水电站出口明渠工程施工组织设计.pdf
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1、 水电站出口明渠工程施工组织设计 第一节 图纸目录 序号 名 称 图 号 1 施工总平面布置图 GPT/C02-T-01 2 施工总进度计划 GPT/C02-T-02 3 导流洞出口围堰平面布置图 GPT/C02-T-03 4 出口围堰施工剖面布置图 GPT/C02-T-04 5 导流隧洞出口明挖施工布置平面图 GPT/C02-T-05 6 导流洞出口明挖施工方案图 GPT/C02-T-06 7 导流洞出口段开挖进洞方案图 GPT/C02-T-07 8 导流洞出口洞脸分区及钻孔布置图 GPT/C02-T-08 9 1#、2#导流洞出口明渠混凝土施工手段布置图 GPT/C02-T-09 第一节
2、施工综合说明 1.1.1 工程概况*水电站最大坝高 232.5m,正常蓄水位 630m,相应库容 55.64 亿 m3,电站装机 3000MW,为一等工程,大坝、泄洪建筑物、电站厂房等主要永久建筑物为 I 级建筑物。*水利枢纽初期施工采用围堰一次拦断河床、围堰全年挡水,隧洞过流的施工导流方案。导流隧洞共三条(左岸两条,右岸一条),断面形状为 15.617.7m 马蹄形,每条导流隧洞净断面积 235.76m2。左岸导流隧洞布置成高低两层,高洞紧靠河床,进口高程 450m,出口高程 448m,洞身轴线长度为 673.211m。低洞位于高洞远离河床一侧,与高洞相距 5565m。低洞进口高程 430m
3、,出口高程 429m,洞身轴线长度为 888.128m。右岸导流隧洞布置于厂房引水系统、地下厂房和厂房尾水系统与河床之前,进口高程 430m,出口高程 429m,洞身轴线长度为 930.897m。导流隧洞为 4 级建筑物。导流隧洞由进口明渠、洞身及出口明渠三部分组成。1.2.1 合同项目和工程范围 1.2.1*水电站左岸 1#、2#导流洞工程共分四个标段,包括左 1#、左 2#导流隧洞进口明渠工程(第一标段:合同编号:GPT/C1-Z-01)、出口明渠工程(第二标段:合同编号:GPT/C1-Z-02)、左 1#导流隧洞洞身工程(第三标段:合同编号:GPT/C1-Z-03)、左 2#导流隧洞洞身
4、工程(第四标段:合同编号:GPT/C1-Z-04)的开挖、支护、混凝土浇筑等项目的施工。本合同段为第二标段(合同编号:GPT/C1-Z-02),其主要施工部位为:(1)左 1#、左 2#导流隧洞出口明渠(包括消能工);(2)左 1#导流隧洞桩号 0+858.1280+888.128 洞身段;(3)左 2#导流隧洞桩号 0+643.2110+673.211 洞身段。1.2.2 实施、完成和维护的工程项目 本合同段即左 1#、左 2#导流隧洞出口明渠工程标段,包括隧洞出口洞段、出口明洞段、消能段、护坦段与尾渠段五部分。主要施工项目如下:(1)左 1#、左 2#导流隧洞出口明渠土石方明挖与填筑;(2
5、)导流隧洞出口明渠(包括左 2#导流隧洞出口明洞)钢筋砼浇筑;(3)左 1#、左 2#导流隧洞出口明渠边坡喷锚支护;(4)左 1#、左 2#导流隧洞出口洞段洞身开挖、钢筋混凝土衬砌及灌浆工程;(5)左 2#导流隧洞出口明渠抛石防护;(6)排水孔及排水沟;(7)地质缺陷处理;(8)导流隧洞出口围堰;(9)其他临时工程。1.2.3 本合同段主要工程量 本合同段主要工程量见表 1-1。表 1-1 本合同段主要工程量表 项目编号 项目名称 单位 数量 备注 1 覆盖层开挖 305200 2 岩石明挖 652600 3 岩石洞挖 21440 4 砂浆锚杆(25,L=46m)根 5540 5 喷混凝土 2
6、6600 C20,厚 10cm 6 排水孔 m 16420 7 排水沟开挖 800 8 排水沟浆砌石 460 9 回填石渣 3200 喇叭口顶部 10 混凝土工程 43400 11 C25 衬砌砼 8320 12 钢筋 t 1527.15 明渠防护砼和进水塔配筋 13 止水条 m 1000 BW-II 型 14 固结灌浆 m 600 15 回填灌浆 1160 16 地质缺陷处理洞挖 400 17 回填砼 400 18 钢支撑 t 40 1.3.1 工程总进度计划和控制性工期 实施的总进度计划和控制性工期 本合同段从 2002 年 9 月 20 日开始施工至 2004 年 6 月 30 日结束。
7、2002 年 9 月 20 日至 2003 年 6 月 22 日,完成导流洞出口明渠开挖;2003 年 4 月 30 日,完成导流隧洞出口围堰;2003 年 9 月 15 日,完成导流隧洞出口段洞室开挖及衬砌(含固结灌浆及回填灌浆);2004 年 5 月 31 日,完成导流隧洞出口,明渠砼浇筑;2004 年 6 月 30 日,完成导流隧洞出口围堰拆除。1.4.1 现场施工条件 1.4.1 场外交通条件 导流隧洞施工对外交通以公路为主。(1)左岸线路为:遵义虾子湄潭箐口店子上,全长 148km。(2)右岸线路为:马场坪瓮安草塘龙溪大乌江镇(过江至左岸)箐口店子长,全长 147km。箐口店子长为在
8、建箐马公路,预计 9 月上旬毛路形成,具备通车条件。此前,交通主要使用箐口店子上的泥结碎石施工便道,长约 8km。箐马公路标准为准二级,以石棺材隧洞出口为分界,箐口至右棺材隧洞出口路面宽 7.5m,路幅宽度 9.0m,石棺材隧洞出口至店子上路面宽 9.0m,路幅宽度 10.5m,混凝土路面,设计荷载汽-20 挂-100 级。箐马公路平曲线最小半径分别为 40m;最大纵坡为 7%,设计车速为 40km/h。1.4.2 场内交通条件 与导流隧洞施工相关的场内公路有:2#公路、4#公路、6#公路;目前 2#、4#、6#公路均在施工中。2#、4#、6#场内公路标准为露天矿山三级,路面宽 7.5m,路幅
9、宽度 8.5m,混凝土路面,设计荷载汽-40 级。2#、4#、6#公路平曲线最小半径分别为 40、40、20m;最大纵坡分别为 9%、9%、7%,设计车速均为 20km/h。预计 2#公路 2002 年 6 月底毛路形成,具备通车条件,2#公路通过现在便道与箐口联结。预计 4#、6#公路 2002 年 12 月完工,其中 4#公路深填方路段需利用导流隧洞开挖土石方渣料。1.4.3 现场其它条件 业主在马鞍山设有水厂,在 2003 年第一季度提供本标段用水,在马鞍山水厂供水前,本标段用水较少,拟从河中抽水供施工用水。业主提供的马鞍山砂石砼系统在 2003 年第一季度投产,供本标砼施工。在此之前考
10、虑自备砼搅拌机现场拌制。业主在导流洞进出口及生活营地各提供了一个 10KV 电源的接线点,本标段施工时从业主提供的出口接线点接线至各施工部位。1.5.1 水文地质 1.5.1 水文气象(1)气温 本工程项目所在地贵州省余庆县,多年平均气温为 16.3,全年最低月平均气温出现在一月份,为 2.1。最高月平均气温出现在 7 月份,为 27.5,气温统计资料详见表 1-1、表 1-2。表 1-1 余庆县气温资料统计表 时段 一 月 二 月 三 月 四 月 五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十一月 十二月 全 年 历年月平均气温 5.4 6.8 11.3 16.7 20.9 23.9 2
11、6.0 25.3 22.2 17.2 12.4 7.6 16.3 历年最高月平均气温 8.2 10.8 14.2 19.3 23.3 26.0 27.5 27.1 25.7 19.3 14.9 10.3 17.2 历年最低月平均气温 2.1 2.5 8.1 13.8 19.1 22.3 24.4 23.8 20.7 15.5 10.2 5.0 15.5 历年各月最高日平均气温 18.2 20.5 24.4 27.6 29.2 29.1 30.4 29.4 28.8 25.9 22.7 17.1 23.2 历年各月最低日平均气温-4.2-2.2 1.0 4.7 9.4 15.6 20.3 19.
12、7 14.7 9.4 0.6-2.8 9.9 表 1-2 多年各月极端最高及最低气温值 单位:月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 极端最高 27.5 30.3 33.0 37.3 35.0 35.9 38.0 37.6 38.1 32.4 30.2 25.9 38.1 极端最低-9.2 -7.6 -2.4 -0.8 5.3 10.5 14.3 11.7 7.2 2.7 -2.5 -8.0 -9.2 (2)降雨 见表 1-31-5 表 1-3 实测降水量资料 单位:mm 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 多年平均月降水量 21.3 21.
13、9 43.3 116.5 179 198.6 141.4 129.7 91.9 100.2 58.2 25.4 1127.5 多年各月最大一日降水量 20.4 36.4 61.4 92.7 130.8 146.0 126.6 130.5 100.8 84.1 66.2 26.3 146.0 表 1-4 各月降雨强度的多年平均天数 降雨强度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 1.03mm/h-6.8 9.3 8.5 7.2 6.6 5.8 6.0-50.3 3.110mm/h-3.3 4.8 5.3 5.4 3.7 2.4 2.1-27.0 10.1mm/h-1.1 1.
14、4 2.1 1.6 1.6 0.8 0.4-8.7 表 1-5 降 水 资 料 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.15.0mm/d 的 平 均 天数 11.0 10.9 12.4 10.9 10.1 8.3 6.7 8.2 7.9 9.3 9.4 9.4 5.010mm/d 的平均天数 0.7 0.7 1.4 2.4 3.0 2.2 1.8 1.9 1.8 2.1 1.4 0.8 10.120mm/d 的平均天数 0.3 0.3 0.9 2.1 2.8 2.5 2.3 1.9 1.1 1.5 1.2 0.3 20.1mm/d 的平均天数 0.1 0.1 0.3 1
15、.4 2.3 2.9 2.0 1.6 1.3 1.1 0.5 0.1(3)设计洪水 乌江流域洪水系暴雨形成,510 月为汛期,67 月为主汛期。坝址设计洪水的资料,是直接采用位于坝址上游33.4 公里处的江界河水文站19391946 年、19481949 年、19511999 年共 61 年系统实测资料及 1830、1912、1920 年历时调查洪水所组成的不连续系列,并消除上游已建乌江渡水库对 19781999 年洪水的蓄泄影响而还原至天然洪水,以 1963、1964 及 1991 年洪水过程做典型。由于江界河站控制流域面积比坝址控制流域面积仅小 2.2%,直接采用该站资料在精度上满足要求。
16、在枯水期还应考虑上游乌江渡电站机组下泄流量与乌江渡*区间流量组合。坝址施工设计洪水主要成果见表 1-61-8。表 1-6 江界河站设计洪水 项目 P%0.02 0.1 0.2 1 2 5 10 20 33.3 洪峰流量(m3/s)33200 28300 26100 21000 18800 15800 13500 11100 9180 W24(亿 m3)26.9 22.6 20.8 16.8 14.9 12.5 W72(亿 m3)65.4 54.1 49.9 39.9 35.6 29.7 W168(亿 m3)127.0 106 97.5 76.4 67.0 54.8 表 1-7 江界河站分月设计
17、洪水成果 流量 单位:/s 月份 一 二 三 四 五 六八 九 十 十一 十二 1%1000 1040 2300 5250 10500 21000 7260 5400 2120 2%855 877 1790 4500 9200 1800 6230 4480 1770 5%668 671 1160 3510 7450 15800 7190 4890 3310 1310 10%529 518 754 2750 6120 13500 5700 3860 2450 981 20%392 376 431 2030 4770 11100 4200 2830 1626 668 33.3%9180 3080
18、50%7580 表 1-8 江界河站分期设计洪水成果 流量 单位:/s 时段 105 月 104 月 103 月 114 月 123 月 1%11000 9190 8880 7120 2670 2%9610 7840 7540 6000 2250 5%7790 6080 5790 4560 1710 10%6120 4780 4490 3490 1310 20%5020 3480 3200 2460 922 33.3%3950 2560 (4)坝址水位流量关系 坝址水位流量关系见表 1-9。表 1-9 乌江*枢纽坝址(D 尺)水位流量关系曲线 水位(m、黄海)流量(/s)水位(m、黄海)流量(
19、/s)429.00 83 450.00 4676 429.30 105 452.00 5426 429.50 117 454.00 6260 430.00 165 456.00 7115 水位(m、黄海)流量(/s)水位(m、黄海)流量(/s)431.00 261 458.00 8029 432.00 382 460.00 8980 433.00 517 462.00 9967 434.00 662 464.00 11052 435.00 827 466.00 12238 436.00 1010 468.00 13352 438.00 1396 470.00 14625 440.00 1808
20、 472.00 15838 442.00 2269 474.00 17038 444.00 2778 476.00 18325 446.00 3359 478.00 19625 448.00 3991 480.00 21020 1.5.2 工程地质 导流隧洞分别布置在河床左、右岸(左岸两条、右岸一条),左岸两条导流隧洞自进口至出口穿越 P1-12wO11m 各岩层,从岩性上分为硬岩段和软岩段。P1-12wP11q层主要为中厚厚层 灰岩,局部夹炭泥质生屑灰岩,岩石湿抗压强度 5080MPa,变形模量 2035Gpa,主要为坚硬岩石,岩体完整性系数 0.50.75,属中等完整 较完整岩体。其中 P
21、1-12w 底部粘土岩与 P2-31m 顶部古侵蚀强溶蚀带、P2-11m 底部 III01 夹层组等软弱带,围岩自稳条件差,开挖应及时支护。隧洞位于地下水,沿线将穿越 5、7 号岩溶系统,其中 5 号岩溶系统管道位于隧洞顶拱附近,其主干通道 Kw19 暗河在洪水期暴雨后瞬时流量可达 1013m3/s,施工中应采取措施防止洞顶坍塌和暗河涌水影响施工。P1LO11m 层划为软岩层,其中 S1sh、O2sh+b 及 O21m 层主要为灰岩、砂岩,属于硬坚硬岩石;P1L、S2h 及 S1L 层主要为粘土岩、粉砂质粘土夹泥质粉砂岩,岩石湿抗压强度 815MPa,为软岩极软岩;O31m 层主要为泥质粉砂岩
22、、砂岩与灰岩互层,局夹页岩,岩石软硬相间,岩石湿抗压强度 1540MPa。粘土岩、泥质粉砂岩岩体属完整性差中等完整;砂岩、灰岩段岩体属中等完整较完整岩体。其中 P1L、S2h 及 S1L 层软弱岩层分布段,岩体完整性及围岩自稳性差。导流隧洞轴线与岩层走向交角较大,有利于隧洞围岩稳定,但部分层间错动(如 Fb92、Fb91、Fb112、等)与 NW、NWW 向结构面组合可能在洞顶形成不稳定体,侧墙总体稳定性较好,但局部仍有小的不稳定结构面组合体。1.6.1 重点、难点分析*导流隧洞工程第二合同段(出口段)施工重点、难点如下:(1)导流隧洞出口开挖时会中断 4#施工道路,在出口围堰未完成之前需保持
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