水库枢纽方案水利枢纽土坝截流施工方案.docx

1、水库枢纽方案水利枢纽土坝截流施工方案1 工程概况清远水利枢纽为北江干流梯级规划的第5级，工程开发任务是以航运、改善水环境为主，结合发电、反调节，兼顾改善灌溉、供水条件和水资源配置。水库正常蓄水位10m，正常蓄水位库容1.4亿m3，总库容为3.018亿m3，多年平均发电量2.1689亿kWh。干流枢纽工程从左到右依次为左岸土坝（含连接段）、厂房安装间、厂房主机间、门库段、31孔泄水闸、门库段、船闸、船闸门库段、右岸土坝（含连接段），同时厂房左侧预留位置布置二线船闸，干流枢纽坝顶全长1520.42m。本工程干流枢纽工程计划分二期施工，其中一期工程主要完成右岸土坝、船闸、门库、14孔泄水闸及左岸电站

2、厂房（受电站厂房基坑开挖的影响，电站厂房相邻的第1#3#孔泄水闸及左岸门库均在电站厂房全年围堰范围内）的施工；二期工程完成左岸14孔泄水闸、左岸土坝的施工。二期工程截流龙口设在下游戗堤，采用平抛护底，单戗立堵截流方式，截流计划于2011年8月底择机进行，截流标准相应设计流量为2110m/s，截流施工按最不利截流流量800m3/s1000m3/s考虑。2 二期截流设计2.1设计标准根据水利水电工程施工组织设计规范（SL303-2004）规定，截流标准采用截流时段内重现期510年的月或旬平均流量。根据北江多年平均径流情况，本工程设计拟采用8月下旬5年一遇下旬平均流量，相应设计流量Q=2110m3/

3、s。根据设计计算成果，截流施工方案龙口护底及截流按最不利截流流量800m3/s1000m3/s考虑。本工程施工导流建筑物设计洪水标准见表2-1。 二期导流建筑物及施工期坝体度汛洪水设计标准 表2-1项 目频率(%)时 段流量(m3/s)泄流条件水 位顶高程上游下游二期导流戗 堤20%8月下旬211016.114.976.80上游围堰1010月12年3月7160110.5211.52下游围堰1010月12年3月716018.7610.872.2二期截流方案及施工控制性节点安排（1）二期截流方案根据设计院二期导截流设计专题报告，二期截流采用平抛护底，左右岸同时进占，单戗立堵的截流方法。本工程二期截

4、流期间，主要利用右岸一期已具备正常使用条件的19#31#共13孔泄水闸泄流。（2）二期截流控制性节点1）7月1日至7月31日，完成龙口护底施工；2）8月1日至8月20日，完成截流戗堤预进占(预留85m龙口)；3）8月30日，择机进行龙口截流。2.3二期围堰及截流戗堤设计 二期上、下游枯水围堰堰顶高程分别为11.52m和10.87m，围堰断面尺寸是戗堤顶高程6.8m，边坡坡比1:1.5；堰体砂砾料填筑边坡坡比1:2.5。二期枯水围堰土石方设计工程量见表2-2。表2-2 二期枯水围堰设计工程量表序号项目单位工程量上游围堰下游围堰合计1龙口护底块石万m33.573.572龙口护底9t砼六面体个300

5、3003龙口护底钢筋石笼万个0.290.294截流堆石戗堤万m33.983.985截流5t砼预制块个1401406截流10t砼预制块个1051057截流钢筋石笼（2m*2m*1m）个2302308石渣万m37.50.377.879过渡料万m30.230.10.3310砂砾料万m311.437.1318.5611护坡块石万m30.920.731.6512粘土万m30.610.481.0913塑性混凝土防渗墙万0.860.661.522.4截流设计2.4.1 设计截流标准根据设计导截流方案，设计截流标准为8月下旬五年一遇平均流量，相应设计流量2110m3/s。截流水力学计算表明流量800m3/s1

6、000m3/s为最不利截流流量，故截流时按1000m3/s流量进行截流设计，水力学标准如表2-3。表2-3 二期截流水力学标准表 项目时间截流流量最大落差最大单宽能量龙口最大平均流速戗堤上游最高水位单位8月下旬m3/sm10kn.m/s.mm/sm特性10001.6432.415.55.142.4.2 截流方式 根据设计导截流报告，截流采用平抛护底，单戗立堵方式。根据现截流石料准备地点，拟从左右岸双向进占，左岸预进占65m，预进占时堤顶高程为6.8m，右岸预进占20m，戗堤顶部高程为6.8m，右岸预进占钢筋石笼裹头，钢筋笼由20和12的钢筋焊接而成，钢筋笼数量为230个。具体见戗堤进占分区示意

7、图。预留龙口宽度85m，截流根据截流戗堤进占分区特征值表及实测龙口流速进行实施和调整抛投材料。（1）戗堤布置根据二期导流设计方案及工程实际情况，截流戗堤布置在下游围堰下趾处，戗堤顶高程6.8m，戗堤顶长度约213m，戗堤轴线距围堰轴线36.87m，上、下游坡度均为1:1.5，戗堤特性见表2-4。表2-4 下游截流戗堤特性 项目戗堤顶长度顶宽戗堤顶高程龙口宽度上游坡度下游坡度进占方向坡度特性213m15 m6.8 m85m1:1.51:1.51:1.5（2）截流水力计算根据本工程施工总进度要求，本工程二期截流计划于2011年8月下旬进行，设计采用8月下旬5年一遇下旬平均流量，相应设计流量Q=21

8、10m3/s。但计算结果表明：本工程二期截流受控流量并非最大设计流量，受河床下切的影响，本工程截流流量越小，由于其相应的主河槽水位低于泄水闸堰顶高程3.0m，截流期间须将主河槽水位抬高至堰顶高程以上，因此，其截流水力学指标更差，截流难度更大；随着截流流量的增大，由于下游水位逐渐增大，其截流难度反而逐渐相对降低。经分析，本工程的截流受控流量为800m3/s1000m3/s，这主要是受一期工程施工期主河槽下切影响及一期泄水闸堰顶高程为3.0m共同作用的结果。相应截流水力学指标见表2-5。表2-5 截流水力学指标表龙口宽m8560503525150截流流量m/s1000100010001000100

9、010001000泄水闸分流量m/s1973103755006609301000龙口流量m/s803690625500340700上游水位m3.72 3.98 4.11 4.68 4.93 5.04 5.14 下游水位m3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 总 落 差m0.22 0.48 0.61 1.18 1.43 1.54 1.64 龙口平均流速m/s2.10 3.07 3.47 4.18 4.72 5.50 -抛投体粒径m0.25 0.54 0.69 1.00 1.28 1.74 -单宽功率t*m/s*m2.36 6.62 9.53 23.60 32.41

10、 14.37 -注：单宽功率水体容重龙口单宽流量龙口水位落差2.4.3龙口分区及分区工程量本工程二期截流采用左岸为主、右岸为辅两边进占护底条件下单戗立堵方式。龙口截流安排在8月30日进行，总抛投量1.78万m3，其中特大石0.27万m3，大石0.51万m3，中石0.59万m3，石渣0.42万m3，钢筋石笼（2m长、2m宽、1m厚，用于右岸预进占戗堤裹头防护）右岸230个，5t混凝土预制块左岸120个、右岸20个，10t混凝土预制块左岸100个、右岸10个。根据口门分流量及龙口流速等水力学指标，将龙口分为四个区段。口门从宽85m抛至宽60m为区，龙口分流量803m3/s690m3/s，最大流速2

11、.13.0m/s，抛投量0.28万m3，其中中石、石渣比例5:5。口门从宽60m抛至宽35m为，龙口分流量690m3/s500m3/s，最大流速3.04.2m/s，抛投量0.60万m3，其中大石、中石、石渣比例4:3:3。口门从宽35m抛至宽15m为区，设计龙口分流量500m3/s70m3/s，最大流速4.25.5m/s。其中口门抛至宽23m时，截流进占抛石在护底处已交汇，龙口分流量约270m3/s；口门抛至宽15m时，龙口底高程已拦截至高程EL1.8m，龙口分流量约86m3/s。区抛投量0.77万m3，其中特大石、大石、中石、石渣比例3:3:3:1。口门从宽15m抛至宽0m为区，龙口分流量7

12、0m3/s0，最大流速5.50m/s，抛投量0.13万m3，其中特大石、大石、中石、石渣比例3:3:3:1。各分区特征详见表2-6。表2-6 截流戗堤进占分区特征值表 单位：万m3进占长度口门分流量m3/s口门流速(m/s)左岸右岸工程量特大石1.4m大石（1.4m0.7m）中石（0.7m0.3m）石渣（1.4m大石（1.4m0.7m）中石（0.7m0.3m）石渣（1.4m大石（1.4m0.7m）中石（0.7m0.3m）石渣（1.4m大石(1.4m0.7m)中石(0.7m0.3m)石渣(1.4m大石（1.4m0.7m）中石（0.7m0.3m）石渣（0.3m）龙口护底石料1区m316300/97

13、8065202区m33150/189012603区m37200/4320144014404区m390602720272018101810合计m3357102720704014920110309t砼六面体块300钢筋石笼（2m2m1m）m32860土工布（300g/）11760龙口护底施工按如下流程进行：土工布铺设抛投料装船运输石渣抛投9t混凝土六面体及钢筋石笼抛投。1）土工布铺设土工布的施工工艺为土工布加工成卷、铺设土工布、水下检查、砂袋抛压稳固。土工布铺设前应用100的钢管卷成卷材，然后利用全站仪在左右两岸给工作船定位，随后顺水流方向铺设土工布，要求各段横向搭接宽度不小于1m。施工时，铁环套

14、在定位钢管上，系上砂袋下沉。水下铺设于工作船将土工布沿导线平缓展开，潜水员水下张拉定位，并由水上工作船及时抛砂袋压稳，其后及时抛投石块砖稳固。为保证相邻两块铺设块搭接长度和两块铺设块吻贴，在铺展后一块时，潜水员将前一铺设块上的砂袋移开，待其吻合再压上，潜水员还要进行调整，以防铺展偏斜而产生搭接长度减少。在工作船只不能到达处，土工布用人工直接铺设。2）抛投料装船运输平抛护底所用石渣、块石均在左岸的临时码头装船运输到抛投区，在船上进行抛投施工。混凝土五面体及钢筋石笼从左、右岸备料场利用汽车吊运至船上后用船上起重设备运到护底部位。3）石渣抛投施工施工时，在下游布置一条锚艇作为指挥船，指挥抛投船到指定

15、位置进行抛投，并记录各船的抛填位置和抛投量。利用锚艇作为交通和测量用船，用对讲机把指挥锚艇、测量锚艇等连成通讯网络，以控制施工有序进行。测量锚艇必须经常在抛填区内测量，进行整个施工的动态控制，并及时将测量信息反馈到抛填船。护底抛投的石渣（包括流失量）均装船运输，抛投船定位后，人工抛填，船上配备23人用测探仪探测水深，以保证抛填料的厚度及连续性。为确保石渣抛投质量，建议在石渣抛投前进行抛填试验，保证石渣的抛投位置符合设计要求。4）块石、9t混凝土六面体及钢筋石笼抛投护底需抛投块石3.57万m3、钢筋石笼0.29万m3和9t混凝土五面体300个。抛填块石和混凝土五面体前需对石渣抛填进行复测，特别是

16、对混凝土五面体的投放基面进行平整，以便施工。潜水员要对抛填质量进行检查，抛填石渣质量满足设计要求后才进行下序施工。块石抛投施工顺序为：铺土工布石渣施工9t混凝土六面体抛投混凝土六面体上、下游护底块石及钢筋石笼抛投。中石用人工抛填到指定位置，大石、特大石和混凝土五面体通过起重船吊放指定位置。混凝土五面体采用平板车运输，起重船吊机吊放，边吊放边在预制块之间的空隙内填石渣作为下一循环的工作面。护底9t五面体混凝土块的布设在龙口流速4.0m/s的主龙口区，垂直水流向11排，顺水流向27排，抛投面积为50m17.7m。(2)戗堤进占施工 截流戗堤进占采用自卸汽车运输，反铲装车，进占前先适当降低二期围堰端

17、头的一期围堰，减少卸料高差，开始进占时直接在一期围堰上卸料，卸料时靠近戗堤上游直至戗堤露出水面，戗堤进占进入水中后，自卸汽车卸料至戗堤端头靠上游侧，由推土机平整堤头进占。戗堤进占时观察水流流速，根据流速抛填不同粒径的石料，当流速较大时，可采取大石或特大石在戗堤上游进行挑角，挑角稳定后戗堤石料迅速跟进加宽。左岸戗堤预进占65米，作为截流龙口的左端，龙口采用大块石进行裹头。戗堤进占十米后，砂粒料堰体填筑跟进。左岸戗堤设备配置：左岸戗堤预进占65m，戗堤顶高程为6.80m，抛投量1.11万m3，其中中石0.81万m3，石渣0.81万m3。计划10天完成，平均每天抛投强度1620m3/d，配备2m3反

18、铲两台，1m3反铲2台，20t自卸汽车8台。1台88Kw和1台235kw推土机。同时配备2台1m3反铲和6台20t自卸汽车运输砂粒料填筑堰体。右岸进占设备在水位较低的时候由上游围堰道路进入截流场地，右岸戗堤与左岸戗堤同时进占，方法相同，预进占20米后，剩余截流龙口宽度为85米，右岸戗堤龙口端头采用钢筋笼裹头。右岸戗堤顶高程为6.80m，抛投量0.76万m3，其中中石0.29万m3，石渣0.29万m3。计划10天完成，平均每天抛投强度580m3/d，预留在右岸1台2m3反铲，2台1m3反铲，1台88Kw和1台235kw推土机，预留5台自卸汽车。上游戗堤滞后下游戗堤二十米左右进占(观察上游水位壅高影响流速情况而定)。计划左岸进占100m，预留50m左右作为抽砂船进出通道。左岸上游戗堤计划15天完成进占，配备1m3反铲3台，20t自卸汽车10台。砂粒料堰体滞后戗堤10米跟进。(3)龙口段施工龙口段施工采取左右两岸同时进占的方式，龙口段施工采用20t自卸汽车运料。左岸采用两列车道进行施工，一列为重车道，另一列为空车道，组织车辆分别装载块石料在重车道等待指挥抛投。在堤头上设两个投料点，堤头指挥人员根据现场指挥交叉抛投，左岸堤头储