水電站施工導(dǎo)流及圍堰工程施工技術(shù)方案

1、施工導(dǎo)流二期圍堰工程施工技術(shù)方案1 概述1.1 導(dǎo)流施工項目及工作內(nèi)容本工程施工導(dǎo)流和水流控制工程項目包括（但不限于）： 廠房尾水圍堰工程； 廠房防洪堤工程； 本合同工程施工期的安全度訊； 臨時設(shè)施防洪排水； 壓力管道、調(diào)壓井工程洞內(nèi)排水及廠房基坑排水；上述工程項目的工作內(nèi)容包括建筑物的設(shè)計和施工；材料、設(shè)備的供應(yīng)和試驗檢驗；設(shè)備的安裝、運行和維護；臨時建筑物及其設(shè)施和設(shè)備的拆除以及本合同規(guī)定的質(zhì)量檢查和驗收等工作。為滿足尾水渠涵明渠段施工，需要將一期圍堰部分段進行拆除。為防止防洪度汛期間洪水對廠房基坑、尾水部位造成安全隱患，需進行二期圍堰填筑碾壓施工。1.2 水文氣象資料1.2.1 氣象資料

2、蓋孜河流域地處歐亞大陸腹地，受北、西、南三面高山環(huán)繞，既擋住了中亞、西伯利亞和北冰洋冷空氣的頻繁侵襲，也阻擋了低緯度和印度洋暖溫濕潤氣流的長驅(qū)直入，因而水汽來源很少，加之東面受塔克拉瑪干沙漠氣候的影響，在河流的中下游區(qū)域形成了一個極度干旱的氣候。本區(qū)域?qū)倥瘻貛Ц珊禋夂?，光照充足，熱量豐富，降雨稀少，蒸發(fā)強烈，氣溫晝夜相差大。工程區(qū)氣溫、降水、蒸發(fā)采用克勒克站資料進行統(tǒng)計分析。據(jù)克勒克站1960年2009年資料統(tǒng)計，蓋孜水電站工程區(qū)域多年平均氣溫8.19，極端最高氣溫34.1（1994.8.3），極端最低氣溫-25.1（2005.1.27），多年平均最高月氣溫24（1994.7），多年平均最低月

3、氣溫-8.6（1995.1）；多年平均降水量117.4mm，年最大一日降水41.7mm；多年平均蒸發(fā)量（20cm蒸發(fā)皿）2355mm。蓋孜水電站工程區(qū)域多年平均絕對濕度4.6mb，多年平均風(fēng)速2.6m/s，多年平均氣壓699.6mb，平均水汽壓3.2mb，最大風(fēng)速為20.0m/s（1960.5.11），風(fēng)向為W，多年平均日照時數(shù)2831小時，最大凍土深度173cm，平均相對濕度為39。1.2.2 水文資料蓋孜河克勒克站以上流域，因海拔位置較高，河源區(qū)覆蓋著永久性積雪和冰川，是一條以冰川積雪補給為主，降雨及地下水補給次之的混合型補給河流。由于蓋孜河以冰川積雪消融為主要徑流補給來源，其徑流主要受溫

4、度影響，因而徑流的年際變化相對較小，而年內(nèi)變化相對較大。采用布倫口站、克勒克站插補延長的1957年2009年徑流系列分析蓋孜河徑流年際變化，多年平均徑流特征值見表1-1。表1-1 布倫口站、克勒克站多年平均徑流特征表水文站多年平均年徑流量多年平均流量最大年平均流量最小年平均流量豐枯比（108m3）（m3/s）（m3/s）（m3/s）克勒克9.45029.945.320.72.2布倫口5.62717.828.611.82.4以1957年2009年布倫口站、克勒克站逐月徑流系列分析蓋孜河的多年平均徑流年內(nèi)分配，結(jié)果見表1-2。表1-2 布倫口站、克勒克站多年平均徑流年內(nèi)分配表布倫口站克勒克站多年平

5、均月流量(m3/s)多年平均月徑流量(m3/s)百分比(%)多年平均月流量(m3/s)多年平均月徑流量(m3/s)百分比(%)月 平 均 流 量 (m3/s)一3.580.101.707.280.202.07二4.260.101.857.910.192.05三7.780.213.7012.110.323.44四13.360.356.1618.780.495.15五12.320.335.8720.220.545.75六24.020.6211.144.271.1512.2七52.061.3924.886.532.3224.6八50.741.3624.284.762.2724.1九23.250.60

6、10.738.641.0010.6十10.570.285.0317.220.464.90十一6.610.173.0510.530.272.90十二4.080.111.947.830.212.23年均流量(m3/s)17.8329.86年徑流量(m3/s)5.6271009.422100布倫口水庫建成后，受布倫口水庫的調(diào)節(jié)作用，廠房尾水?dāng)嗝鎭砗闉榉翘烊缓樗栽O(shè)計洪水計算同樣采用引水閘址河道斷面設(shè)計洪水的計算方法，用布倫口水庫設(shè)計洪水的調(diào)洪出庫疊加同頻率布倫口設(shè)計斷面（廠房尾水?dāng)嗝妫﹨^(qū)間的洪水過程。廠房尾水?dāng)嗝嬖O(shè)計洪水成果見表1-3。表1-3 經(jīng)布倫口水庫調(diào)節(jié)后廠房尾水?dāng)嗝嬖O(shè)計洪峰流量表設(shè)計頻

7、率0.2%0.5%1%2%10%20%廠房尾水?dāng)嗝媪髁?m3/s)1027984804633299205由于引水調(diào)節(jié)池自引水閘址對應(yīng)河道斷面起開始占用河道，本次假設(shè)調(diào)節(jié)池占用河道后，河道天然糙率不變，河道天然比降不變，則可移用原天然情況下引水閘址斷面對應(yīng)河道水位流量關(guān)系曲線的糙率和比降，根據(jù)占用后的河道橫斷面計算其非天然情況下的水位流量關(guān)系，見表1-4。表1-4 蓋孜水電站各設(shè)計斷面水位流量關(guān)系表引水閘址對應(yīng)河道斷面（天然）引水閘址對應(yīng)河道斷面（受調(diào)節(jié)池影響）廠房尾水水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）2624.4802624.4802251.0302

8、624.76102624.71102251.81102624.89202624.88202252.02202624.98302624.99252252.18302625.10402625.13402252.31402625.14502625.20502252.40502625.20602625.26602252.47602625.27702625.29702252.54702625.31802625.36802252.60802625.34902625.40902252.65902625.361002625.451002252.691002625.401202625.531202252.761

9、202625.431402625.551402252.841402625.461602625.601602252.911602625.481802625.691802252.951802625.522002625.702002252.992002625.562502625.782502253.092502625.633002625.853002253.183002625.683502625.913502253.263502625.744002625.994002253.334002625.794502626.044502253.404502625.845002626.125002253.475

10、002625.966002626.286002253.596002626.057002626.397002253.717002626.158002626.518002253.828002626.259002626.679002253.939002626.3410002626.8110002254.0310002626.4211002626.9211002254.1211002626.5112002627.0512002254.2112002626.5913002627.1813002254.3113002626.6814002627.3214002254.3914002626.76150026

11、27.4615002254.4815002626.8516002627.6016002254.5616002626.9317002627.7617002254.6417002627.0218002627.8918002254.7218002627.1019002627.9919002254.8019002627.1820002628.1320002254.8720002 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃2.1 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)本水電站工程等別為等工程，工程規(guī)模為大（2）型，本工程的廠房為3級建筑物，臨時建筑物級別為4級，電站廠房設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇（P0.5、洪峰流量Q984m3

12、/s），根據(jù)導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)劃分，本工程的圍堰按類考慮，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇洪水，全年汛期圍堰，相應(yīng)洪峰流量為299m3/s。2.2 施工導(dǎo)流規(guī)劃招標(biāo)文件中水文參考資料中，根據(jù)布倫口、克勒克水文站不同的流量級別與水位的相應(yīng)變幅，采用水力學(xué)的曼寧公式，按穩(wěn)定均勻流單斷面比降法，進行河段糙率的試算擬合，然后外延推算尾水?dāng)嗝娴乃涣髁筷P(guān)系表中，洪峰流量在299m3/s時（10年一遇洪水），尾水?dāng)嗝嫠辉?253.18m左右；洪峰流量在984m3/s時（200年一遇校核洪水），尾水?dāng)嗝嫠辉?254.0m左右?？紤]到風(fēng)浪爬高等因素，廠房尾水圍堰的堰頂高程為2254.50m，滿足防洪度汛的高程需求

13、。3 導(dǎo)流建筑物布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 導(dǎo)流建筑物布置本工程導(dǎo)流建筑物采用土石圍堰，高噴灌漿防滲墻防滲，分為兩期布置。一期圍堰已于2012年11月施工完成，現(xiàn)正準(zhǔn)備二期圍堰施工，二期圍堰布置于G314國道臨時改線外側(cè)，長度280m，二期圍堰的具體布置見附圖施工導(dǎo)流二期圍堰布置示意圖。3.2 導(dǎo)流建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計3.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計二期圍堰采用土石圍堰結(jié)構(gòu)（粘土心墻防滲）形式。廠房施工圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇最大洪水，流量Q299m3/s，相應(yīng)河床水位高程為2253.18m；確定二期圍堰頂高程為2254.5m，堰頂寬度為5.0米，長度為280米，粘土心墻寬度為3.0米，深度為4.0m。圍堰迎水面邊坡

14、坡度為1:2.0，背水面邊坡坡度為1：1.5，對靠近河床水流轉(zhuǎn)彎等易沖刷部位迎水面采用大塊石加強保護。迎水側(cè)根據(jù)實際水位高度確定是否增加編織袋子堰及土工膜。在二期圍堰與314國道改線公路間開挖一道深1米寬2米的排水渠，將部分滲水經(jīng)排水渠流回河道。二期圍堰堰體具體結(jié)構(gòu)形式詳見下圖。3.2.2 導(dǎo)流建筑物主要工程特性導(dǎo)流建筑物主要工程特性見表3-1所示。表3-1 導(dǎo)流建筑物主要工程特性表項目單位數(shù)量備注導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)10%全年洪水設(shè)計洪峰流量m3/s299圍堰結(jié)構(gòu)形式土石圍堰水位m2253.18堰頂高程m2245.5最大堰高m2.3二期圍堰頂寬m5.0二期圍堰長度m280堰體防滲形式粘土心墻防滲二期

15、圍堰排水渠m2803.2.3 工程量表項目單位數(shù)量備注二期圍堰長度m280二期圍堰砂礫石填筑m310080二期圍堰心墻填筑m33360二期圍堰塊石護坡m3243根據(jù)實際情況增加編織袋子堰m3210根據(jù)實際情況增加排水渠m2804 圍堰施工4.1 施工道路由于廠房尾水渠處地勢比較平坦，且旁邊有G314國道經(jīng)過，二期圍堰直接利用G314國道改線公路進行廠房圍堰的填筑施工。4.2 料源圍堰填筑料采用廠房開挖料填筑。心墻料采用主廠房基坑EL.2236.8EL.2236.3m高程開挖料，塊石采用C2料場棄料，人工挑選裝10t自卸汽車運輸至圍堰。4.3 施工程序二期圍堰具體的施工工序如下：表層腐植土清理砂

16、礫料填筑防滲心墻開挖施工基礎(chǔ)驗收碾壓堰體填筑到設(shè)計高程（塊石護腳隨后進行）排水渠開挖安全超高（子堰填筑）。4.4 施工方法 擋水墻由于施工期間河床地下水位高程低于二期圍堰基礎(chǔ)面高程，對二期圍堰施工無影響。但為防止水位突漲，對圍堰施工造成影響，可以利用圍堰開挖出的沙礫料在圍堰外側(cè)做一道臨時擋水墻。 圍堰填筑先進行堰體填筑施工，砂礫料采用細(xì)料（或砂卵石料），分層鋪填，砂料混合料每層鋪料厚0.6m，鋪料時不得發(fā)生粗顆粒集中現(xiàn)象，應(yīng)力求做到粗細(xì)顆粒級配均勻，靠近岸邊地帶應(yīng)以細(xì)料鋪填，以防架空現(xiàn)象；進行防滲心墻開挖施工，防滲心墻3米寬，4米深，基礎(chǔ)驗收完畢后，回填心墻料，每層鋪料厚度為0.6m（碾壓方法

17、及參數(shù)詳見碾壓試驗大綱），采用進占法填筑，ZL50裝載機平料，18t自行式振動碾振壓，振動碾的行駛方向應(yīng)平行于堰軸線方向，靠岸邊碾壓不到的地方，可以順坡方向行駛，最后利用360型液壓反鏟修坡。 堰體防護在堰體臨河側(cè)底部，拋填大塊石進行護腳，防止河水底部涌流掏刷坡腳。邊坡塊石防護利用20t自卸汽車運至現(xiàn)場，人工擺放整齊。子堰施工根據(jù)洪期實際水位情況確定是否進行子堰加高施工，子堰采用編織袋堆砌，沿圍堰迎水側(cè)頂部堆砌，底寬1米，頂寬0.5米，高1米，中間鋪設(shè)一層土工膜。4.5 圍堰拆除由于圍堰拆除時G314國道已恢復(fù)通車，故對拆除強度無要求。圍堰拆除采用倒退法施工，360型液壓反鏟開挖，20t自卸汽

18、車運輸，渣料運至廠房棄渣場集中堆放。5 圍堰的保護措施根據(jù)水文、氣象資料，施工時河流洪枯水位變幅較大，施工期圍堰的安全是保證本工程順利進行的前提。為防止施工期河床水流和流冰對堰體沖刷造成破壞，圍堰的運行維護措施如下： 圍堰形成后，對靠近河床水流轉(zhuǎn)彎等易沖刷部位迎水面采用大塊石加強保護。 在施工道路使用期間對圍堰的邊坡穩(wěn)定進行監(jiān)測和防護，疏通排水渠，保證排水暢通，避免漫流破壞堰體坡面。 對土石圍堰可能出現(xiàn)的局部沉陷及時進行培高，并協(xié)同監(jiān)測部門對堰體局部沉陷后的滲流情況進行分析。 保護好圍堰與岸坡接頭部位的排水設(shè)施，采取相應(yīng)措施，必要時鋪設(shè)砂礫料編織袋，防止雨水沖刷。 在臨近圍堰坡腳附近的石方爆破施工中，對堰體坡腳進行連續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時報告監(jiān)理單位，并采取相應(yīng)處理措施。 積