白川水電站廠房標(biāo)段土石方開挖及填筑施工方案

1、甘肅省農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文論文題目：白川水電站廠房標(biāo)段土石方開挖及填筑施工方案專 業(yè)：水利水電工程學(xué)生姓名：日 期：2009 年 5 月 10 日白川水電站廠房標(biāo)段土石方開挖及填筑施工方案第一項(xiàng)土方明挖1 1 工程概況湟水白川水電站位于永靖縣西河鎮(zhèn)白家川的湟水河干流上，是甘肅省湟水河下游河段水電梯級開發(fā)意見中規(guī)劃的第六座電站，其上游為洞子村電站，正常尾水位1655.00m,下游為湟惠渠電站，正常蓄水位1627.50m。工程主要任務(wù)是發(fā)電。電站采用引水式開發(fā)方 式，總裝機(jī)容量36.0MW，單機(jī)容量12MW，多年平均發(fā)電量1.54億kw.h，額定引用流量170.0m3/s,水電站屬IV等小(1)型工程

2、，由樞紐、引水系統(tǒng)和廠區(qū)三大部分組成。本合 同范圍內(nèi)主要施工項(xiàng)目為：壓力前池、廠房、廠區(qū)等，分述如下：前池位于II級堆積階地上，地基為巖性褐紅色泥質(zhì)粉細(xì)砂巖為主，局部為泥巖、粉砂 質(zhì)泥巖薄層，壓力前池進(jìn)口通過25.00m長的漸變段與渠道相接，全長47m。前池采用正 向進(jìn)水、排冰、側(cè)向排沙、泄水的形式，主要有漸變段、攔污柵、排冰閘、側(cè)溢流堰、泄 水陡渠、前室、開敞式進(jìn)水口和壓力管道等建筑物組成。漸變段底板高程由1645.136m降至1643.392m,坡度1:14.335,平面由23.60m漸 變到21.0m，底板為砼結(jié)構(gòu)，厚0.50m,兩邊墻采用重力式砼擋墻，漸變段所有建筑物基 礎(chǔ)均座落于砂礫

3、石層之上。(2)排冰閘主要在冬季湟水封凍前和開春消冰期運(yùn)行。設(shè)三孔排冰閘閘孔凈寬6.00m,閘底板高程1643.392m,隔板頂高程1650.592m。(3)攔污柵共三孔，每孔凈寬6.0m,高6.30m,過流面積37.8m2,最大過柵流速1.50m/s。(4)前池長47.00m,寬20m。前池設(shè)計(jì)水位1651.85m。為保證進(jìn)水口有足夠的水深，以免產(chǎn)生漩渦吸進(jìn)空氣和排沙的需要，前室底板最低高程1641.657m。池底高程從1643.392m降到1641.657m,進(jìn)水口前有6m的平段，坡度1：23.632。前室右邊為砼溢流 壩(側(cè)堰),左側(cè)為重力式擋墻，池底板厚0.60m。(5)側(cè)溢流堰堰頂高

4、程1652.00 m,高于設(shè)計(jì)水位0.15m。堰頂水頭按1.2m計(jì)，泄水 流量按電站運(yùn)行發(fā)生最不利情況考慮，即三臺機(jī)組同時甩負(fù)荷，渠道來水(Q=171m3/s) 全部由側(cè)溢流堰下泄。按非淹沒實(shí)用堰計(jì)算，側(cè)溢流堰長度40m。當(dāng)排泄電站設(shè)計(jì)流量時， 堰頂水位1653.35m。(6)泄水陡渠位于前池右側(cè)溢流堰至天然溝道段，與天然溝道順接，側(cè)堰泄量全部流 入該溝道，之后通過箱涵，直接流入湟水。泄水陡渠寬47m,側(cè)墻高1.50m,坡度1:5.126。箱涵為矩形砼結(jié)構(gòu)，底寬4.00m，高5.40m。(7)進(jìn)水口采用開敞式的進(jìn)水方式，設(shè)3孔進(jìn)水閘，閘孔中心距6.0m，閘孔尺寸4.0 x4.0m，采用快速閘門

5、控制。閘墩長15.0m，寬20.0m。進(jìn)水口的底板高程1643.857m,頂 高程1653.657m。(8)壓力管道為內(nèi)襯鋼管，外包混凝土結(jié)構(gòu)，管徑4.00m,單管設(shè)計(jì)流量56.7m3/s，流速4.51m/s。為減少外界溫度變化對管道的影響，管道上部覆蓋砂卵石，覆蓋厚度1.50m,置于最大凍土層以下。廠房及尾水渠布置于余家河灘I級階地上，尾水排泄于湟水。地基為巖性泥質(zhì)粉細(xì)砂 巖為主，局部為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖薄層。廠區(qū)主要有主副廠房、尾水渠、升壓站、進(jìn)廠公 路和其它附屬建筑物。1)主廠房內(nèi)布置三臺SF12-26/4250型水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)層高程1623.86m,主廠 房包括主機(jī)室和安裝間兩部分

6、，平面尺寸51.85X14.60m,其中主機(jī)室長36.40m,安裝間 長15.40m,設(shè)在主機(jī)室的左側(cè)，主機(jī)室和安裝間之間設(shè)50mm寬的永久伸縮縫。2)副廠房布置在主廠房上游側(cè)，平面尺寸40.85X8.55m,與主廠房之間設(shè)有50mm寬的永久伸縮縫。副廠房分上、下兩層，上層地板高程1628.46m，同發(fā)電機(jī)層；下層地板高程1623.86m,同水輪機(jī)層。水下墻厚均為0.80m,上層布置有中央控制室、高壓柜室、低 壓配電室、廠用變、通信室和交接班室，下層有勵磁室、空壓機(jī)室和電纜層，機(jī)組循環(huán)水 池設(shè)在尾水墩之間。3)尾水出口以1: 4反坡接尾水渠，反坡為砼襯砌。尾水渠起點(diǎn)底板高程1624.50m,渠

7、道為梯形斷面，底寬28m,渠高7.8m，邊坡1:1.25,底板為現(xiàn)澆C15砼，邊坡為M10漿砌石，出口與河道直接相連。4)升壓站位于廠房左側(cè)，站內(nèi)設(shè)有兩臺主變壓器，占地面積2200m2。管理區(qū)在廠房左側(cè)，進(jìn)廠原有公路可直接到廠房和管理區(qū)。土方明挖工程主要包括：漸變段、排冰閘基礎(chǔ)開挖、前池及側(cè)堰基礎(chǔ)開挖、進(jìn)水閘 及排砂閘、泄水渠基礎(chǔ)開挖、壓力管道基礎(chǔ)開挖、主廠房基礎(chǔ)開挖、尾水渠基礎(chǔ)開挖、廠 區(qū)工程土方開挖、升壓變電站基礎(chǔ)開挖。土方明挖總量為271560m3。其開挖工作內(nèi)容包括：準(zhǔn)備工作、場地清理、施工期排水、邊坡觀測、完工驗(yàn)收前的 維護(hù)，以及將開挖可利用或廢棄的土方運(yùn)至監(jiān)理指定的堆放區(qū)并加以保護(hù)

8、、處理等工作。本工程土方開挖的重點(diǎn)在于主廠房及周邊壓力鋼管和尾水渠反坡部位的開挖，因?yàn)橹鲝S房部位混凝土澆筑工期為主線工期，開挖工期短，且工作面集中，需合理組織，分段開挖。 另外，受壓力鋼管安裝的工期限制，進(jìn)水閘部位和壓力管道前緣部位的開挖，工期緊，施 工難度大。1.2 土方開挖工程量本工程土方開挖工程量，見表1-1。土方明挖主要工程量表表 1-1序號項(xiàng)目名稱單位工程量備注1排冰閘工程3m320502前池及側(cè)堰工程3m194003進(jìn)水閘及排砂閘工程3m85504泄水渠工程3m754505壓力管道工程3m222506主廠房工程3m207007尾水渠工程3m826008廠區(qū)工程3m66109升壓變電

9、站工程3m3950合計(jì)3m2715601 3 施工進(jìn)度計(jì)劃土方明挖工程計(jì)劃于2008年8月22日開工，具體施工進(jìn)度計(jì)劃，見表1-2。土方明挖施工進(jìn)度計(jì)劃表表 1-2序號項(xiàng)目名稱開工日期完工日期工期（日歷天）備注1排冰閘工程2008.8.222008.9.5152前池及側(cè)堰工程2008.9.62008.9.15103進(jìn)水閘及排砂閘工程2008.11.302008.12.784泄水渠工程2008.9.242008.11.13515壓力管道工程5-1壓力管道第一段2008.9.42008.7.1295-2壓力管道第二段2008.9.132008.9.1536主廠房工程2008.8.222008.8.

10、31107尾水渠工程7-1尾水渠前段2008.9.12008.9.15157-2尾水渠后段2009.7.182009.8.9238廠區(qū)工程2009.7.72009.7.1379升壓變電站工程2008.7.142008.7.2181 4 土方開挖分區(qū)、分層、分段本工程具有土方開挖量大、工作面多，前池部位開挖深度大的特點(diǎn)，最大土方開挖深度為11.6m左右，出現(xiàn)在壓力鋼管前端及進(jìn)水閘部位。根據(jù)這些特點(diǎn)及施工道路的布置， 施工時采取分區(qū)、分層開挖的方式。1.4.1 分區(qū)為確保主線工期關(guān)鍵線路按期完成，據(jù)施工道路的布置將本項(xiàng)目的工作面劃分為4個區(qū)，即：I區(qū) 進(jìn)水閘上游部分（含漸變段、排冰閘、泄水陡渠區(qū)及

11、泄水渠進(jìn)口段）。U區(qū)4號施工道路以上包括廠房區(qū)、壓力鋼管下半部分。川區(qū)4號施工道路以下尾水渠區(qū)。W區(qū)泄水渠段。1.4.2 分層分層原則為：除了泄水渠因?qū)挾刃∫宰畲箝_挖深度（3m）為分層原則以外，其余部位 以最大開挖寬度為分層原則，開挖深度在2m以內(nèi)的，不分層，一次開挖到位；深度大于2m的，分層開挖，分層厚度為2m。土方開挖的層面坡比按照1:1控制。1.4.3 分段根據(jù)有無地下水而定，對于無排水的渠道開挖，采用分層開挖或臺階分層開挖，對于 需要排水的渠道開挖，采取先開挖中部，后擴(kuò)兩邊的方式，保證中部集水，兩側(cè)干地施工。1.5 土方明挖施工布置1.5.1 施工道路布置結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況及本工程特點(diǎn)，

12、共布置4條施工道路。1#施工道路，從已形成的去往渣場的施工道路就近修路至側(cè)堰，主要完成I區(qū)土方的 開挖。2#施工道路，自現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路（橋北約50m）修路到泄水渠下游端，主要完成W區(qū)泄水渠的土方開挖。3#施工道路，從現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路(橋北約200m)修路至尾水渠下游端，主要完成川區(qū)土方開挖。4#施工道路，自2#路廠縱約0+120接線自3#路，主要完成U區(qū)土方開挖。具體施工道路布置見施工平面布置圖(SDS BCSG01)。1 5 2 供電自業(yè)主提供電源點(diǎn)接線至變壓器，由變壓器低壓側(cè)接線至各工作面。1.6 施工程序和方法1.6.1 施工程序開挖前先將開挖線及設(shè)計(jì)文件規(guī)定范圍內(nèi)的植被清理干凈，詳細(xì)了解地形地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，對可能引起的滑坡應(yīng)及時清理和支護(hù)。土方明挖施工采用CAT320B反鏟挖裝，15t自卸汽車?yán)\(yùn)至渣場。開挖采用從上至下分層開挖的方法。施工時將開挖 層做成一定的坡度，以利于排水。邊坡部位預(yù)留30cm的保護(hù)層，用人工進(jìn)行整修，以保證開挖邊坡面的平整規(guī)范。邊坡修整隨開挖進(jìn)行，每開挖完一層，即進(jìn)行邊坡整修工作。一、 植被清理及有機(jī)土層清理開挖之前，按照開挖體形圖的要求，測量放線