上电站大坝工程截流及围堰施工方案Word文档格式.docx
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14施工期防洪与渡汛25
附图：
1、上电站大坝上下游围堰平面布置图
2、上下游围堰剖面图
3、上电站大坝截流施工平面布置图
4、上电站大坝围堰填筑施工平面布置图
5、上游围堰加高备料规划布置图
额勒赛下游水电站上电站大坝工程截流及围堰施工方案
1概述
1.1工程概况
额勒赛下游水电站位于柬埔寨王国西部戈公省，首都金边以西约180公里（公路里程约290公里），戈公市以北约20公里（公路里程约58公里）的额勒赛河上，电站由相距约8km的上、下电站两个梯级组成，即额勒赛下游电站上电站和额勒赛下游电站下电站。
上电站坝址位于Atay河与额勒赛河交叉口下游7公里处，采用混合式开发，正常蓄水位为263m，最大坝高约为124m，总库容约为4.018亿m3，电站装机容量为2×
103MW。
本工程采用全年围堰挡水，导流洞、泄洪洞联合泄流，基坑全年施工的导流方式。
以导流洞下闸时间为结点分为初期导流和后期导流两个时段。
初期导流时段自2010年12月26日至2013年1月1日。
由上、下游围堰挡水，导流洞、泄洪洞泄流。
本期主要完成上下游围堰的施工及闭气、基坑排水、大坝基础开挖、坝基处理、大坝、溢洪道、引水隧洞等主体工程施工。
后期导流时段自2013年1月1日至2013年4月20日，洪水由坝体和导流隧洞闸门挡水，泄洪放空洞泄流。
本期主要完成导流隧洞封堵施工。
在导流隧洞封堵完成后，施工导流全部结束。
根据合同文件,上电站大坝采用全年围堰度汛方案。
施工导流标准为全年10年一遇设计洪水，相应洪峰流量为1730m³
/s。
上游围堰挡水位为188.2m，考虑一定的安全超高及左岸支沟洪水的影响，上游围堰堰顶高程190.0m；
下游围堰挡水水位为160.4m，堰顶高程162.0m。
主要控制性工期目标为：
2010年12月26日围堰截流；
2011年5月20日前上、下游上下游围堰完成。
1.2主要依据及引用标准
1.2.1主要依据
（1）柬埔寨额勒赛下游水电站上电站大坝工程合同文件（合同编号：
002H.D.50.01.04.01A-0001）。
（2）额勒赛水电站上电站大坝截流方案和A1包赶工措施讨论会会议纪要（2010年11月7日）。
（3）上电站大坝工程招标文件附件一水文气象。
（4）上电站大坝工程招标文件附件二工程地质参考资料。
1.2.1引用标准
（1）《防洪标准》GB50201—94；
（2）《水电工程施工组织设计规范》DL/T5397-2007；
（3）《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180-2003；
（4）《水利水电工程围堰设计导则》DL/T5087-1999；
（5）《水电水利工程施工导流设计导则》DL/T5114-2000；
（6）《水工混凝土施工规范》DL/T5114-2001；
（7）《碾压式土石坝设计规范》DL/T5395-2007；
（8）《水电水利工程混凝土防渗墙施工技术规范》DL/T5199—2004；
（9）《土工合成材料应用技术规范》GB50290-1998；
（10）《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》DL/T5200-2004；
（11）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148—2001；
（12）《水电站基本建设工程验收规程》DL/T5123-2000；
（13）《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003；
1.3水文、地质条件
1.3.1水文气象
工程区地处柬埔寨西南部，属热带季风气候，降水充沛，干、湿季节分明，旱季从11月至4月，雨季从5月到10月，大约80%的降雨量发生在雨季。
额勒赛河发源于柬埔寨王国西部山区豆蔻山脉南坡，地处热带季风气候区，暴雨主要出现在5～10月，洪水由暴雨形成，洪水特性与暴雨特性一致。
电站坝址以上流域植被良好，河道坡度较缓，产、汇流时间较长，洪水涨落缓慢，洪水历时一般3～5天。
额勒赛水电站所在额勒赛河流域无实测径流资料，由于流域径流主要由降雨形成，因而径流年内变化与降雨的年内变化基本一致。
雨季5～10月来水量约占全年来水量的93.9％，11月以后，降水量也随之减少，流域内进入枯水期，枯水期来水量约占全年来水量的6.1％，年内分配很不均匀。
额勒赛上游水电站坝址设计年径流成果见表1-1。
表1-1额勒赛水电站设计年径流成果表
坝址
均值
（m³
/s）
Cv
Cs/Cv
各频率设计值（m³
/s）
P=10%
P=50%
P=90%
上电站坝址
75.8
0.15
2.0
90.7
75.2
61.6
额勒赛水电站天然状态下设计洪水成果见表1-2。
表1-2额勒赛水电站设计洪水成果
电站
面积
（km2）
各频率设计洪峰流量（m³
P=0.01%
P=0.1%
P=0.2%
P=0.5%
P=1%
P=2%
P=5%
1481
10100
7750
7020
6050
5300
3930
2630
左岸支沟各频率洪水流量见表1-3。
表1-3上电站左岸支沟设计洪水成果
各频率设计洪峰流量（m3/s）
1%
2%
3.30%
5%
10%
20%
370
325
295
270
220
175
上电站坝址水位流量关系设计成果见表1-4
表1-4上电站坝址水位流量关系成果
水位（m）
152.2
153
154
155
156
157
158
159
160
161
流量（m3/s）
6.15
54.4
311
527
800
1140
1550
2020
162
163
164
165
166
167
168
169
170
2570
3210
4790
5710
6750
7900
9150
10540
截流期间各期日最大降雨量：
12月份162.7mm，1月份89.9mm，2月份114.2mm，3月份115.2mm。
1.3.2地形地质
上电站上坝址区地形相对完整。
河谷谷底高程140～160m，两岸山顶高程400～430m，相对高差大于240m，属低山峡谷型地貌。
发育有两级夷平面，高程分别为260～300m及400～430m，该段地形平缓，多为缓坡地形。
河谷谷底平缓，160～175m高程形成一宽约20～50m缓坡。
坝址区两岸地形基本对称，地形坡度10～60°
，平均地形坡度约30°
。
280m高程以下，左岸发育有三级5～15m基岩陡坎，右岸仅发育一级10～20m陡坎。
雨季时河谷宽约40～50m，属“V”河谷，B河在坝址区左岸上游汇入额勒赛河，左岸下游发育一冲沟；
右岸冲沟不甚发育。
正常蓄水位260m高程时谷宽446m左右。
面板坝上游围堰河床及两岸均覆盖层分布，河床覆盖层一般厚5～15m，岸坡覆盖层厚约10～20m。
河床覆盖层主要由漂石混块石夹少量细砂组成。
类比相关工程资料，河床覆盖层的渗透系数约为100m/d，属强透水性，需做防渗处理。
上游围堰位置基岩为紫红色泥岩夹砂质泥岩、泥质砂岩，岩质软，基岩顶面高程一般为155～135m，上游围堰范围内断层不甚发育。
河床岩体弱风化下限垂直深度（自基岩顶面）一般为5～10m，相应高程一般为145～135m。
面板坝下游围堰河床及两岸均有覆盖层分布，河床覆盖层厚5～10m，两侧江边厚10～20m。
下游围堰位置基岩为紫红色泥岩夹砂质泥岩、泥质砂岩，岩质软，基岩顶面高程一般为154～135m，上游围堰范围内断层不甚发育。
堰基岩体主要为微透水～不透水岩体。
两岸边坡整体稳定，但局部结构面组合可能形成小规模的不稳定块体，对两岸边坡及其上部的不稳定岩块应予以清除或加固。
1.4截流及围堰施工主要项目
（1）料源勘查及备料；
（2）截流道路施工；
（3）岸坡段堰基清理；
（4）上游围堰戗堤截流及防渗平台填筑；
（5）下游围堰填筑；
（6）围堰防渗施工；
（7）上游围堰加高填筑及土工膜施工；
（8）跨导流洞出口临时桥施工；
（9）上游左岸冲沟改道。
1.5右岸导流建筑物施工安排
右岸导流洞施工在12月24日具备过流条件，12月25日前拆除导流洞进出口临时围堰，12月25日导流洞分流。
1.6截流及围堰施工重点与对策
（1）围堰受周边地形和结构建筑物限制，与大坝布置干扰大。
按照全年挡水围堰，上游围堰堰体高度约36m，两侧放坡后河床堰基宽度约130m，按照原招标轴线位置上游围堰下游边坡占压大坝趾板开挖部位，需对围堰轴线进行调整。
由于紧靠围堰上游的左岸有较大支沟，围堰布置在尽量避开支沟。
同时需对支沟进行改道处理，拟在围堰上游开挖20m宽导流明渠引流支沟水进导流洞，减少支沟水冲刷围堰上游边坡。
下游围堰按照原招标轴线位置，围堰上游边坡占压大坝排水棱体部位，拟在不影响导流洞出口的前提下，对下游围堰轴线进行适当调整，同时对围堰背坡适当放大坡比，以避免占压大坝基础。
同时利用枯水期水流较小缩小下游围堰上游坡断面，先施工大坝下游透水堆石体。
汛前完成围堰加高加宽。
（2）截流填筑道路布置困难。
目前左、右岸没有连接的交通道路，左岸是采用河中垫石方式将反铲过河，右岸沿河的7号公路在导流洞出口过流后也将中断。
为保证道路畅通，拟在导流洞分流前在导流洞出口架设1跨临时钢贝雷梁桥，连接右岸7#路截流主干道交通；
在截流预演期间临时填筑过河道路将车辆过到左岸，再将道路拆除，以保证左岸截流设备到位。
（3）围堰填筑料料源难找,备料场地有限。
目前能够利用的填筑料源只有大坝坝肩开挖料，地形高差大，运输困难。
而且目前清表的开挖料主要是土方，不适宜作为围堰堰体填筑料。
围堰附近场地狭窄，无合适的备料部位。
主要考虑在左右岸道路边对坝肩开挖可利用料进行截流备料，后期围堰填筑加高填筑料采用坝肩开挖料直接上堰。
对围堰加高不足的填筑料再采用部分溢洪道剥离料。
（4）围堰调整后地形地质条件存在变化，防渗施工存在不确定性。
需提前对围堰河床及岸坡进行清理，在防渗施工同时采用先导孔并结合设计地勘资料确定基岩面的位置，把握准确的防渗灌浆深度。
（5）截流施工需充分考虑导流洞施工进度，截流龙口选择需充分考虑河床地势和过流断面，保证进占后水位壅高不会影响导流洞施工。
同时做好枯期洪水的应对准备。
2围堰及截流设计
2.1围堰设计
2.1.1度汛标准和围堰堰顶高程
根据合同文件，本工程采用全年度汛围堰，施工导流标准为全年10年一遇设计洪水，相应洪峰流量为1730m³
2.1.2上游围堰设计
（1）围堰轴线选择
为避开上游围堰在采用全年度汛围堰后对大坝趾板占压，同时减少对左岸支沟流道占压影响。
将原招标设计围堰轴线位置往上游平移31m后再将左岸轴线控制点W2往下游移。
使围堰填筑边线避开对趾板占压和尽量减少支沟改道开挖量。
最终确定上游围堰轴线与大坝轴线成46.12度角，位于大坝上游与支沟之间。
围堰顶高程190.0m，围堰堰顶轴线长度179.25m，堰址处河床高程152～154m。
（2）围堰结构及填筑料分区
围堰采用心墙防渗型式土石围堰，堰顶宽10m。
上游边坡坡比1∶1.75，下游侧坡比1∶1.5。
迎水侧在高程175m设置2m宽马道，背水侧在高程170m设置2m宽马道。
考虑利用坝肩开挖料，围堰填筑料分为3区，包括石渣料、砂壤土和块石。
高程162m以下两侧为石渣料，靠上游侧为2m厚块石防护，中间防渗平台为砂壤土。
高程162m以上土工膜两侧为砂壤土,轴线两侧宽3m，坡比1∶0.2。
岸坡开挖砂壤土含粘土，较厚的砂壤土除保护土工膜外兼起防渗作用。
两侧堰体采用石渣填筑，上游侧采用1m厚块石防护。
（3）防渗型式
围堰基础采用沿轴线控制性灌浆防渗，堰体采用两布一膜的土工合成材料防渗。
控制性灌浆采取沿轴线布置双排灌浆孔，孔距1.5m，排距0.75m。
采取梅花型布孔，分2序灌浆，灌浆压力最大2.5MPa。
控制性防渗灌浆深入基岩顶板以下1m。
高程162m以上土工膜与基础灌浆顶部采用浇筑混凝土基座连接，岸坡部位开挖至基岩面,采用挖槽后浇混凝土基座连接。
基座混凝土宽度1.5m，厚度不小于80cm，标号C20。
土工膜靠两侧边坡设伸缩节。
2.1.3下游围堰设计
为减少围堰对大坝排水堆石体填筑部位占压，将投标文件下游围堰位置适当调整，将围堰左岸控制点往下游移约22m。
围堰轴线与大坝轴线成23.57度角，位于大坝下游与导流洞出口之间。
围堰顶高程162.0m，围堰堰顶轴线长度70.21m，堰址处河床高程152m。
上游边坡坡比1：
1.75，下游侧坡比1：
1.5。
两侧不设马道。
围堰填筑料分为3区，包括石渣料、粘土和块石。
心墙部位填筑粘土条带，两侧堰体填筑石渣料。
迎水侧采用1m厚块石防护。
围堰采用沿轴线控制性灌浆防渗接粘土心墙的型式，高程158m以下采用单排灌浆帷幕，深入基岩顶板以下1m。
灌浆孔孔距75cm，分2序灌浆，最大灌浆压力2.5Mp。
高程158m以上采用顶宽4m，两侧坡比1∶0.2的粘土心墙。
围堰设计具体布置及断面详见附图1、2。
2.2截流设计
2.2.1截流时间及标准选择
综合考虑额勒赛河水文、气象资料及合同要求，截流时段初步拟定在2010年12月26日进行，截流流量采用11月份10年一遇月平均流量，相应流量为34.1m3/s。
2.2.2截流方式及截流戗堤布置
本工程截流采用单戗立堵，龙口双向进占合龙的截流方式。
截流戗堤布置在上游围堰堰体内，为防止截流料被河水冲至围堰防渗区内，给后序施工增加难度，将戗堤轴线布置在距围堰轴线下游30m处，戗堤轴线与上游围堰轴线平行。
戗堤顶高程158.0m，戗堤顶宽15.0m，戗堤顶长45.0m。
戗堤按梯形断面设计，上下游边坡比均为1∶1.5。
2.2.3截流水力学计算
截流采用单戗立堵截流，截流戗堤轴线布置在上游围堰轴线下游30m处，截流戗堤顶高程158.0m，宽度为15m。
按照12月10年一遇流量34.1m3/s计算龙口水力学指标，截流最终落差3.08m。
龙口最大平均流速3.068m/s，最大单宽功率2.341t.m/s.m。
当龙口顶宽为28.6m～18.6m时，是截流最困难的阶段。
龙口不同宽度的水力特性如表2-1所示。
表2-1龙口不同宽度水力学计算成果表
龙口宽
项目
33.6
28.6
23.6
18.6
13.6
0.0
上游水位
154.09
154.86
155.73
156.26
156.62
156.78
导流洞分流量（m3）
8.94
20.38
29.4
34.1
龙口分流量（m3）
25.16
13.72
4.6
下游水位（m）
153.7
龙口底高程（m）
152.0
153.1
154.2
155.29
/
龙口平均流速（m/s）
2.236
2.999
3.068
2.715
2.089
截流落差（m）
0.39
1.16
2.03
2.56
2.91
3.08
2.2.4截流龙口段抛投材料
截流戗堤龙口部位的总抛投量为0.33万m3（考虑流失损失20%）。
抛投料为石料，块石粒径为0.1m～0.4m。
根据截流水力学计算成果，对戗堤龙口段分区采用抛投料的类别、块径、级配和数量见表2-2。
表2-2截流龙口进占分区及抛投材料表
进占分区
项目
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
龙口宽度（m）
33.6~28.6
28.6~23.6
23.6~18.6
18.6~13.6
13.6~0.0
0.39～1.16
1.16～2.03
2.03～2.56
2.56～2.91
2.91～3.08
2.336~2.999
2.999~3.065
3.065~2.715
2.715~2.089
2.089~0
抛投料料径（m）
0.111~0.354
0.199~0.37
0.163~0.37
0.106~0.29
0.106~0.188
抛投料用量（m3）
853
746
647
552
423
备注
抛投料中流失料按20%考虑。
针对截流时可能预见的水流过大，截流难度加大的情况，拟采用右岸河边大孤石备料直径0.4m以上块石约500m3，用于龙口困难段抛投。
3物料规划
3.1填筑料种类、数量及技术要求
3.1.1填筑料种类、数量
围堰填筑料主要由石渣、砂壤土、粘土和块石组成。
根据修改后围堰位置，上游围堰填筑总量约27.85万m3，下游围堰填筑总量1.49万m3。
主要填筑料数量见下表3-1。
表3-1上下游围堰填筑工程量表
单位
上游围堰
下游围堰
合计
石渣
万m³
21.31
1.01
22.32
砂壤土
5.24
粘土
0.36
块石
1.30
0.12
1.42
27.85
1.49
29.34
其中，上游围堰高程162m以下及截流戗堤填筑方量见下表3-2
表3-2上游围堰高程162m以下及截流戗堤填筑工程量表
单位
高程162m以下
截流戗堤
石渣
3.27
1.1
0.91
块石
0.24
0.05
合计
4.42
1.15
3.1.2填筑料技术要求
石渣料：
要求岩块不易破碎或水解，最大粒径为600mm，小于5mm的颗粒含量不超过20%，并具有低压缩性、高抗剪强度。
砂壤土：
坝基岸坡和溢洪道开挖的含碎石风化土料，上游围堰防渗灌浆平台以下砂壤土选择含粘土的风化土料。
紧靠土工膜两侧填细砂壤土垫层，人工筛选，最大粒径小于2mm，含泥量（小于0.075mm）不大于5％。
粘土：
选用坝肩开挖的粘壤土，渗透系数10-5～10-7cm/s。
块石：
粒径0.4～0.7m的块石，坚硬，不易破碎或水解。
3.2料源勘查、料源平衡及备料规划
3.2.1料源勘查
围堰填筑工程量见表3-1。
本标段围堰填筑料主要考虑利用坝基和溢洪道开挖料，现场勘察看，河滩部位孤石钻爆及沿河道路开挖存在部分石渣可以利用为堰体填筑料，坝肩清表揭露的风化土料及含粘土料可以利用为防渗部位填筑料。
3.2.2料源平衡
根据大坝基础开挖设计图，大坝基础开挖总量约66.3万m3。
其中，河床覆盖层5.1万m3，土方39.7万m3，石方21.6万m3。
大坝基础开挖比较围堰填筑量，土方按照50%利用率，有19.8万m3，按照上堰填筑砂壤土5.6万m3，料源完全能够满足围堰需要；
石方按照70%利用率，可利用天然方15万m3，按照自然方和压实方1∶1.18折算系数，可利用围堰填筑石渣17.7万m3，与需上堰石渣块石总量23.74万m3比较，还有6.04万m3缺口，主要考虑从溢洪道开挖剥离的石方中取用。
粘土料用量很少，下游围堰高程158m以上要取用较好的粘土料，不足时考虑从本标粘土料场2号高地土料场取用。
3.2.3备料规划
（1）截流备料
由于现场场地狭窄，两侧只有7号公路边及大坝河床及上游支沟部位有少量场地，难以进行大量备料。
因此拟对戗堤预进占和防渗平台填筑利用坝肩开挖料直接上堰。
备料主要为龙口段截流备料。
按照龙口段抛投方量3300m3，考虑1.5倍的取料及冲刷损失，需备料约5000m3，其中500m3块石，其余为石渣。
其中右岸在7号路边备料3500m3（含块石），左岸在支沟滩地备料1500m3。
备料料源主要取自坝基孤石解炮和左右岸边坡开挖石料。
备料堆高5m,方便一次性取料.
截流备料详见附图3。
（2）围堰备料
根据围堰施工计划，围堰填筑料利用坝基开挖料。
由于上游围堰加高填筑是在基础防渗施工后进行，同时考虑导流洞衬砌防红，实际加高开始约在2011年2月初，而大坝坝基开挖在此之前需连续进行，因此需对坝基开挖合格料进行临时备料。
备料部位拟选择在沿4#、7#路边靠河岸侧，主要是孤石解炮及坝肩开挖石渣堆放。
另外在上游左岸支沟出口滩地部位设置备料场。
拟备料15万m3，这部分备料在围堰填筑加高中使用，备料均为石渣，在2011年2月至3月回采，用于上游围堰填筑加高。
其余围堰加高需要的石渣和砂壤土料直接从基坑开挖料取用。
围堰备料规划详见附图5“。
3.3备料安排
截流备料计划在11月下旬开始至12月15日完成，选择较好的石渣和块石备料，保证截流施工顺利。
戗堤进占和围堰加高加宽施工时采用左右坝肩开挖料直接上堰填筑。
上游辅助防渗土料利用设计规划的上大坝土料场和坝肩开挖合格土料。
围堰备料随坝基开挖进行，在2011年2月1日上游围堰加高填筑前完成。
3.4取料规划
（1）截流取料
左岸截流备料场配备2台反铲，4～6辆20t自卸车.右岸备料场配备5台反铲，25辆20t自卸车。
（2）围堰取料
按照高峰月围堰加高强度21万m3考虑，除去直接上堰的基坑开挖料外，备料场取料需配备5台反铲，25台20t自卸车
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