土石壩施工組織設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

1、湖 南 水 利 水 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power綜合實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)課題名稱:云南省雨果水電站土石壩施工組織設(shè)計(jì)適用專業(yè)： 水利工程 班 級(jí)： 10級(jí)施工技術(shù)一班指導(dǎo)老師： 李 小 芳 教 研 室： 水 建 任務(wù)下達(dá)日期：2012年05月 07日設(shè)計(jì)完成日期： 2012年05 月11日水利工程系一、工程概況雨果水電站工程位于云南省峨山、雙柏縣境內(nèi)，距峨山縣城縣121km，為元江右岸一級(jí)支流綠汁江規(guī)劃河段第二個(gè)梯級(jí)水電站，壩址控制流域面積6963km2，設(shè)計(jì)正常蓄水位963.0m,相應(yīng)庫(kù)容

2、1022萬(wàn)m3，電站總裝機(jī)75MW，年發(fā)電量3.3817億KW·h。是一座以發(fā)電為主，綜合灌溉及環(huán)保效益的樞紐工程。大壩壩軸線長(zhǎng)184.0m,最大壩高39.0m，最大壩基底寬163.4m，壩頂高程965.0m，頂部設(shè)4.5m寬交通橋貫穿兩岸。見(jiàn)附圖一二、施工條件1水文氣象綠汁江流域地處高原季風(fēng)氣候區(qū)，夏、秋兩季受西南暖氣流及東南暖濕氣流影響，濕熱多雨，冬春季節(jié)受西風(fēng)干暖氣流控制，降水量較小。通過(guò)對(duì)流域內(nèi)氣象站的雨量資料分析：本流域一般5月份即進(jìn)入雨季，7、8月份降雨量最大，占全年降雨量的40%左右，其后的各月的降雨量呈逐月回落的過(guò)程，12月至次年4月為干旱期，連續(xù)5個(gè)月的降水不足全年

3、的10%。流域內(nèi)降水量分布不均，多年平均降雨量與其它地區(qū)比較屬中等偏低區(qū)域，如流域內(nèi)雙柏、易門、祿豐氣象站的多年平均降雨量分別為940、824、925mm。由于流域內(nèi)降雨量相對(duì)少及人類活動(dòng)等因素的影響，本流域的產(chǎn)水模數(shù)也較小，根據(jù)資料分析，綠汁江干流中、下游的產(chǎn)水模數(shù)在1519萬(wàn)m3/km2之間。上游地帶也僅在2030萬(wàn)m3/km2之內(nèi)。壩址多年平均降雨量為813.7mm，多年平均氣溫為15.9，多年平均蒸發(fā)量1868.4mm，多年平均相對(duì)濕度76%，多年平均風(fēng)速為1.7m/s，汛期多年平均最大風(fēng)速為10.7m/s，壩址處各水文成果表如1.2-11.2-5所示。表1.2-1 壩址設(shè)計(jì)洪水成果表

4、 單位:m3/sP(%)0.5123.335102033.350Q壩2939260122622010181114681122835656表1.2-2 壩址分期洪水成果表 單位：m3/s時(shí)段11月次年5月11月次年4月12月次年5月12月次年4月P=5%477395345180P=10%349276233115P=20%22917013662P=33.3%1511068034表1.2-3 壩址水位Z流量Q成果表 Z(m)929930931932934936938939940Q(m3/s)108222539898419343809501264112地形地質(zhì)壩址位于峨山縣稻香村河段，河谷多呈上部變寬

5、的“U”字形，河流流向近東南，主河道在河床右側(cè)，枯季河水位約931.7m時(shí)，水面寬約為28m，水深1.53m。河床左側(cè)為漫灘堆積，漫灘高程934.0935.5m。兩岸地形不對(duì)稱，左岸地形較為平緩地形坡度30°45°，右岸地形坡度50°左右。右岸發(fā)育沖溝3條，切割較淺。河床砂礫石厚1231.8m。壩區(qū)地層基巖為三疊系上統(tǒng)舍資組下段（T3sa）:灰色中厚層長(zhǎng)石石英砂巖夾泥巖及粉砂巖。壩址巖性以長(zhǎng)石石英巖為主，強(qiáng)度較高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)。另外在河床還分布有全新統(tǒng)河漫灘及河床沖積堆積（Q4-2al）的砂卵礫石，厚1232m，砂礫卵石含量約占70%80%，砂卵石級(jí)配差，無(wú)明顯分

6、選性，表部23m多為塊徑較大的塊石、卵石，塊石最大塊徑達(dá)1.2m，成分多為強(qiáng)度高的砂巖、石英砂巖、灰?guī)r等，結(jié)構(gòu)松散，孔隙率高。兩巖山坡分布有殘坡積堆積（Qedl）的含碎石粉質(zhì)粘土，厚18m。壩區(qū)巖層產(chǎn)狀N35°W·SW。85°90°,傾向下游。壩址區(qū)地形構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，未發(fā)現(xiàn)斷層，壩區(qū)主要分布有兩條泥巖軟弱夾層，寬度分別為3.5m和2.5m，產(chǎn)狀N35°W·SW。85°90°。節(jié)理較發(fā)育。斜坡表部覆蓋有殘破積層，主要為含碎石粉質(zhì)粘土，厚度1023.3m。下伏基巖巖性主要為侏羅系中統(tǒng)張家河組（J2z）紫紅色厚層泥質(zhì)粉砂

7、巖、砂巖夾泥巖，為弱風(fēng)化，巖體完整性較好。巖層產(chǎn)狀：N27°W·SW24°,廠區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，斷層不發(fā)育，節(jié)理裂隙發(fā)育一般。主體工程上、下游圍堰距壩軸線分別為58m、102.4m，河床高程928935m。主體工程上游圍堰左側(cè)為薄層殘破積加崩坡積碎石夾塊石，厚25m，結(jié)構(gòu)松散，透水性強(qiáng)；右側(cè)岸坡為厚層崩坡積體，崩坡積碎塊石呈弱膠結(jié)狀，結(jié)構(gòu)松散，透水性強(qiáng)。河床有F3斷層順河通過(guò)，附近巖石較為破碎，透水性較強(qiáng)，河床砂卵石層厚1232m，滲透系數(shù)在2.3×10-3cm/s左右，為強(qiáng)透水帶。主體工程下游圍堰左岸基礎(chǔ)為碎石土夾塊石，結(jié)構(gòu)松散，土的粘性含量低；右岸大

8、部分基巖裸露。河床砂卵礫石層滲透在4.5×10-3cm/s左右，為強(qiáng)透水帶，且河床有F3斷層順河通過(guò)。3料場(chǎng)分布及特性，見(jiàn)附圖二3.1土料由于雨果水電站附近土料場(chǎng)山坡陡峻，水土流失嚴(yán)重，土料普遍缺乏，不能滿足設(shè)計(jì)要求，且有用厚薄，厚度在23m間，表部有0.2m0.8m無(wú)用層。本次初步選定富良棚土料場(chǎng)，共探明儲(chǔ)量40×104m3,可通過(guò)富良棚、丫勒至壩址。土料場(chǎng)表部無(wú)用層厚0.5m，下部為風(fēng)化殘坡積土，平均厚約18m，主要質(zhì)量指標(biāo)均滿足要求，質(zhì)量好。主要質(zhì)量指標(biāo)推薦值為：天然含水量1820%，濕密度1.911.95g/cm3，滲透系數(shù)3.0×10-4cm/s，內(nèi)摩擦

9、角18°22°,凝聚力810Kpa。3.2石料壩址區(qū)石料較為富足，本階段初步選定稻香石料場(chǎng)。料場(chǎng)山體雄厚，山頂高程為1250m，相對(duì)高差300m ,地表為荒地，有少量樹(shù)木。覆蓋層厚0.51.5m,巖性為前震旦系昆明群綠汁江。3.3砂礫石料各莫料場(chǎng)房左岸邊灘，表部有0.3-5.0m無(wú)用層，其中礫石以細(xì)礫為主，約65.4%的大于5mm，含砂量34.6%，細(xì)度模數(shù)為2.52。含泥量約4.2%。骨料的質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果均合格，質(zhì)量較好，開(kāi)采方便，有簡(jiǎn)易公路通到廠房，運(yùn)距近。余果一砂礫料場(chǎng)位于壩址左岸，表層有0.3-1.0m無(wú)用層，礫石以細(xì)礫為主，大于5mm的約占68.3%，含砂量約為

10、18.7%，含泥量3.8%，細(xì)度模數(shù)2.05。骨料的質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果均合格，質(zhì)量較好，開(kāi)采方便，直接就地取料.余果二砂礫料場(chǎng)位于壩址上游左岸邊灘，礫石以細(xì)礫為主，大于5mm的約占38.3%，含砂量約61.7%，含泥量約1.2%，質(zhì)量較好，開(kāi)采方便，需修路，運(yùn)距較近。天然建筑材料各料場(chǎng)綜合成果表序號(hào)料場(chǎng)類型料場(chǎng)名稱勘察級(jí)別至壩址（km）無(wú)用層平均厚度有用層平均厚度無(wú)用層方量（萬(wàn)m3）有用層方量（萬(wàn)m3）1礫砂料各莫至廠房0.15-0.23.0513.526.22余果一0.2-0.31.0201.5353余果二0.3-0.51.0152.235.3合計(jì)17.296.74土料信法詳查0.3-0.50

11、.540.43.35富良棚40-430.5181.039.3合計(jì)1.442.66塊石料稻香詳查0.3-0.65101836合計(jì)18364.工程樞紐布置工程樞紐布置的主要建筑物有：大壩、溢洪道、導(dǎo)流兼沖沙洞、發(fā)電引水隧洞、調(diào)壓井、引水式發(fā)電廠房。大壩為粘土心墻砂礫石壩，壩軸線長(zhǎng)184m，最大壩高39m。引水發(fā)電隧洞進(jìn)水口及導(dǎo)流兼沖沙洞均位于大壩右岸上游處。調(diào)壓井為阻抗式，調(diào)壓井襯砌后直徑12.0m。引水發(fā)電廠房位于壩址下游20.3km綠汁江右岸斜坡處，裝機(jī)為3臺(tái)25MW混流式機(jī)組。大壩段布置在河床中心及右側(cè)，壩體設(shè)計(jì)分為五個(gè)區(qū)：區(qū)為粘土心墻料區(qū)，區(qū)為心墻前反濾料和心墻后反濾料區(qū)；區(qū)為心墻前后過(guò)渡

12、料區(qū)；區(qū)為上、下游壩殼料區(qū)；區(qū)為排水棱體區(qū)。大壩防滲分為基礎(chǔ)防滲和壩體防滲，大壩基礎(chǔ)防滲采用烏卡斯防滲墻和防滲帷幕聯(lián)合防滲，河床壩基及右岸岸坡覆蓋層段采用烏卡斯防滲墻防滲，左壩肩基巖采用帷幕灌漿防滲。烏卡斯防滲墻采用懸掛式，頂部插入粘土心墻內(nèi)部2.0m，墻頂高程928.0m。帷幕灌漿深入基巖相對(duì)隔水層，透水率不大于5Lu。壩體防滲采用粘土心墻，粘土心墻頂寬3m，底部最大寬度25.8m，上、下游坡比均為1：0.3，底板高程926.0m，墻頂高程964.0m。心墻上、下游側(cè)依次為反濾層、過(guò)渡層，層厚均為3.0m，上、下游坡比均為1：0.3。反濾層最大粒徑40mm，過(guò)渡層最大粒徑50mm 。心墻底部

13、在壩基防滲墻下游設(shè)厚度各為1.5m的水平反濾層和過(guò)渡層，與心墻下游反濾層和過(guò)渡層連接。壩下游排水棱體，頂寬3m，頂部高程940.0m，上游坡比1：1.5，下游坡比1：1.8。三、施工進(jìn)度計(jì)劃表安排如下：第1年12月開(kāi)工，第2年5月完成大壩右岸土石方開(kāi)挖及基礎(chǔ)處理。第2年12月開(kāi)始主體工程圍堰施工，第3年5月底完搶修大壩高程至950.2m。第3年10月完成大壩填筑，12月完成上、下游護(hù)坡。見(jiàn)附圖三。四、施工特性3.1基礎(chǔ)工程圍堰和主體工程圍堰采用土石圍堰可行，建議采用土工膜心墻防滲。主體工程導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。3.2本工程位于綠汁江中游，綠汁江無(wú)通航、過(guò)木要求，工程施工期間不存在通航、過(guò)木問(wèn)題

14、。3.3本樞紐工程屬等工程，主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)。根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范（SL303-2004）規(guī)定，相應(yīng)導(dǎo)流建筑物級(jí)別為5級(jí)建筑物。3.4導(dǎo)流方式本工程施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的基本原則是：在滿足有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求的前提下盡量節(jié)約投資；盡量減少對(duì)周圍環(huán)境和居民生活的影響及水庫(kù)庫(kù)區(qū)施工期臨時(shí)淹沒(méi)損失；盡可能使工程提前發(fā)揮效益；盡量簡(jiǎn)化導(dǎo)流程序，減少施工難度。根據(jù)地形條件和水工建筑物的布置特點(diǎn)，本工程適宜分期導(dǎo)流和一次性攔斷河床隧洞導(dǎo)流兩種方式導(dǎo)流，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇分期導(dǎo)流方案。3.5導(dǎo)流時(shí)段和導(dǎo)流方案的選擇1）導(dǎo)流時(shí)段： 枯期時(shí)段比較11月次年4月、12月次年5月、12月次年5月和12月次年4月四個(gè)時(shí)段。選擇導(dǎo)流較經(jīng)濟(jì)的時(shí)段。2）導(dǎo)流方案基礎(chǔ)工程施工，進(jìn)度安排。主體工程施工，進(jìn)度安排。3.6導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)