块泽河水电站隧洞及调压井工程施工组织设计综述.docx
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块泽河水电站隧洞及调压井工程施工组织设计综述
块泽河水电站隧洞及调压井工程
KZH/C2
施
工
组
织
设
计
施工组织设计文字说明
一编制说明
（一）编制依据
1．富源县块泽河水电站隧洞及调压井工程的招标文件。
2．招标图纸。
3．电力工业标准合订本水电卷及水利水电工程施工、施工验收规范。
4．施工现场踏勘的实际情况。
5．我集团公司关于隧洞施工工法、科技成果等技术资料。
（二）编制原则
1．必须满足业主招标文件中各项要求。
2．选择合理科学的施工方案，统筹安排，合理配置资源，积极推广应用新技术、新工艺，严格控制工程成本。
3．严格遵守国家、行业及当地在施工安全，工地工人健康，保护环境等方面的要求及规定标准，必须遵守当地人民的风俗习惯。
二工程概况
云南省富源县块泽河水电站位于云南省富源县富村镇，工程区位于块泽河干流中游三岔河至块泽河大桥河段内，本工程对外交通运输可采用公路运输和铁路运输相结合的方式。
块泽河水电站厂址距昆明公路里程281km，距富源县城公路里程为85km，距富村镇公路里程为19km，距罗平县富乐镇公路里程为8km。
现有公路从昆明至富源县公路里程为196km，为高速公路，富源至厂址85km，厂址至大坝5km。
昆明经曲靖至富源有准轨铁路可供利用，并通过成昆铁路、贵昆铁路、南昆铁路与全国铁路联网。
块泽河电站为混合式电站，总库容1397万m3，设计装机为2×18000kw,设计引用流量45.7m3/s,坝址选在火石沟（天生桥下游约600m处）。
工程由拦河坝、冲砂闸、冲砂洞、进水口、压力隧洞、调压井、压力钢管道（埋管）、地面厂房及升压站等工程组成。
根据部颁《水利水电枢纽等级划分及设计标准》（SDJ12-78）及（90）水规水字第5号文的补充规定：
该工程规模为中型工程，工程等别为三等，永久性建筑物为3级，临时建筑物为4级。
（一）工程主要特性
1拦河坝
形式：
混凝土单曲拱坝；地基岩性：
灰岩；地震基本烈度/设防烈度：
7度/7度；最大坝高：
94.00m；坝顶长度：
88.139m；溢流坝段净宽：
24m；泄洪闸型式/数量：
8×8m/3弧形钢闸门；冲砂孔尺寸/数量：
4.0×4.0m/1平板弧形钢闸门+4.0×4.0m/1弧形钢闸门；
2引水系统
形式：
有压引水隧洞；引水系统总长度：
4020m；引水隧洞标准断面：
直径4.0m。
3调压井
总高度：
117.4m；形式:
简单圆筒式;内径:
7.8m.
4压力埋管
主管总长：
300.485m（内径4m）；支管总长：
70m（内径2.25m）；
5主副厂房
形式：
地面厂房；主厂房尺寸（长×宽×高）：
40×16×34m。
6开关站
形式：
地面式；尺寸长×宽）：
51.4×25.5m。
（二）水文气象和工程地质
块泽河流域位于滇东高原东部，属暖温带山地季风气候和低纬高原季风气候。
气候温和，雨量丰沛，干湿分明，夏秋湿润，冬春干燥。
雨季（6月～10月）主要受西南季风控制，源自孟加拉湾的暖湿气流，与来自北方的冷空气相遇，使暖湿气流挟带的水汽形成降雨。
旱季（11月～5月），主要受南支西风气流和大陆性季风控制，而使天气晴朗，日照充足。
受复杂地形影响，流域内气候在水平方向和垂直方向上差异明显。
气温由北向南逐渐增加，但在同一地区，不同高度的气温随高程增加而降低。
年降水量由北向南呈增加的趋势，由北向南的多年平均降水量，石坝和白水为930～990mm，富源县城为1082.9mm,河边水文站为1208.9mm，罗平县城为1744.5mm。
在同一地区，不同高度的降水量随高程增加而增加，立体气候的特点十分明显。
块泽河流域径流主要来源于降水补给。
根据富源降水和河边径流资料统计，流域5月下旬开始进入汛期，至9月中、下旬降水量减少，汛期基本结束。
5月至10月降水量占年降水量的86.4%，6月至10月占75.3%，6月至8月为年内降水量最为集中的三个月，降水量可占全年降水量的55.0%。
径流量的时间分布、量级大小与降水量是相应的，6月至10月的径流量占全年总量的75.3%，7月至9月径流最为集中，三个月的径流量可占全年总量的51.5%。
在枯季，降水量减少，1月至3月降水量仅占年降水量的5%。
河流最枯季节为2月～4月，水量仅占年径流量的7.2%，此段时间径流补给主要来源于地下径流。
由于流域面积不大，径流的年际调节能力有限，但由于流域具有相对较为丰富的地下径流，对径流的年际变化起着一定的调节作用，径流的年际分配基本稳定。
1959年～2002年河边站径流系列中，年平均流量最大值为37.8m3/s，最小值为10.4m3/s，两者之比为3.6。
径流的年内分配不均匀，在河边站44年月径流系列中，最丰月份为7月，最枯月份为4月。
其中7月径流系列中最大值出现在1976年，月平均流量为132m3/s，4月径流系列中最小值出现在1969年，月平均流量仅为3.00m3/s，前者是后者的44倍。
块泽河流域洪水由暴雨形成。
流域暴雨一般出现在6月～9月，其他月份暴雨次数不多，量级也不大。
洪水与暴雨在时间上是相应的，根据富源气象站资料和河边洪水资料，形成一次洪水过程的暴雨以一日为主，约占2/3，其余为三日暴雨，约占1/3。
1960年以来的一日暴雨系列中最大值出现在1983年6月22日，一日降水量达147.3mm，相应洪峰流量为489m3/s,为同步长的洪峰系列中最大值。
洪水过程大部分为单峰型，陡涨陡落，涨峰历时一般为半天左右，主峰退水历时约为一天半，全过程退完要3天至7天。
分析河边和社德同期资料，流域上下游洪水非常相应，绝大部分洪峰流量都在同日内出现，而且序位也是相同的。
水文计算成果见下表：
块泽河流域面积
3265km2
多年平均气温
13.8℃
多年平均降雨量
1082.9m
最高气温
34.9℃
多年平均径流总量
8.1亿m3
最低气温
-11.0℃
多年平均流量
25.7m3/s
年平均蒸发量
1963.8mm
枯水期
11月至次年5月
年平均风速
3.4m/s
拦
河
坝
径流面积
1831.25km2
洪
峰
流
量
P=5%
705m3/s
多年平均流量
25.7m3/s
P=1%
1090m3/s
河床海拔高程
1515.00m
P=0.2%
1490m3/s
正常洪水位
1580.75m
多年平均输砂量
86.6万t
校核洪水位
1582.84m
多年平均含砂量
1.02kg/m3
厂
房
址
多年平均流量
25.7m3/s
洪
峰
流
量
P=1.0%
1090m3/s
河床海拔高程
1468.00m
P=0.2%
1490m3/s
正常洪水位
1469.310m
施
工
洪
水
频率
P=10%
校核洪水位
1473.130m
拦河坝
548m3/s
厂房址
560m3/s
水文、气象成果表块泽河流域地处南岭东西复杂构造带的西端，中上游维着北北东向（新华夏）构造体系的付边地带，上游横穿岩层及构造线，中游大致与构造线平行，和岩层走向成锐角关系，下游斜切北东向（华夏系）构造—法本、老厂背斜构造与喜旧溪河汇合。
新华夏系与华夏系、莲花状构造呈互相联合、互相制约的牵引联合关系，除富村的干沟、姑姆二处岩层紊乱破碎外，其余接合良好。
构造带内不同规模的初次一级褶曲，有平关——富乐向斜、海丹向斜、跑马梁子向斜、老街向斜、小瓦窑向斜、沙坡村——小石洞背斜等15个。
站区位于北北东向（新华夏系）构造体系中部，在平关至富乐初次一级向斜的南端、海丹向斜的西翼，平关—富乐向斜断续延伸达63km。
组成褶曲的地层为石炭系下统大塘组至三叠系中统关岭组，轴向近南北向略呈“S”形延伸，两翼岩层倾角较为平缓，在10°至30°左右，为歪斜状短轴褶曲，该向斜为一个轴面东倾、局部倒转的歪斜状长轴向斜。
区域构造行迹以断裂为主，构造带比较发育，有几十条断层，以高角度的压性冲断层为主。
断裂构造走向基本为北北东向，其中较大的断层有穿越库区的F4、F7、F8、从坝址下游通过的F9、在调压井东侧500m处经过的F10、穿越厂房下游侧的F25等。
断层东西向呈倒“S”型延伸，其余仍分布有很多小断层。
断层两盘地层为石炭系至第三系，断距500m～800m，断层倾角以陡倾角为主（在60°以上）。
断裂破碎带宽20m～60m不等。
近断层面节理特别发育，片理化明显，断层擦痕、方解石脉、断层角砾岩、糜棱岩等较多。
F4断层穿越C3mp灰岩层、P1l粘土岩、碎屑岩、P1q灰岩、P1m灰岩、P2β玄武岩；F7断层发育地层从P1q到T1fb；F4、F7在块泽河左岸交汇并与观音寺――迤老黑――小城山断层交汇并尖灭；F8断层岩层交替分布，从P1l至T2gb。
由于断层影响所引起的扭曲和牵引小褶曲也很发育，断层崖非常明显。
区内岩层走向基本与断裂构造线一致，大部分为北北东走向。
（1）对外交通条件
本工程对外交通运输可采用公路运输和铁路运输相结合的方式。
块泽河水电站厂址距昆明公路里程281km，距富源县城公路里程为85km，距富村镇公路里程为19km，距罗平县富乐镇公路里程为8km。
现有公路从昆明至富源县公路里程为196km，为高速公路，富源至厂址85km，还需新修上坝公路3km。
昆明经曲靖至富源有准轨铁路可供利用，并通过成昆铁路、贵昆铁路、南昆铁路与全国铁路联网。
电站场内交通以厂房至拦河坝为干线，沿途修建多条便道及施工便桥到各主要施工区。
（2）项目和工作范围
本标合同工作范围包括：
1）、引水隧洞工程量
引水隧洞“0+589.482至厂房段（包括埋管和叉管）”土建、调压井土建工程，在桩号0+589.482处为淌白水沟，作为自然工作断面。
序号
项目名称
单位
数量
1
石方明挖
M3
880
2
石方洞挖
M3
44450
3
超挖
M3
8910
4
衬砌C20砼
M3
8600
5
回填C20砼
M3
2000
6
钢筋
T
640
7
固结浇筑
M
9000
8
回填注浆
M2
12941
9
喷混凝土
M3
3037
10
锚杆Φ20L=3m
根
750
11
沥青杉板
M2
550
12
橡胶止水
m
1000
13
施工临时支撑
M
360
14
原型观测
项
1
2）、调压井工程量
序号
项目名称
单位
数量
1
土方开挖
M3
532
2
石方井挖
M3
7512
3
超挖
M3
441
4
衬砌混凝土C20
M3
2300
5
超填混凝土C20
M3
310
6
锚杆（Φ20L=3m）
根
770
7
钢筋
T
100
8
原型观测
项
1
3）、埋管工程工程量
序号
项目名称
单位
数量
1
石方洞挖
M3
1486
2
超挖
M3
1400
3
锚杆Φ25，L=3m
根
220
4
回填灌浆
M2
5300
5
接触灌浆
M2
1300
6
混凝土衬砌C20
M3
3500
7
超填混凝土C20
M3
900
8
钢筋
T
162
9
排水管Φ100
m
315
10
原型观测
项
1
4）支洞工程程量
序号
项目名称
单位
数量
1
边坡石方开挖
M3
800
2
石方洞挖
M3
7874
3
喷C20混凝土
M3
424
4
Φ20L=2m
根
2120
5
钢筋格构架
T
7.6
6
超前注浆导管φ48L=3m
根
288
7
回填封堵混凝土
M3
892.5
8
挂钢筋网
T
3.62
5）施工便道工程量
序号
项目名称
单位
数量
1
石方开挖
M3
2362
2
土石方回填
M3
2362
3
碾压路面
M2
4725
6）避车洞工程量
序号
项目名称
单位
数量
1
石方开挖
M3
2560
2
喷混凝土C20
M3
78.08
3
回填浆砌片石
M3
2045
4
回填混凝土C15
M3
512
7）平整场地工程量
序号
项目名称
单位
数量
1
石方开挖
M3
1500
2
土石方回填
M3
1500
3
碾压路面
M2
1500
8）洞口加固
序号
项目名称
单位
数量
1
Φ20L=2m
根
204
2
钢筋网φ6.5@20×20cm
T
0.258
3
喷混凝土C20
M3
81.6
4
超前注浆导管φ48L=6m
根
51
9）洞脸排水
序号
项目名称
单位
数量
1
人工土方开挖
M3
119
2
浆砌石M7.5
M3
84
3
水泥砂浆抹面
M3
28
4
φ48L=2排水孔
m
120
9）洞内排水
序号
项目名称
单位
数量
1
石方开挖
M3
12.8
2
φ50水管安装
M
3915
10）风水电管路
序号
项目名称
单位
数量
1
φ100供风管安装
m
3730
2
φ50供水管安装
m
4630
3
380V供电线路
m
900
4
220V洞内供电线路
m
3730
（三）工程特点
1．隧洞断面较小（15~20m2），施工作业面较多，在施工中出碴难度较大；施工通风难度较大。
2．调压井（竖井）施工安全、开挖和混凝土浇注施工工艺难度较大。
3、回填灌浆和接触灌浆作为重点。
（四）施工条件
1、交通运输前面已说明。
2、施工及生活用水：
施工用水及生活用水为业主以建成的蓄水池，容积为50立方米，分别布置在支洞洞口上方，我单位用Φ50的钢管接至支洞、调压井、埋管段段的生活区。
3、施工用电：
施工用电从业主安装的10kv高压线路终端下接。
4、对外通讯：
项目经理部所在地地处云南省曲靖市富源县富村镇，有线通讯设两部程控电话，无线通讯为中国移动通讯架设的网点以开通，项目部设一部传真机。
施工现场有线通讯业以移动通讯为主。
材料供应：
本工程的主要材料为自行采购。
三总体施工布署
（一）总体施工方案
根据本标段工期紧，开挖断面小的特点，调压井为重点工程，。
为保证调压井安全、快速、优质、高效施工。
本标段总施工顺序：
先施工引水隧洞、调压井及钢管道开挖，后进行混凝土衬砌。
1、引水隧洞施工顺序：
先挖后衬。
分三个水平支洞进洞。
1#施工支洞在桩号引3+242.9103，施工支洞长230米，开挖断面14.875m2，支洞两个作业面同时开挖掘进;2#施工支洞在桩号引2+483.1549，施工支洞长150米，开挖断面14.875m2，支洞两个作业面同时开挖掘进;3#施工支洞在桩号引1+416.7979，施工支洞长150米，开挖断面14.875m2，支洞两个作业面同时开挖掘进;在桩号0+589.482处为淌白水沟，作为隧洞进口工作面。
各支洞进入主洞后展开七个工作面同时施工，随开挖、随支护。
隧洞开挖分段贯通后，在贯通点进行衬砌，以保证工程质量和快速施工。
衬砌采用2台12米针梁台车，12米针梁台车重40t。
对于断层、破碎带等不良地质段，必须根据围岩的具体情况先采用超前支护、分部开挖、加强支护、快速封闭等措施，并采取必要的量测手段，分析指导该段施工支护的可靠性，确保施工安全。
2、调压井工程
坑口开挖采用预裂光面爆破及多排微差爆破，竖井开挖采取先小导洞竖井（1.5米）开挖，挖至底板后，在扩大开挖溜碴下去。
一次导洞开挖采用1m3吊筒人工装碴，5T卷扬机提升，碴卸至调压井附近，二次倒运至指定碴场。
二次扩挖溜碴至1#支洞洞身，从1#支洞洞身内装载机装碴，5T自卸车出碴至指定的碴场。
混凝土衬砌在环形水池开挖完成后进行浇注环形水池混凝土，调压井开挖完成后一次进行衬砌，调压井衬砌采用组合钢模板，钢模板重量36T。
3、施工支洞
1#施工支洞长230米，2#施工支洞长150米，3#施工支洞长150米，共计530米，开挖断面14.875m2,每支洞洞口部位支钢格栅5品，共计15品，每品重量约240kg；支洞喷混凝土C20厚10cm，每延米0.8m3；挂网钢筋6.5@15cm×15cm，每支洞在支立钢格栅部位挂网，挂网共15延米，每延米挂网重24.17kg;锚杆φ20L=2.5米，每延米均锚杆4根。
在洞口加固5米段打超前注浆小道管φ48L=3米，间距30cm，排距2米；支洞进口封堵C20素混凝土15延米，支洞出口封堵C20素混凝土5米。
4、施工便道
施工便道1#施工便道长200米，2#施工便道长300米，3#施工支洞长300米，隧洞进口施工便道长250米，施工便道累计长1050米。
修筑施工便道宽4.5米，石方开挖回填1米,施工便道采用风钻钻孔，微差爆破，装载机装碴5T自卸车运输，运距500米以内。
5、避车洞
避车洞每100米设置1个共32个，每避车洞开挖80m3，平均运距2.5km,喷混凝土C20厚3cm,2.44m3。
6、平整场地
现场平整场地1500m2,挖填2米。
平整场地采用风钻钻孔，微差爆破，5T自卸车运碴平均运距2km。
7、洞脸加固
（1）、从洞脸上方至下方依次用YT28凿岩机钻孔间距1.5m×1.5m,吹孔后，用砂浆锚杆固定，锚杆外露5cm。
（2）、将编制好的钢筋网φ6.5@20×20cm布设在洞脸坡面上，用电焊机将锚杆外露部分与钢筋网焊接在一起。
（3）、喷C20混凝土与于洞脸面上，厚度为10cm。
（4）、洞口加固采用φ48L=6m超前注浆小导管，间距30cm。
用YT28凿岩机根据导管布设位置钻孔，外插角为5º，将导管插入钻孔内，外露20cm，注水泥浆32.5固结灌浆。
（5）、将加工好的格栅钢架立于洞口处，格栅与导管末端焊接在一起。
8、洞脸排水
洞口上方植被覆盖较好且裸露部分为岩石，只需在洞顶开口线3米砌筑排水沟，排水沟采用M7.5浆砌石厚30cm;水泥砂浆抹面M10厚2cm,将雨水引至洞口上方的临时公路排水沟。
洞脸布设Φ50的排水管，间距3m×3m，L=2m。
9、洞内排水
根据招标文件得知本标段地下水位为埋深20m～40m，最大埋深为100m，主要为基岩裂隙水，渗水量较小，且隧洞底坡为0.4%，在反坡地段采用水泵接力排水。
在边墙设Φ50的钢管，每200m设一个宽50cm，长80cm，深100cm的集水坑，每个集水坑设2.2kw潜水泵，调压井底设22kw的电动潜水泵排水，扬程220m。
10、洞内风水电供应
①高压风（压缩空气）：
每个洞口2台20m3/min空压机。
主风管为φ100㎜无缝钢管。
②供水：
洞内安设φ50水管接高位水池向工作面供水。
③供电：
采用两条供电线路进洞（动力用电380V，照明电用220V）在作业面附近设变压器220/36，使作业面照明电压为36V。
（二）施工组织
从昆明掌鸠河引水工程、云鹏水电站项目部等项目上抽调技术人员和管理人员共18人，组成中铁十三局集团公司块泽河水电站工程项目经理部。
设项目经理一名，常务副经理一名，总工程师兼技术科长一名，下配技术员4名、计划科2名、物资设备科2名、财务科2名、办公室1名和测量班2名、实验员1名，公务员2名、司机2名等业务部门。
承包本合同工程组织管理机构框图。
承包本合同工程组织管理组织机构图
项目经理部
项目经理
项目副经理
总工程师
调
度
室
测量班
财
务
科
计
划
科
实验室
技术科
物资科
办
公
室
施工四队
施
工
三队
施
工
二队
施工五队
施工一队
本标段根据划分成五个施工单位，分别由隧洞施工一队、隧洞施工二队、隧洞施工三队、隧洞施工四队、隧洞施工五队。
以上五个单位分别负责1#支洞、2#支洞、3#支洞、隧洞进口和调压井施工。
四资源配置计划
根据总体施工方案，我们通过招标方式，选择有隧洞施工经验、机械配套齐全、信誉好、有企业合格证的施工队伍，优质的完成本合同段施工任务。
（一）主要机械配备
1#施工支洞主要机械设备有：
2台电动空压机20m2，1台2m2装载机，1台挖掘机1m3，2台0.5m3强制式搅拌机、4台5T自卸车运输、附着式振捣器20台，插入式振捣器4台，30m3/h混凝土输送泵2台，YT28风枪12台，风镐4台，1台轴流通风机37*2、4台水泵5.5kw/h,1台喷浆机5.5m3/h。
2#施工支洞主要机械设备有：
2台电动空压机20m2，1台2m2装载机，1台挖掘机1m3，2台0.5m3强制式搅拌机、4台5T自卸车运输、T28风枪12台，风镐4台，1台轴流通风机37*2、4台水泵5.5kw/h,1台喷浆机5.5m3/h。
3#施工支洞主要机械设备有：
2台电动空压机20m2，1台2m2装载机，1台挖掘机1m3，2台0.5m3强制式搅拌机、4台5T自卸车运输、T28风枪12台，风镐4台，1台轴流通风机37*2、4台水泵5.5kw/h,1台喷浆机5.5m3/h。
隧洞进口主要机械设备有：
2台电动空压机20m2，1台2m2装载机，1台挖掘机1m3，1台0.5m3强制式搅拌机、4台5T自卸车运输、T28风枪12台，风镐4台，1台轴流通风机37*2、4台水泵5.5kw/h,1台喷浆机5.5m3/h。
调压井主要机械设备有：
1台电动空压机20m2，1台2m2装载机，1台挖掘机1m3，1台0.5m3强制式搅拌机、4台5T自卸车运输、T28风枪12台，风镐4台，1台轴流通风机37*2、4台水泵5.5kw/h,1台喷浆机5.5m3/h，5T卷扬机1台，组合钢模板1套，附着式振捣器20台，插入式振捣器4台，30m3/h混凝土输送泵1台。
项目部租赁2台柴油发电机50GF123，2台内燃空压机HB-10/8，备用。
具体见主要机械设备配备一览表
本合同段主要机械设备配备一览表
序号
机械设备名称
规格型号
功率
单位
数量
备注
1
柴油发电机组
50GF123
台
2
2
内燃空压机
HB-10/8
台
2
3
电动空压机
20m3
135kw
台
9
4
搅拌机
500强制式
台
8
5
喷混凝土
PZ-5B
台
5
6
挖掘机
PC200
台
4
7
装载机
台
5
8
自卸汽车
东风5T
台
20
9
注浆机
台
4
10
凿岩机
YT28
台
60
11
钢筋切割机
GQ-40
台
2
12
砂轮机
S3SL-400A
台
4
13
切割机
台
4
（二）劳动力投入计划
本合
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