可研报告第5章工程布置与建筑物重点.docx
《可研报告第5章工程布置与建筑物重点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可研报告第5章工程布置与建筑物重点.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
可研报告第5章工程布置与建筑物重点
5工程选址、工程总布置及主要建筑物
5.1工程等别和标准
5.1.1工程等别及主要建筑物的级别
某引水工程水库位于四川省汉源县境内大渡河左岸支流流沙河上游，是一座为某水
电站移民提供城市供水、灌溉及农村人畜用水等综合利用的中型水利枢纽工程。
水库坝址位于汉源县流沙河上游三交乡河坝村，距汉源县城约56km,交通便利。
坝址控制流域面积127.5km2。
水库正常蓄水位1605.00m,死水位1555.00m,正常蓄水位以下库容2161万m3，死库容238万m3,兴利库容1463万m3。
某引水工程水利工程由首部枢纽和灌溉引水渠道及渠系建筑物组成。
首部枢纽主要
建筑物有大坝、溢洪道和引水放空隧洞。
在引水放空隧洞末端接主干渠，向流沙河两岸灌区和汉源县新县城萝卜岗供水。
根据国家《防洪标准》（GB50201-94）及《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的有关规定和项目建议书审查意见，确定某引水工程工程属川等工程，挡水大坝按2级建筑物设计；溢洪道、引水放空隧洞按3级建筑物设计，三交坪蠕滑体属2级边坡。
根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）及《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）的规定和项目建议书审查意见，弓冰工程属W等小
（1）
型，引水渠道和渠系主要建筑物级别为4级，重点交叉建筑物按3级设计，次要建筑物级别为5级。
某引水工程水利工程枢纽及渠系主要建筑物级别一览表
表5-1-1
部位
建筑物
建筑物级别
备注
首部枢纽
挡水大坝
2
提高一级后
溢洪道
3
引水放空隧洞
3
某引水工程库区边坡三交坪蠕滑体
2
渠道
引水渠道及渠系主要建筑物
4
隧洞、渡槽、干渠
重点交叉建筑物
3
除改善坪以外的倒虹吸
次要建筑物
5
5.1.2洪水标准及特征水位
5.1.2.1洪水标准
本工程项目建议书阶段比选混凝土面板堆石坝和混凝土拱坝两种基本坝型，根据
《防洪标准》（GB50201-94）及《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定和项目建议书审查意见，土石坝的设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为
1000年一遇，混凝土坝的设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇，消能防冲设计洪水标准为30年一遇。
引水渠道及主要渠系建筑物设计洪水为20年一遇，校核洪水为50年一遇；渠道重点交叉建筑物设计洪水为30年一遇，校核洪水为50年一遇。
洪水标准见表5.1-2。
表5.1-2洪水标准
项目
面板堆石坝
混凝土坝
引水渠道及主
要渠系建筑物
渠道重点交叉建筑物
设计
50年一遇
50年一遇
20年一遇
30年一遇
校核
1000年一遇
500年一遇
50年一遇
50年一遇
5.1.2.2特征水位
经分析，拦河大坝特征水位如下:
（1）混凝土面板堆石坝
正常畜水位：
1605.00m；
死水位：
1555.00m；
设计洪水位：
1605.00m（P=2%）;
校核洪水位：
1606.27m（P=0.1%）
（2）混凝土拱坝
正常畜水位：
1605.00m；
死水位：
1555.00m；
设计洪水位：
1607.26m（P=2%）；
校核洪水位：
1608.11m（P=0.2%>
（3）混凝土重力坝
设计洪水位:
校核洪水位:
1555.00m；1607.32m（P=2%）;
1608.21m（P=0.2%）o
5.1.3设计依据
5.1.3.1项目建议书设计报告审查意见
2005年8月，中国水电顾问集团成都勘测设计研究院编制的《某水电站移民安置某引水工程水利工程项目建议书》（以下简称《项目建议书》）由水利部组织审查并通过，对工程布置及主要建筑物的审查主要意见如下：
（1）同意《项目建议书》拟定的工程等别、基本同意建筑物级别及洪水标准。
基本同意主要建筑物地震设防烈度为8度。
（2）基本同意《项目建议书》推荐的以某引水工程方案作为代表方案。
（3）基本同意选用混凝土面板堆石坝作为代表坝型。
下阶段对某引水工程坝址的混凝土坝型应比较坝身泄洪代替岸边溢洪道泄洪方案，并研究采用无闸门控制的可行性。
（4）基本同意某引水工程坝址混凝土面板坝坝型的工程布置型式，即河床布置混凝土面板堆石坝、右岸布置岸边溢洪道、左岸布置引水放空洞。
下阶段应结合坝型比较
优选工程布置。
基本同意主干渠、左干渠、右干渠的布置型式，下阶段应结合地质勘探、水力设计、灌区规划等优选渠系布置。
（5）基本同意某引水工程坝址混凝土面板坝右岸岸边溢洪道的布置方案，下阶段应论证利用导流洞作为泄洪建筑物的可能性。
（6）基本同意三交坪蠕滑体采用“反压削坡”的处理方案，下阶段应进一步优化、完善处理设计。
（7）基本同意建筑物基础防渗布置。
对于帷幕防渗的标准宜根据河床及两岸水文地质条件分段确定。
（8）基本同意隧洞引水方案及隧洞选线。
（9）基本同意渠道选线及穿越沟谷的方案。
5.1.3.2主要技术规程规范
（1）《水电工程初步设计报告编制规程》DL5020-93
（2）《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》SL252-2000
（3）《防洪标准》GB50201-94
（4）《混凝土面板堆石坝设计规范》SL/228-98
（5）《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001
（6）《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97
（7）《溢洪道设计规范》DL/T5166-2002
（8）《水工隧洞设计规范》DL/T5195-2004
（9）《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96
（10）《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997
（11）《混凝土拱坝设计规范》SL282-2003
（12）《混凝土重力坝设计规范》DL5108-1999
（13）《水利水电工程设计工程量计算规定》DL/T5088-1999等
5.2基本资料
5.2.1水文及气象
（1）水文
坝址以上流域面积127.5km2
坝址多年平均年径流量8956万m3
（2）气象
气温（汉源气象站）：
年平均气温178C
极端最高气温40.9C
极端最低气温-3.3C
降雨：
多年平均降水量748.4mm
多年平均蒸发量1395.6mm
风向、风速：
本区6〜8月为西北风，其余月份为东南风，年平均风速0.9m/s，最
大风速15.3m/s。
522洪水
各种重现期洪峰流量见表5.2-1。
某引水工程工程各频率的年最大洪峰流量表
表5-2-1
频率
p=0.1%
P=0.2%
p=0.5%
P=1%
P=2%
P=3.33%
P=5%
P=10%
P=20%
P=50%
流量
（m3/s）
601
537
454
393
334
291
259
204
151
84.3
4
18.2X104t
2kg/m3
5.2.3泥沙
多年平均输沙量
多年平均含沙量
5.2.4地震烈度
根据四川省地震局工程地震研究所2002年10月提供的《某引水工程供水水库工程场地地震安全性评价报告》，“某引水工程供水水库的地震基本烈度为毗度”。
地震危险性概率分析表明，50年超越概率10%的基岩水平峰值加速度为201cm/S,动反应谱特征周期为0.40s
根据《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）的规定，土石坝的抗震设防类别为乙类，其他建筑物的抗震设防类别为丙类。
首部枢纽建筑物均按毗度设防。
5.2.5工程地质参数
坝区覆盖层及基岩的地质指标详见表5-2-2、表5-2-3、5-2-4。
表5-2-2某引水工程上坝址室内岩石物理力学性试验成果表
岩性及
成因代号
干密度
比重
普通
吸水率
饱和吸水率
抗压强度
抗拉强度
弹性模
量
泊
松
比
纵波速
度
软化系
数
备注
干
湿
干
湿
（g/cm3）
（%）
（%）
（Mpa）
（Mpa）
（Mpa）
（Mpa）
（Gpa）
（m/s）
薄层
灰岩
S212
最
大
2.81
2.82
0.95
1.13
278
240
14.7
11.9
59.2
6180
0.83
弱风化
孔（YZK2:
18.23~21.6m）
最
小
2.70
2.79
0.19
0.29
71.3
51.4
5.65
3.78
52.5
5520
均
值
2.76
2.81
0.58
0.71
165.3
136.9
9.31
7.35
56.2
0.18
5777
厚层
白云
岩S211
最
大
2.82
2.84
0.67
0.89
231
201
14.3
12.9
55.5
0.20
6560
0.75
弱风化〜新鲜
孔（YZK2:
75.1~77.5m）
孔（YZK4:
11.55~19.9m）
最
小
2.75
2.79
0.26
0.39
139
69.8
9.60
6.45
39.0
0.18
4550
均
值
2.79
2.82
0.44
0.60
181
136.5
11.95
9.68
46.7
0.19
5473
厚层白云岩S213
最
大
2.84
2.86
0.27
0.40
251
216
13.9
9.02
60.1
0.22
6500
0.79
弱卸荷、弱风
化（硐PD2:
0+47~52m）（硐
PD4:
0+50m;
硐PD5:
0+56m）
孔（YZK3:
73.9~76.3m）
最
小
2.81
2.84
0.08
0.18
101
74.9
7.02
4.49
36.5
0.18
4950
均
值
2.83
2.85
0.18
0.23
193
138
10.42
7.22
46.9
0.21
5900
表5-2-3上坝址区现场岩体、结构面强度试验成果汇总表
试样
编号
试验点位置
岩级
试点地质特征
最大法向
应力
抗剪断强度
抗剪强度
f'
/
c
f
c
Mpa
Mpa
Mpa
t2
YPD2#平洞
0+38~0+46m
山-2
S,L3浅灰色细晶白云岩
5.08
1.41
1.74
1.18
1.03
t2
YPD2#平洞
0+47~0+52m
山-2
层间错动带
3.76
0.51
0.04
0.44
0
t5
YPD5#平洞
0+39~0+44m
山-2
S,L3浅灰色细晶白云岩
4.97
1.33
1.11
1.04
0.69
t5
YPD5#平洞
0+49~0+54m
山-2
结构面
3.96
1
0.4
0.99
0.38
表5-2-4上坝址区现场岩体变形试验成果汇总表
试验
编号
试验点
位置
在压力P（Mpa）下的模量E。
、E（Gpa）
包络线
岩级
试点地质特征
P
1
2
3
4
5
模量
Eo（Gpa）
Eo2-1（//）
YPD2#平
山-2
S2l3浅灰色细晶白云岩，中厚〜薄层状，主要结构面有三组，闭合，面多平直较粗糙，部分附钙膜或锈染。
E0
15.9
13.1
11.8
11.4
11.6
10.9
洞
E
33.1
21.2
17.6
16.8
17.8
Eo2-2（丄）
0+39.6m、
IV
E0
3.6
3.4
3.6
3.7
3.8
4.1
0+36.9m
E
4.7
4.5
4.8
5.2
5.3
Eo2-3（//）
YPD2#平
洞
0+53.6m
S213浅灰色细晶白云岩，中厚层状，岩体较完整，主要结构面有二组，闭合，面多平直较粗糙，局部轻微锈染。
E0
12.2
14.6
15.6
16.4
16.8
19
山-2
E
58.6
40.1
34.9
33.7
39.9
Eo2-4（丄）
E0
30.8
25.0
23.6
23.4
20
E
44.4
37.6
34.3
Eo4-1（//）
YPD4#平
S213浅灰色细晶白云岩，中厚层状，岩体
E0
19.5
22.4
26.0
28.6
31.9
43.5
洞
山-2
较完整，局部裂隙较发育。
E
47.6
41.2
47.6
55.9
58.6
Eo4-2（丄）
0+26m、
s2i3浅灰色细晶白云岩，岩体完整性差，
E0
2.7
2.8
3.2
3.4
3.6
4.4
0+29m
局部裂隙密集，多充填钙、泥膜或锈染。
E
3.5
3.4
3.9
4.3
4.7
Eo4-3（//）
YPD4#平
S2I3浅灰色细晶白云岩，层厚大于80cm，
E0
72.5
57.1
52.1
48.5
40.3
洞
山-1
岩体新鲜完整，裂面闭合无充填。
E
89.6
77.4
70.8
67.4
Eo4-4（丄）
0+55.8m、
S2I3浅灰色细晶白云岩，中厚层状，裂隙
E0
19.5
21.8
21.6
22.2
22.2
21.8
0+56.8m
闭合，个别充填钙膜。
E
47.6
29.9
28.2
29.9
31.3
s2i3浅灰~灰色细晶白云岩，层厚一般
E0
18.1
13.5
12.0
11.4
11.0
Eo5-1（//）
YPD5#平
洞
山-2
5〜10cm，个别达20cm，裂隙一般闭合，个别微张。
E
63.5
25.6
20.2
19.3
18.4
9.84
0+42.5m、
S2I3浅灰〜灰色细晶白云岩，层厚5〜
E0
2.8
2.9
3.1
3.4
3.6
Eo5-2（丄）
0+45.0m
10cm，主要发育三组裂隙，部分锈染、附钙膜，个别附泥膜。
E
4.3
4.5
4.8
5.6
5.4
4.73
Eo5-3（//）
YPD5#平
山-2
S2|3浅灰〜灰色细晶白云岩，层厚5〜
Eq
7.3
6.4
5.6
5.3
4.9
4.26
洞
0+52m、
0+51.5m
10cm，裂隙发育，部分微张。
E
11.1
10.7
9.7
9.6
9.3
Eo5-4（丄）
S213浅灰〜灰色细晶白云岩，裂隙间距10~20cm,一般断续延伸较长，多闭合。
Eo
5.6
6.3
6.8
7.6
7.9
6.31
E
6.0
6.9
7.8
9.0
10.0
表5-2-5
某引水工程水利工程上坝址坝基（肩）岩体质量初步分级及建议参数表
岩体类
别
岩性
工程地质特征
纵波
速度
Vp
干密度
P
单轴湿抗压强度
Rw
泊松比
变
模:
E
形量
0
岩石
（m/s）
（g/cm3）
Mpa
—
Gp
）a
tg©
n
细晶白云岩（S2I3、
S2I1）
微新岩体，中厚层状结构，坚硬岩，较完整，裂隙中等发育，2〜
3组裂隙，间距30〜50cm，轻微锈染~新鲜，大多闭合，无或轻
微地下水活动。
v4500
2.70
60〜70
0.23
1（
1:
）
c
1
山-1
细晶白云岩（S2I3、
S2I1）
弱风化、弱卸荷，中硬岩，岩体较完整，局部完整性差，中厚层
状结构，裂隙中等发育，3组裂隙，间距30〜50cm轻微锈染，
部分缓倾角裂隙充填2〜5mm厚泥膜，湿润，局部滴水。
3500
2.68
40〜50
0.26
6
8
C
0
山-2
灰黑色极薄〜薄层状
砂质灰岩（S212）
微新岩体，中硬岩，完整性差，，薄层状结构，层面裂隙发育，间
距1〜3cm,裂面轻微锈染~新鲜，闭合无充填。
/
4500
2.68
30〜50
0.27
3
C
1
T3xj中厚〜厚层状细
砂岩夹薄〜极薄层炭
质页岩及煤线
微新岩体，细砂岩属中硬岩，较完整，中厚〜厚层状结构；炭质
页岩属较软岩，完整性差，呈薄层〜互层状结构，裂面轻微锈染。
250〜268
20〜40
0.26〜0.30
6
细晶白云岩（S2I3）
弱风化、强卸荷岩体，为较软岩，薄层〜碎裂状结构，较破碎，
3〜5组裂隙，间距3〜10cm，普遍微张或充填泥膜，次生泥厚
0.1~1cm，个别达10cm。
滴水，局部线状流水。
2.60
20〜30
0.28
IV
灰黑色极薄〜薄层状
砂质灰岩（S2I2）
弱风化，弱卸荷，较软岩，完整性差，薄层状结构，层面裂隙发
育，间距0.5〜2cm，裂面轻微锈染，个别充填泥膜，局部厚1〜
3mmo
2000
/
3000
2.50
15〜30
0.30
1
3
f
0.
0.6
中厚〜厚层状细砂岩
夹薄〜极薄层炭质页
岩及煤线
弱风化，弱卸荷，细砂岩属较软岩，中厚〜厚层状结构，炭质页岩属软岩，薄层〜互层状结构，完整性差，2~3组裂隙，部分裂隙夹泥。
245〜260
10〜25
0.30〜0.35
灰黑色极薄〜薄层状
砂质灰岩（S2I2）
强卸荷风化岩体，属软岩，破碎，具碎裂结构〜散体结构，裂隙
发育，裂隙普遍张开松驰，充填次生泥厚。
V
细砂岩夹薄~极薄层
炭质页岩及煤线
强卸荷风化岩体，属软岩，细砂岩细砂岩呈碎裂结构〜散体结构，炭质页岩具散体结构，结构松驰，破碎，裂面普遍锈染较严重，冲填次生泥。
v2000
v10
>0.35
0.3
0
0.4
层间挤压破碎带、断
层破碎带
糜棱岩、碎裂岩、断层泥及石英脉等组成
备注：
建议边坡比，若遇特殊结构面需另作处理。
坡高大于20m时，需增设马道。
5.3坝址选择
5.3.1坝址位置初步拟定
项目建议书阶段进行坝址比选时，某引水工程坝址和许家沟坝址以面板堆石坝为代表坝型进行比选，通过地形、地质、枢纽布置、施工、投资等方面进行比选，推荐某引水工程坝址。
项目建议书设计报告审查意见基本同意以某引水工程方案作为代表方案
（详见《某水电站移民安置某引水工程水利工程项目建议书》审查意见）。
可行性研究阶段采用某引水工程坝址进行枢纽布置比选。
可行性研究阶段选择上、下两个坝址，上坝址布置了二条勘探线，下坝址布置了一
条勘探线，上、下坝址勘探线距离约2km。
5.3.2上坝址
上坝址位于某引水工程下游约250m处，河谷狭窄，呈对称的“V”字形，两岸岸坡较陡，河流总体流向N70°E。
两岸地形上缓下陡，左岸坝肩1610m高程以下地形坡度一般60〜75°,以上地形坡度一般15〜30°;右岸1580〜1602m高程以下谷坡陡峻，自然坡度一般50〜75°以上地形坡度一般10〜25°坝址谷底宽30〜50m，枯期河水面宽17〜24m,水面高程1518.5m,正常蓄水位1605m时，相应谷宽约110〜115m。
库区两岸山体雄厚，库尾段河谷较狭窄，其余库段河谷较开阔，出露地层以三叠系砂岩夹炭质页岩夹煤线、侏罗系砂页岩和志留系细晶白云岩夹薄层砂质灰岩，地层总体缓倾右岸偏上游，倾角一般10〜30°,第四系堆积物主要分布于左岸三交坪和右岸坡脚及河床。
根据《项目建议书审查意见》，本阶段上坝址进行混凝土面板堆石坝与混凝土坝型比选。
坝线的选择主要根据建筑物的布置确定，混凝土面板堆石坝的坝线位于勘探线U-n上，混凝土重力坝的坝线结合地形地质条件确定，坝轴线位于勘探线n-n上约15m，位于勘探线I-I上，混凝土拱坝坝线选择，也结合地形地质条件确定，坝轴线位于勘探线n-n上约30m。
5.3.2下坝址
下坝址位于某引水工程下游约2.5km处，河谷狭窄，坝址河谷较狭窄呈U”字型。
两岸岸坡陡峻，河底宽度30〜40m。
河谷两岸地形呈上缓下陡两级地貌形态，左岸以
1540m高程为界，下部地形为凹向山内的陡壁，上部地形平缓，一般地形坡度10〜20°右岸以1500m高程为界，下部地形坡度70〜80°上部地形坡度为25〜35°
坝区河床覆盖层厚约23m（XZK1#钻孔），为含漂砂卵石层，结构松散，两岸坝肩上部缓坡地带多分布崩坡积黄色块碎石土层，厚度一般20〜30m。
坝区出露基岩为志留系中统罗惹坪组（S213）中厚层状细晶白云岩，单层厚度以20〜40cm为主，少量5〜10cm，岩层总体缓倾右岸偏下游，岩层产状近EW/SZ10〜20°
下坝址混凝土重力坝，由挡水坝段和溢流坝段组成。
坝顶高程1564.00m,最大坝
高139.00m,坝顶长度260.00m,其中溢流坝段41.00m,左岸挡水坝段长102.50m,右岸挡水坝段长116.50m。
上游坝坡在1501.00m高程以上为1:
0,以下为1:
0.15，下游坝坡1:
0.7。
本工程最大坝高为139.00m,属高坝，因此坝基开挖原则上控制在微新鲜岩面，坝体横向（顺河流）开挖成齿状，以增强坝体稳定。
坝体基础进行全断面固结灌浆，帷幕灌浆深度按深入岩石透水率q<3Lu以下5m设
计。
左右岸从坝顶至坝基设置排水灌浆平洞，在洞内进行帷幕灌浆，高程从上到下分别
为1564.00m1512.00m、1461.00m和1430.00，水平向深入岩体深度60.00m。
为减少坝基扬压力，在帷幕下游布置排水孔，孔深为帷幕深度的0.6倍。
溢流坝段布置在河道中部，设有2孔开敞式溢流表孔，孔口尺寸18.50mx3.50m（宽X高），堰顶高程同正常蓄水位高程为1560.00m,堰面曲线为WES曲线。
设计洪水位1562.34m时，下泄288nVs，校核洪水位1563.22m时下泄流量为463nVs。
采用挑流消能。
5.3.4坝址比较
上、下坝址通过地形、地质、枢纽布置、施工、工程量、投资等综合比较得出如下结论：
（1）上、下坝址均为峡谷，枯水期水面宽度均在100m左右，上、下坝址地形条件均可布置当地材料坝和混凝土坝。
从布置面板堆石坝方面看，上坝址
升级会员 