水工專業(yè)施工畢業(yè)設(shè)計

1、河海大學(xué)2009級水工專業(yè)施工設(shè)計 計算書水工專業(yè)施工畢業(yè)設(shè)計計 算 書一、工程概況工程地處我國華東錢塘江的支流上，為一發(fā)電為主兼顧灌溉、防洪的水利樞紐工程。樞紐工程的擋水建筑物為粘土芯墻砂殼壩，壩高81m，壩頂長度為370米。設(shè)計正常高水位為100米，校核洪水位為102米。大壩屬二級建設(shè)物。電站為引水式電站，布置在右岸，其中引水隧洞長525米，直徑7米。廠房安裝兩臺5萬千瓦的機組。溢洪道布置在距壩一公里的左岸凹口處，為開敞正槽式，此頂高程為92米，總寬是64米，出口采用差動式鼻坎挑流消能。導(dǎo)流洞布置在左岸，斷面為10m10m城門洞形，洞身長450m。二、有效工日基分析為了給計算施工強度和論證

2、施工進度提供依據(jù)，保證工期實現(xiàn)，首先需對工日進行分析，計算出每月的有效工日。考慮到本工程的工期比較緊，結(jié)合工程的實際情況，施工單位適當(dāng)減少法定假日的休息時間，進行加班，來彌補由于天氣等原因而不能施工的天數(shù)。為此，對計算出的有效工日進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，計算如下。2.1 工日分析月有效工日=每月的日歷天數(shù)因雨雪、氣溫等不能施工天數(shù)其它原因停工天數(shù)2.1.1 粘土開采月份天數(shù)123456789101112日歷天數(shù)312831303130313130313031法定假日128881188881188因雨原因9810111311999755因氣溫原因530000000001有效工作日791311711141

3、413131717調(diào)整后的有效工作日1515181717171818181820202.1.2 粘土填筑月份天數(shù)123456789101112日歷天數(shù)312831303130313130313031法定假日128881188881188因雨原因879101210888644因氣溫原因530000000001有效工作日6101412812151514141818調(diào)整后的有效工作日1515191715161818182022222.1.3 砂礫料開采與填筑月份天數(shù)123456789101112日歷天312831303130313130313031法定假日128881188881188因雨原因445

4、697536311因氣溫原因000000000000有效工作日151618161115182016172122調(diào)整后的有效工作日1818201818202222202224242.1.4 砼澆筑月份天數(shù)123456789101112日歷天312831303130313130313031法定假日128881188881188因雨原因7789119777544因氣溫原因121000031041005有效工作日03151371061214151814調(diào)整后的有效工作日1212181815151515181820182.1.5 隧洞開挖月份天數(shù)123456789101112日歷天31283130313

5、0313130313031法定假日128881188881188因雨原因101132212100因氣溫原因000000000000有效工作日182022211720212220192223調(diào)整后的有效工作日222225252525252525252525三、壩體工程量計算用公式v=進行計算。式中：v計算部分壩體工程量（m3）；l計算部分壩體頂部長度（m）；頂部寬度l由壩體平面布置圖相應(yīng)高程丈量平均而得；h計算部分壩體高度（m）；b計算部分壩體寬度（m）；計算部分頂部寬度b由壩體剖面圖中頂寬、邊坡、馬道計算而得（上、下游的馬道寬度取2.5m）；l計算部分壩體底部長度（m）；計算部分底部寬度l由壩

6、體平面布置圖相應(yīng)高程丈量平均而得。m1、m2分別為計算部分壩體上、下邊坡。相應(yīng)的工程量計算見下表。3.1壩體相應(yīng)層的總方量高程hlbm1m2lv（m3）頂?shù)?057629370102.52.25302745921.08 765026302152.752.752.52361526154.50 5024.525.5236294.2532.751001532263.13 合 計（m3）3804338.71 注：基巖底面高程為24.5m是根據(jù)剖面圖中上游底高程24.0m與下游底面高程25.0m的平均值。3.2 粘土相應(yīng)層方量高程hlbm1m2lv（m3）頂?shù)?05762937080.20.253021

7、39387.05 76502630221.050.20.25236186465.50 5024.525.523632.750.20.25100161564.18 合 計（m3）487416.73 3.3 砂礫料相應(yīng)層方量 每層砂石料方量等于相應(yīng)的壩體總方量減去粘土方量，見下表。高 程壩體總方量（m3）粘土方量（m3）砂礫料方量（m3）頂?shù)?0576745921.08139387.05606534.0376501526154.50186465.501339689.005024.51532263.13161564.181370698.95合 計3804338.71486342.283317996.

8、433.4 hv圖四、施工導(dǎo)流計算4.1 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)本工程大壩屬二級建筑物，根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范(sdj338-89)的規(guī)定，查（表9）導(dǎo)流建筑物級別的劃分得，相應(yīng)導(dǎo)流建筑物為級別為級。4.1.1 洪水標(biāo)準(zhǔn)確定綜合考慮經(jīng)濟及工期因素，擬定導(dǎo)流建筑物為隧洞導(dǎo)流，土石圍堰擋水。由于導(dǎo)流建筑物的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級別（屬級）和類型，查導(dǎo)流建筑物的洪水劃分（表9*）標(biāo)準(zhǔn)表，洪水重現(xiàn)期為2010年，取洪水重現(xiàn)期為20年，即導(dǎo)流的洪水頻率p5%。4.1.2 壩體臨時擋水渡汛由畢業(yè)指導(dǎo)書已知條件，經(jīng)確定圍堰的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為5%頻率，并考慮施工時段為10.14.30，查表2得，其設(shè)計流量為2

9、950 m3/s， 由設(shè)計流量為2950 m3/s查壩址水位流量關(guān)系曲線圖，對應(yīng)的上游水位為32.45 m；再查水庫庫容曲線圖，對應(yīng)的庫容為54.1106m3，根據(jù)壩型及攔洪庫容查表10，得壩體施工期臨時渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為10050年，為了安全起見，取渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年，p1%。4.1.3 隧洞封堵后，大壩進入施工運行期，壩體渡汛按表10*標(biāo)準(zhǔn)查得，大壩級別為級。 該土石壩的設(shè)計渡汛標(biāo)準(zhǔn)為p=1%0.5%，校核標(biāo)準(zhǔn)為p=0.2%0.5%。取設(shè)計渡汛標(biāo)準(zhǔn)和校核標(biāo)準(zhǔn)為p=0.5%。4.1.4 水庫蓄水標(biāo)準(zhǔn)：采用80%保證率作為水庫的蓄水標(biāo)準(zhǔn)。4.2施工導(dǎo)流方案和大壩施工分期，根據(jù)施工單位能力，粗定

10、大壩施工控制進度4.2.1 施工導(dǎo)流方式壩址處河床狹窄，根據(jù)選壩階段，對樞紐施工導(dǎo)流進行多方案比較，采用“土石圍堰斷流，隧洞導(dǎo)流”方式進行。并從經(jīng)濟方面考慮，上、下游圍堰與壩體相結(jié)合。根據(jù)本工程水文特性，非汛期由圍堰擋水，導(dǎo)流洞過水，汛期將圍堰加高至一定高程作為壩體，由壩體擋水，導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流。4.2.2 大壩導(dǎo)流方案根據(jù)導(dǎo)流形式，結(jié)合施工控制性進度安排，大壩工程導(dǎo)流方案及施工期臨時渡汛方案可分以下幾個階段：第一階段：2003年1月2003年9月31日為導(dǎo)流洞及準(zhǔn)備施工階段，主要進行導(dǎo)流隧洞工程施工，并做好截流準(zhǔn)備工作。此階段主要由原河道過流。第二階段：2003年10月1日2004年4月30日，

11、前期在最短的時間內(nèi)完成截流施工，在圍堰的保護下進行大壩基礎(chǔ)工程施工（包括基坑排水及開挖，基礎(chǔ)處理），然后進行大壩的填筑，在梅雨、臺風(fēng)汛期到來之前將大壩搶筑到攔洪水位以上。第三階段：2004年5月1日2006年3月31日，為大壩填筑期。主要工作為大壩填筑。第四階段：2006年4月1日2006年12月31日，為封孔后大壩填筑期。主要工作為大壩填筑到設(shè)計高程，并完成其它配套工程。4.2.3 截流時間與攔洪時間的確定根據(jù)本工程的水文特點，截流時間暫定于2004年10月初，攔洪時間定于2004年4月底汛期之前。為了保證在施工單位生產(chǎn)能力范圍內(nèi)順利完成攔洪任務(wù)，根據(jù)以上的初定時間和估算的大壩工程量并結(jié)合施

12、工單位的生產(chǎn)能力。對大壩的分期填筑方案進行討論，并且初步確定。從03年10月至04年4月，粘土能填筑的高程（大壩可能達到的攔洪高程）計算：在此過程中的粘土有效工作時間需扣除排水時間10天、基礎(chǔ)開挖10天，基礎(chǔ)處理時間40天、其中考慮到工作與工作的搭接時間暫定為8天，則粘土填筑的有效工作日為：20+22+22+15+15+19+17-10-10-40+8=78天。按粘土心墻填筑上升速度平均每天0.35米計算，粘土心墻可能達到的高程（大壩可能達到的攔洪高程）：24+780.35=51.3m。即在汛期來之前的攔洪壩高為51.3m。4.2.4 大壩各期工程量確定第一期：導(dǎo)流洞工程；部分圍堰方量暫定為1

13、50000m3第二期：若按填筑到51.3m全斷面攔洪，進行校核，查圖hv得，其砂礫料的方量約為1550000 m3，由于本工程施工單位最大施工能力為10000m3，砂礫料填筑的有效工日僅為：22+24+24+18+18+20+18=144天，故不能滿足全斷面填筑施工要求，故攔洪采用臨時斷面攔洪。斷面如下： 上游圍堰v1部分：底邊長度l=100m 頂邊長度l=210m； m1=2.5； m2=3.5； 砂礫料斷面面積s=788.52m2，粘土斷面面積s=75.48 m2，(面積有cad求得) 砂礫料方量v1=1/2 (210+100)788.52=122221 m3；（其中約50000在截流后施

14、工，屬于第二期工程）粘土方量v1=1/2 (210+100)75.48=11699 m3；（其中約5000在截流后施工，屬于第二期工程） v2部分：底邊長度l=100m 頂邊長度l=240m 砂礫料斷面面積s=4820.6m2，粘土斷面面積s=1020.6 m2，(面積有cad求得) 砂礫料方量v2=1/2 (240+100)4820.6=819502 m3；粘土方量v2=1/2 (240+100)1020.6=173502 m3；臨時斷面修筑時間在2003年10月12004年4月30日 有效工日144天平均施工強度q平=v/t。其中此段時間需完成的砂礫料方量：v=819502+50000=8

15、69502 m3； q平=869502/144=6038.2 m3/dq大=1.5q平=1.56038.2=9057.3 m3/d10000m3/d 因此滿足施工要求，按該臨時斷面在2004年4月30日前，能將大壩施工至51.3m高程滿足攔洪要求。4.2.5、計算大壩各期平均施工強度第一期 圍堰修筑：計劃在2003年8月開始，至2004年9月31日結(jié)束，總有效工日為22+20=42天。上游圍堰v1 =122221 m3；下游圍堰v=1/2 (210+100)176=27280q平=（上游圍堰v1下游圍堰v-50000）/t=（12222127280-50000）/42=2369.1 m3q大=

16、1.5q平=1.52369.1=3553.6 m3/d10000m3/d粘土方量約為v1=1/2 (210+100)75.48-5000+4000=10699 m3；（下游圍堰的粘土估算為4000m3）第二期臨時斷面修筑：2003年10月1日2004年4月30日， 有效工日144天， 平均施工強度q平=v/t。其中此段時間需完成的砂礫料方量：v=819502+50000=869502 m3； q平=869502/144=6038.2 m3/dq大=1.5q平=1.56038.2=9057.3 m3/d10000m3/d因此，滿足施工要求。粘土方量v2=1/2 (240+100)1020.6+5

17、000=173502+5000=178502 m3；第三期：計劃在2004年5月1日至2006年3月31結(jié)束，共計有效工日474天。根據(jù)本工程其它工程安排情況，第三期應(yīng)到填筑到86.0m高程，此高程查圖hv圖得相應(yīng)的砂殼方量為2952300m3，則：v=(2954200-122221-819502)/ 474=4245.7m3q大=1.5q平=1.54245.7=6368.6m3/d10000 m3/d粘土方量v3=1/2 (240+320)843.5=236180m3；第四期：計劃在2006年4月1日至2006年12月31結(jié)束，共計有效工日190天。相應(yīng)的剩余方量為3317996-29542

18、00=363796 m3。v=363796/ 190=1914.7m3q大=1.5q平=1.51914.7=2872.1 m3/d10000 m3/d粘土方量v4=486342.28-236180-173502=76660 m3；4.2.6 確定封孔蓄水及發(fā)電日期根據(jù)要求，本工程發(fā)電日期為2006年10月1日首臺機組發(fā)電，發(fā)電的初始水位為80m。在確保大壩安全的前提下，盡可能提早發(fā)電。1、封孔日期的確定根據(jù)初始發(fā)電水位80m，查水庫庫容曲線，相應(yīng)庫容為1470106 m3。水庫蓄水采用80%典型枯水年各月平均流量進行推算封孔日期：蓄水時段80來水量（m3/s）當(dāng)期來水量（m3）累計來水量（m3

19、）差 額9.309.172.918895680018895680012810432008.318.188.923810976042706656010429334407.317.1102.42742681607013347207686652806.306.116342249600011238307203461692805.315.11143053376001429168320408316804.304.2481.7423532801471521600-1521600由此確定上，封孔蓄水日期為4月24日。 從封孔開始，又每月的累計來水量，查庫容曲線得相應(yīng)的水位如下表：蓄水時段當(dāng)期來水量（m3）累計

20、來水量（m3）水 位（m）4.244.30423532804235328032.925.15.3130533760034769088052.356.16.3042249600077018688065.707.17.31274268160104445504071.988.18.31238109760128256480076.669.19.30188956800147152160080.002、大壩安全校核大壩安全采用豐水年1%流量進行校核：蓄水時段末1來水量（m3/s）當(dāng)月來水量（m3）累計來水量（m3）庫水位（m）壩面高程（m）4月134694656006946560034.6885月4891

21、309737600137920320078.4926月5291371168000275037120092947月276143078400289344960092948月103275875200316932480092949月18247174400036410688009294注：庫水位根據(jù)累計來水量，由水庫庫容曲線查得，壩面高程根據(jù)進度來定。故本工程應(yīng)采用后期導(dǎo)流措施，利用永久溢洪道溢洪，以保證大壩安全。要求在5月31日前大壩達到92米高程，以利用永久溢洪道泄洪。4.3 導(dǎo)流工程規(guī)劃布置4.3.1 攔洪水位根據(jù)前述，已定的攔洪壩高為51.3米，扣除安全超高2.0米后，即攔洪水位等于51.32.

22、0=49.3米。4.3.2隧洞斷面尺寸的確定1、隧洞最大下泄流量根據(jù)汛期時水庫攔洪水位49.3米，查水庫庫容曲線，得此時的水庫庫容為282106m3，在0.11.0億立方米之間，采用100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，頻率p=0.1%，查各月最大瞬間流量（表一）得其設(shè)計洪水流量為8290 m3/s。根據(jù)洪水單位過程線，在估計所求b點附近，任意選定b1、b2、b3、b4點，通過b1、b2、b3、b4向a點方向作四條直線，并與洪峰過程線相切。如下圖： 根據(jù)上圖，計算相應(yīng)直線abi與洪峰過程所包圍的面積（相應(yīng)庫容vi）和相應(yīng)的隧洞最大下泄流量qi，計算成果見下表：庫容vi（106 m3）164.19204.552

23、41.76290.47下泄流量qi（m3/s）4845.753847.392995.181998.72根據(jù)上表，繪制qv關(guān)系曲線，如下圖： 在攔洪水位為49.3m時，水庫的庫容為282106m3，由上圖查得，需導(dǎo)流洞的最大泄流量2167.2 m3/s。2、隧洞流速計算大壩攔洪時，隧洞為有壓流，其流速按有壓流公式v= 計算：其中 m=0.85； h0=49.3m； hp=31.65m（由最大泄流量為2167.2 m3/s時，查壩址水位流量關(guān)系曲線上而得）v=0.8529.8（49.331.65）15.8m/s3、過水?dāng)嗝婷娣ew計算w=q泄/v=2167.2/15. 8=137.2m34、隧洞斷面

24、型式本工程隧洞斷面采用城門洞，其底寬b與洞高h采用以下公式進行計算：b=137.2（1+3.14168）=9.93m，取底寬b為10m。h=b+1/2b=1.510=15m。其斷面如下： 為了便于航運、施工方便，結(jié)合實際地形布置，導(dǎo)流系統(tǒng)全長883米，其中明渠長148米，出口明渠長285米，隧洞長450米，并在樁號導(dǎo)0+206設(shè)轉(zhuǎn)折角半徑為100米的圓弧，進口高程定為26.0米，出口高程24.65米，其中進口明渠為平坡，隧洞底坡為0.30，出口明渠平坡，出口高程為24.65米。洞軸線見圖紙。4.3.3汛期大壩攔洪校核1、根據(jù)已定的隧洞尺寸和泄流條件，經(jīng)調(diào)洪演算確定上游攔洪水位，以檢查此時的壩面

25、高程是否安全攔洪。明流計算（無壓段）假定q分別為300m3/s , 600m3/s, 900m3/s (a)判別出口流態(tài)當(dāng)hkh下時為淹沒出流，則h2h下；反之hkh下為自由出流，則h2hk。h下由壩址處流量水位曲線查得。由于過水?dāng)嗝鏋榫匦?，臨界水深hk，按公式hk= 計算。其中取1.0；g取9.8；單寬流量q=q/b；b為10m，經(jīng)以上公式計算，并判斷流態(tài)，結(jié)果列表如下：q（m3/s）hk（m）下游水位h（由流量水位關(guān)系曲線查得）h下（m）h2（m）3004.5128.113.464.51（屬自由出流）6007.1629.214.567.16（屬自由出流）9009.3829.885.239.

26、38（屬自由出流）(b)由上表所得的h2分別假定h1，明流按下式計算： ；式中： h1-進口洞內(nèi)水深； -平均謝才系數(shù)，其中砼襯砌時n=0.014；不襯砌時n=0.035 ；h2-出口洞內(nèi)水深；-平均水力半徑；v1-進口洞內(nèi)流速；l-隧洞長度；i-洞身坡降；v2-出口洞內(nèi)流速； =（v1+v2）/2。列表如下：qh1h2v1v2h3005.00 4.516.000 6.652 6.326 2.4356 82.8526 1.8367 2.2575 0.0024 4.66 4.50 4.516.667 6.652 6.659 2.3698 82.4753 2.2676 2.2575 0.0028

27、4.39 4.20 4.517.143 6.652 6.897 2.3269 82.2246 2.6031 2.2575 0.0030 4.18 4.08 4.517.353 6.652 7.002 2.3089 82.1185 2.7585 2.2575 0.0031 4.08 6009.00 7.166.667 8.380 7.523 3.0792 86.1545 2.2676 3.5828 0.0025 8.24 8.00 7.167.500 8.380 7.940 3.0105 85.8312 2.8699 3.5828 0.0028 7.80 7.50 7.168.000 8.380

28、 8.190 2.9720 85.6474 3.2653 3.5828 0.0031 7.51 7.52 7.167.979 8.380 8.179 2.9736 85.6551 3.2480 3.5828 0.0031 7.52 90012.00 9.387.500 9.595 8.547 3.3954 87.5699 2.8699 4.6970 0.0028 11.12 11.00 9.388.182 9.595 8.888 3.3495 87.3712 3.4154 4.6970 0.0031 10.70 10.50 9.388.571 9.595 9.083 3.3243 87.261

29、3 3.7484 4.6970 0.0033 10.45 10.38 9.388.671 9.595 9.133 3.3180 87.2338 3.8356 4.6970 0.0033 10.38 (c)在所假定的流量下，計算出相應(yīng)的上游水位，見下表：流量q（m3/s）進口洞內(nèi)水深h1（m）進口落差z，（m）上游水位上（m）3004.083.4133.496007.524.0137.5390010.384.7441.12有壓段計算假定q分別為2500m3/s ， 2750m3/s ， 3000 m3/s由于過水?dāng)嗝鏋榫匦?，臨界水深hk，按公式hk= 計算。其中取1.0；g取9.8；單寬流量q=

30、q/b；b為10m，經(jīng)以上公式計算，并判斷流態(tài)，結(jié)果列表如下：流量qhk下游水位h（由流量水位關(guān)系曲線查得）h下h2250018.5432.007.0018.55（自由出流）275019.7632.257.2519.76（自由出流）300020.9432.457.4520.94（自由出流）有壓流按下式計算：；其中：h2出口計算水深。自由出流時：h2=0.85d；淹沒出流時：h2=h下。局部損失系數(shù)之和，進口采用喇叭口時 =0.25；謝才系數(shù)，砼襯砌時n=0.014；不襯砌時n=0.035，本導(dǎo)流洞襯砌n取0.014。上游水位：上=進口坎高程+h0i。計算見下表：流量qh2rcilvh0i進坎高

31、上i25008.53.0586.020.0030.2545017.9534.1326.060.1327508.53.0586.020.0030.2545019.7539.7926.065.7930008.53.0586.020.0030.2545021.5446.0026.072.00 根據(jù)以上計算的結(jié)果，畫出無壓和有壓部分的泄流量與水位的關(guān)系曲線并以光滑曲線連接該曲線，以代替半有壓流曲線，如下圖：2、通過調(diào)洪演算確定梅雨汛期攔洪水位（采用簡易圖解法）(a)假定三條隧洞泄水過程線a1b1、a2b2、a3b3；(b)求出相應(yīng)庫容v1、v2、v3和下泄流量q1、q2、q3；(c)根據(jù)v1、v2、v

32、3在庫容曲線上得出相應(yīng)的下面游水位h1、h2、h3；(d)在繪有隧洞泄流能力曲線l1的qh坐標(biāo)圖上，繪出相應(yīng)的點p1(q1 ,h1)、p2(q2 ,h2)、p3(q3 ,h3)；(e)過p1、p2、p3點繪曲線l2交l1于p對應(yīng)于p點的水位h即是所求攔洪水位,圖解計算結(jié)果列表如下：泄水過程線q（m3/s）v(m3)h(m)a1b12500241.510647.29a2b22000290.410649.71a3b31500322.910651.23備 注任意選定q根據(jù)q由洪水過程線查得根據(jù)v由庫容曲線查得 查上圖得h攔=50.11m3、大壩安全校核根據(jù)大壩施工控制進度所確定的梅雨汛前大壩高程1=

33、51.3m安全超高h=2.0m ，攔洪高程h=50.6m1-h=49.3mh=50.6m應(yīng)局部加高壩體攔洪,即汛期來臨前修筑一子堰臨時攔洪。4.4 圍堰主要尺寸、型式及布置4.4.1擋水時段確定本工程采用枯水期擋水圍堰圍護基坑修筑大壩。圍堰的任務(wù)在于保護基坑內(nèi)工程施工，直到坑內(nèi)壩體高出水面，所以圍堰的擋水時段決定于基坑內(nèi)基礎(chǔ)處理工程量，壩體施工速度及水文變化情況。大壩第二期施工時間為2003年10月1日2004年4月30日，因此選擇枯水期10月1日4月30日時段內(nèi)p5%的最大洪峰流量（查表2）2950m3/s 作為圍堰的設(shè)計流量。4.4.2 圍堰頂高程確定圍堰頂高程由該設(shè)計流量時的上游水位和安

34、全超高確定。發(fā)生設(shè)計洪水時的上游水位即為圍堰攔洪水位。q5%2950 m3/s，根據(jù)洪水單位過程線，作圖法如下： 根據(jù)上圖，計算相應(yīng)直線abi與洪峰過程所包圍的面積（相應(yīng)庫容vi）和相應(yīng)的隧洞最大下泄流量qi，計算成果見下表：a1b1a2b2a3b3a4b4a5b5庫容vi（106 m3）58.4369.0786.03103.36117.55下泄流量qi（m3/s）172513691066711458根據(jù)上表，繪制qv關(guān)系曲線，如下圖： 假設(shè)上游水位為38.5高程，根據(jù)上游水位38.5m時查得水庫的庫容為106.6106m3，再由上圖查得此時導(dǎo)流洞的流量q為648.6m3/s。再由流量q=64

35、8.6試算出進洞水深，再計算上游水位進行校核。計算見下表：h2 =hk= =7.54m，qh1h2v1v2h648.69.00 7.547.207 8.602 7.904 3.1103 86.2991 2.6498 3.7753 0.0027 8.53 8.50 7.547.631 8.602 8.116 3.0773 86.1455 2.9707 3.7753 0.0029 8.29 8.00 7.548.108 8.602 8.355 3.0417 85.9786 3.3537 3.7753 0.0031 8.01 8.02 7.548.087 8.602 8.345 3.0431 85.

36、9855 3.3369 3.7753 0.0031 8.02 得進洞口的水深h1=8.02m，進口落差z=4.12m，上游水位h上=26+8.02+4.12=38.14m，所以假設(shè)的上游水位為38.5m滿足要求。發(fā)生設(shè)計洪水時的上游水位即攔洪水位38.5m；求得q泄648.6m3/s。查壩址水位流量關(guān)系曲線得下游水位h下29.3m?？紤]安全超高0.7m，則：上游圍堰頂高程：上=上游水位+超高=38.50.739.2 取39.5 m。下游圍堰頂高程：下=下游水位+超高=29.3+0.7=30.0 取30.5 m。4.4.3 圍堰形型式確定考慮經(jīng)濟與當(dāng)?shù)厥┎牧显?，為了施工方便，圍堰采用粘土斜墻?/p>

37、堰。4.4.4 圍堰斷面尺寸考慮交通要求，根據(jù)經(jīng)驗，堰頂寬取10m。圍堰迎水面坡度1:3.5,背水坡度1:2.5，型式如圖所示： 4.4.5 圍堰的平面布置上游圍堰作為大壩的一部分，因此該圍堰與大壩壩趾重合，軸線與壩軸線平行。如附圖所示。五、主體工程施工5.1土石壩施工5.1.1 土石壩施工順序施工順序見下圖。5.1.2施工強度列如下表施工分期i砂(圍)i粘(圍)粘砂粘砂粘砂位置高程39.539.551.351.38686105105工程量v (m3)9950110699178502869502236180201247776660363796有效工日t (日)42361301444134741

38、66190平均施工強度q平2369.1 297.2 1373.1 6038.2 571.9 4245.7 461.8 1914.7 最大施工強度q大3553.6 445.8 2059.6 9057.3 857.8 6368.6 692.7 2872.1 注： q平=v/t (m3/d) q大= k q平 (m3/d)取k=1.5由上表計算可得：一般粘土施工強度可滿足要求，砂礫石最大施工強度為9057.3m3/s，故施工強度滿足。5.1.3 土方施工機械的選擇及數(shù)量計算1、根據(jù)資料并結(jié)合施工的實際情況，比較常用土方施工機械的適用性及可供選擇的型號規(guī)格。2、土石壩施工作業(yè)機械化方案選定根據(jù)施工強度

39、、工程量、料場條件、運輸?shù)缆?、上壩條件、壩面作業(yè)等選擇合理的機械化施工方案，本工程各個作業(yè)采用以下機械如下表所列分項工程粘土心墻施工砂礫壩殼施工開挖挖土機挖裝正向鏟挖裝水上砂礫運輸自卸汽車運輸自卸汽車運輸壓實推土機平土、羊足碾推土機平土、振動碾壓實3、主要機械選擇本工程各種作業(yè)選用的機械如表3.3所示分項工程粘土心墻施工砂礫壩殼施工開挖正向鏟w200 2m3正向鏟 w200 2m3運輸自卸汽車t20 20t 11.7m3自卸汽車t20 20t 11.7m3壓實羊足碾yt2-3.5 3.5t 加重6.5t振動碾yh3-50 自重15t 加重50t 4、確定機械的生產(chǎn)率a粘土施工機械生產(chǎn)率的確定：

40、（粘土心墻施工機械生產(chǎn)率用查定額指標(biāo)的方法來確定） 挖掘機： 臺班：0.1620.158 臺班產(chǎn)量：6.176.31自卸汽車：臺班：0.790.68 (1km) 臺班產(chǎn)量：1.271.47 每增一公里：臺班增加0.160.27羊足碾：臺班：0.490.308 （另加刨毛臺班0.11） 臺班產(chǎn)量：2.043.2 推土機：臺班：0.11 由實際料場的位置，運距為7km，計算機械生產(chǎn)率如下： p挖=1001.110.16=563.1 m3/班。（其中1.11為自然方轉(zhuǎn)換實方的系數(shù)，下同） p運=1001.11（0.73+60.21）=45.3 m3/班。 p壓=1001.11（0.4+0.11）=1

41、76.6 m3/班。 p推=1001.110.11=891.0m3/班。b粘土心墻機械數(shù)量確定由表可知粘土心墻最大施工強度q大=2059.6m3/d， n=12班/天，取n=1.5；機械數(shù)量：n控=q大/np控=2059.6563.11.53臺 （挖掘機） n運=q大/np運=2059.645.31.532臺 （自卸汽車） n壓= q大/np壓=2059.6176.61.58臺 （羊足碾） n推= q大/np壓=2059.6891.01.52臺 （推土機）c配套機械數(shù)量計算：在機械化作業(yè)組織中，為充分發(fā)揮配套機械中主要機械的作用，必須使配套和次要機械生產(chǎn)率略大于主要機械的生產(chǎn)率。汽車容量：合理

42、范圍是36倍的挖土機斗容。=36。 式中：m土斗數(shù)；車箱容積；q土斗容積m=11.72=5.85（36）滿足要求一臺挖土機正常工作時，配合的汽車數(shù)n由下式確定 ；其中：t裝=挖土機的循環(huán)時間裝滿一車的裝載次數(shù)=0.46=2.4 min；t卸=1 min；n=（2.4+272560+1）2.4=16臺因此，需配套自卸車機械數(shù)量為316=48臺c砂礫石施工機械生產(chǎn)率的確定：（砂礫石壩殼施工機械生產(chǎn)率采用計算的方法來確定）d砂土生產(chǎn)率：正向鏟（m3/班）式中：q土斗的幾何容積（m3）kv土斗的充盈系數(shù)kp體積換算系數(shù)t機械運行一次的循環(huán)時間；取0.5minp挖=6080.520.9511.18=15

43、45.8 m3/班。自卸汽車（m3/班）式中：q車箱的幾何容積（m3）kv車箱的充盈系數(shù)kp體積換算系數(shù)t機械運行一次的循環(huán)時間；t運=t空回=l/v=5.52060=16.5min；t裝=0.46=2.4min；t卸=1 min；即t=t裝+t卸+t運+t回=36.4 minp運=60836.411.710.7511.18=98.1m3/班。振動碾生產(chǎn)率p壓=8v（b-c）hktkp/n =1464.4 (m3/班)其中：v碾壓機運行速度，v=1500 m/時b滾筒長度，取2.0 mc搭接長度，取0.2 m（羊足碾）h鋪土厚度，取h=0.8mn壓實遍數(shù)，取n=6kt時間利用系數(shù)，取kt=0.

44、6kp體積換算系數(shù)，取kp=11.18p壓=81500（2.00.2）0.80.611.186=1464.4 m3/班。e砂礫石施工機械數(shù)量選定：最大施工強度q大=9057.3 m3/d挖掘機數(shù)量n挖=q大/np挖=9057.31.51545.84臺；自卸汽車數(shù)量n運=q大/np運=9057.31.598.162臺；羊足碾數(shù)量n壓= q大/np壓=9057.31.51464.45臺；推土機數(shù)量n推= 9057.31000.1111.57臺f配套機械數(shù)量的確定汽車容量：合理范圍36。 m=6/2=3，滿足要求一臺挖土機正常工作時，配合的汽車數(shù)n由下式確定 ；其中：t裝=挖土機的循環(huán)時間裝滿一車的裝載次數(shù)=0.46=2.4 min；t卸=1 min；n=（2.4+25.52060+1）2.4=16臺因此，需配套自卸車機械數(shù)量為416=64臺g經(jīng)計算并考慮各施工機械之間的合理組合得施工機械規(guī)格、數(shù)量如下：粘土心墻施工：機械名稱正向鏟自卸汽車羊足碾推土機規(guī) 格w200t20yt2-3.5移山-80數(shù) 量（臺）34882砂殼施工：機械名稱正向鏟自卸汽車振動碾推土機規(guī) 格w20