施工期水流控制方法及說明

1、第五章 施工期水流控制方法及說明5.1 基本資料5.1.1 水文氣象馬邊河流域地處盆地與高山過渡帶，屬亞熱帶季風氣候，由于域內高差懸殊，氣候變化顯著，上游河源地區(qū)，為高山氣候，較為寒冷潮濕，中下游特點是冬暖夏熱、濕潤多雨。舟壩地區(qū)多年平均降雨量為1270.4mm，一日最大降雨量為147.5mm，多年平均降雨天數192天。根據犍為和沐川（與壩址直線距離分別為28km和24km兩個氣象站資料統(tǒng)計，年平均氣溫分別為17.5和17.3，歷年極端最高氣溫為38.2和37.9，極端最低氣溫為-2.6和-3.9，年平均相對濕度為81%和84%，歷年最小相對濕度均為18%，年平均蒸發(fā)量為1096.5mm和95

2、7.6mm，多年平均風速1.5m/s，瞬時最大風速31.0m/s，相應風向NW，據清溪站統(tǒng)計，多年平均水溫15.8，最高水溫26.9，最低水溫6.3。馬邊河徑流主要來源于降水。洪水由暴雨形成，徑流年際變化較小，年內分配不均，主汛期為69月，其中79月最為集中。舟壩電站多年平均流量125m3/s。馬邊河屬山區(qū)性河流，山高坡陡，集流迅速，洪水漲落快，歷時短，大洪水多為單峰，復峰多為中小洪水，一般單峰歷時12天，復峰歷時23天，漲水歷時610小時。舟壩電站徑流成果及分期洪水頻率成果見下表5-1-1，表5-1-2。表5-1-1 舟壩電站徑流成果表頻率P%平均流量Q（m3/s）項 目105090統(tǒng)計參數

3、均值CvCs/Cv全年1511241001250.162豐水期（510月）2351851451880.193枯水期（114月）72.960.649.661.00.152表5-1-2 舟壩電站分期洪水頻率計算成果表頻率P%數 值分期（月）102033.350172.764.75851.6212510385.470.532451851451154568441344261597576860746969491038002960228010732554421314113822872181651210392.282.974.01146004873963165.1.2 工程地質壩址區(qū)河道呈“U”型河彎地形，

4、枯水期河水面高程378.00m，河水面寬4060m，水深78m。河谷斷面呈“V”形河谷，壩址兩岸地形陡峭，在420m高程以下兩岸谷坡35°45°，上部谷坡左岸70°80°，右岸為陡緩相間了階梯狀谷坡，陡坡75°85°，緩坡40°80°，平均坡度60°70°。壩址處河流流向S61°E，為橫向谷，巖層產狀N2530°E/SE22°28°，巖層傾向下游，微偏右岸。兩岸谷坡基巖露，坡度較陡，約5060°，枯水期間河面高程378.00m，水面寬度4060m

5、，水深78m。河床覆蓋層深度812m。壩基及兩岸壩肩主要為T3xj6、T3xj8厚層狀砂巖，其間夾T3xj7泥巖、泥質粉砂巖。壩基發(fā)育數條與層面平行的層內擠壓帶，其中j3、j4擠壓帶發(fā)育于大壩主要持力層T3xj6中，對大壩抗滑穩(wěn)定起控制作用。左岸壩肩卸荷深度較大，谷坡卸荷帶水平深度50余m，垂直深度更大，且卸荷裂隙連續(xù)性好，傾角陡，張開這貢度13cm，局部達5cm以上，充填次生泥，局部無充填成空縫。右岸風化卸荷雖較淺，但在新鮮巖體內與河流流向近于平行的N652575°W/NE7090°，裂隙多見風化現(xiàn)象，從而降低了裂隙強度。地區(qū)地下水按含水介質特征可分成基岸裂隙水與第四系松

6、散堆積層孔隙水兩類。據水質分析成果，區(qū)內地表水、地下水均為HCO3-Ca2+mg2+或HCO3-Ca2+mg2+K+Na+型水。PH值 6.97.6之間，對砼無侵蝕性。5.2 導流方案5.2.1 導流建筑物級別本電站裝機2臺，單機容量51MW，總裝機容量102MW。電站樞紐由攔河大壩、進水口、引水隧洞、壓力管道及地面廠房等建筑物組成。工程等級為等工程，永久性水工建筑物為2級，次要建筑物為3級，根據水電水利工程施工導流設計導則，導流建筑物為5級。5.2.2 導流標準根據水電水利工程施工導流設計導則，導流建筑物為5級，土石圍堰的設計洪水重現(xiàn)期為510年。根據本工程施工特點，本工程導流標準是：200

7、4年10月2005年5月圍堰設計擋水標準為3年一遇（洪水流量607m3/s），2005年汛期基坑過水標準為10年一遇（洪水流量4910m3/s），2005年10月2006年4月圍堰設計擋水標準為3年一遇（洪水流量421m3/s），2006年5月壩體擋水標準為5年一遇，2006年汛期壩體渡汛標準為100年一遇（洪水流量8510m3/s），2006年6月2007年3月各施工工作面設計洪水標準為相應施工時段內5年一遇洪水。5.2.3 導流工程的進度控制時限導流工程的進度控制時限根據招標文件第二卷技術條款的規(guī)定。5.2.3.1 2004年10月上旬實施主河床截流；5.2.3.2 2004年10月至20

8、05年5月完成基坑內的開挖部分混凝土澆筑，壩體澆筑頂高程不低于380.00m高程；5.2.3.3 2005年6月9月，基坑過水，基坑內工作停止；5.2.3.4 2005年10月恢復上、下游圍堰，至2006年5月完成基坑清淤并將溢流壩澆筑至溢流堰堰頂高程413.00m，溢流壩具備泄流條件，閘墩及兩岸擋水壩段澆筑至423.50m高程，滿足汛期繼續(xù)施工要求；5.2.3.5 2006年6月初導流洞下閘，水庫蓄水，6月中旬第一臺機組具備發(fā)電條件；5.2.3.6 2006年7月兩岸擋水壩段完工；5.2.3.7 2006年10月閘墩完工；5.2.3.8 2006年12月溢流壩閘門及啟閉機完成安裝調試，水庫具

9、備正常蓄水發(fā)電條件；5.2.3.9 2007年3月導流洞封堵堵頭完工；5.2.3.10 2007年3月工程竣工。5.2.4 導流方式、導流時段及導流流量本工程采用枯期（10月-5月）隧洞導流，汛期允許水毀圍堰，河床、壩面導流洞同期過水，汛后圍堰修復的導流方式。其中2004年10月下旬2005年5月，導流設計流量607m3/s，左岸導流隧洞過流，2005年6月9月，導流設計流量為4910m3/s，由導流隧洞和基坑過水。2005年10月2006年5月，導流設計流量為607m3/s，左岸導流洞過流。2006年6月9月，導流設計流量為6010m3/s，溢流壩過水，2006年11月2007年3月導流流量

10、為218m3/s，溢流壩過水。5.3 導流建筑物布置及結構型式5.3.1 導流建筑物布置本工程導流建筑物包括上、下游圍堰。上游圍堰位于壩軸線上游28m處，下游圍堰位于公路橋下游20m，且上、下游圍堰兩端均與左右岸邊相接。其布置見導流布置圖。5.3.2 導流建筑物結構型式上、下游圍堰均為土石圍堰，堰基沖積層的承載能力尚能滿足土石圍堰要求。上游圍堰堰頂高程為394.00m，頂寬為6m，迎水面坡比為1:1.5，塊石護坡；背水面387.00m高程以上坡比為 1:1.5，387.00m高程以下坡比為1:4。戧堤頂高程為383.00m，頂寬為6m，上游坡比為1:1.25，下游坡比為1:1.5，防滲采用粘土

11、和高噴防滲墻相結合的方式。下游圍堰頂高程為380.50m高程，頂寬20m，上游坡比為1:1.5，下游坡比為1:1.75，大塊石護坡，防滲采用高噴防滲墻。其結構型式見導流布置圖。5.3.3 導流工程量導流建筑物工程量見表5-3-1。表5-3-1 工程量表項目石碴填筑(m3)粘土填筑(m3)塊石護坡(m3)高噴防滲墻(m2)C10砼(m3)基坑清淤（m3）上游橫向圍堰65025297731623243070314400下游橫向圍堰23400412713335.4 導流建筑物施工5.4.1 上、下游橫向圍堰石碴填筑上游橫向圍堰施工先進行戧堤填筑，后進行戧堤上游石碴、塊石護坡，以及加高培厚。施工采用進

12、占法，從左向右，分層壓實填筑，填筑料采用15t自卸汽車運輸至壩面，推土機平料，振動壓路機壓實。粘土和石碴同步平行上升。后進行防滲墻施工。下游橫向圍堰從左向右填筑，大塊石護坡與堰體同步上升，堰體達到設計要求后再進行防滲墻施工。待堰體填筑一定高度后，可進行大塊石護坡施工，石料使用前應將其表面的泥和水銹雜質清除干凈。且堰體破坡面須平整，大塊石直接采用自卸汽車運輸，推土機和人工輔助施工，迎水面的塊石鋪砌應以一層與一層錯縫鎖結方式鋪砌，墊層與干砌石砌層配合砌筑，隨鋪隨砌。護坡表面砌縫寬度不大于25mm，砌石邊緣順直、整齊牢固。砌體外露面的坡頂和側邊，選用較整齊的石塊砌筑平整，為使沿石塊的全長有堅實支承，

13、所有前后的明縫均應用小片石料填塞緊密。5.4.2 高壓噴射灌漿施工高壓噴射灌漿應用于本工程上、下游橫向圍堰堰體和堰基防滲。上游橫向圍堰約95m，河床覆蓋層厚約7m，主要為卵礫石夾砂，具強透水性，高壓灌漿在387m高程上進行。下游橫向圍堰約65m，河床部位為沖積卵礫石夾砂，厚810m，兩岸地表覆蓋層較薄，地基條件同上游橫向圍堰，高壓灌漿在380.5m高程上進行。5.4.2.1 高壓噴射灌漿材料及設備（1）高壓噴射灌漿采用425#普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，其水泥漿的水灰比為1: 10.6:1。水泥質量應符合國家標準GB175-92，水泥漿應保持新鮮、受潮結塊的水泥不得使用。水泥應經過篩濾，超過4

14、h的余漿不宜使用。（2）根據高噴灌漿需要，可以加粉煤灰摻和料、速凝劑等外加劑。外加劑的摻量應通過試驗確定。（3）高壓噴射灌漿采用H30、XU300型鉆機造孔。高噴臺車（包括高壓泵、灌漿機、空壓機、卷揚機、噴桿、孔口裝置、臺車）進行高噴作業(yè)。（4）高噴鉆孔、灌漿設備除性能應滿足規(guī)定外，其數量應與工程量和施工進度相適應，配套應盡可能優(yōu)化。（5）高壓水、氣、漿系統(tǒng)分別應有壓力、流量監(jiān)測儀表，提升裝置應有提升速度儀表或標記，孔口裝置應有放置速度、擺角、頻率的儀表或標記。（6） 提升裝置與高壓泵、空壓機、灌漿機、孔口裝置間宜設聯(lián)動裝置。5.4.2.2 噴灌方式及技術參數本工程采用擺噴方式建造防滲板墻、防

15、滲板墻采用折線型聯(lián)接。孔距2m，擺動角30º。施工技術參數見表5-4-1。表5-4-1 高噴灌漿施工技術參數表項目 參數壓力（Mpa）流量（L/min）噴嘴數量×直徑（mm）水30.040.0802×1.752.5氣0.60.8200040002×12（環(huán)向間隙）漿1.0801002×1216提升速度612cm/min，擺動頻率1020次/min，擺動角30º5.4.2.3 施工程序高壓噴射灌漿分為四個工藝程序，即造孔、試噴下噴桿、噴射灌漿和灌漿結束靜壓灌漿。（1）造孔作業(yè)a、鉆孔分為二序施工，先鉆一序，后鉆二序。b、采用XU300鉆

16、機跟管沖擊回轉鉆進，或用H30型鉆機沖擊鉆進。套管護壁。c、鉆孔孔徑須大于噴桿直徑，孔徑采用130mm。d、孔位偏差不大于10cm，孔斜不大于1%。（2）試噴和下噴桿a、噴塔就位后，必須試噴12min，待水嘴、水、氣、漿路及監(jiān)測裝置和其他機具均正常后，才能向孔內下噴桿。b、下噴桿時，應對水、氣、漿嘴采用保護措施。c、噴桿必須下至設計深度。d、水、氣、漿路必須暢通，輸送距離不宜大于50m。e、擺噴的噴射方向角度誤差不大于1º。（3） 噴射灌漿a、先向孔內送漿，待漿液冒出孔口，并達到規(guī)定的濃度或送入不少于1.0m3漿量后，才可依次送入高壓水和壓縮空氣。b、在水、氣、漿壓力、流量和擺動頻率

17、、擺動角度、噴射方向均達到要求后，才能按要求提升噴桿。c、不同的地層的提升速度應根據試驗確定，本工程暫擬定612cm/min。d、噴射灌漿作業(yè)應連續(xù)進行，若噴桿分段提升，其搭接噴灌長度不小于10cm。e、噴灌至設計高程后，應用水灰比0.6:1的濃漿進行靜壓灌漿，直至終噴高程漿面不下降為止。f、噴灌結束后，應將所有設備、機具清洗干凈。（4）噴灌過程中應有專人控制、觀察和記錄，對施工工藝參數和施工中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象應作詳細記錄。（5）特殊情況處理對噴灌過程出現(xiàn)噴灌中斷、漏失孔段、墻體缺陷等情況的處理，按小型水電站施工技術規(guī)范SL172-96有關規(guī)定執(zhí)行。（6）高噴質量檢查a、灌漿過程經常性質量檢查包

18、括：鉆孔和噴灌過程中各施工參數及各種特殊情況處理是否符合要求。b、高噴灌漿結束28d后，對墻體進行質量檢查，包括開挖檢查，圍井注水檢查和鉆孔取芯作壓水試驗檢查。以上檢查項目，可根據工程具體情況和重要性，有針對性的作一項或數項檢查。（7）施工記錄和資料整理a、施工記錄應有專門的記錄表格。施工記錄應真實、準確、完整。b、資料整理內容主要有：原始記錄資料、竣工總平面及剖面圖、質量檢查驗收資料、質量評定資料、施工報告。5.4.3 導流隧洞封堵5.4.3.1 導流隧洞封堵時間根據施工總進度安排，導流隧洞封堵時間于2006年11月，封堵下閘的設計設流量選用該時段（510年）重現(xiàn)期的月或旬平均流量，或按實測

19、水文統(tǒng)計資料分析確定。5.4.3.2 導流隧洞封堵準備工作導流洞在封堵前，首先對各種永久泄水和擋水建筑物的閘門、門槽、啟閉機和攔污柵進行全面檢查，并將檢查記錄報送監(jiān)理人。發(fā)現(xiàn)有不合格的部件及時進行修復或更換，并按監(jiān)理人的指示，在規(guī)定的期限內進行閘門和啟閉機的試運行，并向監(jiān)理人提交試運行記錄。其次，還按有關合同的規(guī)定和監(jiān)理人的指示，對施工區(qū)域內的水庫淹沒范圍進行清理，拆除淹沒區(qū)內的臨時工程建筑物，清除一切垃圾，采取措施保護水下邊坡的穩(wěn)定，防止岸坡坍方。5.4.3.3 封堵方法導流隧洞封堵采用C20低熱微膨脹砼封堵，其砼方量為780m3，且堵頭兩端設置止?jié){銅片，采用C25二級配細石砼回填，其砼方量

20、為5m3，堵頭上游端設置一道橡膠止水帶。堵頭與隧洞邊墻采用22150×150的插筋相連接，插筋梅花型布置，插入堵頭砼1m，插筋單根長4m和3m，其根數分別是32根和62根，砼封堵工藝流程為：基面清理立模砼澆筑灌漿檢查驗收?；媲謇恚簩⒍磧软欧舛露卧r砌的洞壁砼表面進行鑿毛至粗骨料并沖洗干凈。立模：封堵時，先用閘門擋水，如有小孔洞漏水，則采用麻包或橡膠封堵止水。封堵兩端直墻下采用漿砌條石，頂拱采用異型模板，支撐采用14mm拉桿。砼澆筑：監(jiān)理人驗收合格后再澆筑砼，砼采用5t自卸汽車從拌和站運至現(xiàn)場卸入砼集料斗，人工輔以簡易機械入倉，砼入倉后人工平倉，軟軸式振搗器搗實。砼澆筑至洞頂部位時，

21、采用砼泵且邊澆筑砼邊安裝洞內頂部灌漿管。灌漿：采用灌漿機對隧洞頂部預埋的灌漿管進行隧洞頂部回填接縫灌漿，以確保導流隧洞封堵良好。其詳細施工方法見第九章。檢查驗收：在完成封堵后由監(jiān)理工程師、設計、業(yè)主、施工單位共同對封堵進行檢查驗收是否符合質量標準和設計要求。其工程量見表5-4-1。表5-4-1 導流洞堵頭主要工程量表項 目單位工程量備 注混凝土鑿毛m2407低熱微膨脹混凝土（C20）m3780二級配細石混凝土（C25）m35回填灌漿m2127接觸灌漿m2307止?jié){片（銅）m55未計接頭損耗插筋（22，L=4m）根32插筋（22，L=3m）根62排水管（150，L=18m）根1通水冷卻項1變形、

22、溫度監(jiān)測項15.5 汛后基坑清理汛后基坑清理主要指2005年6月9月，基坑過水，上游和兩岸坡經洪水沖積在基坑內的砂卵石、淤泥以及其它雜物，2005年10月恢復上、下游圍堰，施工溢流壩、消力池以及消力池兩岸擋墻，需完成基坑清淤工作，清淤采用裝載機和推土機集料，挖掘機挖裝，自卸汽車運至監(jiān)理工程師指定地點，若遇淤泥稠度較小，推土機和裝載機不能集料，則采用泥漿泵抽排至基坑外側。自卸汽車運輸淤泥時，需關嚴車門，不能沿途撒落。汛后基坑清理工程量見表5-3-1，且需集中抽排集水25萬m3，采用6臺200IS-200-200離心式水泵集中抽排4.5天。5.6 圍堰拆除本工程圍堰拆除的下游橫向圍堰采用液壓反鏟挖

23、掘機挖裝，自卸汽車運輸至棄碴場。5.7 截流5.7.1 截流時段及標準根據施工總進度安排，截流時間在2004年10月上旬。按照規(guī)范規(guī)定，截流標準采用10月上旬重現(xiàn)期510年的平均流量。由于招標文件未提供10月上旬510年重現(xiàn)期平均流量。故在進場后，根據當地水文站提供的資料，通過充分分析水文資料和水力計算參數，施工條件，進行技術經濟比較后再報送詳細施工組織計劃報送監(jiān)理工程師審批。5.7.2 截流施工截流采用自左向右進占的單戧堤單向立堵方式。龍口設在右岸邊。合龍時，汽車背運大粒徑塊石向上游作挑角拋投，超前進占，同時在過水斷面作裹頭逐漸推進，隨著龍口束窄，流速增大，此時用挖機將已備好的大粒徑塊石集中拋投，直至合龍成功。5.8 基坑排水5.8.1 基坑排水布置施工排水系統(tǒng)布置在基坑上、下游，排水溝布置在輪廓線外側，滲流水經排水溝流入集水中，安設水泵排入河床。5.8.2 圍堰初期排水枯期圍堰閉氣后，基坑積水約24萬m3，配備6臺200IS-200-200離心式水泵，集中抽排4.5天。 5.8.3 圍堰經常性排水經常性排水有圍堰滲流，地層滲水、砼和巖石沖洗及養(yǎng)護棄水?？萜诮洺Ｐ耘潘?，