大壩引水隧洞及帷幕灌漿上下游圍堰設(shè)計(jì)

1、大壩引水隧洞及帷幕灌漿標(biāo)施工上下游圍堰設(shè)計(jì)(1 )設(shè)計(jì)依據(jù)招標(biāo)及合同文件技術(shù)條款及招標(biāo)圖紙防洪標(biāo)準(zhǔn)GB502094;水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程 SL223-1999；水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范SLI74 96;水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范 SL62-94;水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范 SDJ338- 89;水電站基本建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程SDJ275- 88;水工混凝土施工規(guī)范SDJ207- 82;設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(2) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及原則 設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)招標(biāo)文件，本工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)如下：圍堰按全年P(guān)=10液水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。擋水時(shí)段為2004年3月至2005年5月。相應(yīng)洪水流量Q=392 /s。 設(shè)計(jì)原

2、則：不降低合同規(guī)定的施工導(dǎo)流洪水標(biāo)準(zhǔn)和建筑物安全度汛的標(biāo)準(zhǔn)；不改變永久建筑物布置型式和主要尺寸及高程；不降低圍堰擋水和永久建筑物臨時(shí)擋水的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(3) 水文氣象響水水庫位于南盤江水系黃泥河支流新橋河的上游，處于云貴高 原黔中過度帶的斜坡部位和南盤江、北盤江支流的分水嶺地帶，屬亞 熱帶季風(fēng)氣候。壩址地理位置為東經(jīng) 104035，北緯25（28，壩址 以上河長28.3km,流域形狀呈扇形分布，流域面積 412.7k,多年 平均流量12.7 - /s。 降雨本流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，位于云貴高原南面的迎風(fēng)坡，雨量 豐沛，據(jù)流域內(nèi)樂民雨量站1965-1999年降雨資料統(tǒng)計(jì)，多年平均年 降雨量166

3、2.8mm 氣溫壩址多年平均氣溫15.2 C,最冷月（1月）平均氣溫6.3 C,最熱月（7月）平均氣溫20.6 C。極端最高氣溫34.6 C,極端最低-7.9 C。 風(fēng)向、風(fēng)速區(qū)內(nèi)多年平均風(fēng)速1.7m/s，多年平均最大風(fēng)速 17m/s,極端為 40m/s（風(fēng)向SVy 1965年6月28日）。風(fēng)向48月主要為偏SW風(fēng)， 其余月份主要為NE風(fēng)。濕度、蒸發(fā)多年平均相對濕度 77%多年 平均日照時(shí)數(shù) 1594.3h，多年平均年蒸發(fā)量為 1509.0mm（口徑為 20cm）。施工期洪水響水水庫施工洪水成果表位：-/s頻率（%）三個(gè)月二旬12.6 四個(gè)月二旬11.6 五個(gè)月二旬11.6 六個(gè)月二旬11.6

4、.七個(gè)月二旬10.6 全年3.253.254.255.255.20279.188.193.3260311583555.467.772.62022434751038.952.757.01601913922024.338.141.6118141310509.8519.922.163.676.1201月日水位-庫容關(guān)系曲線簡表水位(m)庫容（104m301234567891380.000.030.070.110.140.180.220.250.290.320073063063913912.112.613.013.514.014.515.015.415.916.40319753197514079.18

5、0.581.883.184.485.787.088.389.691.009023457890141235.237.240.242.244.247.249.251.254.256.03604815936142502.505.509.512.516.519.523.526.530.533.02727261616143877.882.887.892.897.902.907.912.917.922.0222223333414401438144514531460146814751483149014971505145022652276228722982309232023312342235323641460

6、349335093525354135573574359035063622363814654301432043394358437643954414443344524471響水水庫壩址水位流量關(guān)系簡表水位（黃海.m）01234567893.05.08.011.14.17.20.24.28.33.1384444123427939.46.53.61.70.79.89.13858477489101112124138613715116518019621222824426027613872923083243403563723884044204361388452471490510531551571592614

7、6361389657679701723744766788811837864102105107110113139089091694296899400000116119122125128131134139100000009.110 9 8 79 9 9 8 8 83 3 3 3 3 311 1- 1* 1* -X6 5 4 3 28 3 8 8 83-333 3OO0012IXO 心 IX00600圖1-1響水水庫壩址水位流量關(guān)系曲線(4) 圍堰結(jié)構(gòu)類型及方案選擇由于本工程施工工期緊，上下游圍堰所處部位覆蓋層厚05m且結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)透水，不具備修建混凝土圍堰或漿砌石擋水圍堰的條 件，因此，結(jié)合本工程

8、的實(shí)際情況，上、下游圍堰全部采用土石不過 水圍堰，圍堰下部采用砼高噴板墻作為防滲體， 圍堰上部采用雙層土 工膜作防滲體。經(jīng)過對導(dǎo)流工程擋水建筑物的反復(fù)調(diào)整、 優(yōu)化，并對水力學(xué)反復(fù) 計(jì)算，確定導(dǎo)流工程擋水建筑物結(jié)構(gòu)特性及導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。導(dǎo)流工程擋水建筑物結(jié)構(gòu)特性表項(xiàng)目堰頂寬度(m)軸線長度(m)堰頂咼程(m)最大堰咼(m)上游圍堰10861400.819.4下游圍堰6521388.49.0上、下游圍堰導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)表項(xiàng)目設(shè)計(jì)洪水頻率相應(yīng)洪水流量擋水時(shí)段相應(yīng)水位（m）上游圍堰全年P(guān)=10%392 頡/s2004032005051400.00下游圍堰全年P(guān)=10%2004032005051387. 6

9、3（5）圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上游圍堰堰頂高程的確定由響水水庫施工洪水成果表表中查得全年（P=10%相應(yīng)流量Q=392旣/s，相應(yīng)天然河水位為1387.61387.7m之間，上游圍堰水 位1400.00m,下游圍堰水位1387.63m。上游圍堰頂部高程按下述公式計(jì)算：H 上=h 下 +Z+8式中H上上游圍堰堰頂高程（m）;h下下游水面高程（m）;Z上下游水位差；5安全超高，根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ-338)，取 0.8m;上 游 圍 堰堰頂 高 程 H 上 =1387.63+ ( 1400.00-1387.63 ) +0.8=1400.8m，取定上游圍堰堰頂高程：1400.8m。上、下

10、游邊坡坡 比均為 1： 2.0 ,結(jié)合基坑開挖出碴道路布置需要,取定上游圍堰堰 頂寬度10m 最大底寬96m,最大堰高19.4m。 下游圍堰堰頂高程的確定 下游圍堰頂部高程按下述公式計(jì)算：H 下 =h 下 +5式中H下一一下游圍堰堰頂高程(m)；h下下游水面高程(m);5安全超高，根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ-338),取 0.7m;下游圍堰堰頂高程 H下= 1387.63+0.7=1388.33m，取定下游圍堰 堰頂高程：1388.4m。上、下游邊坡坡比均為1: 2.0，結(jié)合基坑開挖出碴道 路布置需要，取定下游圍堰堰頂寬度 6.0m,最大底寬42m最大堰高 9m。 防滲體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

11、由于上游圍堰所處部位覆蓋層厚 05m結(jié)構(gòu)松散，河床中砂卵礫石層厚3.55m結(jié)構(gòu)稍密中密，砂卵石層滲透系數(shù)K=（1.83.0）x 10-1cm/s，屬強(qiáng)透水層。結(jié)合我單位多年來的施工經(jīng)驗(yàn)，堰體防滲結(jié)構(gòu)宜采用高壓旋噴灌 漿防滲方案。上游水位為1390m時(shí)，導(dǎo)流洞過流能力計(jì)算左岸導(dǎo)流洞底寬6m高7m直墻高5.25m,為城門洞型。上游水位為1390m時(shí)，進(jìn)口正常水深為5m,按明渠均勻流計(jì)算 過水能力：Q=vA=AG/ RiA過水?dāng)嗝娣e，；v流速，m/s;R水力半徑，mc謝才系數(shù)，m1/2/s ; C=R1/6/n , n=0.014。i=0.0056經(jīng)計(jì)算，上游水位為1390.00m時(shí)，導(dǎo)流洞過水能力

12、為243.9/s，而戧堤填筑高程為1390m時(shí)，其截流流量為 Q=38.9m3/s。故圍 堰防滲可采用下部（1390m以下）進(jìn)行高噴防滲處理，上部（1390m以上） 進(jìn)行雙層土工膜防滲的聯(lián)合防滲體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1390m高程高噴防滲墻與上部土工膜相結(jié)合處采用1mx 1m C20混凝土條帶接頭。同理，下游圍堰防滲可采用下部（1385m以下）進(jìn)行高噴防滲處理， 上部（1385m以上）進(jìn)行雙層土工膜防滲的聯(lián)合防滲體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1385m高程高噴防滲墻與上部土工膜相結(jié)合處采用1mx 1m C20混凝土條帶接頭。根據(jù)圍堰布置特點(diǎn)及使用期限，上、下游圍堰高噴防滲墻軸線與 圍堰軸線相同。按單排孔設(shè)計(jì)，孔距1.2m

13、,孔深進(jìn)入基巖50cm. 上游防滲體軸 線長48ny下游防滲體軸線長38m上游布置高噴灌漿孔41個(gè)，最大 孔深11.6m,高噴板墻工程量476 、。下游布置高噴灌漿孔33個(gè)，最大孔深10.0m,高噴板墻工程量476 二平面布置見施工導(dǎo)流平面布置圖（圖號：盤南一響水一壩投 04）所示，結(jié)構(gòu)斷面見圍堰結(jié)構(gòu)圖（圖號：盤南一響水一壩投 05）,縱剖面見圍堰縱剖面圖（圖號：盤南一響水一壩投一06）。（6）圍堰邊坡安全穩(wěn)定計(jì)算經(jīng)采用圓弧滑動(dòng)面法進(jìn)行計(jì)算，得圍堰邊坡穩(wěn)定系數(shù)如下表：圍堰邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表堰體名稱運(yùn)行工況邊坡最小安全系數(shù)上游圍堰全年P(guān)=10% Q=392籲/s，迎水面水位1400.00m,基坑無水。迎水面邊坡1.25背水面邊坡1.24下游圍堰全年P(guān)=10% Q=392籲/s，迎水面水位1387.63m,基坑無水。迎水面邊坡1.32背水面邊坡1.36（7）堰面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圍堰迎水面全部采用塊石護(hù)坡保護(hù)的方式進(jìn)行施工上游圍堰迎水面全部采用塊石護(hù)面， 頂部厚1.0m,底部厚5.0m。 下游圍堰迎水面全部采用塊石護(hù)面， 頂部厚1.0m,底部厚3.5m。(8)圍堰工程主要設(shè)計(jì)工程量圍堰工程主要設(shè)計(jì)工程量表堰體型式部位項(xiàng)目名稱工程量備注土石圍堰上游圍堰圍堰軸線長