溷凝土面板堆石壩施工設(shè)計

1、混凝土面板堆石壩施工設(shè)計1. 工程概況某水電站大壩為混凝土面板堆石壩，壩高179.5m,壩頂長427.79m,寬高比為2.38,屬狹窄河床高面板堆石壩.其余樞紐建筑物均集中布置在左岸.右岸壩體上.下游分布2個石料場,其底部高程與壩頂高程相近 ，距壩體水平距離100150m.壩址處河谷斷面為不對稱“ V形,左岸陡峭，為70。80 地灰?guī)r陡壁，高差300m 左右.右岸相對較緩,為35。45。地坡地工程計劃于2001年10月15日截流,2004 年4月1日下閘蓄水,2004 年10月1日第1臺機組發(fā)電,2005年9月30日完建.總工期為5年9個月，其中第1臺機組發(fā)電工期為4年9個月.2. 壩肩開挖壩

2、肩及壩基開挖工程量大，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，其中左壩肩陡峻，開挖邊坡高達300m,為 工程施工關(guān)鍵項目之一.開挖施工要盡量石渣落入河床，阻塞河道，另一方面又要求截流前盡可能開挖到河床水位附近，以保證直線工期.左岸壩肩開挖必須通過泄洪洞.引水洞等建筑物進口，施工干擾較大.2.1施工布置左岸開挖結(jié)合泄洪.發(fā)電引水系統(tǒng)進口開挖統(tǒng)一布置開挖公路，分高程布置了 1087.5m公路.1117.5m 公路.1147.5m 公路.1227.5m 公路,路基寬8m,泥結(jié)石路面.另外在陡壁 上游斜坡1030m 高程布置了一條4號支洞，直通陡壁1030m 高程，在4號支洞出口至下游地面廠房1000m 高程布置一層截渣公

3、路，寬1530m,可攔截部分下河床石渣.右岸開挖公路結(jié)合天生橋.卡拉寨兩石料場上壩填筑道路進行布置，在高程1147.5.1097.1050.996m布置了 4層開挖公路.其中996m 公路是由進廠交通洞接3號施工支洞以交通洞地形式避開發(fā)電廠房基坑，通到上游圍堰.2.2開挖方法及進度安排左岸壩肩開挖由分岔支線公路進入開挖面，分別在1250.1175m 高程分上.下游兩區(qū)同時施工，采用邊坡預(yù)裂.15m 層臺階微差擠壓爆破開挖.為減少石渣下河，爆破作業(yè)掌子面 盡量垂直河床布置，靠陡壁邊緣部分預(yù)留巖坎最后爆除.工作面石渣采用4m3挖掘機.25m 3反鏟裝2032t自卸汽車出渣.下河石渣在1030m 高

4、程截渣平臺及河床用反鏟及時清 除.邊坡支護與開挖平行作業(yè).2000年5月開工,2001年10月底完成1010m 高程以上開 挖,歷時18個月，完成石方明挖98萬m3,平均開挖強度5.4萬m 3/月.右岸壩肩開挖采取自上而下615m 一層臺階開挖.工期安排與左岸壩肩同時開工 ，截流前要求挖到996m 高程，歷時18個月，完成石方明挖34.04萬m 3,覆蓋層17.31萬m3,平均開挖強度2.9萬m3/月.3. 壩體填筑3.1上壩運輸方式2個方案.壩體填筑著重研究了自卸汽車直接運輸上壩和移動式斜坡車聯(lián)合運輸上壩（1 ）自卸汽車直接運輸上壩方案這種方案具有簡單安全和可靠地特點，被廣泛用于面 板堆石壩

5、地施工中，在寬闊河床中它可以達到很高地運輸強度但是,對于位于狹窄河床地洪家渡工程,很難布置45t級自卸汽車行駛地施工道路,因此選用32t自卸汽車作為壩料地主 要運輸設(shè)備道路標(biāo)準(zhǔn)為路面寬10m,平均縱坡6%7% （個別路段10%12% ）,最小轉(zhuǎn)彎半徑15m.（2 ）移動式斜坡車聯(lián)合運輸上壩方案移動式斜坡車聯(lián)合運輸系統(tǒng)由兩組軌道構(gòu)成，每組軌道上分別有移動式斜坡車通過鋼絲繩和滑輪與卷揚機連接系統(tǒng)工作時重車就位于斜坡軌道地上平臺，靠重力隨斜坡車一同下滑，同時位于另一軌道上地空車將被拉至上平臺，斜坡車地制動和速度由電動機控制軌道坡度與地形坡度基本相同，伸入壩體地軌道將埋在壩內(nèi)，底部端頭使用移動平臺，系

6、統(tǒng)工作時此平臺與軌道固定在一起，隨著壩體地上升而上升，斜坡車下行地最低位置由鋼絲繩控制用32t自卸汽車作載體，上平臺高程1147m,下平臺位于壩體內(nèi)，最低高程990m,最大高差為157m,斜坡道最大長度320m,斜坡車地加速度將限制 在0.10.2m/s,制動加速度將限制在 0.110.174m/s,行駛最高速度為6.67m/s,最大牽引力為43t.按照以上參數(shù)計算，每一系統(tǒng)所需電動機功率為2X 300kW,每一工作循環(huán)需時56min.由于自卸汽車直接運輸?shù)剡\距在33.5km 之內(nèi),屬于經(jīng)濟運距范圍，其臨建設(shè)施投資較少,斜坡道運輸方案地臨建工程量和營運費用則相對較高.因而,最終推薦自卸汽車直接

7、上壩方案3.2壩體填筑分期壩體分期主要滿足壩體施工安全壩體渡汛方式提前發(fā)電壩體均勻上升等要求壩體渡汛地最優(yōu)方式是壩體在截流后地第1個枯期填筑到安全渡汛水位，壩體不過流，靠臨時斷面擋水洪家渡面板堆石壩體采用斷流圍堰隧洞導(dǎo)流方式，圍堰導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為枯期十年一遇洪水，而渡汛標(biāo)準(zhǔn)（庫水位1億m3時）為頻率P=1%洪水,相應(yīng)水位1021.7m 高程因此,確定截流后2002年5月底前壩體第I期填筑要求達到1023m 高程.后期導(dǎo)流洞封堵后按 P=0.2% 洪水度汛，壩前最高水位到1098m 高程，要求封堵導(dǎo)流 洞后汛前壩體臨時斷面要在1098m 高程以上，考慮到高水位用堆石擋水存在地風(fēng)險,1100m 高程以下

8、面板也要求完成因此確定1102m 高程為壩體分期地一個界線 ，此高程同時可滿足首臺機發(fā)電水位要求狹窄河谷上壩強度有限，主要通過臨時斷面來滿足以上2個重要分期高程，其余分期在此基礎(chǔ)上以方便施工.滿足壩體均勻上升.保證施工質(zhì)量等要求進行劃分 3.3面板分期面板分期原則: 安排在氣溫較低地枯水期施工, 且面板施工時相應(yīng)壩體應(yīng)自然沉陷3 個月以上 , 最好經(jīng)歷一個汛期； 施工工程量不宜過大 , 保證面板施工不占直線工期； 盡量使壩體提前擋水發(fā)電 , 提高經(jīng)濟效益； 避免靠較高地填筑堆石體擋水渡汛引起地風(fēng)險； 面板上游地防滲粘土 . 保護石渣（填筑高程 1030m ）須在圍堰保護下施工 ,并應(yīng)有足夠地施

9、工時間 .按以上原則面板分三期施工 ,一期面板為 1031m 高程 ,要求相應(yīng)堆石為 1033m 高程 , 二期面板為 1100m 高程 .相應(yīng)堆石為 1102m 高程 ,三期面板到 1142.7m 高程 .3.4 上壩道路布置該水電站壩址處河谷狹窄 , 只能在截流 .基坑基本開挖完成后才能進行填筑 .壩體填筑料 源分散 ,墊層料加工點 .過渡料堆放點 .保護石渣 .部分次堆石料均位于左岸上游小沖堆渣場,須從左岸上壩； 其余主 .次堆石料由天生橋 . 卡拉寨兩個石料場及下游右岸王家渡堆渣場從右 岸上壩 . 道路布置地原則是不論料源在上游還是下游均采用從下游上壩方式,且能控制整個壩體地填筑施工

10、.按此要求 , 左岸上游布置了 3 層交通洞 , 即通到壩體內(nèi)部 1030m 高程地 4號支洞 . 通到壩后 1055m 高程地 5 號支洞 .通到壩頂 1147.5m 高程地上壩交通洞； 右岸布置了高程為 996.1032.1050.1097.1147.5m 地 5 層公路 .按此布置結(jié)合壩內(nèi) .壩后公路即可滿足壩體填筑要求 .3.5 施工強度與工期影響施工強度地主要因素為：運輸強度 . 壩面作業(yè)強度 . 料場開采強度 .（ 1）運輸強度 .上壩道路標(biāo)準(zhǔn)為三級 ,混凝土路面 ,路寬 10m, 最大縱坡 12%,雙車道交通洞斷面10nrK 8m.單行洞6miX 6m,通行能力按晝夜 2000對

11、車考慮，32t自卸汽車高峰日強度可達3.2萬m3,高峰強度可達72萬m3/月.（2）壩面作業(yè)強度 .采用機械化流水作業(yè) ,通過合理地機械設(shè)備配置 .壩面分區(qū)及高效地組織管理 , 壩面作業(yè)強度一般應(yīng)大于運輸強度 .（3 ）料場開采強度 .由地質(zhì)地形條件和開采工作面大小決定.兩堆石料場距大壩水平距離僅100150m,且卡拉寨料場下游又緊靠1號塌滑體,料場開采必須考慮對塌滑體地爆破震動影響；兩石料場地形坡度2535 ,巖層傾向與地表基本一致，傾角略小于地表坡角，為順向坡；開挖巖層中存在軟弱夾層 ,要求開挖過程中要對邊坡進行支護處理；開挖工作面 寬度 300 400m, 平均厚度 40 60m. 綜合

12、上述因素 , 按合理地機械設(shè)備配置 . 爆破裝藥量 控制等因素計算得出料場開挖強度為3040萬m 3/月因此,決定洪家渡水電站壩體填筑強度地主要因素為料場開采強度.按照洪家渡水電站 2004 年9月發(fā)電地工期要求 ,確定平均施工強度要求達到 30萬m3/月.4. 壩體填筑分期安排水電站壩體填筑設(shè)計分七期，面板施工分三期，填筑總歷時31.5月,平均填筑強度29萬m3/月,高峰填筑強度33.7萬m3/月,設(shè)計壩體填筑分期見圖1.表11淇家濾逛佯待期特性t*規(guī)時股均曙慣N 伸/?。㏕H11 02396030CI2.2- 3002.525.201 OJ31 WJ20OSJ2J2116.0?i 033I

13、 05SSOW. 1 - M3 .4誹w2T1C.4it G55Xk5 - 3003.10W 7V 1021 1伍SOW, II 3MM JM 5n132.41 H3.7I 142.7g斗 4” 5ii2.M1 Ml 5I F47 52W5 511WW 562Q5. 結(jié)語該水電站于2000年11月8日正式開工，各項工作正按施工規(guī)劃有序進行.從已施工地各標(biāo)段證實，在施工方案.總體布置.道路系統(tǒng)規(guī)劃節(jié)點工期安排等各方面，施工規(guī)劃均是合理地通過前期設(shè)計和施工實踐，體會如下：（1） 峽谷地區(qū)堆石壩陡峭壩肩開挖石渣下河床一直是難于解決地問題，為減少石渣下河 床往往采用預(yù)留巖坎開挖，最后巖坎一次爆破地方案.該方案應(yīng)仔細(xì)斟酌使用，陡峭壩肩邊緣 往往巖石風(fēng)化.裂隙發(fā)育，巖坎不一定留得住，留住后地巖坎爆后大塊率較高 ，使得河床清渣難度加大（2） 峽谷地區(qū)利用公路上壩運輸 ，道路等級需根據(jù)上壩運輸強度.運輸設(shè)備選型確定，因路陡.彎多最好選擇混凝土路面.利用重力運輸?shù)匾苿邮叫逼萝壍儡?/p>