苗家壩業(yè)主方施工組織設計

1、白白龍龍江江苗苗家家壩壩水水電電站站工工程程 可行性研究報告 第八篇第八篇 施工組織設計施工組織設計 中國水電顧問集團西北勘測設計研究院中國水電顧問集團西北勘測設計研究院 二二 oo 七年三月七年三月 西安西安 批準： 春光魁 核定：周蘭生 郭立紅 丁 燕 董 新 審查：周蘭生 康智明 康本賢 夏建濤 校核 ：杜建軍 關 薇 李振宇 任有鋒 魏廣恒 編寫： 萬 里 雷麗萍 殷麗亞 賈玉榮 李均科 呂 康 羅 虹 孫 帆 目錄 目錄.2 10 施工組織設計 .8 10.1 施工條件 .8 10.1.1 工程條件 .8 10.1.1.1 對外交通 .8 10.1.1.2 施工場地 .9 10.1.

2、1.3 工程特性 .9 10.1.1.4 施工期通航及過木要求 .10 10.1.1.5 建筑材料來源及水、電供應條件 .11 10.1.2 自然條件 .11 10.1.2.1 地形、地質(zhì)條件 .11 10.1.2.2 水文、氣象條件 .13 10.1.3 工程主要施工特點 .15 10.2 施工導流.16 10.2.1.導流方式 .16 10.2.2 導流標準 .16 10.2.3 導流方案及導流程序 .17 10.2.3.1 導流方案的比選 .17 10.2.3.2 推薦導流方案的導流程序 .19 10.2.3.3 導流隧洞水力學計算 .21 10.2.4 導流建筑物的設計 .22 10.

3、2.4.1 擋水建筑物設計 .22 10.2.4.2 導流泄水建筑物設計 .23 10.2.5 導流建筑物施工 .28 10.2.5.1 土石方明挖 .28 10.2.5.2 石方洞挖 .28 10.2.5.3 圍堰填筑及拆除 .29 10.2.5.4 基礎防滲體施工 .29 10.2.5.5 混凝土澆筑 .29 10.2.5.6 導流洞封堵施工 .30 10.2.6 截流 .31 10.2.6.1 截流時間及截流流量的選擇 .31 10.2.6.2 截流方式 .31 10.2.6.3 截流備料及機械設備 .32 10.2.7 基坑排水 .32 10.2.8 下閘蓄水 .33 10.2.9 導

4、流建筑物封堵設計 .34 10.2.9.1 導流洞堵頭設計 .34 10.2.9.2 堵頭布置及長度初步計算 .35 12.2.10 苗家溝排洪方式及設計標準 .35 12.2.10.1 排洪方式 .35 12.2.10.2 設計標準 .36 12.2.10.3 排洪渠設計 .36 10.3 料源選擇與料場開采 .37 10.3.1 人工骨料及壩體堆石料料源選擇與料場開采 .37 10.3.1.1 人工骨料及壩體堆石料料源規(guī)劃 .37 10.3.1.2 人工骨料及壩體堆石料料場概況 .37 12.3.1.3 人工骨料及壩體堆石料料場選擇 .40 10.3.1.4 石料場開采規(guī)劃 .40 10.

5、3.2 防滲土料料源選擇與料場開采 .43 10.3.2.1 防滲土料料源規(guī)劃 .43 10.3.3.2 防滲土料料場概況 .43 10.3.1.4 防滲土料料場開采規(guī)劃 .46 10.4 主體工程施工.46 10.4.1 土石方開挖工程 .46 10.4.1.1 兩岸壩肩土石方開挖 .46 10.4.1.2 大壩及廠房基坑土石方開挖 .46 10.4.1.3 溢洪洞土石方開挖和洞挖 .46 10.4.1.4 排沙洞土石方開挖和洞挖 .47 10.4.1.5 引水系統(tǒng)土石方開挖和洞挖 .47 10.4.2 混凝土澆筑 .48 10.4.2.1 面板及趾板混凝土施工 .48 10.4.2.2 引

6、水發(fā)電系統(tǒng)混凝土施工 .48 10.4.2.3 排沙洞、溢洪洞進出口及洞身混凝土施工 .49 10.4.2.4 金屬結(jié)構與機電設備安裝 .50 10.4.3 混凝土溫度控制 .50 10.4.3.1 基本資料 .50 10.4.3.3 混凝土溫度控制及其綜合防裂措施 .53 10.4.4 堆石壩填筑 .56 10.4.4.1 壩面工作面劃分及工序 .57 10.4.4.2 壓實參數(shù)的初選 .57 10.4.4.3 壩體施工方法及機械布置 .58 10.4.4.4 過渡料、墊層料填筑 .59 10.4.4.5 接縫、岸坡等特殊部位處理 .60 10.5 施工交通運輸.60 10.5.1 對外交通

7、狀況.60 10.5.2 對外交通運輸.61 10.5.1.1 對外交通運輸量.61 10.5.1.2 外來物資轉(zhuǎn)運站設置.62 10.5.1.3 對外運輸方式及線路選擇.63 10.5.1.4 對外運輸線路基本狀況.63 10.5.1.5 外來物資供應及物流方向.65 10.5.1.6 超限件運輸.65 10.5.2 場內(nèi)交通運輸.66 10.5.2.1 主體建筑物布置和各施工區(qū)劃分的特點.66 10.5.2.2 場內(nèi)道路的規(guī)劃與布置.67 10.5.2.3 場內(nèi)道路的設計標準與技術指標.68 10.6 施工工廠設施.69 10.6.1 砂石料生產(chǎn)系統(tǒng).69 10.6.2 混凝土系統(tǒng) .71

8、 10.6.3 制冷、供熱系統(tǒng) .74 10.6.3.1 制冷系統(tǒng) .74 10.6.3.2 供熱系統(tǒng) .76 10.6.4 其它輔助企業(yè) .77 10.6.4 施工供風、供水、供電及通信系統(tǒng) .77 10.6.4.1 施工供風 .77 10.6.5 施工供水 .77 10.6.6 施工供電 .82 10.6.6.1 供電電源 .82 10.6.6.2 接線方式 .83 10.6.6.3 主要設備選擇 .83 10.6.6.5 自備電源 .85 10.6.7 施工通信 .85 10.7 施工總布置.86 10.7.1 施工總布置原則 .86 10.7.2 施工總布置分區(qū)規(guī)劃 .86 10.7.

9、3 土石方平衡及棄（倒）碴場規(guī)劃 .87 10.8 施工總進度.92 10.8.1 編制原則和依據(jù) .92 10.8.2 推薦方案施工進度計劃安排 .92 10.8.2.1 施工分期.92 10.8.2.2 籌建期工程進度計劃 .94 10.8.2.3 施工總進度計劃 .94 10.8.3 施工總工期概述 .98 10.8.4 主要施工特性 .99 10.8.4.1 主要工程項目分年工程量 .99 10.8.4.2 施工強度 .99 10.8.4.3 主要勞動力供應 .100 10.9 施工資源供應 .100 10.9.1 主要施工建筑材料 .100 10.9.2 主要施工機械設備 .101

10、10.1 施工條件施工條件 10.1.1 工程條件工程條件 10.1.1.1 對外交通對外交通 苗家壩水電站位于白龍江中游，甘肅省文縣境內(nèi)，距下游已建成的 碧口水電站公路里程 31.5km。甘川公路（212 國道）沿白龍江上行經(jīng)碧 口至關頭壩，跨白龍江后沿白水江向西可達甘肅省文縣，關頭壩至苗家 壩中壩址約 18km，目前苗家壩的對外公路已具備通車條件，外來物資可 直抵壩址。距壩址較近的火車站是寶成鐵路四川省的昭化火車站，該 車站距上、中壩址的公路里程分別為 132.5km 和 130km。正在施工的麒 麟寺水電站、紫蘭壩水電站的轉(zhuǎn)運站均設在昭化火車站，苗家壩電站施 工期的外來物資可由此轉(zhuǎn)運至壩

11、址。 10.1.1.2 施工場地施工場地 由于工程地處高山峽谷地區(qū)，施工期用于生產(chǎn)、生活設施布置的場 地有限。經(jīng)現(xiàn)場查勘和分析研究，對外交通以從壩址下游沿白龍江（碧 口水電站庫區(qū)）左岸進入工地為優(yōu)，施工布置根據(jù)工程所在地區(qū)的實際 情況，擬采取沿江分散布置方式。壩址下游左、右岸距壩址約 7.0km 范 圍內(nèi)有零星緩坡地，壩址上游左、右岸距壩址約 3.0km 范圍內(nèi)有零星緩 坡地，上述零星緩坡地經(jīng)平整后基本可滿足施工總布置要求。 10.1.1.3 工程特性工程特性 本階段在長約 2500m 白龍江河段范圍內(nèi)共選擇了上、中兩個壩址， 水工樞紐布置經(jīng)比選后，以下述 8 個方案做為主要比選方案： （1）

12、方案一：上壩址面板堆石壩方案； （2）方案二：中壩址中壩線面板堆石壩右岸廠房方案； （3）方案三：中壩址上壩線面板堆石壩右岸廠房方案； （4）方案四：中壩址下壩線面板堆石壩右岸廠房方案； （5）方案五：中壩址中壩線粘土心墻壩方案； （6）方案六：中壩址中壩線面板堆石壩左岸廠房方案； （7）方案七：中壩址中壩線面板堆石壩右岸溢洪道方案； （8）方案八：中壩址中壩線面板堆石壩排沙洞與導流洞結(jié)合方案； 通過上述 8 個方案的綜合比較，確定方案二為本階段推薦方案。 推薦方案樞紐布置特點如下：樞紐建筑物由混凝土面板堆石壩、左岸 溢洪洞、排沙洞、岸邊式電站廠房組成。壩頂高程 805.0m，最大壩高約 11

13、1m（趾板置于覆蓋層上） ，裝機容量 240mw(380 mw)，正常水位相 應的庫容 2.68 億 m3。溢洪洞位于左岸，洞身斷面尺寸 12m14m，排 沙洞位于右岸，洞身斷面尺寸 =7.7m。電站引水系統(tǒng)布置在右岸，引 水洞主洞斷面尺寸 =9.0m，引水洞叉洞斷面尺寸 =6.3m，三臺岸邊 式電站廠房布置于壩址下游右岸。 主體工程量詳見表 10.1.1。 表 10.1.1 推薦方案主體工程量匯總表 序號項 目單 位壩體 溢洪洞+ 排沙洞+ 護岸 引水洞廠房合 計 1 土石方明挖萬 m3 83.22107.352.4634.13227.16 2 石方洞挖萬 m3 0.4924.983.682

14、9.15 3 混凝土萬 m3 2.7125.541.733.0733.05 4 土石方填筑萬 m3 360.130.26360.39 5 帷幕灌漿萬 m 1.941.94 6 固結(jié)灌漿萬 m 0.265.740.980.477.45 7 回填灌漿萬 m2 0.072.160.492.72 工程規(guī)模屬二等大（2）型工程，攔河壩為 1 級建筑物，其余均為 2、3 級建筑物。 10.1.1.4 施工期通航及過木要求施工期通航及過木要求 壩址區(qū)河段不具備全年通航條件，施工期部分時段（碧口水電站庫 區(qū)蓄水位較高時）有通航要求。 根據(jù)白龍江中、上游水土保持及嚴禁砍伐森林的有關規(guī)定，本工程 不考慮過木要求。

15、 10.1.1.5 建筑材料來源及水、電供應條件建筑材料來源及水、電供應條件 工程建設所需外來建筑材料主要有水泥、粉煤灰、鋼材、木材、火 工材料、油料等。水泥擬主要由四川江油水泥廠供應；鋼材、木材主要 由廣元市采購供應；火工材料可由旺倉采購；油料由中石化廣元分公司 供應。 工程建設期間，生產(chǎn)、生活用水自白龍江取水，由自建供水系統(tǒng)供 應。施工用電擬由玉壘中心變電站架設 35kv 輸電線路至工程施工區(qū)總 變電站，再由施工區(qū)總變電站向各施工區(qū)供電。工程建設期間，碧口鎮(zhèn) （碧口電廠） 、廣元市能提供一定量的機械修配、保養(yǎng)能力。 10.1.2 自然條件自然條件 10.1.2.1 地形、地質(zhì)條件地形、地質(zhì)

16、條件 壩址區(qū)河流呈“s”型彎轉(zhuǎn)，中段為流向 se130、長 720m 的平直 河道。河谷呈“v”型，平水期（高程 700m）河水面寬 40m 左右，當正 常蓄水位 800m 時，谷寬 320m。沿河兩岸零星分布有、級階地，但 主要分布在右岸。兩岸坡高 400 余 m，平均坡度 4245。河床覆蓋 層最大厚度 48m，基巖面最低高程 660m 左右。據(jù)河床 19 個鉆孔和物探 查證均未發(fā)現(xiàn)基巖深槽。 壩址右岸壩前發(fā)育有苗家溝，主溝長 1.9km，溝底切割深度 60m，溝 底坡度 1520，溝內(nèi)常年流水，注入白龍江。 壩址區(qū)出露基巖為長城系碧口群（mtu）厚層狀變質(zhì)凝灰?guī)r，間夾砂 質(zhì)板巖和泥質(zhì)板巖

17、，呈灰綠色，變余斑狀結(jié)構。礦物成分：酸性斜長石 含量 50%左右，部分受絹云母化交代，粒徑 0.08mm0.5mm，多呈斑晶； 火山碎屑含量 10%左右；蝕變交代礦物含量 20%左右，主要是絹云母，呈 條帶狀分布，構成微片理構造，其次是綠泥石交代石基。 壩址位于碧口太平川復式倒轉(zhuǎn)背斜北倒轉(zhuǎn)翼，巖層呈單斜構造， 傾向下游偏右岸，走向 nw275300，傾向 sw，傾角 4555， 發(fā)育斷層按走向可分為以下三組：（1）順層斷層和層間擠壓帶：走向 275300，傾向 sw，傾角 4555，延伸長度 300m1000m。破 碎帶寬 0.15m0.3m，局部可達 1.0m，主要由碎裂巖、構造巖透鏡體、

18、角礫巖和灰白色斷層泥及紫紅色次生泥組成?；野咨珨鄬佣喾植加跀鄬?上、下盤面附近，紫紅色次生泥不連續(xù)夾雜在破碎帶內(nèi)。代表性順層斷 層有 f1、f9、f12 等。（2）nw 組斷層：走向 nw310355，傾向 ne，傾角 4060，出露長度 200m1000m。破碎帶一般 0.5m2.0m，最寬可達 4m 左右，主要由碎裂巖、角礫巖、片理化巖和兩 盤面連續(xù)分布的灰白色泥組成，代表性斷層有 f3 等。（3）nee 組斷層： 走向 ne7585傾向 se，傾角 65左右，出露長度 600m1000m。破 碎帶寬度一般 5cm38cm，最寬可達 1.0m，主要由碎裂巖和角礫巖組成， 上盤分布 1cm3

19、cm 較連續(xù)的灰白色泥，該組斷層不發(fā)育。壩址區(qū)構造裂 隙十分發(fā)育，據(jù) 1597 條裂隙統(tǒng)計分析，主要為中、高傾角裂隙，緩傾角 裂隙僅占 4.1%。裂隙按產(chǎn)狀分為五組，其中以 nw 組最發(fā)育，nww 組次之， nee 組不發(fā)育。 壩址區(qū)地下水按埋藏條件可分為孔隙性潛水、基巖裂隙性潛水和局 部裂隙承壓水。地下水水化學類型為hco3-ca+mg+型水和hco3- so4=ca+mg+（k+na+）型水，游離co2含量 3.03637.444 毫克/升， ph 值 7.78.2，對普通硅酸鹽水泥無侵蝕性。 10.1.2.2 水文、氣象條件水文、氣象條件 （1）水文條件）水文條件 苗家壩水電站位于白龍江

20、中下游的過渡區(qū)，控制流域面積 16328km2，占全流域面積的 51.3%。白龍江為山區(qū)性河流，洪水由暴雨 形成，洪水過程陡漲陡落，其各年發(fā)生的洪水次數(shù)不等，主要發(fā)生在 69 月份，60%集中在 78 月份。苗家壩電站壩址分期洪水各頻率計算 成果見表 10.1.2，分期最大洪水見表 10.1.3。典型年各月平均流量見表 10.1.4 表 10.1.2 苗家壩水電站設計洪水計算成果 單位：m3/s p(%) 頻率 0.050.10.20.5125102050 流量351032102930256022701990160013201040670 表 10.1.3 苗家壩壩址分期洪水各頻率計算成果 單

21、位：流量：m3/s p(%) 時段 51020 13 月 11099.087.0 4 月 337274210 5 月 596498398 69 月 160013201040 10 月 663560450 11 月 275242206 12 月 140127113 表 10.1.4 苗家壩水電站典型年各月平均流量 單位： 流量:m3/s 頻率(%) 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月 10178 217 236 327 482 260 145 99.7 80.6 70.0 66.4 104 25155 189 205 284 420 227 1

22、27 88.3 71.3 62.0 58.8 90.4 50188 283 243 213 184 129 98.2 74.9 59.4 51.8 55.5 82.9 75144 286 237 151 120 97.2 76.9 58.9 50.2 45.7 52.2 78.8 90163 208 107 109 125 133 85.7 54.2 44.2 39.7 41.0 70.9 （2） 氣象條件氣象條件 苗家壩水電站距壩址最近的氣象站為甘肅省文縣氣象站，因此確定 文縣氣象站為苗家壩工程的代表站，文縣氣象站 19712000 年氣象要素 統(tǒng)計見表 10.1.5。 表 10.1.5 文

23、縣氣象站氣象要素統(tǒng)計表 月份123456789101112全年 平均氣溫()4.06.210.5 16.0 19.8 22.6 24.6 24.2 19.7 15.1 10.25.214.8 極端最高氣溫()15.4 22.3 29.4 32.4 35.6 37.5 38.1 38.1 35.8 28.7 23.3 17.938.1 極端最低氣溫()-5.9-6.0-3.21.96.110.5 14.9 11.89.3-0.2-3.6-7.4-7.4 平均地表溫度()4.27.512.5 18.4 22.5 25.3 27.6 26.9 21.3 16.1 10.54.916.5 平均 5cm

24、 地溫()3.86.811.4 16.9 20.9 23.6 25.7 25.5 20.7 15.8 10.34.715.5 平均 10cm 地溫()4.16.811.3 16.6 20.6 23.3 25.5 25.5 20.9 16.1 10.85.315.6 平均 15cm 地溫()4.87.311.6 16.9 21.0 23.7 25.8 26.0 21.5 16.8 11.66.116.1 平均 20cm 地溫()5.07.211.4 16.5 20.5 23.3 25.4 25.7 21.5 16.9 11.96.516.0 平均降雨量(mm)1.42.212.4 32.1 64

25、.0 73.5 84.8 77.4 65.2 31.46.30.8451.6 降雨量0.1mm 日 數(shù) 2.23.07.711.4 14.0 14.9 13.4 12.1 12.8 11.74.11.1108.3 降雨量5mm 日數(shù)000.10.61.72.52.92.51.90.80012.9 降雨量10mm 日數(shù)00000.20.20.50.50.30001.8 降雨量15mm 日數(shù)0000000.10.100000.2 平均總云量57748176798075708279605072 平均日照時數(shù)(h)1238 1030 1157 1500 1674 1529 1740 1744 1120

26、 1039 1189 1301 16259 平均相對濕度(%)55555657596467677270625662 平均風速(m/s)2.12.72.82.72.52.32.42.42.22.22.21.82.4 最大風速(m/s)15.0 13.0 12.0 20.0 19.0 11.3 13.0 11.0 10.0 10.0 11.3 12.020.0 8 級大風日數(shù)00347876100036 雷暴日數(shù)002194140453417300201 最大積雪深度(cm)3200000000013 據(jù)文縣氣象站 19712000 年氣象要素統(tǒng)計，多年平均氣溫 14.8， 極端最高氣溫 38.1

27、，極端最低氣溫-7.4。多年平均風速 2.4m/s，多 年最大風速 20m/s，多年平均最大風速 10.5m/s，多年平均相對濕度 62%，多年平均降水量 451.6mm，降雨集中在 5 月9 月，該時段占年 降水量的 80.8%，其中 6 月8 月占全年降水量的 52.2%，實測最大日 （1987 年 5 月 30 日）降水量 73.0mm。 10.1.3 工程主要施工特點工程主要施工特點 苗家壩水電站具有下列施工特點： （1）施工場地狹窄 壩址地處高山峽谷地區(qū)，上下游均無平坦的場地可供利用，生產(chǎn)生 活設施布置困難。 （2）天然建材缺乏 壩址上下游 30km 范圍內(nèi)天然砂礫石缺乏，壩體填筑所

28、用的墊層料、 反濾料、及混凝土骨料均需利用塊石料經(jīng)機械加工而成，相應的成本較 高。土料場分布分散，運距遠，開采運輸不便。壩址區(qū)塊石料豐富、質(zhì) 量和儲量可滿足要求。 （3）施工交通不便 212 國道經(jīng)碧口向上游至河口再沿白龍江上行可達壩址，目前無場 內(nèi)道路和跨江大橋，也沒有施工電源，不利于工程的施工準備。 （4）施工工序復雜 樞紐布置比較集中，施工干擾大，組織管理較難；壩基覆蓋層深， 基礎處理較困難。 10.210.2 施工導流施工導流 10.2.1.導流方式導流方式 中壩址上自沙圈壩，下至楊家溝，河段長約 3.2km。河流呈“s”型 彎轉(zhuǎn)，中段為流向 se130、長 720m 的平直河道。河谷

29、呈“v”型，河 谷狹窄，平水期江面寬約為 40m，由于攔河壩采用當?shù)夭牧蠅危硗猓?壩址處河谷狹窄因此不具備分期導流的條件，本階段推薦選擇圍堰擋水 隧洞導流的導流方式。 10.2.2 導流標準導流標準 苗家壩水電站工程推薦方案正常水位 800m，相應的水庫總庫容約 2.68 億 m3，電站裝機容量 240mw，根據(jù) gb50201-94防洪標準以及 dl5180-2003水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準規(guī)定：本樞紐工 程為二等大（2）型工程，主要建筑物擋水壩級別為 1 級，其它主要建筑 物級別為 2 級，次要建筑物級別為 3 級。 圍堰圍護的主要建筑物級別為 1 級，導流擋水建筑物使用期小于

30、 3 年，圍堰規(guī)模也較小，根據(jù) sdj338-89水利水電工程施工組織設計規(guī) 范 ，確定導流建筑物級別為級。導流擋水建筑物使用期超過 2 個汛期， 因 10 年一遇與 20 年一遇設計洪水相差 21.21%，相差不大；10 年一遇與 20 年一遇設計洪水情況下上游圍堰頂高程相差 2.47m ，上游圍堰土石方 填筑工程量相差 2.01 萬 m3，兩指標均相差不大。因此導流建筑物設計 洪水標準取 20 年重現(xiàn)期洪水，相應流量 q5%=1600m3/s。 根據(jù)施工總進度安排，第 4 年汛前壩體填筑高程為 805m，攔洪庫容 2.68 億 m3，根據(jù) sdj338-89水利水電工程施工組織設計規(guī)范中“

31、壩 體施工期臨時度汛洪水標準” ，本階段選擇第 4 年汛期壩體臨時度汛標準 為 100 年一遇洪水，相應流量為 q1%=2270m3/s。 10.2.310.2.3 導流方案及導流程序?qū)Я鞣桨讣皩Я鞒绦?10.2.3.1 導流方案的比選導流方案的比選 本階段對枯水期低圍堰擋水，汛期壩體臨時斷面攔洪，隧洞導流的 導流方式及高圍堰全年擋水，隧洞導流的導流方式進行了比較。兩方案 的導流特性及導流工程量分別見表 10.2.1、表 10.2.2 表 10.2.1 施工導流特性表 項目單位 枯水期（11月5月） 低圍堰導流方案 高圍堰全年導流方案 導流標準 %55 導流流量 m3/s5961600 進出口

32、底板高程 m704.9/700.2704.9/700.2 隧洞斷面形式1214城門洞1214城門洞 泄水建筑物左岸導流洞左岸導流洞 擋水建筑物上、下游土石圍堰上、下游土石圍堰 上游水位 m715.61725.53 上堰高程 m717.56727.00 下游水位 m 704.55（受枯水期碧口 壩前水位控制） 708.36（受汛期碧口壩 前水位控制） 下堰高程 m706.00711.50 表 10.2.2 導流方案比較表 枯水期低圍堰擋水，汛期壩體臨時斷 面擋水，隧洞導流方案 高圍堰全年擋水隧洞導流方案 方案 簡述 一條導流洞布置在左岸，隧洞斷 面為1214的城門洞形?？菟趯Я?， 洞內(nèi)流態(tài)為無

33、壓流，導流流量為 596m3/s。上下游圍堰采用過水土石 圍堰?；A采用高壓旋噴防滲。上游 圍堰最大高度14.925m。 一條導流洞布置在左岸，斷面 為1214的城門洞形。全年導流， 洞內(nèi)流態(tài)為無壓流，導流流量為 1600m3/s。上下游圍堰采用土石圍堰， 基礎采用防滲 墻防滲。上游圍堰最大高度 26.12m。 1.土石方開挖：8.43萬m31.土石方開挖：8.43萬m3 2.石方洞挖量：4.22萬m32.石方洞挖量：4.22萬m3 3.混凝土量：2.87萬m33.混凝土量：2.87萬m3 4.土石圍堰填筑量：8.32萬m34.土石圍堰填筑量：20.80萬m3 工程 量比 較 5.旋噴防滲墻：

34、 2500m25.混凝土防滲墻：5450m2 6.土工膜：4000 m2 注：導流洞與溢洪洞結(jié)合，其斷面尺寸由溢洪洞控制 經(jīng)對兩方案導流工程量比較，兩方案導流隧洞工程量相當，而枯水期 低圍堰擋水導流方案圍堰填筑量較小，而高圍堰全年擋水導流方案相應 的圍堰工程量較大。 另根據(jù)施工總進度安排，由于工程截流后，從第 2 年 11 月至第 3 年 5 月底（7 個月工期）要完成基坑抽水、圍堰防滲、壩基開挖、壩基混凝 土防滲墻、河床帷幕灌漿、河床趾板、連接板混凝土及其固結(jié)灌漿、壩 體臨時斷面填筑等的施工。上述各單項工程由于施工相互影響，且施工 強度較大，特別是壩基混凝土防滲墻、河床帷幕灌漿要在汛前（5

35、月底） 完成有一定的難度，河床趾板混凝土澆筑完成后，所留給壩體臨時斷面 填筑的施工工期較短（約 2 個月） ，要在約 2 個月時間內(nèi)搶出能攔擋 50 年重現(xiàn)期洪水（相應流量 q=1990m3/s）的壩體臨時斷面（最小高度 30 余 m，壩體填筑量約 100 萬 m3）難度較大。高圍堰全年擋水，隧洞導流 的導流方式給第一個汛期壩前基坑施工留有較充足的時間，可保證壩前 基坑的施工安全及施工質(zhì)量。 因此，經(jīng)綜合比較，結(jié)合壩址地形、地質(zhì)條件和水工樞紐布置特點， 本階段推薦方案選擇高圍堰擋水隧洞導流基坑全年施工的導流方式。 10.2.3.2 推薦導流方案的導流程序推薦導流方案的導流程序 （1）原河床過流

36、（第 1 年 6 月第 2 年 10 月底） 導流隧洞進出口巖坎擋水，進行導流隧洞、溢洪洞等的施工，原河床 過流，其巖坎擋水標準取 10 年一遇洪水，相應流量 q10%1320m3/s。 （2）導流洞過水（第 2 年 11 月第 4 年 12 月底） 第 2 年 10 月底導流隧洞具備過水條件，11 月上旬主河床截流，截流 標準為枯水時段 11 月 10 年一遇月平均流量 q145m3/s，截流后加高加 寬戧堤至上游土石圍堰設計高程。土石圍堰設計擋水標準為全年 20 年一 遇洪水，相應流量 q5%1600m3/s，上游土石圍堰堰頂高程為 727.00m、 下游土石圍堰堰頂高程為 711.5m。

37、截流后至第 4 年 12 月底主要進行攔 河壩及電站廠房等工程的施工。 （3 3）施工度汛）施工度汛 主河床截流后，工程進入主體工程施工期，在主體工程施工期內(nèi)共經(jīng) 歷 2 個汛期，其中第 1 個汛期（即第 3 年 8 月中旬9 月底） ，壩體填筑 超過上游圍堰頂高程，由壩體臨時斷面攔洪度汛，江水由導流隧洞下泄, 根據(jù)壩前攔蓄庫容為 0.088 億 m3（接近 0.1 億 m3） ，其度汛標準為 50 年 一遇洪水，相應流量 q2%1990m3/s,相應上游水位 729.12m，下游水位 為 709.66 m。 第 2 個汛期（即第 4 年 6 月9 月） ，壩體已填筑至防浪墻底高程 805m，

38、超過上游圍堰頂高程，由壩體攔洪度汛，江水由導流隧洞下泄,根 據(jù)壩前攔蓄庫容為 0.12 億 m3，度汛標準為 100 年一遇洪水，相應流量 q1%2270m3/s,相應上游水位 733.24m，下游水位為 710.25 m。第 3 個 汛期（即第 5 年 6 月8 月）壩體至 806.2 m 設計高程，導流洞已下閘， 由壩體攔洪度汛，江水由永久泄水建筑物下泄，度汛標準為 200 年一遇 洪水，相應流量 q0.5%2560m3/s,相應上游水位 800.00m，下游水位為 710.73 m。 苗家壩水電站工程中壩址推薦方案施工導流程序見表 10.2.3 表 10.2.3 中壩址推薦方案導流程序表

39、 導流（度汛）標準堰前及壩前水位 備 注 導流時段 頻率 p（%） 流量 q（m3/s ） 擋水建 筑物 泄水建 筑物 上游水 位 （m） 下游水 位 （m） 第 1 年 6 月第 2 年 10 月 101320 隧洞進、 出口巖坎 原河床708.19707.78 第 2 年 11 月第 3 年 8 月中 5 1600上下游圍 堰 導流洞725.53708.36 第 3 年 8 月中 壩體填筑至 730.00m 第 3 年 8 月中第 3 年 9 月底 21990壩體導流洞729.12709.66 第 3 年 9 月底 壩體填筑至 740.00m，攔蓄 庫容 0.088 億 m3。 第 3 年

40、 10 月第 4 年 5 月 5663 上下游圍 堰 導流洞716.65704.84 第 4 年 5 月底 壩體填筑至 805.00 m 第 4 年 6 月第 4 年 9 月 12270壩體導流洞733.24710.25 第 4 年汛前壩 體填筑至 805.00 m，攔 蓄庫容 0.12 億 m3。 第 4 年 10 月第 4 年 12 月 5663 上下游圍 堰 導流洞716.65704.84 第 4 年 12 月底 壩體至 806.20 m 第 5 年 1 月第 5 年 5 月 （導流） 10498壩體 排沙洞+1 臺機組 795.00704.12 導流洞封堵及 溢洪洞改建， 第 5 年

41、2 月底 首臺機發(fā)電 第 5 年 1 月第 5 年 5 月 （度汛） 05915壩體 排沙洞+1 臺機組 795.00705.86 導流洞封堵及 溢洪洞改建， 第 5 年 2 月底 首臺機發(fā)電 第 5 年 6 月第 5 年 8 月 0.52560壩體 排沙洞+ 溢洪洞 800.0710.73 水工永久泄水 建筑物 10.2.3.3 導流隧洞水力學計算導流隧洞水力學計算 導流隧洞為城門洞型，按有壓流設計，過水斷面為 12m14m。由 于導流洞后期將改建為溢洪洞，因此導流洞按全斷面混凝土襯砌設計， 導流洞水力學計算成果見表 10.2.4。 表 10.2.4 導流洞泄流能力（加補氣孔） 流量（m3/

42、s）庫水位（m）備注 100707.88 145708.68 498713.28 670715.15 明流 1000719.04明滿流過渡 1600725.53 1990729.12 2270733.24 2500741.90 滿流 10.2.4 導流建筑物的設計導流建筑物的設計 10.2.4.110.2.4.1 擋水建筑物設計擋水建筑物設計 （1 1）上游圍堰設計）上游圍堰設計 上游圍堰軸線附近河流流向為 se170，平水期河水位高程 701m， 水面寬度約 45m，水深 1m3m， 兩岸邊坡左陡右緩，左岸為基巖坡，邊 坡走向 nw350，平均坡角 50；右岸 730m 以下為覆蓋層緩坡平臺

43、，以 上基巖邊坡多為橫向坡，平均坡角 45；河床沖積層厚度一般 20m38m，抽水試驗和室內(nèi)滲透試驗結(jié)果分別為 k=2810-2cm/s 和 k=4910-2cm/s，屬強透水層。試驗破壞滲透比降 0.500.75，建議 允許滲透比降 0.100.20。沖積層級配不良，容易產(chǎn)生管涌破壞，須進 行防滲處理。由于河床覆蓋層中，尤其是近坡腳地段大孤石分布較多， 對防滲處理施工不利。下伏基巖由變質(zhì)凝灰?guī)r局部夾砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖組 成，巖體基本不存在全、強風化帶，弱風化帶一般厚度 6m10m；巖體 多為層狀結(jié)構。表層弱風化巖體絕大多數(shù)屬中等和強透水巖體，微新巖 體屬微透極微透水巖體，相對不透水層 q1 lu

44、 頂板埋深 20m30m（自基巖面起算）； q3 lu 頂板埋深 10m20m（自基巖面起 算）。 上游土石圍堰為全年擋水圍堰，設計標準為 q5%=1600m3/s，當遭遇 設計洪水時，上游設計水位 725.53m，考慮安全超高后，確定圍堰頂高 程為 727.00m，最大堰高 26.00m，堰頂寬度 10m。迎水側(cè)堰面坡度為 1:2.0、背水側(cè)堰面坡度為 1:1.81：1.5。堰體采用土工膜防滲，基礎 采用懸掛式混凝土防滲墻防滲。上游土石圍堰布置在導流洞進口下游約 190m 處，距壩軸線約 300m，堰頂長 112.52m。 （2 2）下游圍堰設計）下游圍堰設計 下游圍堰軸線部位河流流向為 n

45、e40。平水期河水位高程 698.0m， 水面寬度約 65m，水深 1m3m，設計堰頂高程為 711.5m。兩岸邊坡總體 走向 ne45，圍堰部位左岸陡，右岸緩，地表均有松散覆蓋層大面積覆 蓋。河床第四系堆積層厚度一般 25m40m，密實性差，屬強透水層，建 議進行防滲處理。由于河床覆蓋層中，尤其是近坡腳地段大孤石分布較 多，對防滲處理施工不利。下伏基巖由變質(zhì)凝灰?guī)r局部夾砂質(zhì)、泥質(zhì)板 巖組成，巖體弱風化帶一般厚度 6m10m。表層弱風化巖體屬中等和強 透水巖體，微新巖體屬微透極微透水巖體，相對不透水層頂板埋深同 上圍堰。 下游圍堰采用土石圍堰， 全年擋水，設計標準為 q5%=1600m3/s，

46、當 遭遇設計洪水并考慮碧口水庫回水影響，下游水位為 708.36m，考慮安 全超高及交通要求后，確定圍堰頂高程為 711.50m，最大堰高 11.57m， 堰頂寬度 8m。迎水側(cè)堰面坡度為 1:1.8、背水側(cè)堰面坡度為 1:1.7，圍 堰基礎采用懸掛式混凝土防滲墻防滲。下游土石圍堰布置在導流洞出口 上游約 130m 處，距壩軸線約 900m，堰頂長 101.57m。 10.2.4.210.2.4.2 導流泄水建筑物設計導流泄水建筑物設計 （1 1）導流隧洞的地形地質(zhì)條件）導流隧洞的地形地質(zhì)條件 白龍江在苗家壩中壩址處以近“s”方向流入，流經(jīng)壩址后，ne 方 向轉(zhuǎn)彎，在壩址處的左岸形成凸岸，為導

47、流泄水建筑物的布置創(chuàng)造了較 好的條件。 導流洞與溢洪洞采用“龍?zhí)ь^”的方式相結(jié)合。導流洞進口邊坡整 體走向 ne40，自然邊坡 750m 高程以下被第四系人工堆積（pd15 平 洞開挖堆碴）塊碎石土覆蓋，厚度 2m5m，平均坡度 45，750m 高 程以上基巖裸露，坡度 7585，局部呈陡坎?；鶐r為碧口群變質(zhì)凝 灰?guī)r局部夾砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖組成，巖層走向為 nw280320、傾向 sw、傾角 4560，層理較穩(wěn)定，傾向下游，均屬橫向結(jié)構岸坡， 岸坡整體穩(wěn)定性好。發(fā)育斷層以層間斷層（f9、f11）和層間擠壓帶 （fj40、fj42、fj44、fj46、fj50）為主，另外發(fā)育兩條 nww 組陡傾斷層

48、 （f2、f18） ，裂隙主要發(fā)育三組：nww 組（nw275300 sw4555）層面裂隙，最發(fā)育，nnw 組（nw310355 ne4575）反傾裂隙和ne 組（ne4080 nw6080）陡傾裂隙發(fā)育次之?？碧浇衣叮镀聨r體基本無強 風化，弱風化巖體深度一般 30m40m。 進口洞臉邊坡屬逆向坡，整體穩(wěn)定性較好，局部松動巖塊需清除， 并進行掛網(wǎng)及噴錨處理。建議基巖開挖邊坡值為 1:0.251:0.3。 導流洞進口樁號導 0+00.000m導 0+040.00m 洞身段：洞向與巖層 走向近垂直，巖體中層間斷裂發(fā)育，圍巖以類為主，開挖過程中 斷裂密集處，結(jié)構面組合局部易塌方，應加強支護措施。

49、 洞身樁號導 0+040.00m導 0+825m 段：其中樁號導 0+040.00m 導 0+147.80m 段洞向與巖層走向近垂直，圍巖以類為主，局部斷裂密 集處為類，開挖過程中結(jié)構面組合局部易塌方，應加強支護措施。 洞身樁號導 0+147.80m導 0+825.00m 段詳見水工有關篇章。 （2 2）導流隧洞的布置設計）導流隧洞的布置設計 導流隧洞的布置原則導流隧洞的布置原則 導流隧洞與水工永久溢洪洞結(jié)合，其布置與地形、地質(zhì)條件及樞紐 布置密切相關，主要考慮以下因素： （a）從兩岸地形地質(zhì)條件、隧洞進出口建筑物施工條件，結(jié)合進出洞 點及隧洞進出口直線段與原河床、及地面等高線的夾角綜合考慮，

50、 盡量減少導流隧洞明挖工程量與邊坡支護工程量，減小開挖邊坡 高度，增加工程安全性； (b)充分考慮與水工永久溢洪洞“龍?zhí)ь^”結(jié)合的可靠性； (c)導流隧洞直線段長度、轉(zhuǎn)彎半徑及轉(zhuǎn)彎角度以及導流隧洞進出口 的結(jié)構型式應確保隧洞水力學條件良好。 (d)由于本工程的排沙洞及引水發(fā)電系統(tǒng)布置在壩址右岸，溢洪洞布 置在壩址左岸，而壩址右岸地形為凹岸且分布有溝長較大的苗家 溝，因此若導流隧洞布置在壩址右岸將使其洞線長度增大，從而 增加工程投資，綜合考慮本工程導流隧洞應布置在壩址左岸。 導流隧洞的布置導流隧洞的布置 根據(jù)上述原則并結(jié)導流程序和、地質(zhì)地形及樞紐布置條件，導流洞 布置在左岸凸岸，樁號導 0+00

51、0.000m0+085.028m 導流洞為直段，在樁 號導 0+085.028m 處設轉(zhuǎn)彎段，彎道半徑 97.0m ,中心角度 41.330，導流 洞與溢洪洞在導 0+210.299 m 處，采用“龍?zhí)ь^”的方式結(jié)合布置。導 流洞斷面設計為城門洞型，洞身斷面尺寸由永久溢洪洞控制，其斷面尺 寸為 1214m（寬高）洞身全長 860.299m，進口明渠長 29.907m，進 水塔段長 20.00m，非結(jié)合段長 210.299m，結(jié)合段長 650.00m，出口明渠 與永久溢洪洞結(jié)合。 結(jié)合河床地形和洞內(nèi)水力條件；并考慮到降低截流 難度，將進、出口底板高程分別定為 704.90m 和 700.20m，

52、平均隧洞底 坡為 i=5.46。 （3 3）導流隧洞的洞身支護設計）導流隧洞的洞身支護設計 導流洞一次支護采用系統(tǒng)錨桿和掛網(wǎng)噴混凝土的措施，對不良地質(zhì) 地段增設隨機長錨桿支護。 導流洞二次支護采用全斷面混凝土襯砌，其形式根據(jù)隧洞地質(zhì)條件 及襯砌結(jié)構承受的荷載情況,初擬導 0+000.00m0+036.00 段底板及邊墻 襯砌厚度 2.0m ，頂拱襯砌厚度 1.2m ；導 0+036.00m0+072.00 段底板 及邊墻襯砌厚度 1.5m ，頂拱襯砌厚度 1.3m ；導 0+072.00m0+210.299.00 段底板、邊墻及頂拱襯砌厚度均為 1.0m 。 除上述外，導流洞洞身還設計了固結(jié)灌

53、漿，頂拱部位設計了回填灌 漿，自樁號 0+036.00m 以后還在頂拱部位設計了排水孔以減少外水壓力。 （4 4）進口明渠設計）進口明渠設計 進口明渠：底板高程為 704.90 m，長 27.20 m，兩側(cè)擴散角均為 8o，引渠段開挖邊坡 10.3，為開敞式結(jié)構，采用厚 510cm 噴混凝土 防護。進口洞臉高邊坡開挖，坡比采用 10.25，每間隔 25m 設一寬 2m 馬道，邊坡進行噴混凝土支護，噴混凝土厚 0.10m（掛鋼筋網(wǎng) 6 0.2m0.2 m）并設砂漿錨桿加固，錨桿規(guī)格為 25 3 m3 m、l=3.5 m 及 28 3 m3 m、l=9 m，9 m 長錨桿與 3.5 m 長錨桿沿邊

54、坡上下間 隔布置。另考慮一定數(shù)量的 325 l=15 m 錨筋樁及一定數(shù)量的 100t 級 長 30 m 的預應力錨索做為安全儲備。 （5 5）進水塔設計）進水塔設計 由于導流隧洞進口岸坡較陡、巖石堅硬完整，導流隧洞進水塔布置 采用岸塔式進水塔。塔頂高程根據(jù)閘門安裝施工及下閘撤退初擬為 757.50 m，在高程 737.00 設置一閘門鎖定平臺，進水塔 737.00m 以上為 混凝土框架結(jié)構；平板閘門的孔口尺寸為 12.013.5m，啟閉機采用固 定式卷揚機。 進水塔下部為導流洞進口段，進口段長 20m, 進口兩側(cè)為喇叭口型 式，頂部為 x2/13.52+y2/4.52=1 的橢圓曲線，接 1

55、：4.5 斜坡段，后接平板 閘門槽段，再接 1：4.25 斜坡段。兩側(cè)邊墻為 x2/9.02+y2/3.02=1 的橢圓曲 線，進水塔底板高程為 704.9 m，塔底開挖高程 701.90m，平板閘門門槽 寬 2m， 閘門室后設直徑 0.8m 的通氣孔。 （6 6）出口明渠與消能設計）出口明渠與消能設計 出口明渠底板高程為 700.20m，其開挖邊坡、襯砌及消能設計按永久 建筑物設計，并兼顧導流期的消能。詳見水工報告有關章節(jié)。推薦方案 導流工程量見表 10.2.4。 表 10.2.4 推薦方案導流工程量表 項 目 單 位數(shù) 量備 注 土石方明挖萬 m38.43土方 1.54% 石方洞挖萬 m3

56、4.22 洞身襯砌混凝土萬 m31.16c25（二） 進水口混凝土萬 m31.53c25（二） 封堵混凝土萬 m30.85c20（三） 噴混凝土萬 m30.19厚 0.1m 鋼筋t1200 回填灌漿萬 m20.26 固結(jié)灌漿萬 m0.43 系統(tǒng)錨桿 根 2270 25,l=4.5m 28,l=9.0m 排水孔萬 m0.38 支洞土石方明挖萬 m30.17 支洞石方洞挖萬 m31.19 支洞噴混凝土萬 m30.07 支洞系統(tǒng)錨桿根50825,l=4.5m 支洞封堵混凝土萬 m30.18c20（三） 土石填筑萬 m320.22 過渡料填筑萬 m30.58 混凝土防滲墻萬 m20.650.6m 厚

57、土工膜萬 m20.40 圍堰拆除萬 m35.32 注：隧洞工程量中，不含樁號導 0+147.80m 以后的永久結(jié)合段。 10.2.510.2.5 導流建筑物施工導流建筑物施工 10.2.5.110.2.5.1 土石方明挖土石方明挖 土方開挖采用 100hp 推土機集碴，3m3裝載機裝 20t 自卸汽車棄碴。石 方明挖采取分層開挖，逐層下臥的施工方法，分層高度 810m，利用 yq100 型潛孔鉆鉆孔，深孔梯段預裂爆破，3m3裝載機裝 20t 自卸汽車出 碴。運至 1 號及 2 號碴場。 10.2.5.210.2.5.2 石方洞挖石方洞挖 導流洞分兩層施工，上層高度取 7m，采用 3 臂鑿巖臺車

58、鉆孔爆破，下 層采用潛孔鉆鉆孔爆破。隧洞洞內(nèi) 3 m3側(cè)卸式裝載機裝 20t 自卸汽車出 碴。運至 1 號及 2 號碴場。為減少隧洞進口段與洞身段施工干擾，加快 施工進度，需在導流洞導 0+177.36m 樁號處設 86m（寬高）的施工 支洞，支洞長 231.72m，支洞進口位于導流洞進口下游約 200m 處。 10.2.5.310.2.5.3 圍堰填筑及拆除圍堰填筑及拆除 圍堰填筑擬采用 3m3液壓挖掘機自上而下分層回采開挖 3 號和 4 號 棄碴場棄碴，20t 自卸汽車運輸，180 馬力推土機平料，16t 自行式振動 碾碾壓。 根據(jù)導流程序的安排要求，上游圍堰可不拆除。 下游圍堰拆除至河

59、床高程，圍堰的拆除采用 3m3裝載機挖走水上部分石碴，水下部分采用 長臂反鏟挖裝，20t 自卸汽車運輸。 10.2.5.410.2.5.4 基礎防滲體施工基礎防滲體施工 上、下游圍堰防滲采用混凝土防滲墻防滲，主河床截流后，在上下游 圍堰處填筑形成防滲墻施工平臺，防滲墻施工采用 cz22 型鋼絲繩沖擊鉆 機造孔，0.8 m3拌和機拌和混凝土，直升導管澆筑混凝土。 10.2.5.510.2.5.5 混凝土澆筑混凝土澆筑 （1 1）導流洞進出口）導流洞進出口明明渠渠混混凝凝土土施施工工 隧洞進口處布置一臺 mq540 型高架門機，由 10t 自卸汽車沿左岸低線 公路運輸混凝土，卸入 3 m3臥罐，門

60、機起吊入倉，在進水塔塔頂處布置 一臺 3 m3履帶式起重機輔助作業(yè)，在隧洞出口明渠也布置一臺 3 m3履帶 式起重機，進行出口明渠的混凝土澆筑。 （2 2）導流洞）導流洞混混凝凝土土施施工工 隧洞洞身采用 2 套鋼模臺車立模，6m3混凝土攪拌車運輸混凝土，泵 送混凝土入倉，先澆底板，后澆邊頂拱。隧洞“龍?zhí)ь^”段混凝土襯砌， 采用鋼桁架立模，6 m3混凝土攪拌車沿左岸低線公路運輸混凝土，泵送 混凝土入倉。 10.2.5.610.2.5.6 導流洞封堵施工導流洞封堵施工 堵頭施工前首先用風鎬對封堵段老混凝土鑿毛，然后用 6m3混凝土攪拌 車運輸混凝土，泵送混凝土入倉分層澆筑堵頭混凝土?；炷练侄伍L