水利水電畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

目 錄一、 基本資料二、 工程量計(jì)算（附件）三、 單價(jià)表四、 致謝五、 主要參考資料一、 基本資料1課題名稱(chēng) 芭蕉河面板堆石壩初步設(shè)計(jì)概算文件編制2工程概況 芭蕉河一級(jí)水電站位于湖北省恩施自治州鶴峰縣境內(nèi)，地處芭蕉河中下游河段，壩址下距鶴峰縣城11.1km，距在建的芭蕉河二級(jí)水電站7.6km，為芭蕉河干流開(kāi)發(fā)的“龍頭”電站。 本工程以發(fā)電為主，兼顧航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游等綜合利用。壩址位于柳月坪，控制河域面積為303.3km，多年平均流量12.6m/s,多年平均年徑流量3.97億m，水庫(kù)正常蓄水位647.5m,死水位616.0m,總庫(kù)容0.96億m，庫(kù)容系數(shù)14.91%，為年調(diào)節(jié)水庫(kù)；本工程屬等中型工程，工程樞紐由混凝土面板堆石壩、左岸岸邊開(kāi)敞式溢洪道、左岸放空洞、右岸引水洞、地面廠(chǎng)房及升壓站等組成，電讓裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量0.901億kw.h，保證出力5.1MW，增加下游梯級(jí)電量0.085億kw.h。樞紐主要工程量：土石方開(kāi)挖79.3萬(wàn)m，土石方填筑230.4萬(wàn)m，混凝土10.12萬(wàn)m。施工導(dǎo)流采用左岸隧洞導(dǎo)流，總工期40個(gè)月。3工程地質(zhì)（壩址工程地質(zhì)條件） 本工程建壩河段位于芭蕉河下游柳月坪至芭蕉灣之間，長(zhǎng)約1.5km,平面上大致成形，以中部河灣為界，河灣以上屬柳月坪壩址，河灣以下為落山壩壩址。壩段內(nèi)河谷深切，呈“V”型，上壩址為斜向谷，兩岸地形連續(xù)完整，但沖溝發(fā)育，岸坡陡峭，一般40-60，右岸發(fā)育3堆石體；下壩址為橫向谷，岸坡相對(duì)平緩，坡度一般35-50，河谷寬度較上壩址寬5080m，右岸地形連續(xù)完整，發(fā)育5、6兩條沖溝，左岸因背后的溪溝深切，臨河山體相對(duì)單薄。上壩址基巖主要為龍馬溪組上部和羅惹坪組下部，以中硬的條帶狀砂巖和石英砂巖為主，飽和抗壓強(qiáng)度72.4154.0MP；下壩址基巖為羅惹坪組中上部，以泥質(zhì)粉砂巖為主，飽和抗壓強(qiáng)度20.130.5MP；巖石較軟弱，且普遍具有崩解特性。綜合而言，上、下壩址的工程地質(zhì)條件各有優(yōu)缺點(diǎn)，以上壩址工程地質(zhì)條件略?xún)?yōu)。選定的上壩址位于八字山背斜南東，地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，為單斜構(gòu)造區(qū)，巖層產(chǎn)狀N3550E,SE3050。區(qū)內(nèi)以探明的斷層有6條，規(guī)模均較小，最大斷層破碎帶寬0.40m。本區(qū)節(jié)理主要有4組，具有延伸性、連續(xù)性好、節(jié)理面較平直的特征，尤其是4組，為區(qū)內(nèi)各種陡崖，跌坎的控制性結(jié)構(gòu)面，壩址巖體風(fēng)化較淺，卸荷作用相對(duì)而言較弱，建壩堆風(fēng)化巖帶，卸載帶開(kāi)挖處理的工作量都不大，壩址工程地質(zhì)條件滿(mǎn)足重力壩，面板堆石壩的建壩要求，基本滿(mǎn)足拱壩的建壩要求，但面板堆石壩方案更適應(yīng)壩址的地形地質(zhì)條件。水質(zhì)分析結(jié)果表明芭蕉河河水對(duì)混凝土無(wú)任何腐蝕性，左岸巖灣溪水和右岸謝家溪溝水對(duì)混凝土具有中等溶出型或弱溶出型腐蝕性，但溪溝水流量很小，對(duì)工程影響甚微。4壩線(xiàn)壩型及樞紐控制樞紐布置方案由于混凝土面板堆石壩方案同時(shí)同時(shí)受到右岸3#堆積體，左岸近壩沖溝和下游河道水流歸槽等因素的特質(zhì)，其面板堆石壩，左岸溢洪道和左岸導(dǎo)流防空洞的布置調(diào)整余地十分有限，使得工程樞紐布置方案比選實(shí)質(zhì)上成為引水發(fā)電系統(tǒng)布置比選。為此，擬定左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案和右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案進(jìn)行綜合比選。（1） 左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案同壩線(xiàn)壩型比較中的混凝土面板堆石壩方案。（2） 右岸引水發(fā)電系統(tǒng)該方案引水隧洞布置在右岸，采用1管2機(jī)引水，全長(zhǎng)420.0m。岸塔式進(jìn)水口布置在水庫(kù)的右岸岸邊，進(jìn)口底板高程606.0m，塔內(nèi)設(shè)有1道攔污柵和1道事故檢修門(mén)，引水隧洞的型式與洞徑與左岸引水發(fā)電系統(tǒng)相同。地面式廠(chǎng)房距面板壩軸線(xiàn)約270m，布置型式及尺寸與左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案基本相同。（3） 樞紐布置方案選擇右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案廠(chǎng)址為斜向谷，廠(chǎng)后邊坡穩(wěn)定性較好；該方案溢洪道與引水發(fā)電系統(tǒng)分別布置于左、右兩岸，施工，運(yùn)行干擾較小，施工安全條件好，雖然引水隧洞在穿越3堆石體下伏基巖時(shí)須避開(kāi)受滑坡擾動(dòng)的影響帶，且廠(chǎng)房上游沖溝至廠(chǎng)前的岔管需按明管設(shè)計(jì)，但工程總投資仍略低。綜合比較，右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案優(yōu)于左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案，故以混凝土面板堆石壩，左岸岸邊開(kāi)敞式溢洪道，右岸引水式地面廠(chǎng)房方案為本工程樞紐布置推薦方案。5主要建筑物（1） 混凝土面板堆石壩混凝土面板堆石壩斜河布置于河灣上游，壩頂高程651.0m，最大壩高115.0m，壩頂長(zhǎng)285.4m，寬8m,上下游壩坡為1：1.4，總填筑方量267.27萬(wàn)m。大壩面板厚根據(jù)公式T=0.3+（0.002-0.0035）H得大壩面板厚0.3-0.65m，垂直縫間距12m，趾板寬4.0-8.0m，厚0.5-0.7m。L型防浪墻為4m，墻頂高程625.5m；壩體下游每隔30m高程布設(shè)一水平外馬道，馬道寬2.0m,下游棱體寬8.0m，頂部抗滑高程555.0m。大壩三維有限元應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算結(jié)果表明，壩體應(yīng)力應(yīng)變均較小，最大極值均在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，其中最大應(yīng)力2132.8kpa，出現(xiàn)在河床底部，最大沉降55.4cm，發(fā)生在河床底部1/2壩高區(qū)，周邊縫最大張開(kāi)寬度25.7mm，出現(xiàn)在河床周邊縫處，3#堆積體壓縮性較小，承載力滿(mǎn)足筑壩對(duì)基礎(chǔ)的要求，可作為大壩下游石區(qū)基礎(chǔ)。（2） 溢洪道溢洪道為岸邊開(kāi)敞式，緊靠左壩肩布置，由進(jìn)水渠，閘室、泄槽和挑流鼻坎四部分組成。閘室共設(shè)2孔，孔口尺寸11.0m16.0m(寬高)，弧形工作門(mén)由壩頂液壓式啟閉機(jī)啟閉，閘室長(zhǎng)41.0m、寬34.0m。泄槽底坡1：0.28，凈寬26.0m，長(zhǎng)87.0m。鼻坎為斜切式，末端坎頂高程591.465m，挑角8.34，左導(dǎo)墻向外平面擴(kuò)散比1：7，右導(dǎo)墻向外擴(kuò)散比1：5.水工整體模型試驗(yàn)結(jié)果表明，溢洪道過(guò)流時(shí)，庫(kù)區(qū)內(nèi)水面平整，沿程流態(tài)良好，泄流能力略大于計(jì)算值，總體布置較為合理。受地形河勢(shì)所限，大泄量時(shí)下泄水流沖刷對(duì)岸坡腳，雖不至危及建筑物的安全，對(duì)電站尾水影響也小，下階段仍需進(jìn)一步優(yōu)化挑坎體形，減小坡腳沖刷。（3） 防空洞防空洞由左岸導(dǎo)流隧洞改建而成，由進(jìn)口斜井、上游緩坡段、放空管、消力池和下游緩坡段組成，全長(zhǎng)663.9m。進(jìn)口斜井底部高程570.0m，斜井直徑3.8m，傾角50。上、下游緩坡段與導(dǎo)流隧洞結(jié)合，斷面尺寸7.0m9.0m(寬高)，城門(mén)洞型。放空管水平埋設(shè)于導(dǎo)流隧洞封堵堵頭之中，長(zhǎng)13.5m，內(nèi)徑2.0m，尾部采用鋼悶頭堵水，利用可爆螺桿與上游鋼管法蘭盤(pán)相接。消力池采用底流消能，總廠(chǎng)35.64m，凈寬5.7m，尾坎頂部高程547.5m。放空洞最大放空流量110.2m/s。（4） 引水隧洞引水隧洞布置在右岸，由岸塔式進(jìn)水口、壓力隧洞、岔管段組成，全長(zhǎng)462.9m。進(jìn)水口底欄高程606.0m，內(nèi)設(shè)攔污柵1道，孔口尺寸6.0m7.5m（寬高），事故檢修門(mén)1道，孔口尺寸4.6m4.6m（寬高），分別由設(shè)置在塔頂?shù)墓潭ㄊ絾㈤]機(jī)啟閉。壓力隧洞長(zhǎng)404.95m，分上平段、斜坡段和下平段3段，洞徑3.8m，采用鋼筋混凝土襯砌和鋼板混凝土襯砌兩種襯砌類(lèi)型，鋼筋混凝土襯砌厚0.6m，鋼板混凝土襯砌采用16Mn鋼，板厚14mm，回填混凝土厚0.6m?！癥”型叉管按明管設(shè)計(jì)，位于升壓站下部，支管管徑2.6m,壁厚14mm。電站設(shè)計(jì)水頭91.0m。（5） 廠(chǎng)房地面式廠(chǎng)房布置在河床的右側(cè)，由主廠(chǎng)房、后副廠(chǎng)房、右副廠(chǎng)房、尾水渠組成。主廠(chǎng)房長(zhǎng)33.5m、寬15.4m、高31.6m，內(nèi)設(shè)兩臺(tái)HLA630LJ146型水輪發(fā)電機(jī)組。單機(jī)容量15MW，單機(jī)額定引用流量18.8m/s。機(jī)組安裝高程537.80m，發(fā)電機(jī)層高程545.0m，橋車(chē)軌頂高程560.5m，尾水平臺(tái)與廠(chǎng)區(qū)地面同高，高程為551.35m，底板高程533.473m，下設(shè)4.205m1.913m（寬高）平板檢修門(mén)，尾水閘門(mén)由100KN單軌電葫蘆啟閉。后副廠(chǎng)房共分3層，為混凝土框架結(jié)構(gòu)，主要用于布置電氣二次設(shè)備，并為工作人員生產(chǎn)、值班提供用房。（6） 升壓站升壓站布置在廠(chǎng)房上游側(cè)，利用工程棄渣填筑而成，場(chǎng)區(qū)地面高程551.35m，升壓站長(zhǎng)58m、寬48m，進(jìn)線(xiàn)3回（其中1回來(lái)自二級(jí)水電站），出線(xiàn)2回，電壓等級(jí)均為110KV，站內(nèi)布置2臺(tái)主變和開(kāi)關(guān)變電設(shè)備。6主體工程施工（1） 混凝土面板堆石壩壩基開(kāi)挖覆蓋層直接由132kW堆土機(jī)集渣，2m電鏟裝15-20t自卸汽車(chē)運(yùn)至碴場(chǎng)。石方開(kāi)挖采用YQ-100型潛孔鉆鉆孔，預(yù)裂爆破，保護(hù)層用手風(fēng)鉆鉆孔，淺孔爆破，開(kāi)挖石碴由2m電鏟裝15-20t自卸汽車(chē)運(yùn)至碴場(chǎng)。壩體填筑混凝土面板堆石壩主堆石料為芭蕉灣料場(chǎng)開(kāi)采的砂巖石料和部分開(kāi)挖利用料，墊層和過(guò)度層料為魚(yú)兒泉料場(chǎng)開(kāi)采的灰?guī)r石料，石料開(kāi)采采用YO-100型潛孔鉆鉆孔，深孔梯段微差擠壓爆破，砂巖主堆石料和灰?guī)r過(guò)度料均直接從料場(chǎng)采用運(yùn)上壩，砂巖料采用4m電鏟裝20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸至工作面，13.5t振動(dòng)碾碾壓；灰?guī)r過(guò)度料采用2m電鏟裝15t自卸汽車(chē)運(yùn)往砂石加工系統(tǒng)進(jìn)行加工，成品摻和料采用3m裝載機(jī)裝15-20t自卸汽車(chē)運(yùn)料上壩，10t振動(dòng)碾碾壓，壩體每升高15m左右，對(duì)上游坡面采用2m履帶吊牽引10t振動(dòng)進(jìn)行斜面碾壓?；炷翝仓姘寤炷敛捎脽o(wú)軌滑模澆筑，混凝土由10t自卸汽車(chē)運(yùn)輸轉(zhuǎn)溜槽入倉(cāng)。趾板混凝土分塊分段澆筑，混凝土采用5t自卸汽車(chē)運(yùn)輸轉(zhuǎn)1m吊罐，汽車(chē)吊吊運(yùn)入倉(cāng)。（2） 溢洪道溢洪道開(kāi)挖采用潛孔鉆鉆孔，先周邊預(yù)裂，后毫秒微差松動(dòng)爆破，共分兩期施工，前期完成樁號(hào)0+051.000m以前進(jìn)水渠和閘室段部位的開(kāi)挖，后期進(jìn)行泄槽及鼻坎段的施工。前期開(kāi)挖石碴直接溜至河床，2m電鏟裝15-20t自卸汽車(chē)運(yùn)至下游落山壩備料場(chǎng)，后期開(kāi)挖石碴采用推土機(jī)推至河床，2m電鏟裝15-20t自卸汽車(chē)直接上壩。溢洪道混凝土由左岸下游拌合站供料，10t自卸汽車(chē)運(yùn)送轉(zhuǎn)3m臥罐，履帶吊吊運(yùn)入倉(cāng)。（3） 引水隧洞平洞采用氣腿鉆鉆孔，預(yù)裂爆破，3m裝載機(jī)裝0.6mV型斗車(chē)出碴，斜井采用爬罐先自下而上形成導(dǎo)井，再?gòu)纳隙逻M(jìn)行擴(kuò)挖，石碴溜至下平洞出碴。引水隧洞混凝土襯砌平洞采用人工立模，斜井采用拉模，混凝土由5t自卸汽車(chē)運(yùn)至洞口，轉(zhuǎn)斗車(chē)送至工作面，混凝土泵送入倉(cāng)。高壓鋼襯段待鋼管安裝定位后再教混凝土。（4） 廠(chǎng)房石方開(kāi)挖采用潛孔鉆鉆孔，預(yù)裂爆破，3m裝載機(jī)裝15-20t自卸汽車(chē)出碴，混凝土由左岸拌合站供料，5t自卸汽車(chē)運(yùn)輸輸轉(zhuǎn)1-2m吊罐，TQ2-6建筑塔吊吊運(yùn)入倉(cāng)。（5） 施工總布置根據(jù)施工要求和地形條件，施工總布置采用集中與分散相結(jié)合的方式，大致可分為兩個(gè)區(qū)：落山壩施工場(chǎng)地內(nèi)布置混凝土拌合系統(tǒng)、鋼筋加工廠(chǎng)、木材加工廠(chǎng)、機(jī)修廠(chǎng)、鋼管加工廠(chǎng)、綜合倉(cāng)庫(kù)等施工設(shè)施和部分生活房屋；砂石系統(tǒng)距壩址較遠(yuǎn)，自成一區(qū)，區(qū)內(nèi)布置有砂石加工系統(tǒng)及有關(guān)的風(fēng)、水、電系統(tǒng)和辦公、生活設(shè)施。7施工總進(jìn)度本工程控制工期的關(guān)鍵項(xiàng)目是大壩的施工，工程準(zhǔn)備工期3個(gè)月，主體工程施工工期37個(gè)月，兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)投入發(fā)電，發(fā)電工期和完建工期均為40個(gè)月。工程施工高峰人數(shù)1400人，總工日220萬(wàn)個(gè)，高峰月平均開(kāi)挖強(qiáng)度9.55m，填筑強(qiáng)度14.26萬(wàn)m，混凝土澆筑強(qiáng)度0.64m。8水庫(kù)淹沒(méi)和工程永久占地本工程水庫(kù)位于鶴峰縣芭蕉河干流中下游，沿河兩岸除近壩庫(kù)區(qū)局部河谷開(kāi)闊地段人口、耕地相對(duì)集中外，庫(kù)區(qū)農(nóng)田、房屋主要分布在沿河海拔800m的地址平面上，水庫(kù)正常蓄水647.5m時(shí)，共淹沒(méi)耕地342.0畝，茶園61.1畝，林地900畝，荒山荒地1212畝，需搬遷安置移民281人，拆遷房屋14053.18，工程永久占地包括水庫(kù)淹沒(méi)占地，工程樞紐永久占地和后方生產(chǎn)生活基地占地三部分。其中水庫(kù)永久占地3707畝，工程樞紐永久占地124畝，后方生產(chǎn)生活基地永久占地12畝。9移民安置規(guī)劃和投資概算根據(jù)鶴峰縣人民政府來(lái)函意見(jiàn)及庫(kù)區(qū)鄉(xiāng)政對(duì)移民安置工作的要求，本水庫(kù)移民以外遷分散安置為主，就地后靠及第三產(chǎn)業(yè)安置為輔的原則進(jìn)行移民安置，其中種植業(yè)安置人口222人，占移民生產(chǎn)安置人口的79%，第三產(chǎn)業(yè)安置人口59人，占移民生產(chǎn)安置人口的21%。水庫(kù)淹沒(méi)（含樞紐工程永久占地）補(bǔ)償靜態(tài)總投資1400萬(wàn)元。從整體分析而言，該工程是可行的。通過(guò)三年的理論學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐，使我對(duì)水利樞紐工程有了更清晰的思路和了解，大體了解了此類(lèi)工程的概算，。在計(jì)算壩基土石方工程量計(jì)算時(shí)，由于考慮不周全和資料不全因而為具體算出，其次，在根據(jù)面板混凝土鋼筋布置的計(jì)算鋼筋用量過(guò)程中，自己為將其布置圖看懂，最后通過(guò)查閱資料和不懈的努力解決了問(wèn)題，所謂：天道酬勤，讓我更加堅(jiān)定了信心。另外，在做設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先了解工程的整體概況，先后順序，才會(huì)得心應(yīng)手。如果盲目的計(jì)算，必定困難重重。先將資料了解透徹是勿容置疑的。1. 本設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括說(shuō)明書(shū)、工程量計(jì)算書(shū)（工程量的計(jì)算主要為：混凝土面板堆石壩的面板的計(jì)算。趾板的計(jì)算、以及土方量、石方量、鋼筋量的計(jì)算。工程量詳細(xì)計(jì)算過(guò)程見(jiàn)附件）單價(jià)表的繪制。2. 單價(jià)表的繪制占本書(shū)設(shè)計(jì)內(nèi)容的主要部分，在進(jìn)行單價(jià)表的繪制過(guò)程中我們主要的參考設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的相關(guān)內(nèi)容，從中獲取信息，從而對(duì)工程中所需要的施工機(jī)械，安裝工程，建筑工程部分進(jìn)行劃分，一句新編水利水電工程概預(yù)算，中華人民共和國(guó)水利部水利水電設(shè)計(jì)安裝工程概算定額，中華人民共和國(guó)水利部水利工程施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)定額等。編制出施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)單價(jià)表，安裝工程單價(jià)表，建筑工程單價(jià)表，在編制過(guò)程中遇到的問(wèn)題是：一部分安裝工程，建筑工程的單價(jià)無(wú)法得到，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)們的多方查找，不斷地討論，得出最后的結(jié)論，為設(shè)計(jì)