某水利工程施工组织设计毕业设计Word文件下载.docx
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（万块）
大坝
29.91
0.08
227.67
1.91
1934
13254
2046
溢洪道
35.36
5.24
1936
320
694
放空洞
0.05
0.07
228
引shui隧洞
2.60
0.84
0.99
770
93
3910
1385
厂房及
开关站
2.45
1.20
1.38
570
11
18.0
小计
70.32
0.97
228.87
9.59
5438
424
6650
导流
3.19
4.85
1.56
0.78
220
135
1625
合计
73.51
5.82
230.43
10.37
5658
559
3010
芭蕉河二级电站坝址上距本工程坝址7.6km，shui库正常蓄shui位543.5m，电站装机8000kW，目前该电站即将建成投产，芭蕉河一级电站de施工应尽可能减少对二级电站正常运行de影响。
1.1.3shui文气象条件
1.1.3.1shui文条件
坝址控制流域面积303.4km2，多年平均流量为12.6m3/s，多年平均径流量3.97亿m3。
洪shui主要由暴雨形成，流域每年4月进入汛期，年最大洪shui均发生在5～9月，其中6～8月为主汛期，一次洪shui过程为2d左右，峰型多以双复峰为主，10月退出汛期，11月～次年3月为枯shui期。
芭蕉河流域无实测shui文资料，邻近溇shui干流鹤峰站为坝址设计洪shuide依据站，该站控制流域面积647.3km2，坝址洪shui采用面积比de2/3次方推算获得1960～1998年共39年资料。
坝址施工时段频率洪shui成果见表1.1-2。
表1.1-2 施工时段频率洪shui成果表单位：
m3/s
时 段
频 率 （%）
1
2
5
10
20
全 年
2500
2080
1540
1150
784
4月
291
255
5月
549
480
6月
821
724
11.1～3.31
147
110
76.6
11.1～4.30
222
185
10.16～4.15
174
141
107
10.1～4.30
313
250
187
1.1.3.2气象条件
工程所在地区属北亚热带暖湿季风气候区，雨量充沛，气候温和。
多年平均气温15.4℃，极端最高气温40.7℃，极端最低气温-10.1℃。
流域多年平均降雨量1986.4mm，年内降雨主要集中在4～10月，约占全年降雨量de85.6%。
坝址气象要素见表1.1-3。
表1.1-3 坝址气象要素表
序号
项 目
单位
数量
备 注
降雨量
坝址以上流域多年平均降雨量
mm
1986.4
鹤峰站以上流域多年平均降雨量
1770.6
气温
鹤峰气象站资料
多年平均气温
℃
15.4
极端最高气温
40.7
极端最低气温
-10.1
3
蒸发
多年平均蒸发量
1000.5
4
风速
多年平均风速
m/s
0.6
历年最大风速
14.0
1.1.4地形地质条件
工程所在河段位于柳月坪与芭蕉湾之间，长约1.5km，河谷为深切de“V”型峡谷，河流平面上大致呈弓形，常shui位547.50~535.50m，河面宽度10~40m，河床坡降8‰，覆盖层厚度3~5m，河谷两岸山体雄厚，岸坡陡峻，岸坡自然坡角35~60，受结构面控制，悬崖峭壁随处可见。
坝段位于八字山背斜南东翼，出露地层为志留系下统龙马溪组（S1ln）和罗惹坪组（S1lr），段内无大de断裂通过，构造较简单，岩层以单斜为主，产状N35~50E，SE30~50，主要岩性为条带状砂岩、石英砂岩和泥质粉砂岩。
工程所在地区为高山峡谷地形，坝址河谷狭窄，两岸岸坡较陡，施工场地只能利用坝址下游左岸1.6kmde落山坝较平缓开阔de阶地及河滩地，以及进场公路沿线de局部较开阔地带；
弃碴场利用坝址上游de柳月坪阶地；
施工布置条件较差。
1.1.5外来物资供应、shui、电和施工通讯条件
工程所需shui泥部分由鹤峰县shui泥厂供应，大坝所用shui泥由石门shui泥厂供应，钢材由武钢供应，木材、火工材料、油料、房建材料、生活物资等从当地采购。
施工期生产、生活用shui从芭蕉河取shui，shui质满足用shui要求。
施工用电结合永久输电线路，从芭蕉河二级电站接线，线路等级10kV，输电线路长度约6km。
工程对外通讯，结合电站调度运行要求，由鹤峰县城架设通信电缆至施工场区，场区内部通讯以无线通讯为主。
1.1.6天然建筑材料
工程所在河段无天然砂砾料可供利用，本阶段重点勘察了3个石料场。
芭蕉湾石料场位于坝址下游1.8km左岸de落山坝村后山，分布高程550.0～820.0m,料场基岩裸露，残坡积覆盖层稀薄，出露地层为志留系中统纱帽组（S2s）、泥盆系中统云台观组（D2y）和二迭系下统（P1）地层，岩体风化较浅，岩性坚硬。
石料总储量780.0万m3，可作为本工程坝体堆石料de主要料源。
芭蕉坡石料场位于坝址上游约1.5km左岸，分布高程700.0～800.0m,料源层为奥陶系下统红花园组（O1h）灰黑色厚层～巨厚层灰岩，料场基岩裸露，覆盖层稀薄，储量165.6万m3；
鱼儿泉石料场位于坝址下游3.8km左岸鱼背状山脊，分布高程560.0～810.0m,剥离层厚度4m左右，料源地层为二迭系下统茅口组（P1m）灰岩，总储量313.5万m3。
两料场料源均为质地较纯净de灰岩，可作为本工程混凝土骨料料源。
坝址附近土料较少，白果堡土料场位于北佳镇至柳月坪新修简易公路旁，距坝址约4.5km，储量约3万m3，土料属风化坡积土，粗颗粒含量偏高，质量不够理想。
1.2施工导流
1.2.1导流标准和导流时段
1.2.1.1导流标准
芭蕉河一级shui电站为Ⅲ等中型工程，混凝土面板堆石坝为3级建筑物，根据《shui利shui电工程施工组织设计规范》SDJ338—89de规定，相应导流建筑物级别为5级，采用土石围堰结构时，导流建筑物设计洪shui标准为5~10年一遇，当坝前拦洪库容在0.1~1.0亿m3时，坝体施工期临时渡汛洪shui标准为50~100年一遇。
8.2.1.2导流时段de选择
芭蕉河属山溪性河流，洪枯流量变化较大，流域洪shui主要由降雨形成，每年4月进入汛期，6~8月为洪shui多发季节。
对坝址1960~1998年共39年洪shui系列资料进行统计，坝址各月发生年最大洪shuide情况见表8.2-1。
表8.2-1坝址年最大洪shui发生月份统计表
月份
1月
2月
3月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
月最大洪
（m3/s）
30.8
79.0
84.5
227.0
527.0
766.0
1180.0
1040.0
444.0
244.0
155.0
41.7
年最大洪shui发生次数
（次）
9
17
7
（%）
10.3
23.1
43.6
17.9
5.1
根据表8.2-1中de统计结果，提出11月1日~次年3月31日、11月
1日~次年4月30日、10月16日~次年4月15日、10月1日~次年4月30日及全年5个导流时段进行分析比较，各时段de施工频率洪shui见表1.1-2。
经施工总进行安排，一个枯shui时段内难以将坝体经济断面抢至100年一遇拦洪渡汛高程，需利用5~6月进行坝体拦洪断面de施工。
从表8.1-2中可以看出，5、6月份年最大洪shui发生次数虽较多，但洪shui峰值却不大，参照类似土石坝de施工经验，可利用5~6月份作为拦洪过渡期抢筑坝体拦洪断面，拦洪过渡期内要求5月底坝体经济断面与全年50年一遇拦洪shui位607.26m齐平，6月中旬达到全年100年一遇拦洪高程615.3m。
坝体de填筑强度以5月底坝体拦挡全年50年一遇洪shui为控制，不同导流时段坝体填筑强度见表1.2-2。
表1.2-2不同导流时段坝体填筑强度表
导流时段
11月1日~次年3月31日
11月1日~次年4月30日
10月16日~次年4月15日
10月1日~次年4月30日
坝体施工时段
11月1日~次年6月15日
10月16日~次年6月15日
10月1日~次年6月15日
施工时间
7.5个月
8.0个月
8.5个月
坝体填筑强度
（万m3/月）
月平均
15.45
14.26
13.24
月最大
19.31
17.83
16.55
经对本工程料场开采和坝料上坝条件进行分析，除导流时段11月1日~次年3月31日、11月1日~次年4月30日de坝体填筑强度略显偏大外，其余时段de填筑强度相对于本工程de施工条件均比较合理。
针对同一种导流隧洞洞径7.0m×
9.0m（宽×
高），对各导流时段de10年一遇洪shui进行shui力学计算，计算成果列于表1.2-3。
表1.2-3不同导流时段shui力学计算成果表
隧洞尺寸
1条—7.0m×
高）
导流标准
时段
全年
频率
p=10%
导流流量
最大下泄流量
656.5
上游shui位
551.13
553.35
552.20
555.15
583.78
上游围堰堰顶高程
552.2
554.4
553.1
556.2
586.0
最大堰高（m）
12.2
14.4
13.1
16.2
46.0
根据shui力学计算成果，当选用全年不过shuide导流时段时，上游围堰高度达46.0m，导流隧洞洞线长度将增加近120.0m，而面板坝坝高也仅115.3m，导流工程投资明显与主体工程规模不相称。
对于各枯shui时段，由于本工程考虑利用5~6月作为拦洪过渡期进行坝体拦洪断面de填筑，且坝体各月de上升高程主要由填筑强度控制，导流时段往后延长对增加施工时间，降低填筑强度已无实际意义，导流时段往前延展虽可争取一部分坝体拦洪断面de施工时间，但由于9、10月为汛末，相应de施工导流流量量级增加较快，必然会导致导流建筑物规模和工程截流难度de增加。
因此，经过分析现场施工条件和可能达到de施工强度，在满足施工总进度要求de前提下，为节省导流工程投资，降低导流工程规模，导流时段选择为枯shui时段10月16日~次年4月15日。
1.2.1.3导流流量de选择
对于选定de导流时段10月16日~次年4月15日，其10年一遇洪峰流量为141m3/s，5年一遇洪峰流量为107m3/s，流量相差34m3/s，当导流隧洞洞径为7.0m×
高）时，两者上游围堰高度相差仅1m，为安全计，导流流量采用时段10年一遇洪峰流量141m3/s。
由于本工程拦河坝为混凝土面板堆石坝，拦洪库容介于0.1~1.0亿m3之间，考虑坝体临时拦洪渡汛时，下游7.6kmde芭蕉河二级电站及下游11kmde鹤峰县城防洪安全，坝体临时渡汛洪shui标准采用全年100年一遇,洪峰流量2500m3/s。
1.2.2导流方式
本工程坝址河谷形状系数为2.53，属狭窄形河谷，施工导流采用河床一次拦断，旁侧隧洞导流de导流方式。
1.2.3导流方案de选择
1.2.3.1导流方案de拟定
根据坝址区地形地质条件和工程枢纽布置特点，本阶段拟定两种可能de导流方案进行比选。
方案一：
枯shui期围堰挡shui，隧洞导流，第一个汛期坝体临时断面拦洪渡汛方案。
该方案导流隧洞布置在左岸，全长688.896m，隧洞采用城门洞型，断面尺寸7.0m×
高），进口底板高程546.00m，出口底板高程542.50m，纵坡i=0.005217。
第一个枯shui期由围堰挡shui，经shui力学计算，当Q=141m3/s时，上游shui位552.08m，相应de上游围堰堰顶高程553.1m；
汛期由坝体临时断面拦洪渡汛，渡汛标准为100年一遇，经调洪演算，求得拦洪shui位为613.43m，拦洪库容0.29亿m3，坝体拦洪高程615.3m，shui力学计算成果见表8.2-4。
经施工总进度安排，坝体全断面施工，填筑总方量169.49万m3，一个枯shui期难以完成；
采用经济断面拦洪，坝体填筑总方量97.78万m3，5月底达到607.3m，6月中旬达到615.3m，月平均填筑强度14.26万m3，经对施工布置，施工道路、料场开采条件及施工方法进行研究，这一强度完全可以做到。
表1.2-4方案一shui力学计算成果表
第1个枯shui期
第1个汛期
备注
设计标准
10月16日~
次年4月15日
洪shui重现期
年
50
100
洪峰流量
泄洪建筑物
泄流方式
导流隧洞
过shui断面尺寸
m
7.09.0（宽高）
城门洞型
进口高程
546.0
出口高程
542.5
洞长
688.896
泄洪指标
下泄流量
841.3
885.5
拦洪库容
亿m3
0.22
0.29
552.08
607.26
613.43
最大流速
4.14
14.29
15.04
挡shui建筑物特性
拦洪方式
上游围堰
坝体经济断面拦洪
顶部高程
609.0
615.3
最大高度
73.0
79.3
坝体建基面高程536.0m
最大顶长
59.0
136.0
174.0
施工程序安排：
第1年1月开始导流隧洞de开挖，10月初具备过流条件，10月中旬截流，修建上下游土石围堰，同期进行河床常shui位以下坝基开挖和趾板混凝土浇筑，11月中旬开始坝体填筑，第2年5月底坝体经济断面抢至与全年50年一遇拦洪shui位607.26m齐平，6月中旬经济断面上升至全年100年一遇拦洪高程615.3m。
第2年6月中旬至第3年2月对经济断面下游坝体进行填平补齐，第2年10月中旬~第3年3月中旬完成一期面板混凝土de浇筑，第3年3月~9月坝体全断面上升至648.5m高程，10月开始二期面板混凝土de施工，12月底完成；
导流洞于第4年1月底下闸封堵，shui库进行蓄shui。
4月底机组投产发电。
坝体经济断面及填筑程序示意见图1.2-1。
1.2-1方案一：
坝体经济断面及填筑示意图
方案二：
枯shui期围堰挡shui，隧洞导流，第一个汛期坝体过shui，第二个汛期坝体拦洪渡汛方案。
对于该方案研究了两种可能de情况：
第一种情况：
第一个汛期坝体全断面上升至567.5m高程后保护过shui，第二个汛期坝体全断面上升至全年100年一遇拦洪高程615.3m，月平均填筑强度控制在14万m3/月左右，经shui力学计算，所需导流隧洞断面尺寸与方案一相同，为7.0m×
高），坝体拦洪渡汛高程615.3m。
第二种情况：
为研究缩小导流隧洞洞径de可能性，第二个汛期坝体采用经济断面拦洪渡汛，坝体填筑强度要求同第一种情况，经shui力学计算，所需导流隧洞断面尺寸为5.5m×
7.0m（宽×
高），坝体拦洪渡汛高程627.00m。
经施工总进度安排，两种情况de坝体完建工期相同，但第一种情况de导流工程费用比第二种情况de导流工程费用多340万元，因此本阶段以第二种情况参与导流方案de比较，并分述如下：
导流隧洞洞线布置与方案一相同，断面尺寸为5.5m×
高），城门洞型，进口底板高程546.0m，出口底板高程542.5m，纵坡i=0.005217。
shui力学计算成果见表8.2-5。
表1.2-5方案二shui力学计算成果表
第2个汛期
导流隧洞+临时坝体
5.57.0（宽高）
导流洞5.57.0
坝体过流前沿宽度77.0m
导流洞546.0
坝体567.5
311/1150
（导流洞/坝体）
319/2688
（导流洞
/坝体）
496.7
518.7
0.04
0.35
0.43
553.87
573.81
575.21
618.39
624.35
3.96
8.65/17.15
8.87/19.40
13.81
14.42
坝体过shui
554.9
567.5
621.00
627.00
14.9
33.0
85.0
91.0
63.0
77.0
192.0
222.0
第1年10月16日~第2年4月15日：
导流洞于第1年10月底建成通shui，10月中旬截流，随即修建上下游围堰，同时完成坝基开挖，趾板混凝土浇筑，坝体全断面上升至567.5m高程，并做好坝面过shui保护，该时段完成坝体填筑方量约54万m3。
第2年4月16日~9月30日：
坝面过shui，不考虑坝体施工。
第2年10月1日~第3年6月15日：
完成坝体过shui后de清淤修补，随即开始坝体经济断面de填筑，第3年6月15日前坝体经济断面上升至拦洪渡汛高程627.00m，期间完成坝体填筑方量114万m3。
第3年6月16日~11月30日：
完成经济断面下游de填平补齐，坝体全面上升至648.5m高程，填筑方量54万m3。
第3年12月~第4年5月：
进行坝前清淤和面板混凝土de浇筑，5月底面板浇完。
届时永久泄洪建筑物已建成，洪shui不再威胁大坝de安全，导流隧洞于6月底下闸封堵。
shui库开始蓄shui，7月底机组投产发电。
坝体经济断面及填筑程序示意见图1.2-2。
1.2-2坝体经济断面及填筑程序示意图
1.2.3.2导流方案de比较
两方案技术指标比较见表1.2-6，工程量及投资比较见表1.2-7。
表1.2-6导流方案技术指标比较表
项目
方案一
方案二
备注
导流隧洞尺寸
7.09.0
5.57.0
最大堰高
设计标准为时段10年一遇
坝体过shui保护
不过shui
过shui保护
拦洪渡汛临时断面
全年100年一遇
设计流量
临时断面高程
627.0
最大断面高度
91
坝基建基面高程536.0m
高峰月平均填筑强度
万m3/月
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