水库施工组织设计1.doc
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1、8 施工组织设计批 准:罗宇凌核 定:禄 兴审 查:肖对勇校 核:颜 明编 写:范景元目 录8施工组织设计8-18.1 施工条件8-18.2 施工导流8-48.3 料场选择与开采8-78.4 主体工程施工8-88.5 渠系工程施工8-118.6 施工交通运输8-138.7 主要施工临建设施8-148.8 施工总布置8-148.9 施工总进度8-158.10 附表及附图8-168 施工组织设计8.1 施工条件8.1.1 工程条件1)、对外交通营盘水库位于云南省昭通市永善县伍寨彝族苗族乡长海村,目前坝址区对外交通为水库左岸至伍寨乡政府的乡村公路,总长12km,只能满足越野车及小型农用车通过,需改建
2、后才可满足中型工程施工机械通行。伍寨至茂林为乡镇公路,里程11km;茂林至永善137km,茂林至昭阳区53km,昭阳区至昆明320km,水库至四川宜宾市277km。渠道所在地码口距昭阳区120km,距永善县城137km。2)、施工场地工程区坝址处地形开阔,两岸坡较平缓,施工场地易布置,在左坝肩进场公路边地形平缓,布置各类施工工厂、砼拌合站及生活区等临建设施等,对外交通方便。在坝轴线下游1.0km处左右岸低洼平缓处布置1#及2#弃渣场。3)、枢纽工程概况枢纽工程主要永久建筑物由粘土心墙堆石坝、左岸开敞式河岸溢洪道及库尾输水隧洞三大建筑物组成,临时建筑物为右岸导流隧洞及下游围堰。粘土心墙堆石坝:最
3、大坝高为49.8m,坝顶高程2692.8m,坝顶长373m,坝顶宽6m,最大坝底宽215.72m;防浪墙顶高程2693.8m,高1.5m,厚0.5m,为钢筋砼结构。大坝建基面高程2643.0m,截水槽底板高程2640.0m,最大底宽16.0m,两侧开挖边坡为1:1。上下游坝坡分别为1:2.0、下游1:1.9。粘土心墙轴线从坝轴线上游偏移1.5m,心墙顶宽3.0m,底宽22.72m,上下游边坡均为1:0.2。在心墙上游边设1.5m宽的反滤料和过渡料各一层,下游边设2.0m宽的反滤料和过渡料各一层。上游侧考虑上游围堰与坝体结合布置,围堰顶高程为2656.0m,顶宽4m,拟定围堰上、下游侧坡比均为1
4、:2.0,围堰中部设置粘土心墙,心墙顶宽2m,底宽2m,心墙与围堰堆石料结合部设置50cm厚反滤料和过渡料。溢洪道:靠左坝肩布置,全长281.661m,堰顶宽5m, 平面上呈直线布置。由进口段、控制段、泄槽段、消力池段段及出水渠段组成,断面型式为矩形。进口段长49m,控制段长9m,泄槽段斜长183.65m,消力池段长22m,出水渠段长18m。输水隧洞:本工程属跨区域调水,故输水隧洞进口布置于库尾野猪寨村小学旁,引水穿过分水岭后至码口河下寨村附近,平面上呈转弯布置,全长5796.1m。设计引用流量1.9m/s,断面为2.2m2.3m 圆拱直墙钢筋砼城门洞型。隧洞由进口明渠段、有压段、闸室段、无压
5、洞身段、出口明渠段、陡槽和消力池段组成。进口明渠段长73.2m,进口有压段长56.0m,闸室段长7.4m,无压洞身段长5629.342m,出口明渠段7.185m,出口陡槽及消力池段长54.05m。进口闸室及闸门井设于山体内,井深31.056m,井壁厚0.9m1.0m。闸门井内设有平板定轮工作钢闸门及事故检修钢闸门各一套,闸门孔口尺寸1.5m1.5m(宽高),闸门井以上为检修平台与启闭机室。枢纽建筑物主要工程量见枢纽工程量汇总表(附表2)。4)、施工特性本工程截流后枯期由上游围堰挡水,导流隧洞导流,进行大坝施工,汛期由坝体临时挡水,导流隧洞泄洪。大坝填筑初期要求在截流后至汛期前填筑至渡汛高程,施
6、工时段短,施工强度较高,要求有较高的机械化施工和管理水平,且承担过类似工程建设的专业队伍承担枢纽工程的施工。渠系工程结构型式及施工较简单,但战线较长,施工交通不便,可由地方施工队伍承担。5)、建筑材料及生活物资供应枢纽区内无天然砂石料可供开采,也无可加工砼用砂石骨料的石料场可供开采,枢纽区所需的砼砂石骨料可从茂林镇甘杉料场外购,质量和数量均能满足要求,运距23km,公路相通,交通方便。灌区砂石料及块石料从船厂沟砂石料场和锅巴寨砂石料场开采,石料为栖霞茅口组灰岩,岩质较纯,平均运距18km,开采条件好、质量及储量均能满足要求。大坝所需的心墙防渗土料及坝体堆石料均由上坝址上游左侧小长冲土石料场开采
7、,运距5km。水泥:由昭阳区华新水泥厂购进,运距96km。钢材:由昭阳区购进,运距76km。炸药:由永善县炸材部门购进,运距160km。油料:由昭阳区购进,运距76km。木材:由昭阳区购进,运距76km。施工期间所需的生活必需品、医药等可由伍寨乡和昭阳区购进,基本可满足施工队伍的需要。6)、水、电供应铜厂沟水量丰富,河水清澈,可满足施工用水需要,设计在左岸坝肩高程为2720.0m处设一15m施工用水蓄水池,由铜厂沟抽水至蓄水池供应施工用水,抽水最大扬程70m。生活用水在设计在左岸偏大坝下游高程为2720.0m处设一15m生活用水蓄水池直接通过自流方式从坝址上游左侧山沟中引入。工程区生产及生活用
8、电由伍寨乡政府接线,接线距离10km,在左岸生活区附近安装200KVA变压器接线供应施工期生活及施工用电。7)、通讯工程区已通移动电话,可满足施工期间对外联系。8)、施工队伍、劳力及机械修配枢纽工程各主要建筑物的施工技术要求高,专业性强,施工质量及施工进度的要求高,枢纽工程的承包商必须具备相应的水利水电工程施工资质和足够的技术力量,同时要有较高的机械化程度和粘土心墙堆石坝、溢洪道和隧洞的施工经验。所以,施工队伍的选择应不受地域限制,严格按招投标程序公平竞争,择优选择。当地劳动力资源十分充裕,可提供足够的劳动力为工程建设服务。但由于当地工业发展比较落后,不能承担复杂施工器具的加工和维修,因此枢纽
9、工程的主要施工机械的修配由承包商自行解决。9)、工期结合本工程的枢纽建筑物的施工特点和当地的气象、交通等条件,枢纽工程总工期拟订为4年;渠系工程总工期为3年,在枢纽工程推后一年实施。8.1.2 自然条件1)水文、气象由于流域气象资料短缺,气象特征值参考昭通气象站资料,表8-1 昭通气象站气候因子统计表站址高程年降水量一日暴雨量平均气温最高气温最低气温20cm皿中蒸发量10活动积温相对湿度日照时数定时最大风速相应风向多年平均定时最大风速mmmmmmm%hm/sm/s1950736.551.011.633.5-13.31681.13194741935.424SW16.42)坝址区地形地貌坝址区位于
10、野猪寨下游850m处,为剥蚀低中山地貌,河流流向S70E左右,两岸总体地形以斜至陡坡为主,左岸山顶高程2817m,右岸山顶高程2979m,河床高程2648m2644m,相对高差170m330m,起伏相对较大,山体宽厚。左岸自然坡度1525,局部3040;右岸2025。坝轴线部位河床宽度50m,左右岸坡形成宽缓不对称“U”型河谷。8.2 施工导流8.2.1 导流标准根据水利水电工程施工组织设计规范SL303-2004,本工程的导流建筑物等级为5级,相应的枯期(11月-4月)导流标准为5年一遇,相应流量6.23m3/s;渡汛标准为20年一遇,相应入库流量138m3/s。大坝第一个施工汛期(5月-9
11、月)渡汛时,按20年一遇渡汛洪水标准调算出汛期坝前最高水位2662.85m,库内拦蓄洪水105万m3,出库最大流量32.9m3/s。8.2.2 导流方式坝址区为不对称“U”型河谷,较为宽缓,但大坝为粘土心墙堆石坝,不宜采用分期围堰导流,且河流洪枯流量悬殊较大,采用全年围堰导流也不经济。经比较采用大坝施工枯期由上游围堰挡水,导流隧洞导流,进行坝基开挖及坝体填筑施工,在汛期由度汛坝体挡水,导流隧洞泄洪,可继续进行大坝填筑施工。8.2.3 导流建筑物1)围堰为保证坝基施工在干地进行,需设置上下游围堰,由于上游河床较宽,若单独做上游围堰,轴线长130m左右,为节约投资,在可行的基础上把上游围堰与大坝坝
12、体结合起来布置。上游围堰:上游围堰布置在距坝轴线90.8m处,平面布置成直线型,枯期上游最高水位为2654.55m,计入堰体沉降及安全超高1.5m,上游围堰顶高程为2656.0;上游围堰高10m,堰顶长135m,顶宽4.0m,上游边坡1:2.2,下游边坡1:1.2.2。下游围堰:下游围堰布置在大坝下游坝脚以下26m河床处,平面布置成直线型,枯期下游最高水位为2639.5m,计入堰体安全超高1.0m,下游围堰顶高程为2640.5m;下游围堰高2m,堰顶长25m,顶宽3.5m,上游边坡1:1.5,下游边坡1:2.5。2)导流隧洞导流隧洞布置于大坝左坝肩下部,平面成转弯布置。导流隧洞全长484.2m
13、,其中洞身段长400.5m,隧洞进口底板高程2654.0m,出口底板高程2648.0m,底坡i=1.5/100,由进口段、进口明渠段、洞身段、出口陡坡及消力池段组成。洞身围岩为二叠系上统峨眉山组上段致密块状玄武岩。洞身过水断面为BxH=2.0mx2.5m的城门洞型,洞身衬砌采用C20钢筋砼衬砌,衬砌厚度为0.4m、0.3m。进口设一套预制砼闸门封堵(孔口尺寸2.4mx2.8m),下闸封堵时使用临时启吊设备进行启闭。8.2.4 渡汛坝体坝体施工的第一个汛期采用度汛坝体挡水,利用导流隧洞导流,经调洪计算,要满足汛期20年一遇洪水的渡汛的要求,坝前水位需到达在2662.85m。取安全超高为2m,则大
14、坝汛前需填筑至高程2664.85m,相应坝高21.85m,相应渡汛坝体需填筑心墙防渗土料6.2万m3,填筑堆石20.7万m3。8.2.5 导流建筑物施工1)围堰施工铜厂沟枯期5年一遇流量6.23m3/s,进行围堰施工截流十分方便,上、下游围堰共需填筑土料0.5万m3,工程量较小,土料采用枢纽建筑物开挖的全风化土料及第四系坡积体。围堰施工采用由左岸单戗堤进占填筑,在右岸合龙,并及时进行碾压。上游围堰属坝体的一部分,施工需按大坝技术要求进行。下游围堰在大坝施工完后应拆除。2)导流隧洞施工导流隧洞洞身段长400.50m,隧洞开挖断面为2.8m3.3m的圆拱直墙型城门洞型。洞身过水断面为2.0mx2.
15、5m(宽x高)的城门洞型,导流洞通过的地层为玄武岩及凝灰岩,进、出口均为弱风化岩石,洞身段为微风化岩石,进、出口边坡稳定,洞身成洞条件较好。导流隧洞施工工序为:进、出口边坡开挖进、出口边坡支护锁口洞身开挖洞身衬砌回填灌浆。导流隧洞施工首先完成进出口的洞脸开挖,并进行边坡支护及锁口后进行洞身开挖施工,洞身开挖采用全断面一次爆破开挖成型,周边孔采用光面爆破开挖。施工机械选用2台YT-24手风钻造孔,1台JBt-42通风机用于通风散烟。出渣采用人工装渣,人工推斗车出渣至进洞口,再由3m3挖掘机装20t自卸汽车运输至弃渣场。导流隧洞洞身衬砌厚度30cm、40cm两种,洞身衬砌施工采用钢模板立模,混凝土
16、采用泵送入仓,20型软管插入式振捣器振捣,先浇底板,再浇侧墙及顶拱,分段浇筑长度为9m。3)导流隧洞封堵当大坝施工完成时,在枯期即可进行导流隧洞的封堵,计划在第四年10月1日导流隧洞下闸封堵,并及时在封堵段浇筑C20低热微膨胀砼,并预埋灌浆管,及时进行回填灌浆作防渗处理。封堵段长9m,封堵砼12m3,封堵段施工时段为1个月。导流隧洞封堵施工期间由大坝挡水,上游来水拦蓄于库内。8.3 料场选择与开采枢纽工程坝体共需填筑心墙防渗土料15.1万m3,堆石73.3万m3,过度料、反滤料9.5万m3,干砌块石护坡0.7万m3,枢纽区所需制备混凝土用砂石料4.8万m3。8.3.1 料场选择工程所需的砼砂石
17、骨料采用灰岩料,从茂林镇甘杉料场外购,质量和数量均能满足要求,运距23km,公路相通,交通方便。大坝所需的心墙防渗土料及坝体堆石料均从上坝址上游左侧小长冲土石料场开采,运距5km。坝壳料采用强至弱风化致密块状玄武岩。8.3.2 料场开采料场开采主要为心墙料及堆石料的开采,小长冲土石料场,距坝址5.0km,基岩裸露,上部残坡积及全、强风化岩层较薄(1m2m),岩性为致密块状玄武岩,裂隙中等发育,岩石质地坚硬。微风化岩石单轴饱和抗压强度6080MPa,天然密度2.82.9g/m3,饱和密度2.812.93 g/m3,物理力学性能较好,储量110万m3左右。开采运输条件较方便,伍寨码口公路距料场40
18、0m500m。有无用层之比151,工程所需堆石料82.8万m3,储量满足工程要求。土料场位于小长冲石料场旁,附近为荒坡。可用层厚度7.4m10.4m,为土黄色。砂粒占2.84.7%、粒径以0.0750.25mm为主、多为细砂,粉粒占10.221.7%,粘粒占18.820.4%,最优含水率31.4%36.7%,湿密度1.811.91g/m3、干密度1.171.51 g/m3,击实后渗透系数5.310-7 cm/s1.4910-9cm/s,储量20万m3左右,开采运输方便。有无用层之比111,工程所需防渗土料16.8万m3,储量基本满足工程要求。开采为河床以上,底部高程2770m,由上至下分台阶开
19、采,首先进行料场无用层剥离,主要采用推土机推运集料,由人工配合清理,剥离层开挖的弃渣由3 m3装载机装20t自卸汽车出渣,运至料场旁边的弃渣场堆放,运距0.5km。强风化料可由反铲挖掘机直接开挖,弱风化石料采用爆破开采,采用深孔梯段微差挤压爆破方法开采,以获得较好的石料级配及减少爆破抛散。每一个梯段深5m,钻孔由YT-100潜孔钻造孔。堆石料由反铲挖掘机及3m3装载机装20t自卸汽车运输上坝。在进行料场开采前,应结合坝料的设计级配进行爆破设计和现场爆破碾压实验,优选最合理的爆破参数及启爆方式。8.4 主体工程施工8.4.1 大坝工程施工推荐坝型为粘土心墙堆石坝,大坝主要结构由基础开挖、基础处理
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