個(gè)10kV的施工電源接口向承包人提供施工和生活用電，提供電源接口時(shí)間為2012年3月31日；發(fā)包人將于2012年3月31日前，在本工程擬定臨時(shí)生產(chǎn)區(qū)（發(fā)電廠房右側(cè)）200m范圍內(nèi)提供一個(gè)1250kVA箱式變電站作為接線點(diǎn)。本標(biāo)施工及生活用電由發(fā)包人施工電源輸出端的接口處至所有施工區(qū)和生活區(qū)的輸電線路、配電所及