大壩截流方案

1、水庫工程（大壩工程）大壩截流施工方案 標項目部- 9 -大壩截流施工方案1.概述水庫工程壩址位于鄉(xiāng)木橋河上家坡處，距縣城 23km。為榨茨河右岸一級支流，源頭于龍頭山，由西北向東南，一路流經(jīng)玉洪、小茶園，于雙河匯入榨茨河，全流域面積 14.34km2，主河道長 8.09km，水庫大壩距下游河口約2.5Km。 水庫工程包括水庫工程、補水工程及灌溉輸水工程等。水庫工程包括大壩、右岸溢洪道及導流放空洞等建筑物。補水工程包括北面的榨茨河源頭右支補水工程和東面的野桃溪補水工程，包括取水堰、沖沙閘、控制閘及引水隧洞等建筑物。灌溉輸水工程包括進水口、灌溉輸水隧洞（利用導流洞改建）和灌溉輸水管道等建筑物。 大

2、壩工程采用圍堰一次截流、導流洞過水的方式導流。導流洞位于大壩左側(cè)，斷面為城門洞型，斷面尺寸03m，進口高程m，出口高程m，全長m。圍堰工程等級為5級，枯水期（104月）設計洪水重現(xiàn)期取10年一遇，相應洪峰流量64.83m3/s，上游最高水位705.5m，圍堰超高為0.5m，上游圍堰堰頂高程 m。下游圍堰隱含在 m施工平臺內(nèi)，為厚2m的粘土墻，墻頂高程為m。初期導流由圍堰擋水，導流洞過洪，此階段大壩月平均填筑強度為9.4萬m3，全斷面填筑時月平均上升高度13.2m，到第二年3月末大壩可以上升到750m高程，此后，由壩體擋水，導流洞過洪，當大壩遭遇洪水期50年一遇設計標準洪水（設計洪峰流量146.

3、9m3/s），經(jīng)調(diào)洪演算，壩前最高水位728.6m。2.導、截流工程施工范圍及主要工作內(nèi)容2.1 施工范圍施工導流與水流控制施工范圍包括：本標段內(nèi)的主河床上、下游土石圍堰，撇洪洞及攔水堰，壩后排水涵管、溢洪道、導流洞的有關(guān)截排水設施，以及本標段內(nèi)的施工安全度汛和防汛工作。2.2 工程主要工作內(nèi)容本標段導、截流工程的主要項目如下： 壩址區(qū)的導流和截流； 壩址區(qū)上、下游橫向圍堰； 壩址區(qū)安全度汛和防護工程； 建筑物的基坑排水； 導流建筑物下閘和封堵。上述工程項目的工作內(nèi)容包括建筑物的設計與施工；材料、設備的供應和試驗檢驗；設備的安裝調(diào)試、運行和維護；臨時建筑物及其設施和設備的拆除以及本合同規(guī)定的質(zhì)

4、量檢查和驗收工作。3. 施工導、截流方案3.1導流標準根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標準，圍堰工程等級為5級，相應設計洪水重現(xiàn)期為510年，取10年一遇，相應圍堰超高0.5m。本工程等別為四等，工程規(guī)模為小一型水庫，主要建筑物攔河大壩為四級建筑物。因此，根據(jù)水利水電工程施工組織設計規(guī)范SL3032004 和水利水電工程施工導流設計導則（DL/T51142000）的規(guī)定，導流臨時建筑物為級。1 施工時段的劃分本工程將59月劃分為主汛期，113月劃分為枯水施工期，同時考慮將4月、10月作為施工期的可能性。根據(jù)水文資料分析，104月10%頻率洪水最大流量64.83m3/s，113月10%頻率洪水最大

5、流量23.77m3/s.導流洞斷面尺寸2.2*3m，可以滿足104月份10%頻率洪水的導流。選定104月為枯水期施工時段，本施工期填筑壩體超過防洪演算壩前最高水位728.6m高程，中水期和汛期利用壩體擋水導流洞導流，并進行填筑壩體。2導流標準根據(jù)工程的實際條件，確定各階段導流標準為：1） 截流標準截流標準采用截流時段10月份洪水重現(xiàn)期10年一遇月平均流量，流量為0.42 m3/s。2）初期導流洪水標準初期導流期間，土石圍堰洪水重現(xiàn)期采用10年一遇。采用104月10年一遇洪水作設計標準，洪峰流量64.81 m3/s。3）壩體施工期臨時渡汛洪水標準施工期壩體直接擋水導流洞泄流時，度汛洪水重現(xiàn)期為5

6、0年一遇，相應庫水位最高達到728.6m。4）導流泄水建筑物封堵階段導流標準導流洞封堵下閘的設計洪水標準為該期 5 年一遇月平均流量；封堵施工階段的導流設計標準，為封堵施工時段重現(xiàn)期10年一遇洪水。5）導流泄水建筑物封堵后壩體渡汛洪水標準 導流泄水建筑物封堵后壩體渡汛洪水標準為：設計洪水重現(xiàn)期 50100 年一遇，以洪水重現(xiàn)期 50 年一遇作為設計標準。 6）水庫施工期蓄水標準 水庫施工期蓄水標準采用各月平均流量。,3.2導、截流方式及方案本工程大壩處于“V”型河谷，河床狹窄，兩岸陡峻，確定采用隧洞導流方式。工程所在流域枯洪流量相差較大，采用全年擋水圍堰既不經(jīng)濟，布置上難度也很大，因此，上下游

7、圍堰按擋枯水施工時段洪水設計。 對應初期導流方案和壩體填筑可能達到的強度，汛前必須將壩體填至防洪設計水位之上，否則汛期壩面過水，必須對壩面進行防護處理，既增加了臨時防護工程費用，又影響工期，因此，截流后第一個枯水施工期，壩體必須達到脫險高程，汛期由導流洞泄洪，壩體擋水并繼續(xù)施工。 根據(jù)上述分析，確定不同施工時間及其分期施工洪水，具體導流渡汛方式是：1初期導流：截流后第一個枯水施工期（104月）采用圍堰擋水，隧洞泄流，并在圍堰的保護下進行基坑開挖及壩體填筑，此時導流標準為10年一遇，設計流量64.83m3/s，上游水位高程為705.5m，下游水位為695.5m。截流后第一個枯水期（103月）末壩

8、體填筑高程需要超過汛期防洪演算大壩安全高程728.6m，并安全超高2m，達到730.6m。根據(jù)本公司經(jīng)驗，同類工程月均上壩強度約在10萬m3左右，結(jié)合本工程實際地形等現(xiàn)場條件，綜合分析，本工程計劃月平均填筑強度為9.4萬m3，全斷面填筑時月平均上升高度13.2m，據(jù)此上壩強度推算，到3月末大壩可以上升到750m高程，遠遠超過大壩安全脫險高程。2中、后期導流：經(jīng)過一個枯水期（10-4月）的施工，壩體已經(jīng)填筑至752m高程，遠超調(diào)洪演算后壩前水位最高值，能夠安全攔擋洪水期50年一遇設計標準洪水（設計洪峰流量146.9m3/s，上游最高水位728.6m），因此大壩中水期（4月份）已達到安全高度，汛期

9、壩體可繼續(xù)施工。到第二年12月份導流洞封堵，水庫開始蓄水，此時溢洪道也基本完建，至此，臨時導流任務全部結(jié)束。施工導流程序與方案及各期導流的流量，頻率及相應的水位詳見表3-1。表3-1 各期導流的流量、頻率及相應的水位表項目單位參 數(shù)導流階段枯水期中水期洪水期全年擋水建筑物級別設計標準10%2%2%2%設計時段月104459全年設計流量m3/s64.83283.03283.03導流方式導流洞導流洞導流洞溢洪道上游水位m705.5728.58728.58下泄流量m3/s42.4112.3擋水建筑物型式圍堰壩體壩體壩體壩（堰）高m6323268.6壩體高程m700730.6730.6730.6765

10、.7765.7泄水建筑物型式導流洞2.2*3m，溢洪道進口高程m導流洞700.5m，溢洪道堰頂760m出口高程m導流洞691.0m洞長m509m糙率系數(shù)混凝土襯砌段0.017，未襯砌0.033.3 導流建筑物 撇洪洞及攔水堰 大壩右壩肩偏向上游有一條支流，其水量充沛、溝谷深切，谷底出口處正好與壩體相交，為避免該溝對大壩施工以及水庫低水位時對面板產(chǎn)生不利影響，需要此股水流導引至上游圍堰之前，經(jīng)導流洞排往下游。經(jīng)仔細研究地形，發(fā)現(xiàn)該溝由于谷深坡降大且與大壩相交無法布置明渠導流,，最佳方法是開鑿一條隧洞導流，謂之撇洪洞。撇洪洞進口底板高程 712m，出口高程 705m，長度 109m，斷面為城門洞型

11、，底寬 2.2m，洞高 3m，直墻高 1.9m，頂拱中心角 180，其無壓均勻流過水能力約為 16.5m3/s。 撇洪洞進口下方修建一座攔水堰以阻止水流下泄，攔水堰為漿砌石結(jié)構(gòu)，堰頂部高程為716m，頂寬 2m，上下游采用單一邊坡 1:1。 導流洞導流洞布置在左岸，枯水施工時段采用導流洞泄流。因壩址以上承雨面積僅 11.42km2，枯水期流量較小，故導流洞尺寸以考慮施工便利為主。導流洞在封堵后安裝一根直徑 0.8m 的鋼管，用于輸水，鋼管在洞外安裝泄水閘閥，可泄空庫水。本項目的導流洞具有導流、輸水及放空工程，為永久 4 級建筑物。導流洞基本參數(shù)是：進口底部高程 700.5m，橫斷面為城門洞型，

12、底寬 2.2m，洞高 3m，直墻高 1.9m，頂拱中心角 180。進口樁號 0+000，進口段為水平段，以下洞段縱坡 0.0212%，出口樁號 0+509 處，底部高程 691.0m。導流洞洞身有兩處水平彎段。進口段長 12m，采用喇叭型，頂部為 1/4 橢圓曲線，長軸與洞高相同為 3m，短軸等于 1/3 長軸為 1m。在進口設置一道封堵閘門門槽，在閘門井上設簡易扒桿固定閘門，可免設閘門室框架及啟閉機。進口段之后為 9m 長的漸變段，由 2.23m 的矩形斷面變?yōu)?2.23m 的城門洞斷面。漸變段采用全斷面混凝土襯砌，襯砌厚 0.5m，洞身亦采用全斷面混凝土襯砌，襯砌厚 0.5m，出口處設置一

13、節(jié) 9m 長的混凝土襯砌鎖口，襯砌厚 0.5m。 導流洞的洞前水位與泄流量關(guān)系的計算值見表 3-2。表3-2 導流洞泄流曲線表上游水位泄流量上游水位泄流量上游水位泄流量mm3/smm3/smm3/s7013.4571272.88723104.4470215.5771378.40724106.4770323.2471483.92725108.4770428.7671586.44726110.4370534.2771688.89727112.3670639.7971791.27728114.2570745.3071893.59729116.1270850.8271995.86730117.9570

14、956.3472098.07731119.7671061.85721100.2471167.37722102.36 上游圍堰根據(jù)施工條件、工程特點及地形地質(zhì)條件綜合分析，上游圍堰采用就地取材的土石圍堰。由于河床基巖裸露，可清基后直接填筑代料及心墻粘土料，基礎不必做防滲處理。上游圍堰頂部高程為 706.0m，頂寬 5m，上下游采用單一邊坡 1：2。出渣道路與其相交處按8%的坡度填筑道路。圍堰結(jié)構(gòu)布置見附圖3-1上游圍堰橫斷面圖。 下游圍堰 下游堆石棱體至導流洞出口河床 120m長范圍內(nèi)利用棄渣形成 710m高程平臺，用作生產(chǎn)營地。在平臺下設置一條排水箱涵排泄壩體滲水，為防止基坑施工時下游河道水倒

15、灌基坑，在箱涵周邊及箱涵入口設置粘土截滲墻，截滲墻厚2m，墻頂高程為 697.0m。（5） 堵頭設計 堵頭是永久擋水建筑物，其級別與大壩相同，為4級建筑物。 導流洞堵頭設計長度20m，分兩節(jié)施工，前一節(jié)長度10m澆筑完成且進行灌漿后再進行后一節(jié)10m的施工。前一節(jié)堵頭底板、兩側(cè)直墻及頂拱擴挖 1m深形成倒喇叭口形狀。3.4 截流導流洞進口底部高程 700.5m，比平水年枯水期河床水面略高。根據(jù)施工計劃，在第一年10月下旬截流，截流標準采用該時段洪水重現(xiàn)期5年一遇月平均流量，流量為 0.41m /s。河床斷流后，來水由導流洞排泄，上游水位為 700.7m。由于截流時河水流量并不大，單靠拋填石渣便

16、可。截流后，迅速組織人力物力加高圍堰，并建成頂部高程為706m，頂寬為5m的枯水期施工圍堰。 圍堰布置圖3-1： 4. 截流建筑物施工4.1 圍堰施工 施工圍堰包括大壩上、下游圍堰等。圍堰土石渣填筑采用1.6m3反鏟挖掘機挖渣，25t自卸汽車運輸，T160推土機平土碾壓。粘土心墻同石渣同步上升。圍堰填筑時清除心墻部位的砂卵石，以免底部滲水。4.1.1 圍堰填筑 施工方法圍堰填筑料采用25t自卸車運輸。圍堰土石渣料采用先填心墻、后填兩邊，分層填筑上升的施工方法，即采用25t自卸汽車運料至圍堰相應施工部位，順圍堰軸線方向后退法卸料，T160推土機按鋪料厚度進行平整，自行式振動碾順圍堰軸線方向采用進

17、退錯距法碾壓，堰體與左、右岸坡接頭處，采取薄層填筑，打夯機夯實。 技術(shù)措施填筑施工程序基礎面清理填筑工作面測量放線分區(qū)交界線放線輔料平料及層厚控制灑水碾壓質(zhì)量檢驗進入下一道工序。清基土石方回填施工前，首先對填筑段的基礎進行清理，對基礎中的樹、植物根莖、枝葉，廢磚瓦礫、水泥渣及其他雜物等，必須徹底清除，待基礎處理檢驗合格后，才能進行土石方回填?；靥盍祥_采及運輸回填土石方利用大壩基礎開挖料，粘土料取自1#土料場，采用1.6m3挖掘機配合25T自卸汽車運至施工現(xiàn)場。鋪料及碾壓回填料鋪料采用T160推土機進行鋪料。鋪料施工從最低部開始，按水平分層從下向上鋪料填筑，不得沿斜坡填筑。施工時，做到相鄰的分段

18、作業(yè)面均衡上升，減少施工接縫。鋪料厚度最大不得超過30cm，施工時，加強統(tǒng)一管理，作業(yè)面做到統(tǒng)一鋪土，統(tǒng)一碾壓，并做好記錄?；靥盍线\輸與料場開采、裝卸和卸料、鋪料、碾壓等工序持續(xù)連貫進行，以免周轉(zhuǎn)過多而導致含水量的過大變化。土方回填施工過程中防止漏壓、欠壓，同時也不宜過壓，且上下層分段位置錯開?；靥盍系匿伭吓c壓實工序連續(xù)進行，以防止回填料被曬干，影響填料質(zhì)量，對表面已風干的填筑層、作灑水濕潤處理。對于間隔時間較長的填筑層，在填新土前在表層刨毛或清除處理。雨天填筑施工措施一般情況下，不允許在雨季進行填筑施工，且施工中，嚴格遵守下列施工技術(shù)要求：a.雨季施工時，根據(jù)雨情預報，在下雨前及時壓實作業(yè)面

19、表層松土，作業(yè)面可做成從中央起向兩側(cè)微斜，以利于排走雨水。b.下雨時或雨后不得踐踏填筑面，并禁止車輛通行，雨后填筑面晾曬或作處理，經(jīng)檢驗合格后，方能復工。5. 基坑排水5.1 基坑初期一次性排水圍堰填筑后進行基坑初期排水。抽水采用在上游圍堰內(nèi)靠左岸搭設移動式浮船抽水平臺，安裝抽水泵敷設兩根f400mm鋼管分別翻過上游土石圍堰，采用軟膠管與鋼管相連進行抽排水，隨著水位下降，浮筒逐漸向深水區(qū)滑移，抽水選用IS125-100-200型水泵，水泵揚程50m，單機電功率45kW，額定小時排水量為200m3。5.4.2 基坑經(jīng)常性排水基坑經(jīng)常性排水包括抽排圍堰滲水、雨水、岸坡滲水、其它外來水及施工廢水。2

20、014年大壩基礎部位開挖施工前，在上下游圍堰堰腳附近開挖一個集水坑，集水坑尺寸均為53m，深2m，基坑內(nèi)其他部位的滲水采取截水自流形式匯入集水坑，局部深水區(qū)采取抽水引入上游集水坑，再排出基坑外。預備IS125-100-200型水泵，揚程50m，單機電功率45kW，額定小時排水量為200m3，采用軟膠管與圍堰上敷設鋼管相連進行抽排水。6. 上游圍堰過水保護及汛后恢復 在上、下游土石圍堰形成后的第一個汛期，即2015年汛期上游圍堰需過水。需對上游圍堰進行過水保護，擬在上游圍堰背水面堰腳采用鋼筋石籠護腳，然后對基坑預充水進行保護。汛后則對上游圍堰予以恢復（回填石渣）。 鋼筋石籠護腳堰腳鋼筋石籠施工前

21、，先采用1.6m3反鏟配人工進行修坡處理，鋼筋籠按設計結(jié)構(gòu)在加工廠內(nèi)加工成型，5.0t載重車運至現(xiàn)場，按設計邊線碼放、調(diào)平，1.0m3反鏟配合人工裝籠，塊石裝籠注意控制密實，上、下層鋼筋籠要求錯縫碼穩(wěn)，鋼筋籠之間采用短鋼筋電焊連接，保證鋼筋石籠的整體穩(wěn)定。 汛后圍堰恢復汛后上游圍堰恢復，采用1.6m3反鏟挖裝，25t自卸汽車運至圍堰施工部位，進行石渣及粘土的填筑。7. 下閘封堵根據(jù)導流方案，計劃于截流后的第二個枯水施工期封堵導流洞，根據(jù)施工進度安排及木橋河水文特性，導流洞封堵選在該枯水期的前期，即2015年12月實施。封堵下閘的設計流量按11月份五年一遇的月平均流量考慮，流量為 0.26m3/

22、s。下閘時洞前水位 700.6m，下閘水頭 0.1m。封堵施工期為2015年 12月，多年月平均流量為 0.15m3/s。封堵施工期的導流設計標準按 113 月份十年一遇洪水標準考慮，洪峰流量為 23.77m3/s。導流洞封堵后，泄洪建筑物是溢洪道，所以下閘后，庫內(nèi)水位開始上漲，至下閘后的第 150 天，上漲至溢洪道堰頂 760m 高程。封堵期遭遇十年一遇洪水時，上游水位 760.0m，導流洞閘門最大承壓水頭 64. 5m，在導流洞洞身段與大壩面板帷幕灌漿接近處，設置混凝土堵頭，堵頭長度 20m。 7.1 下閘前的準備工作 制定下閘封堵的工作計劃，報監(jiān)理工程師和業(yè)主審批后實施； 下閘前對金結(jié)及

23、機電設備進行全面檢查，所有設備應處于正常工作狀態(tài)； 向監(jiān)理工程師和業(yè)主申報設備用電負荷及用電時段，并通過其統(tǒng)一協(xié)調(diào)以保證下閘時的正常供電； 安排潛水工對門槽底坎進行水下檢查、清淤，以保證下閘后閘門的良好止水。7.2 下閘 在接到下閘封堵指令后，專人操作啟閉機進行下閘封堵。下閘過程中，要求操作平穩(wěn)，可靠，閘門入水前，對水封同步澆水潤滑，以免干摩擦損壞水封，影響止水效果； 閘門到位水流平穩(wěn)后，安排潛水工水下堵漏，同時，從下游進洞檢查漏水情況，如果出現(xiàn)滲漏，采取相應的處理措施。7.3封堵導流洞封堵程序如下：（1）導流洞于2015年12月底下閘封堵； （2）按設計要求擴挖，形成巖石鍵槽，清理堵頭段巖石面； （3）下閘后首先進行堵頭段上、下游圍堰施工及下層排水管埋設，保證堵頭在干地施工； （4）進行第一節(jié)堵段灌漿孔鉆設、回填灌漿管、混凝土泵管安裝、排水管安裝、模板架設； （5）第一節(jié)堵頭混凝土澆筑，澆筑完畢后利用預埋管進行固結(jié)、回填灌漿； （6）第二節(jié)堵頭周邊圍堰固結(jié)灌漿； （7）第二節(jié)堵頭模板架設，回填灌漿管、混凝土泵管安裝； （8）第二節(jié)堵頭混凝土施工，完畢 14d 后進行回填灌漿； （9）連接輸水管線，安裝放空管閘閥。堵頭施工完畢。8.施工安全度汛2015 年大壩汛前填筑達到 730.6m 高程以上，完成溢洪道的開挖，采用溢洪道與導流洞聯(lián)合泄洪度汛