某水電站施工導流工程設計總結(jié)

PAGExx水電站施工導流工程設計總結(jié)1工程概況xx水電站位于xxxx縣境內(nèi)，是汀江干流上的主要水電站，裝機容量600MW，壩址以上流域面積7907km2，占汀江流域面積的67%。大壩采用碾壓混凝土重力壩，大壩壩址兩岸山體雄厚，河谷狹窄，呈“V”字形。汀江屬山區(qū)性河流，洪枯洪量相差懸殊，枯水期河面寬僅30m，多年平均流量為232m3/s，工程能否順利施工，施工導流設計是關鍵。該工程1996年5月開工，98年9月截流，2000年12月下閘蓄水，2001年發(fā)電，2003年8月竣工。2導流方式選擇根據(jù)施工進度安排并考慮到工程特點，本工程施工導流過程可分為：前期、后期、下閘蓄水三個階段。前期即從1998年9月12日原河床截流至1999年汛后。其中截流后至次年4月為枯水期，采用圍堰擋水，隧洞過流方式，汛期高溫季節(jié)大壩停止施工，該時段采用壩頂過水與導流洞聯(lián)合泄流方式渡汛；1999年10月下旬至2000年12月下閘蓄水前為后期，該階段由壩體臨時斷面擋水，導流洞及泄水底孔聯(lián)合過流與渡汛；下閘后至2001年4月底蓄水期間各月各頻率的洪水由泄水底孔及溢洪道下泄，該階段為下閘蓄水期。3導流擋水建筑物設計根據(jù)不同的施工階段，導流擋水建筑物有所不同，前期從河床截流后至1999年汛后，主要依靠上、下游施工圍堰擋水，創(chuàng)造基坑干地施工條件；后期及下閘蓄水期則依靠大壩施工臨時斷面擋水，下面僅介紹施工圍堰的設計情況。3.1上游施工圍堰上游圍堰曾對土石圍堰與混凝土圍堰做過方案比較，由于土石圍堰斷面過大，在一個枯水期要完成圍堰修筑及圍堰頂高程以下主體工程施工難度較大。而采用碾壓混凝土圍堰可為主體工程碾壓混凝土施工采集施工參數(shù)，因此采用碾壓混凝土重力式結(jié)構(gòu)。根據(jù)施工進度安排，該圍堰僅使用一個枯水期，至1999年汛前大壩已上升至堰頂高程以上，因此，圍堰設計擋水標準為枯水期5年一遇(10月～次年3月)，設計流量為2120m3／s。上游圍堰位于壩上游約40m處，頂寬5m，上游面垂直，下游面坡度為1：0.75，堰頂高程為96.5m，最大堰高27m。圍堰基礎為弱風化花崗巖，僅有規(guī)模較小的斷層通過，地質(zhì)條件較好，除對斷層進行挖槽采用插筋混凝土塞處理外，未進行其他基礎處理工作。上游圍堰為4級建筑物，設計工況分正常擋水工況和汛期過流工況，過流工況復核洪水標準為全年20年一遇，Qmax為6950／s，過流時大壩高程已超過堰頂，圍堰近于靜水淹沒狀態(tài)。各工況設計荷載有：導流擋水工況(1)：水推力＋自重＋揚壓力導流擋水工況(2)：水推力＋浪壓力＋自重＋揚壓力過流工況：近于靜水淹沒狀態(tài)，穩(wěn)定及應力皆可滿足要求。根據(jù)分析計算，各工況下應力及穩(wěn)定安全系數(shù)均能滿足要求。3.2下游施工圍堰鼻下游圍堰在設截計時考慮到其嗎將來在運行期姻將作為二道壩婆，因此也采用畜碾壓混凝土重讀力式結(jié)構(gòu)。其孕設計擋水標準輸同上游圍堰，括堰頂高程根7.0m海，最大堰高領9m芹。圍堰布置在月壩下游約仰200m跳處，堰基為弱欣風化花崗巖，退僅有較小貨的啊F躁8解斷層衣及肺J優(yōu)1矛節(jié)理密集帶通返過，基礎條件頓較好。對堰基使斷層采用挖槽遷澆混凝土塞及擇固結(jié)灌漿加固源基礎進行處理昆，不設排水與隱防滲等其他基當?shù)A處理措施。慰下游圍堰頂寬萄6.0m陜，上游面垂直拌，下游面坡歉度擾1杜∶島0.7殘5故。為三級建筑節(jié)物，設計洪水激標準牙為港5治0啞年一遇，相應哨洪峰流量為品8400m俊3鏟／清s圍，校核洪水標臟準灑為印50捉0踏年一遇，相應眼洪峰流量為舍12000m坡3煌／鳥s毫。因此，下游采圍堰設計工況教分：施工期導少流擋水工況，喉運行期設計過船流、校核過流芹三種工況。通請過計算分析，曲各工況下的應島力及穩(wěn)定安全嘉系數(shù)均能滿足歲要求。竭圍堰施工時發(fā)娘現(xiàn)河床左岸有后一較深沖坑，南左岸岸坡風化村層較原資料為委厚，河床基巖撫最低出露高程佛約住為癢6干0恢～凍62漏m穴，且高程變化揪較大，出露高脊程較原地質(zhì)資渠料哄低討6禁～拴8尤m慣，深坑部位采些用常態(tài)混凝土塌澆至臭63.5m撥高程，再扣按滲RC件C紹二道洞壩扇1姿∶廟0.7傲5壺起坡。另因基眠坑加深后基坑仇放坡受到下游伴施工土石圍堰槍限制，將二道扮壩軸線往上游揪平移崇5.0m纖。蜜根據(jù)開挖揭露搞的地質(zhì)情況，載下游圍堰堰基乒總體上節(jié)理較趴發(fā)育，但巖石斯大多呈微弱風剪化，強度較好稿，河床左岸深塌槽系臺由古F犯8級斷層形成，斷興層兩側(cè)巖體完鳳整、堅硬，基跌本滿足作為二添道壩的基礎要喉求。顫對調(diào)整后的二肥道壩進行復核框，其穩(wěn)定及應快力也均能滿足介要求。蹦根據(jù)復核結(jié)果仆與揭露的地質(zhì)掠情況，對下游任圍堰即二道壩雹做如下處理：千素甚菊（能1?。┰诙缐紊限k游獅打味2校排插筋，規(guī)格煌Φ倍2吼5母，間距蒜3.0m賤，入巖姐1.5m駐。餃（迫2喘）根據(jù)堰基地火形變化對二道殖壩伸縮縫進行鉤調(diào)整。斬（晨3艦）取消固結(jié)灌購漿，保留上游滲一排深怕8m虜孔進行灌漿加念固基巖并起帷吉幕作用。意（掌4宜）深槽側(cè)面陡佛坎打插筋，間腫排距為僑3.0m踩,便入巖奧1.5m燃。忘4雖秒導流泄水建筑偽物設計草本工程根據(jù)不刊同的施工階段扔，其導流泄水嚼建筑物有導流珍洞、泄水底孔狗及溢洪道等。駁下面僅介紹導芬流洞的設計與梨施工情況。握本工程設置一焰條導流隧洞，彩布置在右岸惡，耕請我由進、出口明低渠段，進口段婆及洞身段組成句，導流洞過水格斷面為壯11m揪×l討5m定方圓形，過摧流捐帳面積牧156.4歌m冷2晚，洞身全長忙351.3器m掛，進出口底板污高程分別為疲69.0m立、剖68.0m夫。由進、出口批明渠與原河道嫁相接，在進口伶段樁號例導扭0賊＋被00獵0扇處設置封堵鋼風閘門門槽，尺太寸為扮2.75m液×功0.7m駁(倚寬益×伍深薪)面，相應洞頂上乳設有下閘時的縣啟閉機排架。躁199綱9哥年導流洞與壩誘體共同渲泄全失年壞2護0腔年一遇洪水時皮洞內(nèi)最大流速橋為腐13m明/串s勤；徒200籃0嫂年與泄水底孔所共同渲泄全飲年糾10頂0叼年一遇洪水時恩，洞內(nèi)流速分母別為字28.04敢m偉/s治(推雙民峰演)長及錯27.72m板/s交(咸單疫峰雹)脾，遇全呢年車2語0賭年一遇洪水時梯，當洞內(nèi)流速勢24.67m距/赤s串。燕4.1孟豈導流隧洞結(jié)構(gòu)燃設計悠乎漲剖進口明渠段傷進口明渠段為娛開敞式喇叭型哄引渠，位于樁斤號送0拳－耳016.37納5m暈以前，長約底110m矩左右，根據(jù)水言流流速分布與符水力試驗成果療及地質(zhì)情況，織進口明渠兩側(cè)眨開挖邊壤坡晨1認∶捕0.3溜3石，導流洞前丘20m災，即樁潔號旁0調(diào)－撒016.37字5蓄～嚼0果－禮0.36m閥，明渠邊坡高生程擁85m惰以下采用混凝客土襯護，導流開洞口直墻與梯挺形明渠采用不另對稱的垂直喇蔽叭直墻漸變連殼接。吉吊慰鴨進口段及啟閉梢機排架離進口錘段應(0-016窄.37甲5榆～誤0寧＋博006m傻)虜段長棉22.375禮m貸，前弄部但0缺－識016.37茶5超～勒0回～做001膨.375m醉為狡1/跨4盈橢圓進口漸變生段，洞高從前慰到后為壽22.5m摘漸變到正常高學度艇15m鈔，洞寬不變母，天0街－鑼001/37體5暈～酬0焰＋鋒001.37毯5m腹為開敞式門槽購，說0擔＋腫001.37度5廣～嶼0胸＋喘006m耳段為工作平臺灌段與排架基礎張段。進口段為咽鋼筋混凝土結(jié)箭構(gòu)。診啟閉機排架位方于樁奴號聞0長＋惑000m樹門槽上部，底行部高程鴉86.5m黑(嶼洞用頂套)序，頂部高程皆109m傘，與撫石公路釘恢復段齊平，頁排架柱尺寸烘120cm弦×宴120cm窯，柱基落在進規(guī)口段襯砌邊墻斬及回填的大體鑰積混凝土上部繡。采用框架結(jié)株構(gòu)。啟閉機上妥部高程遞109m薯工作平臺寬哀8.70m茶，長貸16.00戶m甜。疑失踐xx親導流洞封堵鋼疏閘門，采用分針節(jié)制造現(xiàn)場組魯裝沉放，分節(jié)挑最大單稿重允28看t走，考慮到閘門娃運輸、就位、蛇組裝施工方便狡，排架設計時憤考慮了兩種施票工方案：一種宋是單節(jié)閘門由練設在排架左側(cè)么下游與高程勺109m繳撫石公路相聯(lián)好的施工便橋滾押動移至排架頂驕后，由設在排貍架上的起吊設甜備起吊就位組翼裝，另一方案截是閘門單節(jié)由琴設在排架右側(cè)扶工作橋上大型桃起吊設備直接銹起吊就位組裝渴。閘門組裝完色畢后則由設在掩排架下游右下代方撫石公路上湖的卷揚機通過演滑輪組提升閘攜門下閘封堵。陶工作橋擱置牛綢腿及便橋擱置即牛腿在排架施墾工時已同時施銹工。便橋與工辰作橋可根據(jù)施走工需要確定是澡否寒修建，實際施竭工時采用第一踩種方案。甜排架設計主要忌荷載有：活載卷：面5kN/m終2磚，工作橋牛腿酷荷載客：腫120t階/糞個，下閘啟門伙荷萄載閱(甜下閘后工在恒2劈h城內(nèi)還可以提禁起碎)充，自重。跑毯咳盾洞身段聯(lián)樁伐號玻0斥＋斗006.紙0不～納0+肥351.30瞞m毯為洞身段，其矩結(jié)構(gòu)設計根據(jù)眼洞身沿線地質(zhì)枯條件、壩軸線伴位置、堵頭布束置、受力情況摩等，采用不同病支護方式。掛（風1榨）箱0+006.榮0滿0高～蔑0+劇066.00志m電段：該段渠中偉0+006.哥0腔0坑～陰0+宋045.00冠m舉范圍為新鮮巖落石，稻屬戶Ⅰ舌、邁Ⅱ廟類圍巖豪，藝0+045.賤0狂0墨～拒067破.00m陵范圍內(nèi)受斷仁層螺f鞠6撫、劉f咽1-1夠、姥及碑F納1泳影響，尤其扣是奏F鉛1喬斷層較寬駐達周1或～欄3豆m舍，為弱風化巖虹石，該段下閘見蓄水后承受外溪水頭近肌100m逢(欣未乘折減系幟數(shù)戰(zhàn))濃，采用鋼筋混濁凝土受力襯砌適，襯砌厚度為感1.5m破和導1.2m辨，對斷層破碎浴帶在開挖后采速用錨桿掛網(wǎng)噴膠混凝土加強支土護。冊（旁2剪）質(zhì)0+066.亭0益0對～景0+農(nóng)275.00霜m催段：該段地質(zhì)先較好，地質(zhì)判蕉斷為基本穩(wěn)定素即箱Ⅱ按類圍巖，巖石畢大部為微風化堪和新鮮巖石，燕該段通過的主就要斷層綢為矛F(xiàn)嘉44菠，寬條0.7m申，此外該墻段詞0+215.數(shù)0本0施～上235否.00m交范圍右邊墻熊及少0+270.魚0鹽0暈～盜0+協(xié)275.00登m哀范圍內(nèi)右邊墻蕩發(fā)育有數(shù)條節(jié)伙理，相互切割綠，分別采用錨丸筋樁、錨桿加像固處理。該段漂采用系統(tǒng)錨桿興支護，同時考期慮到洞內(nèi)流速嫁較大，也為加財大過流能力利，激0+06長6絹～再0+增275m糾段范圍均采用命錨桿支護、足40cm瓶厚鋼筋混凝土累薄層襯砌。叉（谷3醉）慈0泰＋伴275.0妄0外～嗓0濃＋刑351.30兄m桿段：根據(jù)地質(zhì)的資料，該段圍石巖屬基本穩(wěn)定騾圍巖，設計僅練對溉0+331.搭3阻～叫0+育351.3m穿洞口段進行鋼削筋混凝土受力拜鎖口襯砌，其豪余凝0+275.離0良～瞇0+貧331.3m郵段為錨桿支護女混凝土薄層襯幅砌。緞錨桿支護設計芝以工程類比為瘦主，并采用規(guī)捏范推薦的經(jīng)驗偏（公式）參數(shù)載及極限平衡理跌論進行計算復撞核，同時結(jié)合掩施工臨時支護錦，選定系統(tǒng)支筐護錨桿參數(shù)如銅下：錨桿直徑掌φ擋2宜5讀，錨桿長女度速L=者300cm先，錨桿間距珍@所200cm斜×鵝200cm稼。殊知籠柏出口明渠盡段蠻犧導流洞出口明洞渠長約斃110m路，底高程為昏68.0m靈，根據(jù)地質(zhì)資爽料，巖石為微舌風化或新鮮巖槽石，開挖邊愁坡爸1委∶脹0.3叫3令。為減少水流晨對出口及對岸建公路與尾水渠批的沖刷，導流裂洞出口明渠采宿用圓弧擴散并暫將水流逼向下顫游，同時對洞枯口外仇30m段范圍的明渠邊揚坡底板采用混所凝土襯砌，以飯避免高速水流瘡沖刷破壞。酒暖概鎮(zhèn)其他電（壺1?。└鶕?jù)計算和畜試驗成果，導咬流洞過流流速茄較大，最大達生28m毯/斷s謀，故洞身混凝孟土均采怨用昂R膏28焦25乞0醉，進出口、排報架、明渠護砌寒采表用根R怖28會20滿0術(shù)混凝土。散（歲2督）對洞身蔥段創(chuàng)(嶺0屯＋知00錘6曲～籍0害＋竊551.3為m喝)陶全段進行回填魄灌漿，灌漿孔鎖孔徑非φ絞55mm榨，環(huán)距愈2.5m焰，排距貧3.0m鍬，孔深入巖挖15cm候，分二序施工章。仿（喇3己）根據(jù)計算分膀析受力襯砌混莊凝土結(jié)構(gòu)主要撈受下閘蓄水工改況外水壓力控飾制，并考慮到救薄襯結(jié)構(gòu)安全肆，要求對全隧蘋洞圍巖進行固夏結(jié)灌漿后施打活排水孔，以減姐少作用在襯砌合混凝土上的外舉水壓力。豈固結(jié)灌漿孔孔易徑橫φ雨55mm松，環(huán)距猶4.0m蠟，排距京3.0m的，人巖深度奴6.0m掩，灌漿壓力一將序孔吐為言0.6MP禿a眼，籠2梯序孔搶為料0.8