围堰填筑专项施工方案及对策.docx
《围堰填筑专项施工方案及对策.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《围堰填筑专项施工方案及对策.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
围堰填筑专项施工方案及对策
围堰填筑专项施工方案
1.枢纽概况
溪洛渡水电站位于省雷波县和省永善县境金沙江干流上。
该梯级上接白鹤滩电站尾水，下与向家坝水库相连。
坝址距离市河道里程184km，距离三峡、、XX直线距离分别为770km、1065km和1780km。
工程枢纽由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物等组成。
水库正常蓄水位600m，死水位为540m，总库容126.7亿m3，调节库容64.6亿m3。
左、右岸地下厂房共装设18台单机额定功率770MW水轮发电机组，多年平均发电量572亿kW·h。
工程以发电为主，兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等巨大的综合效益.
2.水文气象
溪洛渡水电站的库区主要位于川西南山地，集水面积约3万km2。
金沙江库区的干流近似西南、东北向斜穿而过。
右岸最大的支流是牛拦江，发源于滇中高原的附近,流过乌蒙山麓，于五莲峰南端流入金沙江。
左岸较大的支流有西溪河、美姑河都发源于大凉山。
大凉山的余脉和五连峰分别夹峙于库区的左右两侧。
库区流域地形起伏大，河道深切。
库区属亚热带季风气候，具有干湿季清楚，雨热同季，干冷同季，立体气候明显等特点。
库区上游河谷属南亚热带半干旱气候区，库区下游河谷属中亚热带半干旱气候区。
①气温
库区域的气候变化主要因高程影响的垂直变化及纬度影响的南北变化。
由于五连峰的焚风效应，使南来的气流进入金沙江河谷时增温。
致使河谷气温较两侧为高。
河谷的多年平均气温为20℃左右。
此区等温度线与等高程线根本平行，等温度线的数值由河谷底部向河谷两侧高程高的地区递减，至山顶达最低值。
故乌蒙山地区、五连峰、大凉山均为低温区。
由于纬度的增加，接收太阳幅射能量减少、冷空气活动频数增加，所以大凉山区的气温低于乌蒙山区的气温。
库区河谷的月平均气温年分布呈单锋型，其峰为7月，谷为1月。
库区河谷各月的平均气温都在10℃以上。
最热月达27℃左右。
河谷的极端最高气温达41℃以上。
极端最低气温一般缺乏-1℃。
②降水
由于地形影响，域年降水量的高、低值区相间分布。
五连峰使南来的暖湿气流到达金沙江河谷时下沉而增温成焚风，湿度降低，不易成雨，故金沙江河谷的年降水量为543.7mm～833.2mm。
它是金沙江流域的少雨区之一，是半干旱气候。
库区5～10月为雨季，集中了年降水量的85%以上。
11～4月为干季。
河谷年月降水量多呈单锋型，库头的锋为6月，库尾的锋为8月，库区为6～8月；年月降水量的谷为12月。
库区流域气象站的雨日最大降水量均在150mm以下。
日雨量≥0.1mm的雨日在100天以上，并由低处向高处递增。
较我国东部地区的连续降水日数短而连续无降水日数长。
域年降水量大于1000mm的雨区有牛拦江上游、牛拦江下游、美姑河和西溪河的上游。
其中年降水量最高的地区为牛拦江下游的小河～大桥间，高值中心为大海子，多年平均降水量为1477.9mm。
美姑河和西溪河的上游雨区年降水量为1200mm左右。
牛拦江上游雨区年降水量为1000mm左右。
库区河谷平均风速小，风向少变，焚风效应明显。
域气候详见表1。
表1溪洛渡库区气象要素表
工程
库区〔河谷〕
库区流域
年平均气温〔℃〕
12.0～16.4
10.1～21.0
历年极端最高气温〔℃〕
34.3～42.7
30.3～42.7
历年极端最低气温〔℃〕
-8.9～-0.4
-25.4～10.4
气温年交差〔℃〕
14.3～19.3
15.6～19.3
年平均地面温度〔℃〕
15.7～24.2
13.3～24.2
平均年降水量〔mm〕
547.3～833.2
547.3～1147.9
最大一日降水量（mm）
74.8～122.3
79.5～130.5
最大一月降水量占年降水量的百分比〔%〕
22.6～23.5
18.6～25.2
7～8月降水占年降水量的百分比〔%〕
31.3～40.3
32.7～38.9
5～10月降水占年降水量的百分比〔%〕
85.7～90.4
86.9～89.7
日雨量≥0.1mm雨日〔日〕
102.0～205.1
102～205
日雨量≥25mm雨日〔日〕
4.6～8.7
5.1～8.4
日雨量≥50mm雨日〔日〕
0.9～1.3
0.3～0.8
5～10月雨日占年雨日的百分数〔%〕
55.1～80.4
68.4～78.8
最长连续降水日数及量〔日，mm〕
15，111.4～19，140.5
21，142.3～24，183.5
多年年平均相对湿度〔%〕
58～84
73～75
最小相对湿度〔%〕
6～12
0～1
平均日照时数〔h〕
1248.5～2187.6
1204.4～2019.0
平均风速〔m/s〕
1.1～2.1
1.6～2.2
最大风速〔m/s〕
16.0～22.3
18.7～26.0
大风日数〔日〕
1.1～46.7
10.7～30.9
库区的南段属金沙江干热河谷，北段〔库头〕那么为金沙江干暖河谷。
域干湿季清楚，雨、热同季，干、冷同季。
域5～10月为雨季，该段时间的降水量占年降水量的55.1%～80.4%。
该时段也是高温的夏、秋季节。
11月～翌年4月，为干季，也是低温的冬春季节，最长连续无降水日数都发生于该季。
该区气温同样由南向北、由低处往高处递减。
溪洛渡水电站分期洪水观测成果见表2。
表2溪洛渡水电站分期洪水成果表
单位：
m3/s
分期
使用期
均值
Cv
Cs/Cv
P=1%
P=2%
P=5%
P=10%
P=20%
P=50%
1月
1.1-1.31
1840
0.14
4
3580
3500
3390
3300
3200
3040
2-3月
2.1-3.25
1510
0.12
4
3300
3230
3140
3060
2980
2840
4月
3.26-4.25
1910
0.28
4
4420
4180
3860
3610
3350
2980
5月
4.26-5.25
3250
0.32
4
7390
6710
5810
5140
4480
3640
6月
5.26-6.20
8810
0.34
4
18500
16900
14600
12800
10900
8150
7-10月
6.21-10.31
17900
0.30
4
34800
32000
28200
25100
21800
16800
11月
11.1-11.30
4800
0.28
4
8970
8280
7350
6600
5800
4560
12月
12.1-12.31
2650
0.18
4
4460
4320
4120
3960
3790
3500
受向家坝顶托影响，溪洛渡水电站尾水水位流量关系曲线见表3。
表3受向家坝顶托影响的溪洛渡尾水水位流量关系曲线
溪洛渡出库流量〔m3/s〕
溪洛渡天然尾水位〔m〕
溪洛渡受向家坝影响的尾水位
向家坝库水位380m
向家坝库水位379m
向家坝库水位378m
向家坝库水位376m
向家坝库水位374m
向家坝库水位372m
向家坝库水位370m
向家坝库水位367m
1000
369.01
380.13
379.15
378.17
376.25
374.37
372.58
371.11
370.35
2000
371.92
380.59
379.67
378.75
377.05
375.46
374.10
373.03
372.89
3000
374.20
381.19
380.39
379.55
378.05
376.78
375.77
375.03
374.96
4000
376.04
381.84
381.13
380.45
379.05
378.05
377.27
376.74
376.70
5000
377.80
382.73
382.06
381.48
380.49
379.56
378.81
378.40
378.36
6000
379.20
383.50
382.88
382.32
381.41
380.76
380.11
379.77
379.74
7000
380.60
384.38
383.82
383.31
382.45
381.79
381.37
381.06
381.01
8000
382.00
385.30
384.83
384.38
383.70
383.13
382.72
382.45
382.40
9000
383.40
386.39
385.96
385.59
384.97
384.47
384.02
383.84
383.78
10000
384.80
387.42
387.04
386.69
386.14
385.72
385.26
385.20
385.16
15000
390.11
392.09
391.82
391.55
391.11
390.74
390.51
390.40
390.39
20000
394.76
396.43
396.21
396.01
395.64
395.38
395.14
394.99
394.98
25000
398.82
400.13
399.96
399.81
399.56
399.34
399.17
399.02
399.01
30000
403.88
405.03
404.91
404.8
404.6
404.44
404.3
404.18
404.05
35000
407.56
408.57
408.47
408.38
408.21
408.06
407.94
407.84
407.71
注：
溪洛渡水电站天然尾水水位流量关系曲线根据坝区下水尺观测水位与同期溪洛渡水文站相应流量制作。
其位置为：
X=3127292.204，Y=35368291.661〔坐标系〕。
〔本表摘自?
金沙江溪洛渡水电站水库运用与电站运行调度规程?
〕
下游向家坝电站11月～翌年5月水库进入正常运行，正常蓄水位380.00m，汛期限制水位为370m。
溪洛渡下游水位受向家坝水库顶托，1月至5月5年一遇设计流量4480m3/s，相应水位382.28m。
本工程挡水建筑物、泄水建筑物按1000年一遇洪水设计，10000年一遇洪水校核；地下厂房及尾水建筑物按200年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核；消能防冲建筑物按100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。
相应频率的入库洪水流量见表4。
表4不同频率的入库洪水流量
洪水频率
（P）
万年一遇（0.01%）
（白鹤滩调蓄）
万年一遇
（0.01%）
五千年一遇（0.02%）
二千年一遇（0.05%）
千年一遇
（0.1%）
五百年一遇（0.2%）
二百年一遇（0.5%）
洪水流量
（m3/s）
50900
52300
49800
46400
43700
41100
37600
洪水频率
（P）
百年一遇（1%）
五十年一遇（2%）
二十年一遇（5%）
十年一遇
（10%）
五年一遇
（20%）
二年一遇
（50%）
洪水流量
（m3/s）
34800
32000
28100
25100
21800
16900
3.地质条件
金沙江在豆溪沟口呈90°拐弯，以N50°E转为S50~60°E流经坝区。
溪洛渡坝址位于豆沙溪沟与溪洛渡沟之间的峡谷河段，两岸山体浑厚，谷坡陡峻。
坝区河道狭窄顺直，枯水期水位370.0m，江面宽70~110m，正常蓄水位600.0m时相应谷宽500~530m。
两岸420m高程以下为缓坡，坡度25~30°，外表零星分布少量崩坡积物；两岸420m高程以上临江坡高430~300m，左岸岸坡40~70°，右岸岸坡55~75°，绝大局部基岩裸露，河谷断面呈较对称的窄“U〞形。
坝区除上游豆溪沙沟、下游溪洛渡沟切割外，之间长约4km的峡谷地形完整，无沟谷切割。
两岸谷肩680.0~860.0m高程以上为第四纪堆积缓坡台地，地形宽阔平缓，缓倾下游。
坝址上游左岸沿江有多级较宽缓台地，地形较开阔，低高程台地后期受坝体蓄水影响；右岸有马家河坝台地，高程较高，根本不受坝体蓄水影响。
下游左岸中心场一带地形开阔平缓，右岸的溪洛渡沟至塘房坪、二坪、三坪为大片的缓坡地形。
坝区河床基岩及两岸谷坡主要由二叠系上统峨眉山玄武岩〔P2β〕组成，二叠系下统茅口组石灰岩仅出露于峡谷进口段河床谷底，向下游倾伏于玄武岩之下，两岸谷肩残留约2~15m的二叠系上统宣威组砂页岩〔P2x〕，在玄武岩底部有一层泥页岩沉积层〔P2βn〕。
峨眉山玄武岩为间歇性多期喷溢的火山岩流，坝区总厚度490~520m，分14个岩流层，岩流层一般厚25~40m，其中P2β6和P2β12厚度较大，平均厚72m和82m。
P2β10和P2β11厚度最小，平均厚13m和14m，同一岩流层相对稳定，起伏差一般小于5m。
岩流层下部由玄武质熔岩〔简称玄武岩〕组成，代表岩性主要为：
斑状玄武岩〔1、6层〕、致密玄武岩〔2、5、9~14层〕、含斑玄武岩〔3、4、7、8层〕等；上部为玄武质角砾〔集块〕熔岩及凝灰质角砾熔岩，个别岩流层顶局部布极少量的火山角砾岩和玄武质凝灰岩，上下岩性渐变过渡。
统计说明：
14个岩流层中各类玄武质熔岩累计厚度约400m，占岩流层总厚度的80%；角砾〔集块〕熔岩、火山角砾岩等，累计近100m，占总厚度的20%左右。
枢纽主要建筑物均位于坚硬的玄武岩P2β3~P2β12中，岩体致密、坚硬完整，构造变形微弱，主要构造面为玄武岩中的层间错动带〔C〕、层错动带〔Lc〕和节理裂隙。
坝址处的河床覆盖层厚约10~22m，覆盖层的物质组成和构造特征大致一样，由下至上可分为三层〔含砂块碎石层、砂卵石夹孤块石、块碎石夹漂卵石〕。
坝区地震根本裂度为VII~VIII度。
4.施工原那么
由招标文件可知，我方负责修建本工程的施工期水流控制工程，保证新增取水泵站土建工程在干地施工。
本工程位于溪洛渡电站下游右岸，施工水位受向家坝水库顶托影响。
下游向家坝电站11月～翌年5月水库进入正常运行，正常蓄水位380.00m，汛期限制水位为370m。
因此，决定采取黏土心墙土石围堰方式进展水流控制，土石围堰布置于右岸边坡上，沿取水管线部位布置，围堰总长约155m，堰顶高程381.50m，堰高约为4-8m,堰顶高程可根据实际水位临时调整。
围堰在2017年3月1日开场填筑，在2017年3月20日可形成。
待取水管道与竖井、平洞部位施工完毕后撤除，撤除时间初定在5月底完成。
土石围堰堰顶宽3.5m，迎水侧坡比为1∶1.5，背水侧堰坡坡比为1∶1.25。
围堰迎水面、挡水侧堰脚河床抗冲保护均改为大块石护坡，堰体采用梯形黏土芯墙防渗，黏土芯墙底宽3m顶部宽1m，所需粘土方量约为1500m3。
5.编制依据
1、金沙江溪洛渡水电站下游新增取水泵站建安工程招标文件、招标答疑纪要及现场实地踏勘情况。
2、执行、、省、三峡集团公司现行的施工、质量检测及验收规。
3、我公司工程技术管理及机械设备装备情况。
4、、有关平安生产、文明施工有关规程规定。
5、我公司质量手册、程序文件以及各项管理制度。
6、依据设计文件的要求，本招标工程工程的材料、设备、施工须到达现行中华人民国以及省、当地工程行业建立标准、规的要求。
6.进度方案
施工进度方案安排如下：
2017年3月1日～3月5日完成施工便道修建；
2017年3月6日～3月17日完成围堰填筑；
2017年3月18日～3月20日完成围堰基坑排水；
2017年3月21日～3月24日围堰保护施工；
2017年5月20日～5月31日完成围堰撤除。
7.施工道路及通道
施工区场道路由设计图纸可知，在金沙江永久大桥右岸下部2#公路处修筑至新增泵站道路，另填筑临时道路延设计公路至右岸江边保证临时围堰填筑施工，临时便道宽4.5m，在右岸临江河滩处开挖出较平整场地供车辆会车和掉头。
8.围堰填筑材料要求
土石围堰填筑需要填筑土石料约1.7万m3。
由招标文件可知，2#公路至取水泵站处道路开挖的土石方量共有3.8万m3，根本上能满足土石围堰填筑的方量要求，细石料可采取在砂石料场运输至现场进展填筑，大块石也可采用道路边坡开挖的石料，不够的局部可在塘房坪渣场或赖子沟渣场选取较好石料运输至现场填筑。
〔1〕土石渣料
①石渣料要求石质坚硬，不易破碎或水解。
②大于80cm粒径的大块石予以剔除，且最大粒径不应大于铺筑层厚的三分之二，直径小于0.1mm的颗粒含量不超过8%。
③土料可选用边坡的开挖料或由监理工程师指定料场取料，其最大粒径不超过300mm，小于5mm的含量控制在20％左右，小于0.1mm的颗粒含量不超过5%，同时满足反滤要求。
砂砾石的相对密度不应低于0.75。
〔2〕块石
①块石要求石质坚硬，不易破碎或水解；
②块石形状应近于方正，不允许使用薄片、条状、尖角等形状块石。
〔3〕细石料
风化砂的相对密度不应低于0.70。
〔4〕石料填充
①坚硬、致密且耐久的卵石或片石。
②石头粒径不超过250mm且至少有重量上占85％的石头尺寸等于或大于100mm。
〔5〕回填施工
填筑施工参数可参照如下规定：
堆石填筑按分层填筑、分层碾压的方法进展施工，铺筑厚度600～800mm，充分洒水，采用碾重20t的振动碾碾压6遍〔静碾1遍+动碾5遍〕。
碾压后堆石体干容重不小于22.5kN/m3，孔隙率不大于25％。
9.主要施工工程
土石围堰填筑主要施工工程如下：
〔1〕围堰填筑。
围堰填筑主要是进展风化砂、土石料的填筑。
〔2〕黏土心墙铺设。
在填筑至水位线以上后在围堰侧部位进展黏土心墙施工；围堰构造型式为黏土心墙土石围堰，黏土心墙两侧采用细石料铺设。
〔3〕围堰防冲保护。
承当施工的围堰防冲保护主要有在临江面采用大块石防护、石料填充。
10.碾压填筑工艺
土石围堰标准断面构造型式见附图，碾压填筑工艺流程见图2。
〔1〕根底准备
根底清理包括：
填筑道路的整修，回填周边部位与江底大石头的清理等。
〔2〕铺料
已运至堰面的超径石可进展临江面防冲填筑。
在堰体填筑期间，受污染的材料或含泥量超标的物料全部予以去除。
〔3〕洒水、碾压
洒水均匀，与黏土心墙相邻的碾压设备和方法不破坏黏土心墙。
堰体周边料与黏土心墙的碾压采用反铲反复碾压，堰体顶部采用20t震动碾来碾压。
①堆石料填筑
堆石料铺料和碾压过程中加水湿润，水压不小于0.1Mpa。
振动碾行驶方向平行于围堰轴线，靠岸边碾压不到的地方，顺坡向行驶，适当增加碾压遍数。
岸边地形突变而振动碾碾压不到的局部地带，采用薄层铺筑石渣和小型振动碾碾压。
分段碾压时，相邻两段交接带碾迹彼此搭接，顺碾压方向，搭接长度不小于0.5m，垂直碾压方向的搭接宽度为1m～1.5m。
当分块填筑时，对块间接坡处的虚坡带按照1：
3坡比搭接，或采取台阶式接坡方式，或采取将接坡处未压实的虚坡石料挖除的措施。
堰体堆石采取大面积铺筑，以减少接缝。
石渣的卸料高度不能过大，以防别离，铺料时制止将较粗颗粒集中于一处，做到粗细搭配，靠近岸边地带铺填细料，以防架空现象。
②砂砾石过渡料及细石料填筑
黏土心墙两侧填筑料对称均衡填筑上升，确保两侧填料高差小于1m，细石料的有效宽度满足设计要求。
在运输和铺筑过程中，应防止杂物或不同规格的料物混入，严格控制铺筑厚度，确保层次清楚，互不混杂。
11.围堰填筑施工方法
〔1〕土石料填筑
土石料填筑采挖机采料填筑，均衡上升，施工过程中，为保持填料铺筑、填筑与碾压等工序施工的连续性，沿上游段按流水法施工。
各层填筑时首先进展测量放样，明确标志出各种填料的填筑边线，采用进占法进料，20t自卸汽车运输，挖机按要求的铺料厚度摊铺。
铺筑至水面高程以上后，根据填料的天然含水量情况，调整洒水量，采用20t的振动碾进退错距法碾压，振动碾平行轴线方向碾压，行进速度3～4km/h，碾压轨迹搭接宽度不小于50cm，碾压6遍，每填筑段按要求取样合格前方可填筑上升，对于堰体与岸坡结合部位，无法使用大型设备进展碾压时，采用挖机的挖斗夯实。
堆石料填筑上升至水面高程以上后及时用反铲配合人工进展坡面清理，为护坡施工提供施工部位。
〔2〕黏土心墙填筑
黏土心墙采用挖掘机摊铺碾压，在围堰水下填筑完成后，黏土心墙由上游往下游延伸，施工过程中，为保持填料铺筑、填筑与碾压等工序施工的连续性，上游沿测量放样线路向下游施工，贴围堰坡施工。
各层填筑时首先进展测量放样，明确标志出各种填料的填筑边线，采用端进法进料，20t自卸汽车运输，反铲配合装载机按要求的铺料厚度摊铺。
铺筑、碾压要求同土石料填筑。
细石料上升受黏土心墙施工制约，过渡料上升，应确保各自有效宽度，黏土心墙上游或下游侧按设计边线和坡度施工，使黏土心墙呈“阶梯〞状型上升。
〔3〕防冲保护施工
土石围堰的防冲保护施工包括大块石护底、护坡。
大块石护脚的施工工序：
大块石就位→反铲选填→自卸汽车运至施工区卸料→反铲卸填大块石→测量验收。
护底施工安排在土石围堰填筑期间进展，料源利用开挖料，采用反铲选装合格粒径的片石料，20t自卸汽车经11#路运至施工部位，用反铲装填。
大块石垫下面的基面应要求整平。
〔4〕围堰基坑排水
围堰基坑排水包括围堰施工期基坑一次性排水及围堰形成后经常性排水，围堰形成后的经常性排水又包括围堰侧基坑一次性排水和经常性排水。
1〕围堰基坑一次性排水
堰体水下填筑形成后，开场排除基坑集水。
排水量主要为基坑积水、渗透水、雨水及施工弃水。
基坑高程的关系，决定配备三台200m³/h、110kw的抽水泵〔备用一台〕排除基坑集水。
2〕基坑经常性排水
基坑排水包括根底渗水、围堰渗水、天然降水及施工废水。
根据围堰渗水特性、各施工工作面弃水估算，初步定在围堰侧开槽形成集水坑引流至围堰下游侧设定排水装置进展排水，排水装置采用一次性排水所配备三台200m³/h、110kw的抽水泵〔备用一台〕经常性排除基坑集水。
12.施工围堰的维护与保护
土石围堰维护要求：
〔1〕施工期，需确保围堰稳定、构造完好，并对已经发生和可能发生的损坏进展修复和预防。
〔2〕在施工期，对小于设计洪水的流量，确保基坑的正常施工。
〔3〕在基坑开挖施工中，对排水设施需做好防护工作，做到排水正常。
〔4〕派专人定期对围堰进展巡视检查，对发现异常情况，及时报告，并采取补救措施。
〔5〕围堰上未经同意，不修建与围堰无关的建筑物，布设管线等。
〔6〕加强对便道的日常养护、做到路面平整、无坑槽、无积水。
13.围堰撤除
临时围堰待取水管道、平洞等水下部位施工完毕后撤除，撤除时间初定在5月底完成，围堰撤除需配置2台挖机进展开挖，采用水上开挖，从围堰尾端开场，边退边挖，开挖渣石利用自卸汽车运至塘房坪渣场。
14.资源配置方案
主要施工设备及材料配置方案、主要劳动力方案分别见表5、表6
表5投入人员方案表
工种
管理人员
开挖工
普工
起重工
人数
5
15
10
1
表6投入施工设备表
种类〔名称〕
数量
型号
振动碾
1
20T
自
升级会员 