横山粘土心墙坝施工组织设计正文完整版.docx

1、横山粘土心墙坝施工组织设计正文完整版横山粘土心墙坝施工组织设计正文完整版(此文档为 word格式，下载后您可任意编辑修改！)目 录 前 言.1 说 明 书（公共部分）1.工程概述 3 1.1 工程概况 3 1.2 水文气象 4 1.3 工程地质 5 2 施工导流 14 2.1 导流标准 14 2.2 导流方案的比选 14 2.3 导流建筑物的设计 15 2.4 拦洪渡汛 16 2.5 基坑排水 16 2.6 下闸蓄水 18 3 料场的选择与开采 18 3.1 料场的选择 19 3.2 料场的开采 21 4 坝体工程施工及施工进度计划 22 4.1 工程概述 22 4.2 施工方法和技术选择 2

2、3 5 施工进度布置 25 5.1 编制施工总进度计划的原则 26 5.2 施工进度计划的编制步骤 26 6 施工总体布置 29 6.1 施工总布置的原则 29 6.2 施工总布置设计步骤 29 7 设计概算 30 7.1 编制依据 30 7.2 总概算表及分部概算表 30 7.3 单价表 38 计 算 书（专题部分）1 施工导流 59 1.1 一期围堰高程计算：59 1.2 二期围堰堰顶高程计算.60 2 围堰土石方量的计算 67 2.1 各围堰尺寸 67 2.2 各围堰方量计算 69 3 拦洪渡汛 69 4 截流水力计算 72 5 围堰的稳定分析 73 5.1 围堰的稳定计算 73 5.2

3、 围堰的浸润线：74 6 基坑排水 74 7 设计概算 76 7.1 编制依据 76 7.2 项目划分：76 参考文献：82 谢 辞 83 前 言 毕业实习是学校为我们安排的在校期间最后一次全面性、总结性的重要实践 环节，也是我们大学生走出校园的第一个舞台以及告别学生角色的一个桥梁。平常学到的都是书面上的知识，能不能把我们学到的知识应用到生活、工作中是我 们能否适应社会的基本体现。如果不能巧妙的应用理论知识，我们学的再好那也 是纸上谈兵。而毕业实习正好就给了我们一个在投身社会工作之前把理论知识 与实际设计联系起来的机会，通过毕业实习，我们至少可以达到以下几个目的：1.巩固、充实、加深、扩大所学

4、基础理论和专业知识 2.提高运用所学知识，解决实际问题的能力 3.敢于创新，正确地将创新精神与科学态度相结合 4.养成严肃认真、刻苦钻研、实事求是的工作作风 根据本专业的特点，同时为了培养自己的施工组织设计能力，我们设计并编写了横山水利枢纽工程施工组织设计。此设计以水利水电为对象，在内容编排上，仿照了部分工程实例力求反映最新的设计方法，争取作到易懂，易理解，为了以后工作中能够更好的适应工程实践工作，搞好施工组织设计。本论文分为两大部分：第一部分施工组织设计，包括导、截流设计，料场的选择。心墙坝工程施工，施工交通运输，施工辅助企业，施工总体布置和施工总进度 第二部分设计概算算，包括心墙坝工程各分

5、项工程的单价计算表，机械台班汇总表和总预算表。本设计编写过程中得到了张鸿远老师的精心指导和帮助，也感谢小组的同学们。由于作者水平有限，设计时间仓促，本设计中难免会存在缺点、错误和疏漏之处。我诚恳地希望各位老师给予批评指正。设计：吕信 2012年 6 月 说 明 书（公共部分）1.工程概述工程概述 1.1 工程概况工程概况 横山水利枢纽工程拟建在吉林省长白朝鲜族自治县境内的二十三道沟河上游，控制流域面积 92Km2，是具有防洪、改善生态环境、养鱼、灌溉、发电、旅游等综合利用的水利枢纽工程。横山水利枢纽建成后总库容为 3161.80 104m3，工程规模为中型，水库工程等别为等，主要建筑级别为 3

6、级，临时建筑为 5级。洪水标准按 50年一遇洪水设计，1000 年一遇洪水校核。该工程主要由大坝、岸边式溢洪道、输水兼导流隧洞等组成。受资金筹措能力等条件限制，该工程分两期建设和运行，其中一期工程完成大坝及其它附属工程全部施工，溢洪道堰顶高程修建到 1273.00m，相应的水库正常蓄水位为 1273.00m，二期工程完成剩余工程全部施工，相应的水库正常蓄水位为 1280.00m。横山水库大坝坝顶全长为 569m，坝顶宽 5.0m，坝顶高程为 1284.55m，最大坝高为 41.55m，最大断面底宽 201m，坝体上游边坡为 1:2.5，坝体下游边坡马道以上为1:2，马道以下为 1:2.5。上下

7、游马道高程为 1266.50m，宽度为 2m。1.2 水文气象水文气象 横山水库位于长白朝鲜族自治县境内的二十三道沟河上游东经 1280612808，北纬 41424144，横山水库以上控制面积 92km2,河道长度 22.4km,河道平均坡度11.2。二十三道沟河为鸭绿江上游右岸一级支流，发源于长白山南麓（东经 12757，北纬 4147），河流从北向南流,，于长白县（东经 12817，北纬 4134）汇入鸭绿江，流域面积 159km2，河道长度 49.7km，河道坡度 15.1。该河属于长白山区，平均海拔高程在 1000m 以上，海拔 1000m 以上的面积约占全流域的 90%。地层多为玄

8、武岩,流域内山岭纵横，沟谷交错，森林茂盛，植被良好，森林覆盖面积达 80%以上。除下游有部分耕地外，均为各种类型的山林。地形高程由北向南递减，流域形状呈条形，河网较发育，河床组成以大片石为主,并有少量卵石,河道内水质清澈见底，水流四季不断,人类活动影响较小，水土流失极微。二十三道沟河流域位于吉林省东部，长白山南麓，因受西伯利亚及太平洋季风影响。属于北温带大陆性季风气候区，四季气候变化明显。其特点是：春季风大干燥，夏季炎热多雨，秋季天高气爽日温差大，冬季漫长严寒多雪。由于长白山的山体与海岸一致，阻挡了冬季盛行的西北气流和夏季盛行的东南、西南气流，成为气候上的自然屏障，分割着气温和降水。本流域年平

9、均气温随地形高度增加而递减，年降水量在流域内分布趋势明显，自上游向下游呈递减趋势。由吉林省地表水资源中的降水等值线图查得，横山水库多年平均降水量为 850mm。其它以长白县气象站为例，多年平均年降水量为 687mm,其中 69月降水量占全年的 71%，历年最大降水年份为 1974年，降水量为 857.8mm;历年最小降水年份为 1978 年，降水量为 460.7mm。多年平均年蒸发量为 1107mm（=20cm）,多年平均气温为 2.1,历年最高气温为 33.2，发生在 1968年 7 月 25日;最高气温一般出现在七月份，七月份平均气温为 18.5,历年最低气温为-36.3，发生在 1977

10、 年 1月 2日，最低气温一般出现在一月份，一月份平均气温为-17.4。多年平均风速为 2.4ms,最大风速为 34ms，其风向 WSW，发生在 1962年5 月 11日，多年平均日照时数为 2443.3h。1.3 工程地质工程地质 横山水利枢纽位于长白县东北部的二十三道沟内，有公路相通，交通较为便利。横山水利枢纽由土石坝、岸边溢洪道组成，工程有关技术指标见表 1-1。表 1-1 工程主要技术指标一览表 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 1 正常高水位 m 1280 2 最大坝高 m 40 3 坝顶长度 m 538 吉林省水利水电勘测设计研究院地质勘察岩土工程院受长白县水电局委托，

11、于1993 年 8 月10月，对横山水库及双山梯级电站进行可行性阶段的工程地质勘察和天然建造材料的初查工作。本次按业主和“吉水院生字2001第 43号”生产任务通知单要求，根据我院 1993年完成的横山水库可研工程地质勘察资料编制本报告。本区地貌属吉林省东部山区长白山中山区，形成有熔岩台地和河谷地貌，全新世以来，地面上升，河流下切迅速，河流比降大，水流湍急，具有较丰富的水力资源。按成因形态划分以下四个地貌单元：（1）熔岩台地（）分布二十三道沟河两侧，面积巨大，台面高程 10641316m，微向南东倾斜，坡度小于 1。由第四系上更新统冰水堆积粘土、壤土、卵砾石含粘性土及下更新统玄武岩组成。其上林

12、木繁茂，植被良好，部分发育有沼泽。（2）河谷谷坡（）由于河流侧向侵蚀和切割，形成较大的谷坡地形，从上游至下游形成由窄变宽，由浅至深，由陡变缓的特征。二十三道沟河流两岸（横山水利枢纽坝址以上）坡高 3040m，坡度 10 21，斜坡大部由崩积块石及坡洪积碎块石含粘性土组成，玄武岩裸露很少。（3）一级阶地（）分布二十三道沟河两岸，阶面高出河床 510m，微向河床倾斜，坡度 3 5，由冲洪积堆积物组成，其下为坡积层。（4）河漫滩（）分布二十三道沟河河床两侧，河漫滩高出河水面 0.53m，河漫滩宽 200400 m，地形平坦，由冲积卵砾石含粘性土组成，局部夹粗砂，表部有火山灰砾和植土，其上发育有沼泽。

13、本区位于长白山脉南坡，为火山堆积地形，二十三道沟幽深型河谷，河流比降大，水流湍急。本区大地构造位于中朝准台地辽东隆起太子河珲江坳陷褶断束。侏罗系为陆相中酸性火山沉积，伴随断裂喷发大量玄武岩，构成面积较大的熔岩台地。水库坐落在二十三道沟宽阔的河谷中，森林茂密。库区地貌及岩性为：熔岩台地、河谷谷坡、一级阶地及河漫滩。台地高程为 13361320，由第四系上更新统冰水堆积粘土、壤土含碎石、壤土、卵砾石含粘性土及下更新统玄武岩组成，其上林木繁茂，植被良好，部分发育有沼泽。谷坡坡高 3040，斜坡大部分由崩坡积碎石块及坡洪积碎块石含粘性土组成，玄武岩裸露很少。一级阶地分布于二十三道沟河两岸，阶面高出河床

14、 510，微向河床倾斜，坡度 3 5 ，由洪冲积堆积物组成，其下为坡积层。分布二十三道沟河河床两侧，河漫滩高出河水面 0.53，河漫滩宽 60400，地形平坦，由冲积卵砾石含粘性土组成，局部夹粗沙，表部有火山灰砾和植土，其上发育有沼泽。坝区内河谷不对称，左岸平缓，右岸谷坡较陡，相对高差 40，地形、地貌与库区相同。地层岩性由新至老分为第四系全新统、第四系上更新统松散层、第四系下更新统玄武岩。a)水文地质 坝区地下水类型有卵砾石孔隙潜水（分布于河漫滩卵砾石层，厚度 1.07.2，透水性较强，地下水位与河水位一致）、玄武岩裂隙水（分布于河谷两岸及谷底玄武岩层中，属透水及中等透水。）地下水水化学类型

15、为重碳酸硫酸钾钠钙镁型水，对混凝土具有弱溶出性腐蚀和中等碳酸性腐蚀；河水为重碳酸硫酸钾钠钙型水，对混凝土具有中等溶出性腐蚀。b)水位气象 二十三道沟河流域属北温带大陆性季风气候区，受西伯利亚及太平洋季风的影响，四季气候变化明显，其特点是：春季风大干燥，夏季炎热多雨，秋季凉爽日温差大，冬季漫长严寒多雪。多年平均气温为 2.1 C 极端最高气温为 33.2 C，极端最低气温-36.3 C。多年平均降水量为 850，降水主要集中在 69月份，69月份降雨量占全年降水总量的 71%。多年平均蒸发量为 1107，多年平均日照时数为 2443.3h，多年平均风速为 2.4，最大风速为 34，风向 WSW，

16、多年平均无霜期为 110天。施工期洪水时段划分如下：春汛期：4月 1 日5月 20 日 大汛期：5月 21 日9月 19 日 秋汛期：9月 20 日10月 31 日 枯水期：11月 1 日3月 31 日 表 1 横山水库各施工时段设计洪峰流量 单位 P（%）5 10 20 春汛 47.74 35.65 24.08 大汛 233.7 171.18 111.73 秋汛 14.13 11.23 8.34 表 2 横山水库春汛设计洪水过程线 单位 日期 月 日 时 P（%）上坝 5 10 20 4 30 3 2.76 2.18 1.6 6 3.31 2.62 1.94 9 4.14 3.29 2.42

17、 12 5.8 4.59 3.39 15 14.28 11.29 8.3 18 23.98 18.99 14 21 33.28 25.6 18.8 24 47.74 35.65 24.08 5 1 3 30.38 24.1 17.7 6 27.08 21.5 15.81 9 23.18 18.39 13.5 12 19.88 15.8 11.61 15 16.28 12.89 9.49 18 14.88 11.79 8.7 21 14.08 11.2 8.22 24 13.28 10.5 7.72 5 2 3 11.88 9.41 6.93 6 11.58 9.19 6.77 9 11.32

18、8.97 6.61 12 11.04 8.75 6.43 15 10.49 8.31 6.11 18 10.21 8.09 5.95 21 10.1 8 5.9 24 9.94 7.87 5.79 表 3 横山水库上坝址 工设计洪水过程线 单位 日期 月 日 时 P（%）上坝 5 10 20 8 4 3 17.13 13.75 10.24 6 29.42 23.54 17.65 9 51.43 41.14 30.75 12 113.44 90.54 67.55 15 233.7 171.18 111.73 18 125.4 100.34 74.95 21 110.4 88.34 65.95 2

19、4 92.53 74.04 55.25 8 5 3 68.53 54.84 40.95 6 51.43 41.14 30.75 9 41.13 32.95 24.55 12 34.92 27.94 20.84 15 28.13 22.44 16.74 18 24.62 19.74 14.75 21 21.93 17.54 13.16 24 19.94 15.95 11.88 8 6 3 19.23 15.34 11.47 6 17.83 14.24 10.65 9 16.42 13.14 9.83 12 15.14 12.06 9.01 15 14.44 11.52 8.60 18 13.73

20、 10.97 8.19 21 13.03 10.42 7.78 24 12.34 9.87 7.37 表 4 横山水库秋汛施工设计洪水过程线 单位 日期 月 日 时 P（%）上坝 5 10 20 9 20 3 2.85 2.33 1.81 6 3.12 2.57 1.98 9 3.45 2.84 2.19 12 4.00 3.29 2.54 15 4.66 3.83 2.96 18 6.52 5.36 4.14 21 8.27 6.78 5.25 24 9.64 7.91 6.12 9 21 3 14.13 11.23 8.34 6 9.70 7.95 6.16 9 9.31 7.64 5.9

21、1 12 8.77 7.19 5.57 15 8.22 6.74 5.22 18 7.73 6.35 4.91 21 7.51 6.17 4.77 24 7.12 5.84 4.52 9 22 3 6.85 5.63 4.35 6 6.63 5.45 4.21 9 6.36 5.21 4.04 12 6.19 5.09 3.93 15 5.92 4.85 3.76 18 5.81 4.76 3.69 21 5.75 4.73 3.65 24 5.64 4.64 3.58 库容曲线：横山水库库容曲线是根据库区 15000 地形图测量的。表 5 横山水库库容曲线表 高程（）1248 1250 12

22、52 1254 1256 1258 1260 1262 1264 库容（）0 0.7 6 23.9 59.5 112.4 187.1 283.6 402.7 面积（）0.439 0.527 0.667 高程（）1266 1268 1270 1272 1274 1276 1278 1280 1282 库容（）551.0 731.4 944.4 1189.3 1468.2 1785.2 2142.5 2545.9 2996.0 面积（）0.822 0.981 1.151 1.299 1.492 1.680 1.895 2.142 2.370 坝址处四、五、九、十月份频率为 10%、20%的月平均流

23、量：月份 Q Cv CsCv P(%)采用 采用 10 20 4 26.55 0.42 2 41.47 35.21 5 27.31 0.35 2 40.06 34.9 9 26.95 0.48 2 44.41 36.81 10 26.16 0.26 2 35.16 31.65 表 6 横山水库坝下 100米处 HQ关系表见 水位（）1248 1248.6 1248.9 1249.2 1249.5 1249.8 流量（0 6.00 15.00 31.50 57.00 93.00）水位（）1250.1 1250.4 1250.7 1251.0 1251.3 1251.6 流量（）144.0 207

24、.0 285.0 375.0 474.0 589.5 表 7 长白站气象要素统计表 项目 一 二 三 四 五 六 多年平均降水量（）8.96 9.58 19.00 41.60 60.50 115.00 多年平均蒸发量（）15.60 27.60 63.10 129.00 194.00 155.00 E601（）7.80 13.80 31.55 68.37 108.64 89.90 多年平均气温（C）-17.40-13.50-5.55 4.00 10.80 14.70 历年极端最高温（C）3.70 8.70 16.80 26.50 31.50 32.60 年份 日期 1964 12 1977 28

25、 1982 30 1970 30 1980 30 1972 07 历年极端最低温（C）-36.30-32.80-28.70-15.50-5.50-1.30 年份 日期 1977 02 1969 05 1970 02 1964 07 1972 02 1957 01 多年平均风速（）2.20 2.60 3.30 3.40 3.10 2.10 历年最大风速（）19.70 22.00 20.70 24.00 34.00 24.00 相应风向 wnw wnw wnw nw wsw wnw 年份 日期 1970 10 1973 24 1973 23 1962 28 1962 11 1962 25 多年平均

26、日照时数（h）194.7 202.7 239.5 230.5 243.9 207.9 续表：七 八 九 十 十一 十二 年 152.00 152.00 68.90 26.70 21.00 12.00 687.00 148.00 133.00 104.00 85.40 36.60 15.60 1107.00 88.80 81.13 65.52 52.95 18.30 7.80 634.56 18.50 17.80 11.20 4.23-5.25-14.3 2.10 33.20 32.50 28.00 25.50 17.30 6.50 33.20 1968 25 1973 10 1970 03 1

27、968 04 1968 03 1968 07 1968 25 4.70 3.80-5.90-16.30-27.90-35.7-36.30 1976 05 1979 29 1981 30 1976 30 1960 27 1976 29 1977 02 1.80 1.70 2.00 2.50 2.50 2.00 2.40 16.70 17.00 20.00 22.00 18.70 22.30 34.00 s nw wnw nw wnw nw wsw 1974 06 1979 05 1962 09 1974 22 1983 05 1976 18 1962 11 188.80 184.00 193.9

28、0 212.60 175.00 169.80 2443.30 长白站初、终霜时间及日数 九 十 十一 十二 一 二 三 平均 7.0 22.4 25.9 28.0 27.4 23.2 23.5 最多 12 27 29 31 30 27 28 最少 3 19 21 24 24 17 17 续表：四 五 六 全年 初日 终日 初终间日数 无霜期日数 18.7 8.6 0.7 185.4 189 295 254.7 110 23 15 4 207 39 235 274 91 12 3 0 160 279 46 232 133 2 施工导流施工导流 2.1 导流标准导流标准 在河流上修建水利工程时，为

29、了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围基坑，并将河水引向预定的泄水建筑物往下游宣泄，这就是施工导流。导流标准就是导流建筑物的设计洪水标准，导流标准即洪水某一重现期。它是根据永久建筑物的级别来确定。本次设计采用五十年一遇的洪水。2.2 导流方案的比选导流方案的比选 一个水利水电枢纽工程的施工从开工到完建，往往不是采用单一种的导流方法，而是几种导流方法组合来配合使用，以取得最优的技术经济效果。这样不同导流时段、不同的导流方法的组合，通常就称为导流方案。导流方案的选择受各种因素的影响，一个合理的导流方案必须在周密研究各种影响因素的基础上，拟定几个可能的方案进行技术经济比较，从中选择最优的方案

30、。选择导流方案时应考虑的主要因素如下：（1）水文条件 （2）地形条件 （3）地质及水文地质条件 （4）水工建筑物的型式及布置 （5）施工期间河流的综合利用 （6）施工进度、施工方法及施工场地布置 在选择导流方案时，除了综合考虑以上各方面因素外，还应使主体工程尽可能及时发挥效益，简化导流程序、降低导流费用，使导流建筑物既简单易行又适用可靠。导流方案的选取 由基本资料可知本工程坝区内河谷不对称，左岸平缓，右岸谷坡较陡，相对高差40m，汛期流量小，河漫滩宽 60400m。地形平坦，而且上游有一引水隧洞。所以对本工程拟定以下两个可能的方案：方案 I：采用全段围堰法，在右岸上开挖导流隧洞。第一年进行左右

31、岸坝体的基础开挖和修筑，同时开挖导流隧洞，第二年修筑上游围堰进行全段围堰截流，同时也进行溢洪道基础的施工。第三年主要是整体坝体加高和溢洪道修筑。方案 II：二段二期进行施工。一期利用右岸原河床导流，二期利用隧洞导流。第一年四月份开始进行上下游围堰的填筑和左岸的坝体的修筑，还有隧洞的修筑，到第二年五月中旬即大汛之前整个坝体修筑到了拦洪高程以上，第三年主要修筑溢洪道和大坝观测设施。方案：三段三期进行施工。一期利用开挖明渠导流。二期合龙。利用引水隧洞导流。三期主要修筑坝体和溢洪道。经过经济技术分析比较，考虑到坝址处河床较窄，流量较小，而且在横山水库坝址上游有一引水隧洞，可利用其二期导流，节省工程造价

32、，如果选择 I方案，在合龙时增加合龙的工程量，而且开挖隧洞的造价也是比较高的，这样不仅会延误工期，还会增加工程费用，在经济上是不合理的。而采用第 II种方案，既可以节省造价又可以缩短工期，可以充分利用现有的工程（导流隧洞）还可以利用有利地形。综上所述，无论从施工进度上还是从工程安全方面比较，选用方案 II更合理，更安全。2.3 导流建筑物的设计导流建筑物的设计 导流建筑物就是挡水围堰，导流泄水建筑物就是引水隧洞。围堰是导流工程中的临时建筑物，用来围护施工中的基坑，保证水工建筑物能在干地上施工。通过经济和技术比较，围堰必须具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度，造价便宜、构造简单、修筑、维

33、护和拆除方便，布置应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷，北方工程施工必要时还应设置抵抗冰凌、船伐冲击和破坏的设施。2.3.1 围堰尺寸的确定围堰尺寸的确定 本工程的导流建筑物一期由原河床过水，修筑上下游围堰，二期由隧洞导流，用不过水土石围堰挡水。为了充分利用开挖料，围堰土石部分利用河床开挖的砂砾料，二期上游围堰迎水面边坡设计为 1:2，背水面为 1:1.5。二期上游围堰高程 1258.95，堰顶宽 5m，以满足交通运输，以及自卸汽车转弯、会车的需要。一期横向围堰上游堰顶高程为 1251.30m，下游堰顶高程为 1250.60m。根据基本资料的地质情况和料场选用土石围堰，断面为梯形断面。背水坡边坡比 1：1.5，迎水坡边坡比 1：3。上、下游围堰与岸坡的交角设为 1200，上游围堰长度为 54m，下游围堰长度为 30m。二期横向围堰上游高程经调洪演算确定为 1258.95m，上游围堰长为1