大坝工程截流及围堰施工方案.docx
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大坝工程截流及围堰施工方案
目录
1概述2
1.1水文资料分析2
1.2工程地形地质条件2
1.3主要交通2
1.4工期要求3
1.5主要依据及引用标准3
1.6截流及围堰施工主要项目4
1.7右岸导流建筑物施工安排4
1.8截流及围堰施工重点与对策4
2围堰及截流设计5
2.1围堰设计5
2.2截流设计6
3物料规划7
3.1填筑料种类、数量及技术要求7
3.2料源勘查、料源平衡及备料规划8
3.3备料安排8
3.4取料规划8
4施工程序及进度计划9
4.1施工程序9
4.2施工进度计划9
5截流施工方案9
5.1非龙口段预进占9
5.2龙口段截流9
6围堰堰体填筑施工10
6.1填筑程序10
6.2填筑方法10
6.3土工膜施工程序11
7设备及资源配置11
7.1主要设备配置11
7.2主要劳动力配置12
7.3截流施工组织12
8施工期水情观测13
9基坑排水14
9.1初期排水14
9.2施工经常性排水14
10施工期防洪与渡汛15
11质量保证措施15
12安全、环保及文明施工措施16
东升水电站大坝工程
左岸截流及围堰施工方案
1概述
1.1水文资料分析
该工程库容为：
5824×104m3，为中型水库；设计洪水位为156.00m，相应库容为3988×104m3；正常蓄水位为156.00m。
工程等级为Ⅲ级，主要建筑物挡水坝、溢洪道、引水隧洞及坝后式水电站进口为3级，按50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。
溢流坝消能防冲按30年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。
混合式电站级别为4级，按50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，按30年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。
表1-1坝址水位-流量关系
水位
133.58
134.00
135.75
140.18
143.48
149.72
150.91
155.98
159.34
流量
0
10
200
2060
4000
15000
17500
30000
40000
1.2工程地形地质条件
（1）左岸：
地势平缓，地形自然坡度为：
10～30度，高程141m～149m，宽度10m～95m，滩面倾向河床。
覆盖层3.4～6.6m，岩性主要由冲洪积含砂低液限粘土、粉土质细砂、卵石混合土、混合土卵石组成，下伏燕山期花岗岩。
全风化带厚约4m，强风化层厚约3.8m。
强风化岩体不能满足坝肩稳定性要求，左坝肩必须伸进弱风化岩体内，才能满足稳定性要求。
（2）河床：
岩面平整，局部有人工堆积卵石层，厚度不详；整个河床以卵石混合土及粉质细沙为主，抗冲击能力较强；根据河床纵剖面地形图，迎水面坝踵处岩面高程约为134.65m，背水面坝趾处岩面高程约为134.44m。
（3）右岸：
右岸地形较陡，河漫滩不发育，山顶高程320m，坡度45°～80°，山体主要由燕山期花岗岩组成，覆盖层5～7m，弱风化带厚3～4.7m，强风化层厚约2～4.4m强风化岩体不能满足坝肩稳定性要求，左坝肩必须伸进弱风化岩体内，才能满足稳定性要求.无其他不良地质条件。
1.3主要交通
（1）交通情况：
施工区对外交通条件较好，从东宁县到厂址附近有砼路面的等级公路，经通沟村砂石路（新进场路）可到坝址。
公路路宽6m左右，沿线桥梁能满足施工运输要求，进场路砂石路需局部维修。
根据施工工作面布置及施工进度，主要施工便道有6条：
进场路：
通沟村至施工区，宽6m，长度3.58km；
L1施工道路：
左岸坝上路至生活区，长度约为1.2km；
L2施工道路：
现有左岸施工道路至大坝坝基的延伸段，作为左岸坝段7#~11#高差范围内开挖出渣的主要道路，长度约为0.6km。
L3左岸和右岸连接段公路：
作为右岸建筑物施工运输用，长约0.8km。
L4施工道路：
由L3连接，通道设置在13#坝段，继续至进水口的公路开挖一条施工便道至进水口开挖平台。
（2）施工电源：
最近的380V高压线路距工作面0.5km，电源充足，质量可靠。
（3）主要建筑材料：
填筑料和防渗料均在坝址附近。
1.4工期要求
开工日期：
2013年06月26日，计划完工日期：
2013年7月5日。
1.5主要依据及引用标准
1.5.1主要依据
（1）东升水电站大坝工程合同文件、设计图纸、技术要求。
（2）东升水电站大坝计划工期和现场研究会议纪要。
（3）东升水电站大坝工程招标文件水文气象。
（4）东升水电站大坝工程招标文件工程地质参考资料。
1.5.2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）《土工合成材料应用技术规范》GB50290-1998；
（7）《水电站基本建设工程验收规程》DL/T5123-2000；
（8）《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003；
1.6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防渗心墙施工；
（8）右岸13#坝段改道；
（9）左岸2#坝段改道。
1.7右岸导流建筑物施工安排
右岸溢流坝施工完成，在6月26日具备过流条件，6月25日开始拆除右岸围堰，6月28日溢流堰开始分流。
1.8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15m，左岸放坡后河床堰基宽度约150m左右，按照设计图纸开挖上游围堰边坡，开挖约4m深，根据需要对围堰轴线进行调整。
由于紧靠围堰上游的左岸有冲沟，围堰布置在尽量避开支沟。
同时需对支沟进行改道处理，下游围堰按照设计要求施工，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、右岸连接的交通道路畅通，部分渣料可以拆除右岸围堰，填筑到左岸围堰。
（3）围堰填筑、防渗料料源难找,备料场地有限。
目前能够利用的填筑料源只有大坝右岸围堰拆除料可用，但是运输困难。
（4）围堰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处理，主要手段就是粘土铺盖，铺盖长度视渗漏情况而定。
（5）截流施工需充分考虑溢流坝导流能力，截流龙口选择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主体施工。
同时做好洪水的应对准备。
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5年一遇设计洪水，相应洪峰流量为1320m³/s。
上游围堰设计高程为148.57m，考虑一定的安全超高洪水的影响，上游围堰堰顶高程149.0m；下游围堰设计高程为139.66m，实际施工堰顶高程140.0m。
因本地区粘土缺乏，我部研究决定上下游围堰均采用粘土心墙配合土工膜的防渗方式，土工膜采用2布一模即可，布置详细见图。
土工膜施工时根据坡比尽量铺设平整，坡度向背水面。
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重力坝的占压，同时减少对左岸渗流影响。
将原设计围堰轴线位置往上游平移15m。
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140.0m，围堰堰顶轴线长度150m，堰址处河床高程134.5左右。
（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。
考虑利用现场开挖料，围堰填筑料分为3区，包括石渣料、粘土和块石。
高程144m以下两侧为石渣料，靠上游侧为块石防护，中间防渗平台为粘土。
高程138m以上土工膜两侧为砂土,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0.5m厚块石防护。
（3）防渗型式
围堰基础138以下采用沿轴线控制性粘土防渗，堰体138以上采用土工膜防渗。
土工膜靠两侧边设伸缩。
土工膜埋入粘土下50cm，上部坡度1:
1左右，设伸缩节。
2.1.3下游围堰设计
（1）围堰轴线选择
为减少围堰对大坝渗水的影响，将设计下游围堰位置适当调整，将围堰左岸控制点往下游移约10m。
围堰轴线与大坝轴线成30度角，位于大坝下游与泄洪出口之间。
围堰顶高程140.0m，围堰堰顶轴线长度50m，堰址处河床高程134.5m。
（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：
1.5，下游侧坡比1：
1.75。
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0.5m厚块石防护。
（3）防渗型式
围堰采用沿轴线控制性粘土心墙的型式配合土工膜。
心墙高程136m，采用底宽3m，两侧坡比1∶0.2的粘土心墙，136以上采用土工膜防渗。
2.2截流设计
2.2.1截流时间及标准选择
综合考虑绥芬河河水文、气象资料及合同要求，截流时段初步拟定在2013年6月26日进行，截流流量采用5年一遇月平均流量，根据以往经验相应流量为150m3/s。
平均水深约2~3m，流速2m/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，龙口单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，给后续施工增加难度，将戗堤轴线布置在距围堰轴线下游5m处，戗堤轴线与上游围堰轴线平行。
戗堤顶高程147.0m，戗堤顶宽12.0m，戗堤顶长150.0m。
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3m处，截流戗堤顶高程147.0m，宽度为12m。
截流最终落差12m。
龙口不同宽度的水力特性如表2-1所示。
计算龙口不同宽度的泄水曲线
假设龙口的口门宽度，取不同水位计算出龙口的下泄流量，并绘制上游水位～龙口流量关系曲线；
Q龙=mB（2g）1/2H02/3
Q龙——龙口泄流量m3/s
B——龙口平均过水宽度m
m——流量系数，取0.32
H0——龙口上游水头m
表2-1龙口不同宽度水力学计算成果表
龙口宽度B
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
龙口流量Q
27.6
27.8
27.6
27.2
26.5
25.5
24.2
22.7
20.8
18.7
16.3
13.6
10.6
7.37
3.83
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0.45万m3（考虑流失损失20%）。
抛投料为石料，块石粒径为0.1m～0.6m。
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、块径计算。
根据抛石块径计算公式：
d=1/2g×（rs～r）/r×（v/K）2
d－石块粒径;
g－重力加速度，9.8m/s2;
rs,r－分别为块石容重和水容重,2.6t/m3,1t/m3;
v－计算流速，3.5m
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