辽河工程局施工组织设计.docx

1、辽河工程局施工组织设计第一章 工程概况1.1编制依据1新疆和静县莫呼查汗河水库工程(招标编号：XG2011-025)招标文件及答疑、补遗资料。2发包人提供的设计文件、图纸及工程量。3国家及水利部现行标准和规程规范。4标前会议及现场实地考察情况。5本单位施工实力及积累的成熟施工技术和施工经验。6本单位可使用本合同的各类施工资源。1.2本合同工程施工范围和工期目标1.2.1本合同工程施工范围本合同主要施工项目是拦河大坝、溢洪道、导流兼冲砂放水洞、上游围堰及截流堤、永久交通桥 2 座和永久公路、水工钢闸门及其它金属结构制作与安装、启闭机的采购与安装、一般电气设施的采购与安装以及枢纽监测设施采购与埋设

2、、管理房屋等所有工程，本合同承包人应完成以上主体工程以及为完成主体工程所需的发包人未提供的全部临时工程和设施，本合同承包人应负责本合同范围内所有工程项目验收移交前的运行和维护，其内容主要包括： （1）沥青混凝土心墙坝 心墙坝工程项目包括坝基土石方开挖、岸坡不稳定岩体开挖、岸坡和明挖边坡支护、心墙基础砼浇筑、沥青混凝土防渗墙浇筑、坝基处理、坝体填筑、坝体上游护坡、坝顶结构(包括防浪墙以及其它细部结构)、坝顶路面、大坝安全监测设施仪器采购及安装埋设。坝基处理工程（含心墙基座）2012 年 7 月 30 日前完工。 （2）上、下游围堰和截流堤 上、下游围堰和截流堤的基础土石方开挖、围堰砂砾料填筑、上

3、游围堰上游护坡、堰顶结构以及其它细部结构。 3导流洞工程 导流兼冲沙放水隧洞采用有压洞，包括进口明渠段、闸井及其交通桥、洞身段、出口闸室段及尾渠段的开挖、支护、断层处理、基础灌浆、混凝土浇筑、闸房建筑工程、进口检修事故闸门、埋件、门叶、固定式卷扬机、铸铁配重安装、进口弧形闸门、埋件、门叶及液压启闭机设备及安装，其他相关金属结构及安装，预埋件埋设等。 自导流兼冲砂放水闸井至坝顶的 6 号道路在闸井处交通桥，桥面净宽 4.0m，跨度 8.0m，共 1跨，上部结构采用预应力混凝土简支空心板梁，设计荷载为公路级。 导流洞工程于 2011 年 7 月 20 日开工，计划于 2012 年 7 月 30 日

4、前，具备导流通水条件。 (4) 表孔溢洪道工程 表孔溢洪道利用河道地形布置在右岸坝肩上，溢洪道采用开敞式侧槽形式，包括引渠段、侧槽段及其交通桥、调整段、泄槽段及跨槽交通桥、消能段及出口护坦段的开挖、支护、断层处理、基础灌浆、混凝土浇筑，全长 228.0m。 自溢洪道进水侧堰至坝顶的 6 号道路在侧堰处的交通桥，桥面净宽 4.0 m，总长 28m，跨度14.0m 共 2 跨，上部结构采用预应力混凝土简支空心板梁，设计荷载为公路级。自导流兼冲砂放水洞出口闸室至生产生活区的 8 号道路在溢洪道泄槽处的交通桥，桥面净宽 4.0 m，净跨 6.0m，采用预应力混凝土简支空心板梁，设计荷载为公路级。201

5、2 年 7 月 30 日前完工。 (5) 大坝及泄水建筑物安全监测设施安装埋设及施工期的观测。 同大坝工程工期。 （6）永久及临时施工道路、交通桥 根据工程的枢纽布置、地形条件、料场、存弃渣场分布情况，本工程施工期间场内道路共布置有 8 条。其中永久道路 3 条，主要临时道路。其中满足本合同建筑物施工的临时工程，包括临时道路的路基开挖、填筑、路面填筑、防护，主要包括： 场内永久道路 1#道路：布置在河道左岸台地上，自出山口1#和 2#永久桥左岸施工临时生产辅助企业区3#临时钢桥左岸下游围堰左岸坝后道路，长约 4.0km，为碎石路面。主要承担外来物资运输、两岸各建筑物开挖弃渣运输、各建筑物混凝土

6、、闸门等的交通运输，线路等级定为矿山三级道路，4 公里碎石路面宽分别为 7.0m 和 4.0 米，长分别为 3.2 公里和 0.8 公里，施工完后作为永久进场道路之用。 永久跨河交通桥两座：在 1道路上，其中 2桥钢桥位于 1道路桩号 2+225 处，跨度20.0m，桥面净宽 4.0 米；1桥预应力钢筋混凝土空心板桥位于大坝下游出山口处，跨度 20.0m，桥面净宽 4.0 米，设计荷载均为公路级。2011 年 11 月底完工通车。 永久渡洪箱涵位于 1道路桩号 1+275，涵宽 4.0 米，跨度 1.5 米，临空面净高 1.0 米。6#道路和 8#道路：线路等级定为矿山三级道路，采用碎石路面，

7、由承包人负责设计施工； 场内临时道路 场内临时道路，均由承包人负责设计、施工及施工期的管理维护； （7）施工期临时监测及监测仪器 本标范围内所有施工期临时监测和永久监测仪器采购及按装。 （8）施工导流和水流控制 工作内容详见本技术条款第五章。 （9）施工临时设施建设 施工临时设施建设包括施工交通、供电、供风、供水、照明、通信等设施、混凝土生产系统（含砼和沥青骨料生产、砼和沥青拌合站）、施工机械修配和加工厂、仓库和堆料场、临时房屋建筑和公共设施的建设。 （10）下闸蓄水后的维护管理 1.2.2本合同工程工期目标本标工程关键节点工期要求如下：2011年7月15日开工；2013年3月31日工程完工；

8、共计日历天数626。导流洞工程要求2011年7月20开工，2012年7月31日前具备导流通水条件，2012年8月截流，2012年12月具备蓄水条件。1.3工程说明1.3.1工程概况莫呼查汗水库位于巴州和静县境内、莫呼查汗河引水枢纽上游 5.5km 处，坝址距和静县 71km，地理位置为东经 854234，北纬 422914。是莫呼查汗河上的一座山区水库，其主要任务是以灌溉为主兼顾下游灌区防洪的综合性利用水库。交通条件：除约 4.0 公里山路情况一般外，其余路况条件良好。1.3.2工程规模 莫呼查汗水库为小 I 型 IV 等工程，水库特征值如下： 水库总库容：654.74 万 m3； 正常蓄水位

9、 2288.05m，对应库容 541.96 万 m3，调节库容 443.53 万 m3（泥沙淤积前，下同）； 死水位 2265.00m，死库容 98.43 万 m3；5 万 m3； 汛限水位 2288.05m，对应库容 541.96 万 m3； 防洪高水位 2289.44m，对应库容 582.08 万 m3，防洪库容 40.12 万 m3； 设计洪水位 2290.37m，对应库容 609.81 万 m3，拦洪库容 67.8 校核洪水位 2291.80m，对应库容 654.74 万 m3，调洪库容 112.44 万 m3。1.3.3枢纽布置及主要建筑物 莫呼查汗水库枢纽由沥青混凝土心墙坝、表孔溢

10、洪道、导流兼泄洪洞等组成。根据坝址地形地质条件，在整个河谷布置沥青混凝土心墙坝；表孔溢洪道利用河道地形布置在右岸坝肩上，为开敞式侧槽；导流兼泄洪洞布置在右岸从右岸基岩穿过。 1、挡水建筑物 （1）大坝 沥青混凝土心墙坝顶高程为 2292.65m，防浪墙顶高程 2293.85m，最大坝高 56.65m，坝顶长度为 235m，坝顶宽 5.0m，设有 2.9m 高的“L”型钢筋砼防浪墙，上游坝坡为 1:2，下游坝坡为 1:1.8，坝顶以上墙高 1.2m。坝体在高程 2264.0m 处与上游围堰结合。下游坝坡设置两道 5.0m 宽、坡度为8%的上坝公路，同时在 2250.00m 高程处设一条宽 5.0

11、m 的水平马道，围堰顶宽 8.0m。上游坝坡为砼护坡，厚度为 0.20m。（2）坝体分区 坝体填筑分区从上游至下游分为砂砾石区、过渡料区、沥青混凝土区、过渡料区及砂砾石区。 砂砾石区：该区为坝体的主要结构，要求砂砾石料最大粒径 Dmax800mm，压实标准：要求相对密度 Dr0.85 且不得发生粗料集中架空现象。 过渡料区：过渡料位于心墙的两侧，水平宽度分别为 2.0m 和 1.9m，在坝体两岸底部建在弱风化基岩建基面上，河床部位建在覆盖层上。要求最大粒径 Dmax 80mm，压实标准：要求相对密度 Dr0.8。 沥青混凝土区：该区位于坝体中心附近，采用浇筑式沥青混凝土，心墙轴线位于坝轴线上游

12、1.5m 处并与坝轴线平行，沥青混凝土心墙座落于混凝土基座上，混凝土基座厚度为 1m，宽度为 4m，心墙厚度为 0.30.5m。要求沥青混凝土孔隙率不大于 3%，渗透系数不大于 110-8cm/s，水稳定系数不小于 0.90，分离度不大于 1.05。 （3）基础处理 心墙与坝基连接两岸部位：沥青混凝土心墙建基于弱风化基岩上，在建基面上浇筑混凝土基座，基座底部布设固结灌浆。基座在穿越古河槽段时下部设置混凝土防渗墙。 坝壳基础处理 要求挖去不稳定体，将河床覆盖层清除表面松散层，坝壳建基面置于清基后的覆盖层上。 坝肩处理 对坝肩做岸坡处理，要求挖去不稳定体，清除表层松散体，把岸坡修正成较为平顺的边坡

13、. 2、放水建筑物：导流兼泄洪冲砂放水洞 导流兼冲沙放水隧洞采用有压洞，由进口引水渠段、进口闸井段、洞身段、出口闸室段、出口消能段组成，全长 290.71m。 3、泄洪建筑物：溢洪道 溢洪道采用侧槽形式，溢洪道由引渠段、侧槽段、调整段、泄槽段、消能段及出口护坦段组成，全长 228.0。 1.3.4施工导流、截流 （1） 导流标准 本工程等别为等，工程规模为小（1）型，大坝建筑物级别为 4 级，泄洪建筑物级别为 4 级，临时建筑物级别为 5 级，导流建筑物级别为 5 级。根据水利水电工程施工组织设计规范（SL303-2004）的相关规定，结合本工程的洪水特点、导流方式和施工进度安排，本阶段导流设

14、计洪水标准确定采用 P=10%的洪水频率，相应洪峰流量 Q=99.3m3/s。 根据施工进度安排，第二年 8 月讯末截流前完成导流兼冲沙放水洞的全部工程，并具备泄流条件。第二年坝体填筑到高程 2264m 以上，第三年汛期仍采用大坝挡水度汛，导流兼冲沙放水洞泄流。（2） 导流方式 根据枢纽布置、工程规模、施工条件对工期的要求，招标文件中沥青混凝土心墙坝方案总工期安排为 20个月。考虑当地气候条件，施工时段主要为 3 月至 11 月，而汛期在 5 月至 8 月，根据坝址区气象及水文条件，经分析在一个枯水期内，永久建筑物不能修筑至汛期洪水位以上，且坝址处河床狭窄，不宜采用分期导流的方式，因此采用河床

15、一次断流、上、下游围堰全年挡水，右岸导流兼冲沙放水洞泄流的导流方式。 1.3.5 水文气象和工程地质条件 1.3.5.1水文 （1）径流 莫呼查汗河径流补给主要分为冰川融水补给、季节性积雪融水补给、降雨径流补给三种类型。 每年 58 月间是丰水期，水量较大，一般情况下可占到年水量的 70%以上，本河流由于集水面积较小，流域内自身的调蓄作用相对较弱。 莫呼查汗河坝址处多年平均径流量为 0.536108m3，（2）洪水 莫呼查汗河洪水从成因和发生时间上可以分为积雪融水型洪水、暴雨洪水和降雨、融雪混合型洪水。积雪融水型洪水多发生在 56 月，暴雨性洪水一般出现在 78 月，降雨、融雪混合型洪水一般多

16、出现 6 月底至 7 月初。莫呼查汗河水库设计坝址区设计洪水成果表 设计频率（%）0.10.51.02.05.010.020.050.0洪峰流量（m3/s）/s）409 387247520014199.861.924.4（3）泥沙 莫呼查汗水库坝址处多年平均悬移质年输沙量为 5.593104T，多年平均推移质输沙量为 1.119104T，莫呼查汗水库坝址处多年平均输沙总量为 6.712104T。多年平均水面蒸发量为 922.7mm；正常年景下河段封冻天数为 26 天。河段最早封冻期在 12 月 4 日，最迟在 1 月 18 日，最早解冻期在 12 月 31 日，最晚解冻期在 2 月 19 日，

17、最大冰厚 87cm。1.3.5.2气象 莫呼查汗河流域地处欧亚大陆腹地，属温带大陆性干旱气候，流域内无气象站点，本次选用距莫呼查汗河出山口约 30km 处和静县气象站气象资料，和静县气象站位于东经 8624、北纬 4219处，海拔 1100.9m，和静县气象站主要气候特征为： （1）气温：多年平均气温为 8.7，7 月平均气温 23.5，1 月平均气温11.7，极端最高气温 38.5，极端最低温度-30.0。 （2）降水：多年平均降水量为 50.6mm，68 月降水量占年降水量的 61.6%，山区降水量大于平原区。 （3）蒸发：多年平均蒸发量 2175mm（20cm 蒸发器观测值），蒸发的时空

18、变化规律与气温相同，最大年蒸发量与最小年蒸发量之比为 1.7。 （4）日照：多年日照时数通常为 30293124h。 （5）风：多年平均风速为 1.6m/s，年平均大风日数 11.9 天，高山区冬季风速最大。 1.3.5.3地质条件 1、区域地质 工程区位于天山褶隆带额尔宾山南部中低山区，莫呼查汗河下游河段，河谷呈 U 型，山顶海拔25002800m，两岸基岩裸露，岸坡自然坡度 4060u65292X现代河床宽 100120m，高程 2239.34m 左右，在坝址区河谷下部收缩变窄，为 1529m。河谷两岸分布有级阶地，级阶地为堆积阶地，零星分布，级以上为基座阶地，其中，、级阶地分布连续，阶面

19、宽约 100120m，阶地前缘为高 1015m 的基岩陡坡，阶地后缘为高耸的基岸山体。 2、水库库区工程地质条件 莫呼查汗水库位于莫呼查汗河下游山区峡谷中，距河流出山口约 7km 左右，河谷呈“U 型”，河谷宽 30180m，两岸基岩岩性为花岗岩。发育有级阶地，级阶地为堆积阶地，零星分布，级以上为基座阶地，其中，、级阶地分布连续，阶面宽约 100120m，阶地前缘为高 1015m的基岩陡坡，阶地后缘为高耸的基岸山体，为峡谷型水库。 库区两岸发育有多条冲沟，冲沟宽 1030m 不等，呈“V”型，切深 2080m，走向多与河谷近垂直。 水库位于莫呼查汗河峡谷中，两岸基岩裸露，山体雄厚，岩性为花岗岩

20、，无贯穿水库的大断裂，也无低于库水位的邻谷分布,水库封闭条件良好，水库无永久渗漏问题。 库盘基岩为块状结构花岗岩，无区域断裂分布，在近坝库岸基岩岸坡由于卸荷作用局部形成不稳定块体，估算总方量约 0.64 万 m3，对工程影响不大。 水库区为峡谷河段，无居民、厂矿及耕地分布，不存在浸没问题。蓄水后将淹没 1.0km 左右牧道及少量河谷林。 根据水库区构造条件、岩性条件、水文地质条件及水库规模等对水库诱发地震进行预测如下： 水库位于南天山褶隆带中南部的克肯乌苏褶隆带内，库区无区域性断裂分布， 以次级小断层和裂隙为主，组成库盘的花岗岩透水性弱，库水向深部渗透的可能性很小，不具备水库诱发地震的构造条件

21、。 工程区无区域性活动断裂分布，也无近代地震震中分布，不利于发生水库诱发地震。 水库库容小，库水荷载不大，诱发地震的可能性较小。 综合分析认为，水库蓄水后发生诱发地震的可能性不大。 3、坝址及建筑物的工程地质条件 （1）坝址区基础、库区坡积物、平硐岩块 坝址区基础。岩性主要为混合土卵石、漂石，取样 5 组进行物理力学性试验。由颗粒分析试验可知：500mm 漂石含量占 0.029.5%，500200mm 漂石含量占 2.521.5%，20060mm 卵石含量占15.527.5%，602mm 砾石含量占 12.537.5%，20.075mm 砂粒含量占 11.021.5%，0.075mm 细粒含量

22、占 0.529.0%。定名为混合土漂石（BSI）、卵石混合土（SICb）、混合土卵石（CbSI）、卵石(Cb)、漂石（B）。库区坡积物 在库区左右岸各取 2 组进行了物理、力学性试验。岩性为坡积物，颗粒分析试验结果：200mm 漂石含量占 0.030.0%，20060mm 卵石含量占 20.033.0%，602mm 砾粒含量占 25.535.0.0%，20.075mm 砂粒含量占 13.521.5%，0.075mm 细粒含量占 4.515.0%。定名为卵石混合土（SICb）、漂石混合土（SIB）。坡积物天然干密度为 1.982.17（g/cm3），自然休止角为 3335（度）。（3）平硐岩块

23、该阶段分别在坝址区左右岸(PD1、PD2、PD3)3 个平硐内约 1321 米深度处各取岩块样 1 组。岩性基本为：华力西期侵入岩(r4)中粒钾长花岗岩和片麻状云母钾长花岗岩类型。 天然块体干密度在 2.632.68g/cm3之间。单轴抗压强度在烘干和饱和状态下，分别为 83.8102.0MPa 和 58.869.6MPa 范围内，软化系数在 0.660.73 之间，依据岩土工程勘察规范GB50021 -2001，该岩块饱和状态下为较硬岩为较硬岩坚硬岩。 导流兼冲沙放水洞 0-054.90+007.2m 引水渠及闸井:自然坡度 5070u65292X局部近直立。隧洞进口边坡整体稳定，闸井基础位

24、于微风化新鲜岩体上，允许承载力 23MPa。该段上覆岩体厚 46m，成硐条件较差，建议明挖代洞，开挖边坡 1:0.51:0.75。对进口边坡局部较破碎岩体进行锚喷处理。 0+007.20+233.483m 洞身段：洞身上覆岩体厚 1050m，岩性为花岗岩，洞身段处于微风化新鲜岩体内，以类围岩为主，建议有压洞段 K0=30-40 MPa/cm，无压洞段 K0=25-30 MPa/cm。 0+233.4830+310.06m 出口消能段：位于右岸陡坎下部，边坡高约 30m，自然坡度 3060u12290X,沿线为坡脚堆积的全新统崩坡积碎石土层，厚度 210m，结构较松散，须清除处理；下部冲积漂卵砾

25、石层，厚度 35m，结构密实；底部基岩为花岗岩，强风化层厚 13m，弱风化层厚度 35m。 出口边坡整体稳定，局部须削坡或锚喷处理。 表孔溢洪道工程地质条件 表孔溢洪道顺坡向布置，沿线岸坡坡度 3540u65292X0180m 段位于花岗岩弱风化岩体内，右侧存在人工高陡边坡，须采取锚固等措施；180283m 段处于坡脚处，为崩坡积块石、碎石层、结构松散，厚度一般 28m，须清除；260283m 段上部崩坡积块碎石层须清除，下部冲积漂卵砾石层、结构密实，厚度一般 24m，下伏基岩岩性为岩性为花岗岩，强风化层厚 13m；弱风化层厚度 35m。 溢洪道基础护坦段位于漂卵砾石层内，其抗冲蚀能力较差，须

26、加固处理，其它段基本位于基岩弱风化新鲜岩体上，满足基础要求，建议开挖边坡：基岩 10.310.5；覆盖层 11.511.75，地基允许承载力：漂卵砾石层 400KPa；弱风化基岩 1.52.0MPa。 （3）天然建筑材料 a 混凝土骨料 C1 混凝土骨料场 该料场位于坝址上游约 0.41m 处。刻槽取样 6 组，从颗粒分析结果看，料场中可见最大粒径为 900mm，150mm 颗粒含量平均值 57.3%，1505mm 颗粒含量平均值为 30.1%，5mm 颗粒含量平均值为 12.6%。除细骨料含泥量超标和孔隙率不满足外，其它指标满足 SL251-2000水利水电工程天然建筑材料勘察规程混凝土细骨

27、料质量技术要求。该料场粗骨料(砾石)所检测项目能够满足水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL251-2000 混凝土粗骨料质量技术要求，C3 混凝土骨料场 该料场位于坝址区下游约 10-11km 处（出山口处）。刻槽取样 6 组，从颗粒分析结果看出，料场中可见最大粒径为 1.1m，150mm 颗粒含量平均值 53.6%，1505mm 颗粒含量平均值为 31.1%，5mm 颗粒含量平均值为 15.3%。 除细骨料含泥量超标和孔隙率不满足外，其它指标满足 SL251-2000水电水利工程天然建筑材料勘察规程混凝土细骨料质量技术指标要求。粗骨料(砾石)所检测项目能满足水利水电工程天然建筑材料勘察b坝壳

28、料 C1 坝壳料场 该料场位于坝址区上游 0.41m 处。刻槽取样 6 组，天然干密度平均值为 2.24g/cm3，最大干密度平均值为 2.27g/cm3，最小干密度平均值为 1.86g/cm3，料场中可见最大漂石粒径为 900mm，从颗粒级配平均值曲线看出，500mm 漂石含量平均值为 26.8%，500200mm 漂石含量平均值为 25.0%，20060mm 卵石含量平均值为 20.5%，602mm 砾石含量平均值为 18.0%，20.075mm 砂粒含量平均值 8.5%，小于 0.075mm 细粒含量平均值为 1.2%，不均匀系数为 55.7，曲率系数为 7.1，定名为混合土漂石(BSI

29、)。 依据水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL251-2000 坝壳填筑用砂砾料质量技术指标，所检测指标满足坝壳填筑用砂砾料质量技术要求。C2 坝壳料料场 该料场位于坝址区上游约 0.61.2km 处。刻槽取样 9 组，天然干密度平均值为 2.18g/cm3，最大干密度平均值为 2.26g/cm3，最小干密度平均值为 1.85g/cm3。料场中可见最大漂石粒径为 1000mm，从颗粒级配平均值曲线看出，500mm 漂石含量平均值为 16.5%，500200mm 漂石含量平均值为16.9%，20060mm 卵石含量平均值为 21.8%，602mm 砾石含量平均值为 25.7%，20.075mm

30、砂粒含量平均值 15.3%，小于 0.075mm 细粒含量平均值为 3.9%，不均匀系数为 155.0，曲率系数为 1.86，定名为混合土漂石(BSI)。依据水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL251-2000 坝壳填筑用砂砾料C3 坝壳料场 该料场位于坝址区下游约 10-11km 处。刻槽取样 6 组，天然干密度平均值为 2.25g/cm3，最大干密度平均值为 2.30g/cm3，最小干密度平均值为 1.88g/cm3，料场中可见最大漂石粒径为 1000mm，从颗粒级配平均值曲线看出，500mm 漂石含量平均值为 28.9%，500200mm 漂石含量平均值为24.9%，20060mm 卵石

31、含量平均值为 20.3%，602mm 砾石含量平均值为 14.7%，20.075mm 砂粒含量平均值 9.7%，小于 0.075mm 细粒含量平均值为 2.0%，不均匀系数为 290.0，曲率系数为 12.4，定名为混合土漂石(BSI)。c过渡料料场 C2 过渡料场该料场位于坝址区上游左岸约 0.61.2km 处。刻槽取样 6 组，天然干密度平均值为 2.22g/cm3，最大干密度平均值为 2.29g/cm3，最小干密度平均值为 1.92g/cm3。料场中可见最大漂石粒径为1000mm，从颗粒级配平均值曲线看出，500mm 漂石含量平均值为 24.5%，500200mm 漂石含量平均值为 17.1%，20060mm 卵石含量平均值为 18.0%，602mm 砾石含量平均值为 25.0%，20.075mm砂粒含量平均值 13.6%，小于 0.075mm 细粒含量平均值为 1.9%，不均匀系