抽水蓄能電站工程上水庫土建工程施工導(dǎo)流與水流控制施工方案

抽水蓄能電站工程上水庫土建工程施工導(dǎo)流與水流控制施工方案1.1概況1.1.1工作內(nèi)容本合同施工圖紙所示的施工導(dǎo)流和水流控制工程，其工程項(xiàng)目包括：上庫區(qū)各施工時(shí)段的導(dǎo)流工程（導(dǎo)流隧洞、引水渠、庫區(qū)各類圍堰）；施工區(qū)安全度汛與防護(hù)工程；建筑物的基坑排水；導(dǎo)流洞封堵，后期導(dǎo)流隧洞改建；導(dǎo)流建筑物的拆除。上述工程項(xiàng)目的工作內(nèi)容包括建筑物的土建施工；材料的供應(yīng)和試驗(yàn)檢驗(yàn)；基坑排水設(shè)備的安裝、運(yùn)行和維護(hù)；臨時(shí)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(yàn)收等工作。主要工程量表：序號名稱單位數(shù)量備注2施工導(dǎo)流和水流控制2.1導(dǎo)流隧洞2.1.1土方明挖m38362.1.2石方明挖m319512.1.3石方洞挖m369902.1.4噴混凝土C25m382洞外，10cm2.1.5噴混凝土C25m350洞內(nèi)，5cm2.1.6噴混凝土C25m3111洞內(nèi)，隨機(jī)掛網(wǎng)，10cm2.1.7噴混凝土C25m356洞內(nèi)，系統(tǒng)掛網(wǎng)，15cm2.1.8噴混凝土C25m3262洞內(nèi)，25cm2.1.9掛網(wǎng)鋼筋t3φ6.5、φ122.1.10鋼格柵t34含固定件2.1.11小導(dǎo)管m2812Φ42×4，L=3.5m2.1.12砂漿錨桿Φ22，L=2.5m根9662.1.13砂漿錨桿Φ25，L=4.5m根1042.1.14砂漿錨桿Φ25，L=6.0m根1042.1.15自進(jìn)式錨桿Φ25，L=3.0m根302.1.16自進(jìn)式錨桿Φ25，L=4.5m根402.1.17隨機(jī)排水孔m100洞內(nèi)，φ50，L=2.5m2.1.18軟式透水管m242DN40，含封堵材料2.1.19固結(jié)灌漿鉆孔m2541L=3.0m2.1.20固結(jié)灌漿檢查孔鉆孔m127L=3.0m2.1.21固結(jié)灌漿（P=0.8~1.0Mpa）t254普通硅酸鹽水泥2.1.22回填灌漿（P=0.3~0.5Mpa）m221582.2混凝土工程2.2.1混凝土二級配C20F100m3822.2.2混凝土二級配C25W8F100m319472.2.3鋼筋制安t1922.2.4銅止水m322.2.5硬質(zhì)PVC管m4822.2.6錨筋Φ25，L=2.5m根152.2.7埋板200×200×10塊80后期照明用2.2.8角鋼∠100×6m24攔污柵段預(yù)埋2.2.9系統(tǒng)排水孔、洞外，φ50，L=5.0mm275永久性排水2.2.10硬質(zhì)PVC管排水花管Φ40m275永久性排水2.2.11底板冒水孔洞外，φ50，L=0.2mm52.2.12漿砌石M7.5m32532.2.13圍堰及其他導(dǎo)流工程項(xiàng)1總價(jià)2.2.14施工期安全度汛及下閘蓄水項(xiàng)1總價(jià)1.1.2地質(zhì)條件西副壩導(dǎo)流洞位于壩址左岸，進(jìn)口離西副壩壩軸線上游約175m，出口距壩壩軸線下游約145m，進(jìn)口底板高程691.0m，出口底板高程688.0m，坡降約1%，洞向由S13.5oE在趾板前轉(zhuǎn)為S70.9oW，經(jīng)副壩后轉(zhuǎn)為N52.3oW，洞徑3.5m?；鶐r巖性為變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖(Z1d1-3)，沖洪積的含碎石粉質(zhì)粘土分布在進(jìn)口前和出口后的溝中，厚2.0~3.5m。導(dǎo)流洞沿線地形起伏較大，沖溝發(fā)育，沿線共有沖溝四個(gè)，沖溝部位洞上覆巖體相對較薄，構(gòu)造發(fā)育，共有斷層f46、f47、f70、F132、f45、f48等6條，寬度較大的斷層有F132，寬1.0~2.0m，性狀差。f46、f47、f70、f48四條斷層與洞軸線的交角較大，對洞室的穩(wěn)定影響較小，但F132和f45與洞軸線的交角小，部分地段與洞軸線平行，且與洞頂?shù)木嚯x近，對洞室的穩(wěn)定影響較大，開挖過程注意及時(shí)采取支護(hù)措施。導(dǎo)流洞沿線巖石風(fēng)化深，其中樁號0~36.5m為強(qiáng)風(fēng)化，樁號36.5~70.3m為弱風(fēng)化，樁號70.3~114.2m為微風(fēng)化，樁號114.2~180.7m為弱風(fēng)化，樁號180.7~31.3m為微風(fēng)化，樁號31.3~367.7m為弱風(fēng)化。洞室圍巖以Ⅲ~Ⅳ類為主，進(jìn)口段和斷層帶圍巖穩(wěn)定性差，需及時(shí)采取防護(hù)處理。導(dǎo)流洞洞身段處于地下水位以下，由于斷層發(fā)育，地下水易沿?cái)鄬佑克?，施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)排水。主壩導(dǎo)流洞位于主壩址區(qū)左岸，進(jìn)口距主壩壩軸線約165m，出口距主壩壩軸線約65m，進(jìn)口底板高程71.0m，出口底板高程695.0m，坡降約6%，洞向由S11.6oE轉(zhuǎn)為S22.6oW，洞徑4m。導(dǎo)流洞沿線基巖巖性為變質(zhì)含礫中粗砂巖(Z1d1-1)，覆蓋層分布在進(jìn)口和出口一帶，進(jìn)口為殘坡積的粉質(zhì)粘土夾碎石，厚2~3m，出口主要為崩坡積的碎塊石夾粉質(zhì)粘土，厚達(dá)11.6m。進(jìn)洞口和出洞口基巖呈弱風(fēng)化，洞身段主要呈微風(fēng)化。導(dǎo)流洞沿線構(gòu)造不發(fā)育，斷層僅見f38、f40、f123等三條，斷層寬度均較小，寬約0.2m，f38斷層與洞線近正交，交角(83o)大，對洞室穩(wěn)定影響??；f123與洞軸線的交角極小，幾乎平行于洞軸線延伸，在洞開挖后斷層距洞頂?shù)木嚯x近，容易沿?cái)鄬铀?，對洞室穩(wěn)定影響較大，同時(shí)在平行于L25、L27、L29、L31方向的節(jié)理切割組合下易形成不穩(wěn)定的三角棱體，開挖過程中易塌頂。導(dǎo)流洞圍巖在樁號0~64.88m為Ⅲ類，樁號64.88~210m為Ⅱ類，樁號210~246.19m為Ⅳ類。1.2導(dǎo)流方式上庫為一四面環(huán)山的天然庫盆，受地形影響，庫內(nèi)流域一分為二，一條位于庫盆的東側(cè)經(jīng)主壩匯入上水庫的秀峰河，流域面積為4.47km2；另一條位于庫盆的西側(cè)經(jīng)西副壩匯入上水庫的秀峰河，流域面積為2.20km2。為減少施工干擾及考慮上庫施工期用水問題，在庫尾處筑堰攔蓄來水，供上庫施工期用水，同時(shí)擴(kuò)挖原水流分界的河道寬度，將主溝區(qū)庫尾多余的來水通過引水渠導(dǎo)入副溝區(qū)。在主溝區(qū)貯水堰至主壩之間，需在主壩前填筑一圍堰，將區(qū)間水由堰前引水渠引入副溝區(qū)，這樣整個(gè)上庫的來水均流入副溝區(qū)，通過副溝區(qū)的導(dǎo)流建筑物下泄。1.3導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)本工程導(dǎo)流建筑物級別為4級，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)分主溝區(qū)和副溝區(qū)。其導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均選用全年10年一遇洪水，其中主溝區(qū)庫尾貯水堰和主壩圍堰的擋水設(shè)計(jì)流量分別為Q＝33.4m3/s和Q＝8.25m3/s。副溝區(qū)全年10年一遇洪水流量為53.5m3/s；各大壩度汛標(biāo)準(zhǔn)如下：主壩為混凝土重力壩，選用主溝全年20年一遇洪水，流量46.9m3/s；西南副壩為混凝土面板堆石壩，選用主溝全年50年一遇洪水，流量51.6m3/s；西副壩為混凝土面板堆石壩，選用主溝加副溝全年50年一遇洪水，流量82.5m3/s；上庫進(jìn)/出水口施工期度汛考慮其與貫通，選用主溝全年100年一遇洪水，流量67.6m3/s。1.4導(dǎo)流階段劃分根據(jù)水文氣象資料可知洪水主要形成于4～10月的雨季，結(jié)合施工進(jìn)度安排，導(dǎo)流時(shí)段劃分為：第一階段：自進(jìn)點(diǎn)至2012年4月30日，此時(shí)段導(dǎo)流泄放洞施工，河水由原河床下泄。2012年3月30日后主壩圍堰填筑完成，來水從西副壩河道及排水渠排放。第二階段：自2012年5月1日2014年3月1日，西副壩圍堰填筑完成，導(dǎo)流洞襯砌完成，該時(shí)段來水從導(dǎo)流洞及排水渠排泄。第三階段：自2014年3月1日后各大壩相繼完工，上庫進(jìn)出水口閘門安裝完成，具備蓄水條件，導(dǎo)流洞改建為放空洞的工作完成，具備下閘條件。上游來水由壩體擋水，上庫開始蓄水。1.5圍堰工程施工導(dǎo)流建筑物的布置除滿足主體工程在旱地條件下施工外，同時(shí)考慮施工總布置中各種臨時(shí)設(shè)施的布置需要，施工道路的需要等。主壩圍堰位于主壩上游約180m，兩岸植被較發(fā)育，兩岸地形基本對稱，地形坡度20~25o，呈開闊的“U”型。兩岸高程730m以下為厚1.2~1.8m的第四系殘坡積的粉質(zhì)粘土夾碎石覆蓋，溝中為沖洪積粘土，厚約1.2m，基巖為震旦系下統(tǒng)硐門組變質(zhì)含礫中粗砂巖(Z1d1-1)和變質(zhì)中細(xì)砂巖(Z1d1-2)，變質(zhì)含礫中粗砂巖的風(fēng)化較淺，變質(zhì)中細(xì)砂巖的風(fēng)化程度較深。左岸及溝中基巖為變質(zhì)含礫中粗砂巖(Z1d1-1)，無全風(fēng)化層，強(qiáng)風(fēng)化厚5~9m，右岸基巖為變質(zhì)中細(xì)砂巖(Z1d1-2)，全風(fēng)化厚15~20m，強(qiáng)風(fēng)化厚7~8m。主壩圍堰發(fā)育的斷層有f38、f122、f39、F136等4條，其中F136寬1.2~2.0m，其余斷層寬度均較小。兩岸地下水位埋深：左岸12.0~14.0m，右岸13.0~19.0m，溝中12.0~20.0m；相對隔水層頂板(q≤3.0Lu)埋深：左岸7~13m，右岸7~15m，溝中7~13m。隔水圍堰位于主壩上游約420m的右岸沖溝內(nèi)，兩巖地形基本對稱，呈“U”型，兩岸地形坡度15~25o。左岸及溝中覆蓋層厚0.3~2.2m，為殘坡積的粉質(zhì)粘土夾碎石，右岸基本無覆蓋層。左岸及溝中基巖為震旦系下統(tǒng)硐門組變質(zhì)中細(xì)砂巖(Z1d1-2)，全風(fēng)化厚0.35~2.7m，強(qiáng)風(fēng)化厚大于30.0m。右岸為變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖(Z1d1-3)，無全風(fēng)化，強(qiáng)風(fēng)化厚22.0~31.0m。隔水圍堰左岸揭露一條寬0.5~1.0m的順層斷層F44，產(chǎn)狀N70~75oWNW∠45~60o(推測斷層)，帶內(nèi)主要為碎塊狀壓碎巖、斷層角礫巖及斷層泥。隔水圍堰地下水位埋深：左岸5.0~16.0m，右岸7.0~23.0m，溝中5.0~7.0m。相對隔水層頂板(q≤3.0Lu)埋深：左岸9.0~17.0m，右岸13.0~21.0m，溝中9.0~13.0m。副壩圍堰位于西副壩趾板前端，兩岸地形坡度，左岸約40o，右岸20~25o，呈不對稱的“V”型谷，植被發(fā)育，兩岸基巖裸露，基巖為震旦系下統(tǒng)硐門組變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖(Z1d1-3)，溝中為沖洪積的粉質(zhì)粘土夾碎石，厚2.5~3.5m。兩岸全風(fēng)化厚度薄，呈不均勻分布，左岸全風(fēng)化厚1.5~2.0m，右岸全風(fēng)化厚約3.5m，溝底無全風(fēng)化層；強(qiáng)風(fēng)化厚度：左岸5.0~13.0m，右岸7.0~19.0m，溝中5.0~7.0m。斷層發(fā)育，共有f45~F51、f69~F72、F132等12條，斷層均傾向溝內(nèi)，為NE~NEE向的中高傾角斷層，與圍堰軸線近正直交，溝內(nèi)為**向斜通過。其中寬度在0.5m以上的斷層有F46、F49、F51、F72、F132等5條。圍堰兩岸地下水位埋深較淺，左岸3~22m，右岸5~18m，溝中常年有地表水徑流。相對隔水層頂板(q≤3.0Lu)埋藏較深：左岸18~27m，右岸20~25m，溝中15~25m。施工導(dǎo)流建筑物平面布置詳見附表5《施工導(dǎo)流平面布置圖》。1.5.1圍堰結(jié)構(gòu)型式主壩上游圍堰及西副壩上下游土石圍堰屬Ⅳ級臨時(shí)建筑物，按其擋水標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)流洞泄流能力曲線，相應(yīng)上下游靜水位可確定，然后參照“碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范”（SDJ218-84）計(jì)算堰頂高程及超高：堰頂高程=擋水靜水位+堰頂超高△h，堰頂超高△h=最大波浪爬高R+風(fēng)壅水面高度e+安全超高A。依據(jù)圍堰運(yùn)行特點(diǎn)、天然建筑材料儲(chǔ)備情況及充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，主壩上游圍堰采用均質(zhì)土壩，圍堰軸線位置設(shè)粘土截滲槽，上游塊石護(hù)坡。西副壩上下游圍堰采用石渣填筑，上游設(shè)粘土斜墻及粘土齒槽截滲，塊石護(hù)坡。儲(chǔ)水池圍堰與主壩圍堰類似，上游塊石護(hù)坡下面增加一層反濾層。具體結(jié)構(gòu)形式見施工導(dǎo)流布置圖。1.5.2截流施工根據(jù)工程施工總進(jìn)度安排，主壩定于2012年3月20日截流，西副壩定于2012年5月20日截流。截流標(biāo)準(zhǔn)為3至5月份月平均流量。實(shí)際截流流量按當(dāng)?shù)禺?dāng)月氣象預(yù)報(bào)確定。從工程進(jìn)度安排看，截流前準(zhǔn)備工程施工、導(dǎo)流泄放洞及壩肩開挖，基本上完成，并且兩岸低位施工道路已經(jīng)形成。同時(shí)，考慮到工程截流總體上難度不大，截流戧堤工程量較??；因此，確定采用上游單戧單向進(jìn)占的截流方案。截流形式為立堵。西副壩下游圍堰在截流后一次填筑形成。按上游土石圍堰斷面結(jié)構(gòu)，截流戧堤設(shè)置在上游圍堰迎水側(cè)，戧堤軸線平行圍堰軸線?？紤]進(jìn)占條件和填筑強(qiáng)度，戧堤頂寬為10m。1.5.3圍堰堰體施工施工工期分別安排1個(gè)月，先采用D85推土機(jī)清除兩處圍堰基礎(chǔ)表層雜土至堅(jiān)硬土層，再選用20T自卸車裝運(yùn)開挖石碴道路堤體，同時(shí)進(jìn)行外側(cè)反濾料和粘土斜墻的填筑。施工時(shí)，采用分層填筑、壓實(shí)，每次分層厚度、碾壓遍數(shù)、干容重參照下表執(zhí)行。最后選用塊徑較大開挖石碴，由人工理砌形成石碴護(hù)坡。土類石碴混合料粘土料反濾料碾壓機(jī)械名稱振動(dòng)碾夯板振動(dòng)碾夯板碾重(t)≥102.1≥102.1鋪筑厚度（cm）60-80603060碾壓遍數(shù)8464限制粒徑（cm）<50<40<30碾壓條件充分灑水最優(yōu)含水量充分灑水控制干容重(t/m3)>1.95>1.65>1.95戧堤邊進(jìn)占邊進(jìn)行上游側(cè)的防滲體施工。戧堤合龍后，立即組織施工預(yù)留段迎水側(cè)反濾層，再清理出截水墻基礎(chǔ)，及時(shí)倒入粘土完成閉氣工作。圍堰填筑施工，采用20t自卸車進(jìn)行端拋，D85推土機(jī)平料，并控制填筑面高出水面1.0m左右進(jìn)行碾壓。碾壓設(shè)備采用SD-100單鋼輪自行式振動(dòng)壓路機(jī)及2.1t夯板。1.6基坑排水1.6.1初期排水初期排水包括基坑積水、圍堰滲水、降雨及其他途徑來水。因?yàn)楹哟财陆颠_(dá)63.9‰，上游截流后，河床水流可自流下泄，故初期排水時(shí)段為上下游土石圍堰閉氣后的2天內(nèi)?；映跗谂潘瑑H考慮局部區(qū)域低洼處排干，排水設(shè)備分別采用2臺(tái)80WQ20潛污泵。1.6.2經(jīng)常性排水經(jīng)常性排水指在初期排水排干基坑后，為保證基坑的干地施工條件而進(jìn)行的經(jīng)常性的排水工作。經(jīng)常性排水的排水量，主要包括圍堰滲水、降水、地基巖石沖洗及混凝土養(yǎng)護(hù)用廢水等。經(jīng)比較兩種組合（即滲水加降水、滲水加施工廢水），從中擇其大者，確定排水強(qiáng)度，以選擇排水設(shè)備。排水系統(tǒng)布置考慮兩種不同情況，一種是基坑開挖過程中的排水系統(tǒng)布置；另一種是基坑開挖完成后修建建筑物時(shí)的排水系統(tǒng)布置。進(jìn)行布置時(shí)，盡量兼顧兩種情況。采用明溝排水方式，于大壩上、下游基坑內(nèi)建筑物以外低洼處分別設(shè)置集水井，排水泵站盡量集中布置，基坑積水通過排水干支溝匯集至集水井，由排水設(shè)備排出基坑外。排水干支溝及集水井布置應(yīng)充分利用有利地形、縮短管線、避免與基坑開挖、出碴運(yùn)輸?shù)裙ば蚋蓴_。同時(shí)，對基坑范圍內(nèi)兩岸各條沖溝最大徑流量進(jìn)行測算，設(shè)置截水溝，并引導(dǎo)入河道內(nèi)，以避免沖溝水流直接沖刷堰體和大壩填筑體。1.7施工渡汛1.7.1各建筑物渡汛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)水堰、主壩、西南副壩、進(jìn)出水口、西副壩導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。西南副壩及主壩度汛設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)20年一遇，西副壩度汛標(biāo)準(zhǔn)50年一遇，進(jìn)出水口度汛標(biāo)準(zhǔn)100年一遇，詳見導(dǎo)流結(jié)構(gòu)布置圖中的水力特性表。1.7.2渡汛措施（1）各汛期渡汛方案1.導(dǎo)流泄放洞施工圍堰若遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水，采用臨時(shí)加高該圍堰。2.2012年汛期，除主壩9月份開始混凝土澆筑外，其余兩個(gè)副壩填筑基本未開始。遇汛期洪水超標(biāo)時(shí)，確保主壩、進(jìn)出水口及西南副壩基坑不進(jìn)水，因?yàn)槲鞲眽魏拥垒^低，根據(jù)水文氣象預(yù)報(bào)，確需基坑進(jìn)水時(shí)，挖開西副壩自潰堰對大壩上游基坑進(jìn)行充水保護(hù)。汛后，進(jìn)行基坑抽排水、清理及圍堰的修復(fù)工作。3.2013年汛期，兩副壩填筑作業(yè)已經(jīng)基本完成，主壩混凝土澆筑超過720米高程。上庫進(jìn)/出水口閘門具備臨時(shí)下閘條件，因此在2013年汛期，采用臨時(shí)下閘渡汛。4.施工導(dǎo)流期間，導(dǎo)流泄放洞保護(hù)措施，采用在進(jìn)水口處設(shè)置攔砂混凝土疊梁及集碴坑，在消力池中鋪設(shè)1.5m厚的填石鋼筋籠進(jìn)行保護(hù)，待導(dǎo)流期結(jié)束后再進(jìn)行拆除；每次行洪后，及時(shí)進(jìn)行進(jìn)口攔砂坎前淤碴的清除。（2）渡汛保證措施1.嚴(yán)格按照工程進(jìn)度計(jì)劃，保質(zhì)保量完成工程進(jìn)度各時(shí)段達(dá)到安全渡汛面貌。2.按照《水電基本建設(shè)工程防汛管理暫行條例》，承擔(dān)防汛責(zé)任和義務(wù)。在防汛指揮部門統(tǒng)一指揮下，積極與氣象、水文部門取得聯(lián)系，建立完善的水情、氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)。3.各項(xiàng)施工臨時(shí)設(shè)施都規(guī)劃布置在安全渡汛要求高程以上。4.每年2月10日前，將該年度的安全渡汛措施報(bào)告以及各分項(xiàng)工程的形象進(jìn)度報(bào)防汛指揮部和工程師核準(zhǔn)。并