水利施工混凝土面板堆石壩設(shè)計

1、1 / 48施工課程設(shè)計說明書姓 名：祝晨雨_班 級：12級水利水電工程3班學(xué) 號：2012102214_指導(dǎo)教師： 羅紅衛(wèi)日 期：2015年12月29日2 / 48混凝土面板堆石壩設(shè)計設(shè)計說明書目錄河面板芭蕉堆石壩施工組織設(shè)計一、基本資料：1.1、工程概況：芭蕉河一級水電站位于湖北省恩施自治洲鶴峰縣境內(nèi)， 地處芭蕉河中下游河段。 壩址下距鶴峰縣城11.1km。距在建的芭蕉河二級水電站7.6km。為芭蕉河干流開發(fā)的“龍頭”電站。本工程以發(fā)電為主，兼顧航運，養(yǎng)殖，旅游等綜合利用。壩址位于柳月坪，控制流域面積303.4km2,多年平均流量12.6m./s，多年平均年經(jīng)流量3.97億m3，水庫正常蓄

2、水位647.5m死水位616.0m,總庫容0.96億m3庫容系數(shù)14.91%，為年調(diào)節(jié)水庫；本工程屬 山 等中型 工程，工程樞紐由混凝土面板堆石壩，左俺岸邊開敞式益洪道。左岸放空洞右岸引水洞遂洞。地面廠房及升壓站等組成， 電站裝機2臺， 總裝機容量30MW多年平均發(fā)電量0.901已KWH,保證出力5.1MVY增加下游梯級電量0.085億KM H樞紐主要工程量：土石方開挖79.3萬m3土石方填筑230.4萬m3混凝土10.12萬m3帷幕灌漿1.33萬m。施工導(dǎo)流采用左岸 遂洞導(dǎo)流，總工程期40個月。工程靜態(tài)總投資27404萬元，總投資29126萬元。1.2、水文：（1）、流域概況：芭蕉河地處鄂西

3、南的武陵山區(qū)恩施自治洲鶴峰縣境內(nèi)，位于東經(jīng)109。45110。01，北緯29。4830。02之間，束婁水上游右岸的一級支流，發(fā)源于恩施自治洲鶴峰縣與富恩縣交 界的太平鄉(xiāng)文家河。流域面積373.4km2,河流全長41.4km，總落差728n，兩岸支流密集，基 巖裸露，陡坡流急，平均坡降9.3%。芭蕉河流域地勢西北高，東南低，分水嶺海拔高程一般在1700m左右，上游高山竣嶺人煙 稀少，中，下游山間臺地稍有農(nóng)田 種植，人類墾植對自然環(huán)境影響不大，森林覆蓋60%，植 被良好，河流泥沙量不大。芭蕉河一級水電站，壩址位于下游北佳鎮(zhèn)柳月坪村，下距在建工程二級水電站壩址約7.6km,距芭蕉河河口12.3km，

4、 壩址控制流域面積3034km2占流域總面積的81.3%。 壩址以 上河段長29.4km,平均坡降13.1%,總落差658m3 / 48芭蕉河所在的摟水流域?qū)賮啛釒駶櫄夂?，支流域雨量充沛，氣候溫和。多年平均氣?5.4。C,極端最高氣溫40.7。C(1959年8月23日)，極端最低氣溫-10.1。(1977年1月30日)。受山地形影響,流域水有隨地勢增高而遞增的特征。全流域多年平均年降雨量1986.4mm,鶴峰站以上流域多年平均降雨量1770.6mm (19611985年)。其氣象特征值見表1-1。年、月 降雨量 見表1-2。表1-1鶴峰縣氣象站氣象要素統(tǒng)計表項目單位鶴峰多年平均降水量mm

5、1684.5歷年最大1d降水量mm 277.8多年平均蒸發(fā)量mm 1000.5多年平均氣溫.c 15.4歷年極端最高氣溫.c 40.7歷年極端最低氣溫. c -10.1多年平均相對濕度% 81多年平均相對濕度m/s 0.6歷年最大風速/風向m/s 140.ENE表1-2鶴峰,芭蕉河一級壩址流域年,月平均漿雨量表地址 各 月 平 均 (mm) 年平均一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二鶴峰30.7 40.3 79.1 158.1 225.2 277.6 232.4 211.5 180.4 134.1 74.4 35.9 1770.6一級壩址34.841.4 86.4 179.6 2

6、50.9 279.5 357.4 235.3 228.8 154.6 80.3 39.4 1986.4流域內(nèi)降雨量主要集中在410YUE,占全年降雨量的85.6%。尤以7月為多，是流域多發(fā) 季節(jié)。芭蕉河流域無實測水文資料。但流域周遍有鶴峰，太平針，中營，雪落塞等雨量站，鶴峰 站以上流域內(nèi)有中營，坪山，燕山坪，大坪等雨量站基本能控制流域雨。鄰近婁水干流鶴峰水 文站為本工程水文設(shè)計的依據(jù)站（2）、徑流：芭蕉河屬山溪性河流， 徑流主要由降雨所致芭蕉河流域無實測徑流資料， 其徑流系列是依 據(jù)鄰近流域摟水干鶴峰站 （依據(jù)站）19601998年實測資料，以流域面積比和雨量比 （19621985年資料）為參

7、數(shù)推算得到。芭蕉河一級壩止址多年平均流量為12.6m/s，多年平均年徑流為3.97億m。由鶴峰站推算的多年平均流量系列中， 徑流內(nèi)分配主要集中在汛期 （410月） ， 約占全 年徑留流量的84.6%，113月為枯水期， 其徑流年分配基本與流域降雨量年內(nèi)分配相吻合； 且 該流量系列經(jīng)歷了一個完整的豐平枯水過程， 連續(xù)最枯段又發(fā)生在19921994年，流量的年 際變化反映該站徑流系列具有一定的代表性， 因而推算的壩址徑流系列具有一定的代表性， 基 本能反映本流域的降雨量特征。（3）、洪水：本流域無實測流量資料， 壩址設(shè)計洪水推算方法與徑流一致， 也是以領(lǐng)近婁水干流鶴峰站 為依據(jù)站采用設(shè)4 / 48

8、計洪水移置法和設(shè)計流域暴雨洪水法等 多種方法推算。再經(jīng)設(shè)計洪水合理性 分析，發(fā)現(xiàn)暴雨洪水計算的成果精度較差，壩址設(shè)計洪水推薦采用鶴峰站設(shè)計洪水移置法成果。進而推算得出芭蕉河一級壩址設(shè)計洪水。成果見表1-3表1-3芭蕉河一級壩址設(shè)計洪水成果表項目各頻率（P%設(shè)計值0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 5Q（m3/s）4350 3910 3480 2910 2500 2080 1540W億m3） 1.32 1.20 1.08 0.922 0.802 0.687 0.531W億m3） 2.24 2.07 1.87 1.60 1.41 1.21 0.948（4）、泥沙：芭蕉河流域內(nèi)無泥沙實測資料。

9、 一級壩址泥沙沿用下游二級壩址可研設(shè)計成果。 即借用清 江恩施站年均懸移質(zhì)含沙量0.539kg/m3,推移質(zhì)為懸沙的20%算。一級壩址多年平均懸移質(zhì) 輸沙量21.4萬t，多年平均推移質(zhì)輸沙量4.28萬t，總輸沙量25.7萬t。泥沙容重1.3t/m3， 折算水庫年淤積總量為19.8萬m3。1.3、工程質(zhì)量：（1）、區(qū)域地質(zhì)： 芭蕉河流域總體地勢西北高。東南底。芭蕉河為樹枝狀水系，河谷深切，山嵐疊嶂。窮峰 險峻，屬典型的構(gòu)造剝蝕巖熔和構(gòu)造侵蝕中山地貌。本區(qū)出露的地層為古生界寒武紀至中生界三迭系沉積巖，其中泥盆系，石炭系發(fā)育不全， 除寒武系下統(tǒng)金頂三組， 志留紀， 泥盆紀以及三迭中統(tǒng)巴東組為濱淺海相

10、碎屑巖外， 其余地層 均為濱淺海相碳酸鹽巖，巖溶發(fā)育。本去構(gòu)造部位處于新華夏系湘邊鏡隆褶帶的北端， 挽近期構(gòu)造運動以間歇性欣斜試隆起為 特征。芭蕉河流域無活動性斷裂，矩壩址100km范圍內(nèi)歷史上未發(fā)生過MS5.0級或6度以上的 地震,屬于區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定的弱震區(qū),根據(jù)1:400萬中國地震烈度區(qū)劃圖（1990）,芭蕉河流域位 于6度區(qū),本工程地震基本烈度定為6度.（2）、庫區(qū)地質(zhì)： 芭蕉河一級水庫位于芭蕉河中下游河段,屬于山峽谷型水庫.干流回水至鶴峰縣矛坪鄉(xiāng)洞溪坪，庫段長13.34km;支流許老河回水至犀牛洞電站，距河口長度為4.4km .庫區(qū)芭蕉河干流平面呈“ר”行展布,河流在許老河口

11、以上流向大致由南西至被北東,許老河口以下,河流突轉(zhuǎn)向南東直至壩址。 庫區(qū)出露地層均為下古生結(jié)寒武系志留系下統(tǒng)沉積 巖.碳酸鹽地層占80%以上,其巖溶發(fā)育受巖性控制,巖溶管道,洞穴的發(fā)育方向主要受結(jié)構(gòu)面 的控制。庫區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單,屬于新化夏系北東向構(gòu)造行跡的八字山背斜控制了本區(qū)構(gòu)造格局,5 / 48干流庫段均位于八字山背斜近軸部南東翼,支流許老河段橫越了八字山背斜軸到達其北西翼.區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以北東向壓（扭）性為主,八字山斷裂是其代表。水庫四周為崇山峻嶺所環(huán)繞,地形分水嶺寬厚,雖然庫區(qū)奧陶系,寒武系碳酸鹽巖地層巖溶 發(fā)育,但分水嶺地下水位均高于水庫正常蓄水位,且水庫周邊有志留系和泥盆系沙巖地層組成

12、 的相對不透水層封閉良好,不存在水庫巖溶滲透問題;調(diào)查表明,沿八字山斷裂帶月不存在向鄰 谷滲透之慮。庫區(qū)不存在礦產(chǎn),文物等淹沒問題,芭蕉河流域水土保持良好,固體徑流來源少,水庫淤積 對工程影響甚微。庫區(qū)共發(fā)現(xiàn)2處規(guī)模較大的變形巖體或滑坡， 其中陰坡變形巖體位于柳月坪壩址右岸上游 約0.6km的謝家溪下游側(cè)，分布高程從548.00m（河床）至900.00m（陡崖下），面積13.5萬m3體積270300萬m3王家村滑坡位于柳月坪壩址上游約6km的（沿河里程）干流左岸王家村， 分布高程自900.00m至河邊（高程595.00m）。順河方寬400m左右,垂直河流方向長約700m面 積約25.3萬m3體

13、積900萬m3左右。王家村滑坡體和陰坡變形巖體雖表面物質(zhì)松散，但自 然狀態(tài)下為穩(wěn)定邊坡。 水庫蓄水對穩(wěn)定性影響很小， 可能造成表面松散堆積物產(chǎn)生局部變形和 小規(guī)模塌滑，但對其整體穩(wěn)定性及工程安全影響很小。 工程運行期應(yīng)進行有效的邊坡變形監(jiān)測， 以策安全。綜合而言,水庫工程地質(zhì)條件簡單,具備成庫條件。（3）、壩址工程地質(zhì)條件：本工程建壩河段位于芭蕉河下游柳月坪至芭蕉河灣之間， 長約1.5公里，平面上大致呈弓 形，以中部河灣為界，河灣以上屬柳月坪壩址（上壩址）河灣以下為落山壩壩址（下壩址）。 壩段內(nèi)河谷深切，呈“V”形，上壩址為斜向谷，兩岸地形連續(xù)完整，但沖溝發(fā)育，按坡陡峻， 一般為4060度，右

14、岸發(fā)育3#堆積體，下壩址為橫向谷，岸坡相對較平緩，岸坡在3550度，河谷寬度較上壩址寬5080米，右岸地形連續(xù)完整，發(fā)育、兩條沖溝，左岸因背后 的溪溝（老溝）深切，臨河山體相對單薄。上壩址基巖主要為龍馬溪組（S11N上部和羅惹坪組（S11R下部，以中硬的條帶狀砂巖和石英砂巖為主，飽和抗壓強度72.4154.0 MPa下壩址基巖為羅惹坪組（S11R中上部，以沙質(zhì)粉沙巖為主，飽和抗壓強度為20.130.5 MPa；巖石較軟弱，且普遍具有崩解特性。綜合而言，上、下壩址的工程地質(zhì)條件各有優(yōu)缺點，以上 壩址工程地質(zhì)條件略優(yōu)。選定的上壩址（柳月坪壩址）位于八字背斜南東翼,地址構(gòu)造較簡單,為單斜構(gòu)造區(qū).巖層

15、 產(chǎn)狀N35º50ºE,SE 30º50º.區(qū)內(nèi)已探明的斷層有6條,規(guī)模均較小,最大斷層破碎帶寬0.40m.本區(qū)節(jié)理主要有4組,具有延伸長、連續(xù)性好、節(jié)理面較平直的特征，尤其是組,為區(qū)內(nèi)各種陡崖、6 / 48跌坎的控制性結(jié)構(gòu)面.壩址巖體風化較淺、 卸荷作用相對較弱,建壩對風化巖帶、 卸荷帶開挖處理的工作量都不大.壩址工程地質(zhì)條件滿足重力壩、面板堆石 壩的建壩要求,基本滿足拱壩的建壩要求,但面板堆石壩方案更適應(yīng)壩址的地形地質(zhì)條件.3堆積體位于上壩的下游河灣附近右岸山坡,分布高程自河床止700.00m順河向?qū)捈s100m,面積約2.7萬m2體積43.2萬m2.

16、3#堆積體所處岸坡為順向邊坡,高程645.00m以下坡角39º,高程645.00655.00m為緩坡平臺,高程655.00m以上,坡角34º左右。堆積體鉛直厚度8.8025.70m,中部厚、四周薄，為一典型的古滑坡殘留堆積體，是第四紀晚更新世 河流下切至接近現(xiàn)代河床時，堆積體所 順向坡被切角而導(dǎo)致邊坡巖體失穩(wěn)、順層下滑，隨后 在漫長的地質(zhì)年代中遭受剝蝕、改造而成，現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。面板壩次堆石區(qū)壓覆在3#堆積體中下部做壓腳處理，對本身已是穩(wěn)定的3#堆積體只會提高其穩(wěn)定性。堆積體范圍內(nèi)地下水位低，水力坡降平緩，為0.2到0.24，而壩體堆石的排泄條件良好，因此，預(yù)測蓄水后在堆

17、積體下的地下水位不會有明顯變化， 不致造成3#堆積體產(chǎn)生滲透穩(wěn)定問題。 挖除表層5到8.4m左右相對較松散的坡積物后， 期于堆積物密實度為中密到極密， 工程特征與面板壩次堆石區(qū)接 近，可以作為壩體次堆石區(qū)基礎(chǔ)。建筑物地基或地下洞室圍巖主要為條帶狀砂巖和石英砂巖， 巖體較完整完整； 微風化新鮮 的條帶狀砂巖基本質(zhì)量指標（QB）390465，屬IIIII類圍巖；石英砂巖基本質(zhì)量指標（QB）492542，以II類圍巖為主。壩址水文地質(zhì)條件簡單， 地下水類型一裂隙潛水為主， 有較明顯的季節(jié)性動態(tài)變化， 弱風 化帶以下巖體中等透水弱透水。面板堆石壩壩基相對隔水層（qw3Lu）埋深1065m,防滲帷 幕應(yīng)

18、與兩岸相應(yīng)于水庫正常蓄水位的地下水位相接。壩址水文地質(zhì)條件簡單， 地下水類型以裂隙潛水為主， 有較明顯的季節(jié)性動態(tài)變化， 弱風 化帶以下巖體中等透水或弱透水。面板堆石壩壩基相對隔水層（q三3Lu）埋深10到65m防 滲帷幕應(yīng)與兩岸相應(yīng)于水庫正常蓄水位的地下水位相接。水質(zhì)分析結(jié)果表明，芭蕉河河水對混凝土無任何腐蝕性，左岸巖灣（唐家灣）溪水和右岸 謝家（陰坡）溪溝水對混凝土具有中等溶出型腐蝕性， 但溪溝水流量很小， 對工程的影響甚微。綜上所述，本壩址無制約工程的重大地質(zhì)問題，具備建壩條件。1.4、建筑材料:（1）、堆石壩填筑材料：芭蕉灣石料場位于上壩址下游1.8Km鄒岸的落山壩村后山，分布高程55

19、0.00820.00m。 出露基巖有志留系中統(tǒng)紗帽組（S2s）、泥盆系中統(tǒng)云臺觀組（D2Y和二迭系下統(tǒng)（P1）地層，其中紗帽組（S2s）的S2s3、7 / 48S2s4巖組和云臺觀組（D2Y為可利用層，總厚度為388.0m儲量780.0萬立方米。砂巖石料的儲存量、質(zhì)量滿足面板堆石壩體填筑料的要求，運距近、開采運 輸條件也較為方便。（2）、工骨料：壩址附近天然砂礫料缺泛， 但質(zhì)地較純的灰?guī)r料源豐富， 工程混凝土所需骨料要進行人工 軋制。壩址下游魚兒泉骨料場和上游芭蕉坡骨料場的灰?guī)r料源層儲量和質(zhì)量均可滿足軋制人工 骨料的要求。魚兒泉骨料場位于壩址下游3.8km左岸魚背狀山脊，靠近工程擬定的對外交通

20、線 路，運輸方便，建議作為本工程人工骨料料源產(chǎn)地。料場地層為二迭系下統(tǒng)茅口組（P1）,開采范圍擬定為高程810.00560.00m山脊至下游側(cè)順向坡間厚度38m的巨厚層灰?guī)r，面積5.7萬m2,總儲量313.5萬m3灰?guī)r軋制的人工骨料不具有堿活性，灰?guī)r密度為2.682.70g/cm3,飽和抗壓強度7080MPa（3）、土料：面板堆石壩壩前防滲鋪蓋擬采用白果堡土料場的風化坡積土， 但儲量不足， 土料中粗顆粒 含量偏多， 可在土料場附近公路沿線采集相對分散的坡積土作為補充或采取其他防滲手段。 白 果堡土料場位于北佳至柳月坪新修簡易公路旁，距壩址約4.5KM,土料儲量3萬m3。圍堰所 需土料可在壩址附

21、近的柳月坪、落山壩一帶就近采集。1.5、壩線壩型及樞紐布置方案比選：（1）、壩線壩型比選：壩址河段約500m河谷狹窄呈“V型。兩岸地形基本對稱，基巖裸露，巖性堅硬，具備 修建拱壩、 重力壩以及面板堆石壩的地形地質(zhì)條件。 故本階段共選取混凝土雙曲拱壩、 碾壓混 凝土重力壩和面板堆石壩三種比較壩型， 并結(jié)合各自壩型的樞紐布置特點及其他基本要求， 擬 定各自的壩型。經(jīng)過對三種壩型的綜合比較， 其中面板堆石壩， 壩體為堆石結(jié)構(gòu)， 其對地基的適應(yīng)能力強， 基礎(chǔ)處理簡單， 壩體絕大部分為土石方工程， 施工工藝簡單， 易于操作， 有利于加快施工進度， 特別是節(jié)省工程投資等優(yōu)點是混凝土拱壩和碾壓混凝土重力壩所

22、無法選定的， 故推薦采用混凝 土面板堆石壩。（2）、樞紐布置方案選擇：由于混凝土面板堆石壩方案同時受到右岸3#堆積體， 左岸近壩沖溝和下游河道水流歸槽 等因素的制約， 其面板堆石壩、 左岸溢洪道和右岸導(dǎo)流放空遂洞的布置調(diào)整余地十分有限， 使 得工程樞紐布置方案比選實質(zhì)上成為引水發(fā)電系統(tǒng)布置比選。 為此、擬定左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方 案和右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案進行綜合比較。1）、左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案：8 / 48左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案同壩線壩壩型比較中的混凝土面板堆石壩方案。2）、右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案：右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案引水遂洞布置在右岸，采用1管2機引水，全長420.0m。岸塔式進水口不止在水庫右岸的

23、岸邊，進水口底板高程606.0m塔內(nèi)設(shè)有1道攔污柵和1道事故檢修閘門，引水遂洞的型式與洞徑與左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案相同。地面式廠房距面板壩軸線約270.0m,布置型式及尺寸與左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案相同。3）、樞紐布置方案選擇：右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案廠址為斜向谷， 廠后邊坡穩(wěn)定性較好； 該方案溢洪道與引水發(fā)電系 統(tǒng)分別布置于左、右兩岸，施工、運行干擾較小，施工安全條件較好；雖然引水遂洞在穿越3#堆積體下伏基巖時須避開受滑坡擾動的影響帶，且廠房上游沖溝致廠前的叉管需要明管設(shè) 計，但工程總投資仍略低。綜合比較，右岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案優(yōu)于左岸引水發(fā)電系統(tǒng)方案，故 以混凝土面板堆石壩、 左岸岸邊開敞式溢洪道、

24、右岸引水式地面廠房方案為本工程樞紐布置推 薦方案。1.6、主要建筑物：（1）、混凝土面板堆石壩：混凝土面板堆石壩斜河布置于河灣上游， 壩頂高程652.2米，最大壩高為116.2米，壩頂 長度為285.4米，寬為8米，上游壩坡均為1：1 .35，下游壩坡：1：1 .3，總填筑方量為267.27萬立方米。大壩面板厚度為0.30.65米，垂直縫間距為12米，趾板寬4.08.0米，厚度為0.50.7米，L型防浪墻高為4米，墻頂高程為655.3（2）、溢洪道： 溢洪道為岸邊開敞式，緊靠左壩肩布置，由進水渠、閘室、泄槽和挑流鼻坎等部分組成。閘室共設(shè)2孔，孔口尺寸11.0*16.0（寬*高），弧形工作閘門由

25、壩頂液壓試啟閉機啟閉，閘 室長41.0米，寬34.0米。泄槽底坡1：0.28，凈寬26.0米，長87.0米。鼻坎為斜切式，末 端坎頂高程為591.465米，挑角為8.34度，左導(dǎo)墻向外平面擴散比1：7，右導(dǎo)墻向外平面擴 散比1：5。水工總體模型實驗結(jié)果表明，溢洪道過流時，庫區(qū)內(nèi)水面平穩(wěn)，沿程流態(tài)良好， 瀉流能力略大于計算值， 總體布置良好合理。 對電站尾水影響較小，下階段仍需進一步優(yōu)化挑 坎體形，減小坡腳沖刷。（3）、放空洞：放空洞由左岸導(dǎo)流遂洞改建而成， 由進口斜井、 上游緩坡段、 放空管、 消力池、 和下游緩 坡段組成， 全長663.9米， 進口斜井低部高程570.0米， 斜井直徑3.8米

26、， 傾角50度， 上下 游緩坡段與導(dǎo)流遂洞結(jié)合， 段面尺寸7.0*9.09 / 48（寬*高），呈門洞型，放空管水平埋設(shè)與導(dǎo)流 遂洞封堵堵頭之中，長13.5米，內(nèi)徑2.0米，尾部采用鋼悶頭敦水，利用可爆螺桿與上游鋼 管法蘭盤相連，消力池采用低流消能，總長35.64米，凈寬5.7米，尾坎頂部高程547.5米， 放空洞最大放空流量110.2立方米每秒。（4）、引水遂洞： 引水遂洞布置在右岸，由岸塔式進水口、壓力遂洞、岔管段組成，全長462.9米。進水口 低坎高程606.0米，內(nèi)設(shè)攔污柵1道，孔口尺寸4.6*4.6（寬*高），分別由設(shè)置在塔頂?shù)墓?定式啟閉機啟閉。壓力遂洞長404.95米，分上平段、

27、斜坡段和下平段3段，動徑3.8米，采 用鋼筋混凝土襯砌和鋼板混凝土兩種襯砌方式， 鋼筋混凝土襯砌厚度0.6米，鋼板混凝土襯砌 采用16Mn鋼，板厚14mm回填混凝土厚度為0.6m。“Y”型叉管按明管設(shè)計，位于升壓站下 部，支管管徑2.6m，壁厚14mm電站設(shè)計水頭91.0m。（5）、廠房： 地面式廠房布置在河床右側(cè)，由主廠房、后副廠房、右副廠房、尾水渠組成。主廠房長33.5m,寬15.4m,高31.6m，內(nèi)設(shè)兩臺HLA630-LJ-146型水輪發(fā)電機組，單機容量15MW，單 機額定引用流量18.8m3/s，機組安裝高程537.8m,發(fā)電機層高程545.0m,橋車軌頂高程560.5m。尾水平臺與

28、廠區(qū)地面同高，高程為551.35m,低板高程533.473m,下設(shè)4.205*1.913（寬*高）平面檢修閘門，尾水閘門由100KN單軌電葫蘆啟閉。后副廠房3層，內(nèi)部布設(shè)水機 附屬設(shè)備和電氣一次設(shè)備；右副廠房3層，為混凝土框架結(jié)構(gòu)，主要用于布置二次設(shè)備，并為 工作人員生產(chǎn)，值班提供用房。（6）、升壓站 ：升壓站布置在廠房右上側(cè)，利用工程棄渣填筑而成，廠區(qū)地面高程551.35 m，升壓站長58m寬48n,進線3回（其中1回來自二級水電站），出線2回，電壓等級均為110KV站內(nèi) 布置2臺主變和開關(guān)變電設(shè)備。（7）、附圖：、 面板壩壩址地形圖、 面板壩樞紐平面布置圖、 面板壩結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、設(shè)計依據(jù)：1

29、、 面板壩施工技術(shù)（教材）2、 面板壩工程（專著）3、 水利水電工程施工手冊4、 混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范5、 混凝土面板堆石壩施工規(guī)范6、 混凝土面板堆石壩接縫止水技術(shù)規(guī)范7、 其他材料。10 / 48三、混凝土面板堆石壩趾板施工：3.1、趾板施工技術(shù)參數(shù)及布置方案：1）、趾板基本尺寸的擬定：1、 趾板寬度： 根據(jù)趾板地基的地質(zhì)條件， 選擇合理的允許滲透坡降來確定， 一般取8m。2、 趾板厚度：要滿足趾板自身穩(wěn)定和起到灌漿蓋板的作用，同時還應(yīng)考慮溫度應(yīng)力和 施工要求，且與面板底部厚度相同，本工程取厚度為0.65m。3、 趾板端部斜長段：作為面板滑模施工時的起始工作面，要求與防滲面板在同一平面

30、 上，且長度一般為0.8m。 趾板的橫截面如圖所示，4、圖中“x”為面板底面線與趾板底而的交點，是趾板施工的控制點，相交的“x”點連線線稱為趾板的基準線或趾板軸線?！癊”點為面板底面線與趾板下游端面線的交點，是壩 體填筑時上游而的起始控制點，各段趾板橫截面上的“z”點應(yīng)在間一平面上，趾板基準線在 空間E呈現(xiàn)系列的連接折線段，折線轉(zhuǎn)角應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件來確定，以最大限度地保證每 段趾板都是布置在地質(zhì)條件較好、開挖楚最小、混凝土方量最省和施工最方便的岸坡L,并盡可能以較小銳角轉(zhuǎn)折?！癰”為趾板寬度，一般根據(jù)趾扳地基的地質(zhì)條件，選擇合理的允許滲透坡降?！癶”為趾板厚度，其值要滿足趾板門身穩(wěn)定和起到

31、灌漿蓋板的作用，同時還應(yīng)考慮溫度 應(yīng)力和施工要求，對大多數(shù)趾板要保征其最小設(shè)計厚艘為0. 3m高壩底部的趾板的設(shè)計厚度可用0.4O. 5m現(xiàn)在設(shè)計趾板厚度般與面板同厚。2）、趾板施工工序：在截流前導(dǎo)流洞掘進的同時， 就進行兩岸削坡， 趾板地基開挖， 并將河床常水位至渡汛擋水斷面以上趾板澆筑完成，以減少截流后的工程量，為下一步槍筑壩體臨時斷面創(chuàng)造條件。3）、趾板布置方案：趾板必須建在穩(wěn)定的或經(jīng)過處理后穩(wěn)定的地基之上， 以防止趾板產(chǎn)生較大的變形而滑動失 穩(wěn)，一般根據(jù)趾板所處的位置分為河床段趾板與岸坡段趾板， 而根據(jù)以往的經(jīng)驗， 以及工程壩 址所在的地方比較平緩，并且為了施工方便，所以本工程選用河床

32、段趾板。4）、施工總進度控制：11 / 48為了在豐水期來臨之前將壩體填筑大一定的高度， 將趾板分一期施工。 趾板在兩個月內(nèi)完 成，趾板澆筑完成后開始填筑一期壩體。3.2、混凝土澆筑前的準備工作：混凝土澆筑前應(yīng)進行倉面內(nèi)的質(zhì)量檢查， 驗收和簽證， 并進行各項準備工作的檢查。 包括 以下內(nèi)容：1）、各種物資、材料的充分準備：各種施工機械、 設(shè)備必須保證良好的狀態(tài)， 混凝土入倉手段要滿足要求； 施工電源、照明、 通訊設(shè)施與施工道路必須滿足施工要求。2）、基巖面清理：基巖面應(yīng)用高壓水沖洗， 清理面不允許留有任何松散顆粒、 泥土等雜物， 應(yīng)按設(shè)計設(shè)置趾 板錨筋，鋼筋綁扎應(yīng)自下而上進行，可將趾板錨筋做架

33、立鋼筋使用。3）、測量放線：按設(shè)計線放出趾板幾何尺寸控制點、 防滲板邊線 高程以及錨筋孔位放線， 用紅油漆標識 在基巖面上；4）、錨筋孔打設(shè)：采用YT-27手風鉆鉆孔，孔徑42mm其孔位偏差小于20mm孔深偏差小于10cm對已經(jīng)鉆 成的孔應(yīng)及時的用編織袋堵塞護孔，并檢查驗收。5）、錨筋安裝：按標示編號對應(yīng)孔位插錨筋， 使其插入到位。 然后采用灌漿機灌注水泥沙漿， 最后用鍥鐵 夾緊錨筋并用原漿封口。6）、鋼筋綁扎：鋼筋綁扎應(yīng)自下面上進行，趾板錨筋可作架逆筋使用。安設(shè)直徑為25mm勺架立筋，間排距2.5m,深入基巖0.4m，先架托筋再布樣板筋，然后按順序及間距和混凝土保護層厚度等要 求布設(shè)鋼筋，采

34、用梅花型點焊。7） 、立側(cè)模： 側(cè)模立設(shè)應(yīng)穩(wěn)定、牢固，接縫嚴密。采用縱向每隔一米釘木條，并按要求定位打孔，橫向兩道雙鋼架管圍圇穿拉錨螺栓為圍圇固定， 拉錨另一頭與錨筋焊接。止水側(cè)模外邊墊10X10cm方木塊，并用一米長勺方木或雙鋼管與錨螺栓固定。8） 、止水片安裝： 止水片加工尺寸及原材料均符合設(shè)計勺要求且有質(zhì)量檢驗合格證,銅止水片安裝前在12 / 48止水空腹內(nèi)嵌入直徑為25mm勺氯丁橡膠棒和25X35mm勺橡膠板,而止水安裝及搬運時不得打折、 磨損，安裝時止水中線與設(shè)計中線對正。其安裝偏差小于5mm銅止水接頭采用搭接加綁片的 方法來焊接,搭接的長度為5cm,綁片的長度為10cm9） 、埋沒

35、預(yù)埋件： 鋼筋綁扎后應(yīng)按設(shè)計要求埋設(shè)灌漿管排水管等。 10）、沖洗倉面： 沖洗倉面應(yīng)使用高壓水或風進行，如有松動巖塊、雜物應(yīng)及時清除。11）開倉前檢查與驗收： 開倉前應(yīng)對基巖面、模板、鋼筋、顴埋件及II水敬施等 進行仔細檢查，符合設(shè)計要求及質(zhì)量標準并經(jīng)驗收合格后方可簽發(fā)開倉證。3.3、混凝土原材料及其配合比要求:1）、水泥： 水泥品種：由于硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥保水性好，泌水率小，和易性好，故推及 使用硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥,水泥標號宜采用525號，并不得低于425號,水泥中含堿量 不宜超過5%技術(shù)標準應(yīng)滿足GB175-1999V硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥的規(guī)定.（2）質(zhì)量檢查:水泥均

36、應(yīng)附有出廠合格證和復(fù)檢資料,承包人應(yīng)對每批送達水泥的品質(zhì)進 行檢查復(fù)驗,施工過程中應(yīng)隨時進行抽樣測試.（3）儲存:水泥應(yīng)按不同品種,標號,出廠批號,袋裝或散裝等分別儲放在專用的倉庫或儲 存箱中,防止因儲存不當引起水泥變質(zhì),袋裝水泥出廠日期不應(yīng)超過3個月,散裝水泥不應(yīng)超過6個月,變硬水泥不應(yīng)超過1個月,袋裝水泥的儲放高度不應(yīng)超過15袋.2）、骨料：（1）、粗骨料的質(zhì)量要求:粗骨料的最大粒徑不應(yīng)超過鋼筋的最小凈面積的2/3及構(gòu)造端面最小邊長的1/4,素凝土 板厚的1/2,對少筋或無筋結(jié)構(gòu),應(yīng)選用較大的粗骨料粒徑,進入攪拌料的粗骨料應(yīng)有穩(wěn)定的含 水量,小石的含水量應(yīng)控制在0.2%.（2）、細骨料的質(zhì)

37、量要求:細骨料的細度模數(shù)應(yīng)在2.4-2.8之間,砂料應(yīng)堅硬,清潔,級配良好,上攪拌的細骨料含水 量應(yīng)均衡,并小于6%,凈料中多余的水分應(yīng)考慮足夠的堆存脫水時間等措施來解決。3）、外加劑：趾板混凝土所用的外加劑除具有普通混凝土應(yīng)具有的減水,引氣和緩凝效果外,還應(yīng)具有 增強,防裂等功能,生產(chǎn)外加劑的廠家應(yīng)具有一定的生產(chǎn)規(guī)模并具有相應(yīng)的保證體系,以確保外加劑質(zhì)量均勻穩(wěn)定,不同品種的外加劑應(yīng)分別儲存,在運輸與儲存中不得互相碰狀以避免交叉 污染,儲存時必須避免污染,蒸發(fā)和損耗。13 / 484）、水：用于混凝土半和的用水必須新鮮,潔凈,無污染,凡符合飲用水標準的水均可用于拌和養(yǎng)護 混凝土。5）、配合比要

38、求：（1）趾板混凝土配合比必須通過實驗選定,一般具有7d,14d,28d齡期的實驗資料（2）實驗中的所有材料均應(yīng)通過鑒定和批準,混凝材料的最低用量應(yīng)通過試驗確定（3）混凝土的塌落度應(yīng)根據(jù)鋼筋含量,混凝土的運輸,澆注方式和氣候條件確定,盡量采用 小的塌落度.（4）試驗室配合比試驗加成果應(yīng)得到監(jiān)理人員的認可,試驗成果至少應(yīng)含有:計劃使混凝 土的各種成分的比例,不同齡期的抗壓強度,塌落度,含氣量等指標。（5）施工時應(yīng)根據(jù)骨料的實際含水量超汛情況調(diào)整試驗的配合比。3.4、趾板混凝土施工工藝和施工組織：1）、趾板基礎(chǔ)處理：趾板承受的水力體度最大， 因此除了對地基進行固接灌漿以外， 還必須對趾板部位巖石節(jié)

39、 理和裂縫進行嚴格的處理。由于本工程上壩址位于八字山背斜南東翼， 地質(zhì)條件較為簡單， 為單斜構(gòu)造區(qū)。 區(qū)內(nèi)已探 明的斷層有6條，規(guī)模均較小，最大斷層破碎帶寬0.4m，本區(qū)節(jié)理主要有4組，具有延伸長， 連續(xù)性好，節(jié)理面較平直的特點。所以，除給趾板進行固接灌漿和帷幕灌漿之外，還要對巖石 的節(jié)理，斷層和裂隙做其他處理。1、清除節(jié)理和裂隙之中的充填物后，沖洗干凈，并依縫隙的寬度，灌入水泥漿或水泥沙 漿封堵。2、在嚴重的部位，尚應(yīng)在趾板下游墊層區(qū)的巖面上， 澆筑混凝土蓋板或噴射混凝土覆蓋 層，并在混凝土保護段后鋪設(shè)反慮料。3、凡與趾板相交的斷層或破碎帶， 必須按設(shè)計要求處理，一般應(yīng)挖除斷層或破碎帶中易

40、沖蝕的填充物，且用混凝土或透水料置換， 并在臨近趾板部位加反濾料， 混凝土或噴射混凝土 鋪蓋保護，順河流方向的斷層、破碎帶常是水庫滲漏的主要通道，必須給予特別處理。4、而趾板直接坐落在沙礫石層上， 基礎(chǔ)防滲多采用混凝土防滲墻，并且趾板或加設(shè)連接 與混凝土面板相連接。2）、混凝土澆筑工藝：1）混凝土拌和對拌和設(shè)備及其配料稱量裝置要進行經(jīng)常性的撿查，尤其是每班開倉前應(yīng)對其 稱量裝鍵進行校核， 確認正常后方可開機。 拌和時問成根據(jù)控制適當?shù)陌韬蠙C旋轉(zhuǎn)速度及 考慮所有物料的進料等因素經(jīng)試驗后確定。 應(yīng)加14 / 48強對出機混凝土質(zhì)量情況巡視、 檢查，發(fā)現(xiàn)異 常及時并會同有關(guān)人員查找原因， 及時采取處

41、理措施， 嚴禁不合格的混凝士入倉。 拌制時按規(guī) 定進行抽樣檢驗和取樣成型。2）混凝士運輸 混凝土應(yīng)連續(xù)、均衡、快速及時地運到澆筑地點，運輸過程中混凝土不允許有骨料分離、漏漿、嚴重泌水、干燥以及坍落度產(chǎn)生過大變化，并盡量縮短運輸時間，減少轉(zhuǎn)運次數(shù)。當攪拌站離壩址較遠或運輸?shù)缆菲露容^大時， 應(yīng)選用混凝土攪拌運輸車運送混凝土。 如道 路平整。坡度較緩（小于8）時，可選用自卸汽車運輸。采用自卸汽車運混凝土?xí)r，應(yīng)設(shè)置后 擋板或相應(yīng)裝置，避免砂漿流失。斜溜槽輸送混凝七時，應(yīng)防止溜增脫節(jié)麗漏漿，盡量避免混 凝士堵塞溢出。 混凝土拌和物塌落度不能滿足輸送或振搗要求時， 只允許在攪拌站進行坍落度 調(diào)整，嚴禁在輸

42、送和澆筑地點往混凝土中加水。3)、混凝土澆筑：在混凝土入倉前， 應(yīng)選用水泥凈漿涂布于基巖表面， 在其處于潮濕狀態(tài)時， 立即澆筑混凝 土，以保證掘凝土與基巖的粘結(jié)效果?；炷翝仓?yīng)連續(xù)進行， 因故需攪拌站暫停拌和時， 應(yīng)由施工員及時通知攪拌站和中止混 凝土澆筑， 超過允許間歇時問時， 則應(yīng)按施工縫處理。 混凝土澆筑應(yīng)均勻布料， 充分振搗密實。 振搗時間為12s25s,目視混凝土不顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡，并開始泛漿為準。止水結(jié)構(gòu)附 近應(yīng)采用軟管振搗器，精心振搗?；炷翝仓r應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和止水設(shè)施情況，如發(fā)現(xiàn)有變形、移 位，應(yīng)立即停止?jié)仓?，并混凝土初凝前修?fù)完好。嚴禁在倉內(nèi)加水，

43、如果表面泌水較多，應(yīng)及 時清除，并研究減少泌水的措施，嚴禁在模板上開孔趕水，帶走灰漿。不合格的混凝土料嚴禁入倉，凡已變硬而不能保證正常澆筑作業(yè)的混凝土必須清除廢棄。4)、混凝土養(yǎng)護：混凝土澆筑完畢后， 應(yīng)及時灑水、 流水或薄膜進行養(yǎng)護， 保持混凝土表面濕潤。 灑水養(yǎng)護： 應(yīng)在混凝土終凝后6h進行，灑水次數(shù)應(yīng)能使混凝土表面一直處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間不少于28天，表面保持濕潤至蓄水前為止。薄膜養(yǎng)護： 在混凝土表面涂刷一層養(yǎng)護劑，形成保水薄膜，涂料應(yīng)不影響混凝土質(zhì)量。 混凝土養(yǎng)護應(yīng)有專人負責，并做好養(yǎng)護記錄。5)、 趾板混凝土施工的材料、設(shè)備和施工人員 ：施工技術(shù)員: 6人司 機: 13人修 理 工

44、: 6人15 / 48普 工: 27人錨 筋:采用直徑為25常用螺紋鋼筋,間距為1.2m摸 板:采用懸臂摸板止 水 材料:采用銅片止水 橡膠止水帶機 具 設(shè)備:止水銅片碾壓機 焊接機3.5、趾板混凝土質(zhì)量檢驗及控制措施：1）、倉面內(nèi)的檢查：1建基面對于趾板， 必須在基礎(chǔ)開挖驗收合格后進行鋼筋、 模板等工序施工.開倉前建基 面驗收主要檢查斷層、裂隙、軟弱夾層是否按設(shè)計要求處理，松動巖塊是否撬除，巖石表麗是 否沖洗干凈，有無碎渣，雜物。2旋工縫澆筑前必須對旅工縫進行沖毛或打毛處理，縫面必須沖洗干凈，無積水。3模板安裝必須符合設(shè)計圖紙的外形尺寸、支撐牢同，有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性， 模板表面平整，

45、接縫嚴密。4鋼筋及錨筋鋼筋及錨筋的品種、規(guī)格、尺寸、數(shù)量、安裝位簧應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求， 鋼筋的綁扎、焊接應(yīng)符合技術(shù)規(guī)范要求。5出水及埋件 止水埋設(shè)位置、 尺寸及材料品種符合設(shè)計要求， 架立牢固， 無破損或其它 缺陷，監(jiān)測儀器的埋設(shè)應(yīng)符合設(shè)計要求。2）、混凝土澆筑質(zhì)量檢查：混凝土澆筑過程中，質(zhì)檢員應(yīng)跟班槍奄，并填寫混凝士澆筑質(zhì)量檢查記錄表 。3）、泥凝土澆筑后單元工程質(zhì)量檢查與評定：在倉位各工序均完成后,質(zhì)檢員應(yīng)按照水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標 準（一）對該單元工程進行質(zhì)量評定,并填寫混凝土單元工程質(zhì)量評定表。四、混凝土面板堆石壩壩體填筑施工：4.1、填筑施工概況：1）、大壩的基本

46、設(shè)計參數(shù)：大壩壩頂高程：652.2m,（不包括高出壩頂部分防浪墻1.2m的高度，L型防浪墻的高度為4m,位于壩面以下部分2.8m，加防浪墻后的墻頂高程為653.4m,）河床基建面最低高程為536.0m,由此可得最大壩高：116.2m壩頂長:285.4m，壩頂寬:8m；上游壩坡：1:1.35，下游 壩坡：1:1.3。壩體總填筑工程量為267.27萬m3大壩面板厚度為0.30.65m,垂直縫間隙為12m趾板寬為4.08.0m，厚度為0.50.7m,16 / 48壩體下游每隔30m設(shè)一水平外馬道，馬道寬為2.0m，下游排水體為棱體排水，其頂寬為8.0m，底部抗滑高程為555.0m，內(nèi)外坡比均為1:1

47、.3。正常蓄水位和設(shè)計洪水為均為647.50m,校核洪水位為649.79m,（p=0.05%）,死水位為616.00m，2）、材料分區(qū)設(shè)計:a：堆石壩壩體材料分區(qū)的目的是：在保證大壩安全可靠運行的前提下，盡量利用樞紐的 開挖料及壩址附近的建筑材料。以獲得最大的經(jīng)濟效益。b：分區(qū)的原則是：（1）、各區(qū)壩料之間應(yīng)滿足水力過度要求，以上游向下游壩料的滲透 系數(shù)遞增（軟巖除外），相鄰區(qū)下游的壩料對上游區(qū)有反滲保護作用，以防止產(chǎn)生內(nèi)部管涌和 沖蝕。（附圖）（2）、從上游到下游變形模量可以遞減，以保證蓄水后壩體變形盡可能小，從而減小和 止水系統(tǒng)破壞的可能性。（3）、充分合理利用開挖石渣，以達到經(jīng)濟的目的。

48、所以按照料源對壩料的強度、滲透性、壓縮性、施工方便和經(jīng)濟合理性等要求進行分區(qū)， 用硬巖堆石料填筑的高混凝土面板壩壩體，從上游到下游依次可分為：上游鋪蓋區(qū)（1A）、蓋重區(qū)（1B）、墊層區(qū)（2A）、特殊墊層區(qū)（2B）、過渡區(qū)（3A）、主堆石區(qū)（3B）、中間堆石 區(qū)（3C）、下游堆石區(qū)（3D）、拋石區(qū)（3E、下游護坡（P）、拋填粉土區(qū)（1Ab）、粉沙質(zhì) 粘土區(qū)（1Aa）。4.2、主要工程量的計算：2A、（墊層區(qū)）：該區(qū)是混凝土面板的支承層， 要求上游表面均勻平整， 應(yīng)具有較高的變形模和足夠的抗剪 強度，而且應(yīng)是半透水的。即使面板有裂縫或接縫止水有缺陷，形成漏水通道，半透水層也可 以防止大量漏水。水平寬度應(yīng)不小于3m根據(jù)以往經(jīng)驗本工程取其寬度為3m施工時期，在 未做面板前也可I臨時擋水，但須防浸水坍滑。（2A）區(qū)的材料粒徑級配應(yīng)該良好,一般取dmax =80mm含有足夠數(shù)量砂粒和粉粒的小石，其填筑壓實標準要求空隙率為15%-20%壓實后的滲透系數(shù)為1X10-31x10-4cm/s,采用天然沙礫石料或人工沙石料， 人工沙石料的骨巖應(yīng)是 堅硬和抗風華能力強的石料。S2A = 3X116.2= 348.6（m