1、 *工程局(有限公司)*水庫工程項目部大壩截流施工方案審核:校核: 編制: *水庫工程項目部2015年10月01日目 錄一、編制依據1二、工程概況12.1地理位置12.2工程規模12.3水文與氣象52.4河床基礎地形情況9 2.5 天然材料儲備情況9三、施工導流與截流方式與設計標準113.1導流方式113.2設計標準113.3截流時段及流量選擇123.4截流方案123.5圍堰及導流建筑物施工12四、主要工程量20五、主要機械設備施工20六、施工排水216.1施工排水措施216.2施工類別236.3排水設備23七、安全度汛與防護237.1防汛準備237.2安全度汛措施247.3超標洪水應急措施2
2、47.4潰堤應急處理方案25一、編制依據(1) 水電水利工程施工導流設計導則DL/T 5114-2000(2) 水電工程施工組織設計規范DL/T 5397-2007(3) 水利工程高壓噴射灌漿技術規范DL/T 5200-2004(4) 水工建筑物水泥灌漿施工技術規范DL/T 5148-2012(5) 防洪標準GB50201-1994 (6)施工合同及相技術要求,經批準的工程初步設計文件、招標文件、投標文件;經批準的設計文件及相應的工程變更文件;國家有關法律、法規、規章和技術標準;二、工程概況2.1地理位置 *水庫工程位于*縣*鄉境內,壩址地理位置:東經2934,北緯4338。是*干流上的控制性
3、工程,其主要任務是以灌溉供水為主,結合防洪、生活及工業供水。是一座具有綜合利用任務的水利工程。工程距*縣55km,交通條件良好。2.2工程規模*水庫為中型等工程,水庫總庫容1440萬m3,正常蓄水位1734.00m,相應庫容1190萬m3,興利庫容1040萬m3;死水位1701.50m,死庫容150萬m3,截流堤設計高程為1690.5m,截流堤過水庫容20萬m3,,防洪庫容95.0萬m3,攔洪庫容155萬m3,調洪庫容250萬m3。壩址河床高程1672.00m。現狀年工程可控制灌溉面積12.75萬畝,水庫建成后,可將下游防護對象的防洪標準5年一遇提高到10年一遇。主要建筑物有攔河大壩、泄水建筑
4、物、引水建筑物。大壩為2級建筑物,其余為3級建筑物。工程區基本地震烈度為度,主要建筑物設防烈度為度。2.2.2工程總體布置樞紐工程由碾壓式瀝青混凝土心墻壩、導流泄洪兼放水洞、表孔溢洪洞等建筑物組成。根據地質地形條件,在整個河谷布置大壩,導流泄洪放水洞布置在左岸,表孔溢洪洞布置在右壩肩。2.2.3主要建筑物(1)大壩河床布置碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩,壩頂高程1738.80m,壩頂長度為175.0m,最大壩高84.8m,防浪墻頂高程1740.0m,防浪墻底高程1737.3m,防浪墻頂部高于壩頂1.2m,上游壩坡1:2.25,上游壩坡設0.25cm厚C20F200W6砼護坡,下游綜合坡度為1:2
5、.25,瀝青心墻頂高程1737.30m,心墻厚度采用臺階式,高程1737.2m1712.2m,瀝青心墻厚度為0.5m,高程1712.2m1687.2m瀝青心墻厚度為0.7m,高程1687.2m1657.6m瀝青心墻厚度為1.0m。瀝青混凝土心墻基座采用混凝土結構,基座寬4.0m,厚0.6m。根據樞紐區料場情況,壩體斷面以瀝青混凝土心墻為中心,上、下游兩側布置有瀝青心墻區、過渡層區,壩殼料區、次堆石料區、棄料堆石區。瀝青混凝土心墻軸線在壩軸線上游3.5m。心墻頂高程1737.30m。過渡層水平寬度上、下游均為2.5m,最大粒徑不大于80mm,填筑相對密度Dr0.85,主堆石料填筑相對密度Dr0.
6、85,次堆石料采用石方開挖料,填筑相對密度Dr0.85。基礎處理:河床及兩岸岸坡心墻開挖至弱風化基巖頂面,河床部位心墻底部及上、下游過渡料寬度范圍內均開挖至弱風化基巖面上。河床壩殼壩基清除2.0m的砂礫后夯實,兩岸岸坡要求清除2m的覆蓋層。基礎進行固結灌漿,采用兩排,孔距1.5m,排距2.0m,孔深6.0m,帷幕灌漿采用一排,孔距1.5m,左岸帷幕灌漿深度65m,河床帷幕灌漿深度55m,右岸帷幕灌漿深度75m,左壩肩采用一排,孔距1.5m,帷幕灌漿深度5565m,沿壩軸線長50m,右壩肩采用一排,孔距1.5m,帷幕灌漿深度6075m,沿壩軸線長50m。(2)導流泄洪放水隧洞導流泄洪放水洞布置在
7、左岸,導流泄洪放水洞洞長428m,施工導流期承擔導流任務,正常運用期承擔泄洪、放水任務。導流洞進口高程1684.00m,設計洪水位時導流泄洪洞最大泄流量90.00m3/s,校核洪水位時導流泄洪洞最大泄流量90m3/s,導流洞導流期設計流量96.0m3/s。導流洞布置成壓力洞的型式,由引渠段、閘前有壓洞身段、檢修豎井、有壓洞身段、工作閘井、出口擴散段、消力池、海漫段組成。進口引渠長51.4m,閘前有壓洞身段長75.0m,圓形斷面,洞徑3.5m,襯砌厚度0.5m,縱坡1/50。檢修閘室段底板高程1682.50m,頂高程1739.3m,閘井順水流方向長15.0m,寬7.2m,上游設一道攔污柵,孔口尺
8、寸4.2m4.2m。設一道檢修門槽,閘門孔口尺寸3.2m3.7m。有壓洞身段長325.0m,圓形斷面,洞徑3.5m,襯砌厚度0.5m,縱坡i=0.04。工作閘室段底板高程1669.50 m,頂高程1685.40m,閘井順水流方向長13.0m,寬7.0m,設一道工作門槽,閘門孔口尺寸3.2m3.2m。出口設7m長的調整段,縱坡i=0.04,寬3.2m,高4.0m,出口陡坡長28m,縱坡1:4,墻高4.0m8.0m,底寬3.2m15m,側墻厚0.8m。消力池長36m,底寬15m,尾坎長9.0m,深4.5m,底板高程1662.10m,側墻高8.0m,斷面型式為矩形鋼筋砼整體結構。海漫段長20m,底寬
9、15m,采用鋼筋砼襯砌,海漫末端設置防沖齒墻,齒墻埋深8m,護坡坡度1:1.5,導流隧洞底板及底板以上1.5m采用C45F200W6鋼筋砼,閘室底板,出口陡坡、消力池、海漫段底板及底板以上1.5m 采用C45F200W6硅粉砼,其它鋼筋砼采用C25F200W6。(3)表孔溢洪洞表孔溢洪洞布置在右岸壩肩巖體上,堰寬35m,設計洪水位時溢洪道最大泄流量78.52m3/s,校核洪水位時溢洪道最大泄流量399.40m3/s。溢洪洞主要由進口引渠段、溢流側槽段、調整段、洞身段、泄槽段、消能段組成。全長300m。進口底板高程1730.50m,縱坡i=0。溢流堰采用WES實用堰,無閘控制,堰頂高程1734.
10、00m,堰高3.5m,堰寬35m,邊墻頂高程1738.8m。側槽段長35m,底坡i=0.036,末端底板高程1727.24m。調整段長15m,底坡i=0,寬10m,調整段底板高程1727.24m,邊墻頂高程1738.80m,邊墻頂部設置交通橋。洞身段長99m,城門洞型,BH=8.06.5m,泄槽段總長87m,泄槽底坡坡度1:2.10。泄槽段斷面形式為矩形,底寬8.0m,邊墻高6.5m,泄槽底板設臺階式消能,泄槽末端高程1658.18m。消力池總長50.0m,寬15.0m,消力池深6.0m,底板高程1658.18m,側墻高10.0m。海漫段長30m,底寬15m,邊墻高4.0m,海漫段末端設防沖齒
11、墻,齒墻埋深12.0m,護坡坡度1:1.75,齒墻下游設置長30m、厚2.0m的鋼筋籠拋石防止沖刷。鋼筋砼采用C25F200W6砼。2.3水文與氣象(1)氣象多年平均氣溫3.4,極端最高氣溫35.5,極端最低氣溫-32.9,多年平均風速3.4m/s。多年平均降水量595.0mm,連續最大四個月降水量發生在58月,降水量可占全年降水量的58.2%;最大月降水量發生在7月,降水量約占全年降水量的16.1%;多年平均水面蒸發量為1476.9mm,最大年蒸發量為1914.3mm。由于*流域沒有氣象站點,現以鄰近的區域代表站*河水文站觀測的氣象資料,對這一區域氣象情況進行簡要分析。*河水文站多年平均氣溫
12、3.4,極端最高氣溫35.5,極端最低氣溫-32.9,年最高氣溫發生在7月,年最低氣溫出現在12月至次年2月之間。一年當中月平均氣溫低于零度的月份長達5個月之久,一般在11月到次年的3月,多年平均風速3.4m/s,多年平均最大風速19.0m/s,風向以南風居多。根據實測資料統計,*河水文站多年平均降水量595.0mm,連續最大四個月降水量發生在58月,降水量可占全年降水量的58.2%;最大月降水量發生在7月,降水量約占全年降水量的16.1%;最小月降水量發生在1月,降水量約占全年降水量的1.3%。根據*河水文站20cm口徑蒸發器觀測的蒸發量資料分析,多年平均水面蒸發量為1476.9 mm;最大
13、年蒸發量為1914.3mm,出現在1965年,最小年蒸發量為1153.1mm,出現在1999年,最大年與最小年蒸發量比值約為1.7倍;年內最大月蒸發量為8月,約占全年蒸發量的14.8%,最小月蒸發量為1月,約占全年蒸發量的2.0%。*河水文站各氣象要素統計見表2.2-1。表2.2-1*河水文站氣象特征值一覽表項 目一月二月三月四月五月六月七月平均氣溫()-11.9 -10.2 -3.9 5.1 11.3 15.6 17.3 降水量(mm)7.7 10.0 23.5 62.5 86.3 90.9 95.7 20cm口徑蒸發量(mm)29.035.565.3142.8203.0209.8208.8
14、項 目八月九月十月十一月十二月全 年平均氣溫()16.1 11.0 3.6 -3.9 -9.5 3.4降水量(mm)73.2 69.5 41.4 22.4 11.9 595.0 20cm口徑蒸發量(mm)219.2177.1106.648.731.21476.9注:平均氣溫1961-2007年、降水量為1960-2007年、蒸發量為1958-1961、1963-1966、1975-2007年。 (2)徑流 、*渠首站有18年實測年徑流資料,分析計算后推薦*水庫壩址處設計年徑流量成果具體見下表。1.2-1*水庫壩址處設計年徑流量推薦成果表均值(104m3)設計年徑流量(104m3 )p=20%p
15、=50%p=75%p=90%p=95%655972376467594555435331(3)洪水*洪水一般發生在春季和夏季;春季洪水一般以中、低山帶積雪消融洪水或積雪消融水與降水混合后形成的混合型洪水為主;夏季洪水主要由暴雨或暴雨與高山冰雪融水疊加后形成的洪水為主。*渠首處,即水庫壩址處設計洪峰流量及時段洪量計算分析推薦成果見下表。 擬建*水庫壩址處設計洪水推薦成果表項 目設計洪峰流量及時段洪量p=0.10%p=0.20%p=0.33%p=1.00%p=2.00%p=3.33%p=5.00%p=10.0%p=20.0%Qp(m3/s)67748542931024019115498.253.2W
16、1日(104m3)923.0 706.0660.0557.1491.6442.8403.3334.4262.8W3日(104m3)1579 12131138969.8863.0783.3718.8606.5489.5W5日(104m3)1801 1393131511401028944.2876.3757.5632.8(4)泥沙*水庫壩址處推移質沙量為1.13萬t,輸沙總量為6.80萬t。(5)冰情由于*渠首站無冰情觀測資料,在此通過對*河水文站的36年實測冰情資料分析,以供參考。根據冰情資料,*河水文站最早解凍期出現在2007年1月31日,最遲出現在1986年4月15日。終冰最早為2005年3
17、月9日,最晚在1982年4月27日。初冰最早在1984年10月1日,最晚在1998年11月29日,多年平均封凍天數在117d左右,最長170d,最短31d;最早封凍期在1976年10月22日,最遲在1998年12月15日。根據20052007三年的冰厚觀測資料。*河水文站最大冰厚為2006年0.77m。(6)水質從檢測報告結果中可以看出:總硬度測定值變化范圍為275300mg/L;氯化物測定值變化范圍為2.983.11mg/L;硫酸鹽測定值變化范圍為107166mg/L;有機污染類指標揮發酚、總氰化物、汞、砷、六價格、銅、鉛、鎘、錳均未檢出;鋅測定值變化范圍為0.0050.071mg/L;氟化
18、物測定值變化范圍為0.150.40mg/L;氨氮測定值變化范圍為0.050.14mg/L;耗氧量測定值變化范圍為0.42.3mg/L;硝酸鹽氮測定值變化范圍為0.721.27mg/L;亞硝酸鹽氮測定值變化范圍為0.0030.02mg/L;從評價結果來看2004年到2006年各類指標年際變化不大。按照地表水環境質量標準GB3838-2002對其檢測結果進行評價分析,除了金屬鋅指標三年均為類,其他指標均為類。因此可以認為該水源水質較好,可以滿足各類用水要求。2.4河床截流堤基礎地形情況:目前截流堤施工面河床寬165m,河床高程約1678m,主流偏右側。河床砂卵礫石厚度28m左右,滲透系數k=8.3
19、10-2cm/s,屬強透水,河床覆蓋層地震有效波速Vep=5001000m/s,根據砂卵礫石層試驗,天然狀態平均濕密度2.18g/cm3,干密度2.08g/cm3,含水率4.9%;比重2.72,超重型動探試驗資料顯示,河床卵礫石表層1.5m為稍密狀,以下為中密-密實狀,承載力特征值為350400kPa;下伏基巖巖性為為石灰系上統博格多群上亞群第一組凝灰質砂巖,灰黑色,中厚層狀,巖層產狀50SE37,巖體強風化層厚約56m,縱波速度Vp31003500m/s;弱風化帶厚1518m,縱波速度Vp35004000m/s;微新鮮基巖Vp=50005500m/s。根據試驗資料顯示巖體的顆粒密度為2.69
20、g/cm3、干密度2.67g/cm3、濕密度2.68 g/cm3、自然吸水率為0.27%、飽和吸水率為0.3%、空隙率0.78%、烘干后抗壓強度118MPa、飽和抗壓強度76.5MPa、軟化系數0.70、烘干后抗剪強度c為3.1MPa、為51.6度、浸水后抗剪強度c為2.3 MPa、為48.3度。2.5天然材料儲備情況根據本階段設計要求,*水庫工程建設所需天然建筑材料主要為筑壩砂石料(壩殼料),需求量約105.2萬m3、砼骨料需求約4.46萬m3、瀝青心墻灰巖料需求約0.5萬m3,面板壩土料約2.7萬m3。本階段是對可研階段選定的料場進行詳查,主要對C1、C2砂石料場、C1料場位于擬選壩線下游
21、24km處河道右岸、級階地上,地表高程16041615m,料場長約2000m,寬約300m,距離壩平均3.5km,有簡易公路相通。料場巖性為第四系中上更新統沖洪積砂礫石,表層有0.20.7m的含土砂礫石,為無用層,其中級階地上目前種有農作物,屬于耕地;無用層以下為大厚度砂礫石,屬于有用層,有用層厚大于4.0m。顆分試驗資料顯示,礫石磨園較好,多呈呈次圓狀、少部分呈次棱角狀,分選性較好,該料場地下水位埋藏大于5m,場地較開闊,宜于機械化開采。質量該料場有用層巖性為砂礫石,結構稍密-中密,厚度較大,探坑開挖未揭穿該層。勘探平均厚度5m,上覆無用層厚0.5m的含土砂礫石。該料場有用層巖性為砂礫石,有
22、用層厚4.0m。粒徑1505mm占57.5%,5mm粒徑占42.5%,不均勻系數為58,曲率系數為3.14。儲量該料場采用平均厚度法計算,料場總儲量約80萬m3。評價1)該料場地形較開闊,無用層較薄(個別地方較厚),距壩址平均距離3.5km,有簡易公路相通,開采運輸方便,均為水上開采,不利方面是級階地上種有農作物。2)該料場主要為砂礫石主,推薦作為砼骨料和壩殼料使用。據試驗分析,該料場作砼細骨料除含泥量嚴重偏高、干松容重偏小、細度模數偏小外,其它指標均滿足規范要求。(3)C2料場為備用料場,距離壩址下游49KM處,儲備量為100m3左右。三、導流與截流方式及設計標準3.1導流方式 本工程采用截
23、流堤導流,導流洞泄洪、上游圍堰度汛相結合的形式截流,截流堤在前期也承擔2016年防洪度汛的工作,在2015年冬季施工與2016年趕工加快上游圍堰施工的前提下,上游圍堰及時承擔超高標準的防洪度汛要求。3.2設計標準根據地形、水文特點設計要求采用河床一次攔斷,上游局部引渠、截流堤臨時擋水,上、下游圍堰施工完成后永久防滲擋水,導流洞泄洪的導流方式,導流泄洪洞布置在河流左岸。根據設計圖紙截流后庫區內庫存有20萬m3死庫容,在上游圍堰施工前由截流堤承擔擋水、防滲的作用,目前河床地面高程為1680m、引水導流洞的底板高程為1684m,截流堤的頂部高程為1690.5m,上游圍堰壩趾控制性灌漿高程為1678m
24、,導流洞前正常過水深度為3m,3m的過水流量92m3/s,根據水文資料顯示本工程的汛期為每年的68月,河床正常一般洪水流量為30m3/s,8月平均流量為4.39m3/s,9月平均流量為2.12m3/s,10月平均流量為1.03m3/s,根據導流洞設計過水流量為92m3/s,水深1米1685m的過水流量為20m3/s,堤頂高程1690.5m的過水流量基本滿足枯水期的過水流量,本工程截流時間原初步定在10月底,實際截流時間根據現場施工情況確定。3.3截流時段及流量選擇根據水利水電工程施工組織設計規范(S13032004)的規定,截流設計標準應根據河流水文特性及施工條件進行選擇。根據招標文件資料,項
25、目區多年平均氣溫3.4,極端最高氣溫35.5,極端最低氣溫-32.9,多年平均風速3.4m/s。多年平均降水量595.0mm,連續最大四個月降水量發生在58月,降水量可占全年降水量的58.2%;最大月降水量發生在7月,降水量約占全年降水量的16.1%;八月開始處于退水階段。根據本工程的水文、氣象條件同時參照本地區其它已建和在建工程的實踐,截流時間選在2015年8月底,8月底至10月平均流量為2.51m3/s,目前河床正常流量為6m3/s。3.4截流方案3.4.1施工導流采用由左岸向右岸單戧立堵進占的截流方式。上下游坡度比根據頂部寬度和底部寬度確定,左右岸預進占后,在靠近右側河床預留約一定寬度的
26、龍口, 拋投大塊石進行戧堤裹頭保護,截流時截流堤采用單戧立堵的方式,在預留龍口處拋填鉛絲籠及大塊石,對河床進行護底加固,以增大糙率和抗沖能力彌補原河床的沖刷。進行截流合龍,合龍后,在龍口前,采用T1料場粘土閉氣處理。本工程由于截流流量較小,截流施工難度不大,主要施工控制為截流堤的防滲處理工作,為了更好發揮截流堤的工作效率,確保攔蓄死庫容及上游圍堰及壩基開挖不受上游滲水的干擾,根據業主、監理設計會議,結合現場實際地形,截流堤與上游圍堰分開布置,截流堤位于圍堰軸線上游150m,截流堤軸線長度約165米左右,堤頂寬度由為5米,與原上壩二級施工道路相連,在導流洞上檢修閘處臨時新增6米的道路橋墩,橋面板
27、采用原業主提供的剛橋面板與道路相連,導流洞最大過水深高度3.0m。預留龍口底寬5m,邊坡1:2、截流堤中心采用2米寬的黃土心墻防滲,截流堤心墻上下游采用混合料分層碾壓回填,采用20t以上的振搗碾靜壓2遍、動壓6遍。3.4.2主要施工方法 非龍口段截流堤施工(1)堤身填筑料采用自卸汽車運輸,防滲體與截流戧堤全斷面填筑,堤頂高程1685.5m,頂部寬度為5m,非龍口段填筑分水下和水上填筑,水下部分采取端進法拋填,推土機配合施工。非龍口水上部分采取全斷面分層填筑碾壓的方式,防滲體土料按設計干密度控制,塊料按設計相對密度值控制。(2)進占過程中,如發現堤頭拋投料有流失現象,則在堤頭進占前沿的上游角先拋
28、投一部分大、中石,在其保護下,再將石渣拋填在戧堤下游側。龍口段施工龍口段主要采用堤頭全寬同時推進和凸出上挑角兩種進占方式。龍口主要控制項目為河床心墻施工,采用分段施工左右導流的施工方法,先將河床水流導流導向左邊,在干河床上采用挖掘機開挖施工河床右岸的水下4米的黃土心墻,然后將河床水流改向右岸再施工左岸河床下4米的黃土心墻,確保河床下黃土心墻密實封閉連貫,河床水上黃土心墻及上下游回填分層碾壓至左側龍口處,在戧堤預進占初期由于戧堤填筑深度和河床水流速度都不大,可采取全寬同時推進的進占方式填筑,當戧堤進占到靠左岸河床深槽段的時候,通過龍口的水流速度增大,此時采用向上游凸出挑角的方式進占,在上游角與戧
29、堤軸線45角集中拋塊大石,塊石護底,然后采用大、中石在下游跟進填筑進占。 在施工中塊石以堤頭集料為主,石渣以汽車直接拋投為主。3.4.3、截流施工主要技術要點 戧堤非龍口段進占拋投材料,一般用石渣料全斷面拋投施工,進占過程中,如發現堤頭拋投材料有流失現象,則在堤頭進占前沿的上游挑角先拋投一部分大塊石,在其保護下,使堤頭水流在下游側形成回流緩流區,再將中小石及石渣拋填在戧堤軸線的下游側。截流拋投材料規格及備料數量須滿足設計要求。 在進占過程中,拋投料出水面后,及時采用石渣加高分層碾壓。戧堤頂用碎石進行鋪筑施工,養護路面,確保截流施工道路滿足中型車輛陰雨天暢通無阻的要求。 龍口合龍采用單戧單向立堵
30、進占,控制戧堤頂面高出水面1m左右。拋投進占過程中,視堤頭邊坡穩定情況,自卸汽車將鉛絲石籠、塊石盡量直接拋入水中。同時,對卸在堤頭前沿上的塊石、鉛絲石籠、大石,用推土機推入水中,在堤頭配備推土機。 截流前,所有投入的各種大型機械設備(自卸汽車、挖掘機、裝載機、推土機、吊車等)必須檢修、保養,以保證設備的性能完好,操作人員必須經過培訓后持證上崗。 加強對戧堤上的施工機械及工作人員統一指揮,為防止堤頭坍塌危及汽車及施工人員的安全,在堤頭前沿設置一排石渣埂,并配備專職安全員巡視堤頭邊坡變化,觀察堤頭前沿有無裂縫出現,發現異常情況及時處理以防患于未然。 3.4. 5、防堤頭塌滑與安全進占措施(1)堤頭
31、塌滑的特性根據以往施工經驗,從塌滑的現象看,堤頭塌滑具有以下三個特性: 突發性。有的塌滑出現征兆,有的則在塌滑前無任何征兆,無論是否出現征兆,其塌滑時間都很短促,僅僅只有10余秒至幾分鐘。 無方向性。塌滑面既在堤頭兩側出現,也在堤頭進占方向出現,而且各側出現的機率大致相等,沒有固定在某一側。 頻率高。塌滑發生時間一般間隔34天,但有時一天發生2次,無規律。這些特性給安全防范帶來了一定的困難,必須慎重對待。(2)堤頭塌滑的原因分析根據以往截流的實際情況來分析,引起坍塌的主要原因有下: 拋填水深較大時,進占拋投料沿坡面不能一次滾落至坡腳,滾至一定深度后停留在坡面上部,隨著堤頭繼續進占、坡面上部堆料
32、邊坡不斷變陡,當坡度陡于穩定邊坡時,遇到外力的擾動,即發生群體下滑滾動造成塌滑。 由于截流落差大、流速大,部分拋投材料在水力作用下流失,如流失量過大,底腳被掏空,就會引起邊坡失穩,發生塌滑現象。 拋投料的均勻程度也是引起塌滑的原因之一,連續級配的填料可減小水下的架空現象,對堤頭穩定有利,如果架空嚴重,隨著拋投材料的增加,架空的塊體會突然失穩,造成坍落,從而引起局部的塌滑。 細粒含量較大的石渣混合料,浸水自重壓實后其孔隙率降低,發生“沉陷”而產生局部塌滑。3.4.6安全進占的技術措施 在條件允許的情況下,盡量采取全斷面整體推進,在采取上挑角進占時,一方面要盡量減少挑出的長度,另一方面要注意跟緊補
33、拋。 采用自卸汽車直接拋填時,控制自卸汽車距堤頭不少于2.5m卸料;采用堤頭集料,推土機趕料填筑時,自卸車距堤頭前沿邊線68m卸料。戧堤側邊2.5m為安全警戒距離,此范圍內不允許停放任何機械設備,堤頭指揮人員也不允許在此范圍內滯留。 在堤頭、堤側以及各危險部位分別設置安全警示牌,堤頭指揮人員穿救生衣,現場準備救生圈,加強專職安全員巡視工作。 3.4.7、碾壓參數確定 填筑料采用1.6m3液壓反鏟及3m3裝載機挖裝,20t自卸汽車運輸,進占布料,TY220推土機整平;防滲體采取氣胎碾壓實,控制最優含水率,按設計干密度控制;塊料采取20t振動碾碾壓,按設計相對密度值控制,暫定鋪土厚度80100cm
34、、碾壓68遍,實際施工參數根據碾壓試驗確定。3.5圍堰和導流建筑施工3.5.1圍堰施工道路布置上游圍堰作為大壩的一體,圍堰施工主道路主要利用布置在右岸已有的施工道路。3.5.2上游圍堰填筑本工程上游圍堰為土石圍堰,圍堰基礎采用控制性灌漿防滲。主要工程量為:堰體砂礫料填筑70580m3,墊層料1281m3,護坡砼640m3,控制性灌漿1200m。(1)料源規劃上游圍堰填筑量共計7萬m3左右,其中砂礫石料從壩址下游C1料場取料或利用開挖料進行利用,墊層料從壩址下游岸C1料場取料。(2)填筑施工由于壩址以下河床比降較大,戧堤截流閉氣后,圍堰基坑內僅有少量河道上游滲水。因此,上游圍堰采用全斷面一次填筑
35、分部施工的方式。填筑料采用1.6m3液壓反鏟及3m3裝載機挖裝,20t自卸汽車運輸,進占布料,TY220推土機整平,20t振動碾碾壓,暫定鋪土厚度80100cm、碾壓68遍,實際施工參數根據碾壓試驗確定。(3)圍堰護坡采用現澆砼施工,護坡厚度為0.25m,施工采用下游拌合站進行拌料,砼攪拌車運輸至堰頂,通過溜槽進行坡面砼施工。坡面護坡砼施工及槽孔砼施工見后相關章節。3.5.3下游圍堰填筑下游圍堰堰頂高程1671.5m,下游圍堰采用岸坡開挖利用料填筑,防滲體在河床覆蓋層部分采用粘土填筑。3.5.4截流堤及下游圍堰的拆除攔河壩面板、控制性灌漿、粘土鋪蓋、棄渣蓋重施工完成,截流堤拆除時首先采用1.6
36、 m3挖掘機由右岸往左岸拆除部分戧堤石渣,20t自卸車運輸,粘土心墻與土石填料同時進行裝運,所有棄渣經大壩右岸臨時道路渣場,運距約3.0公里。2.5.4下游圍堰拆除攔河壩主體填筑至一定高度等已經完成,溢洪道主體工程完工之后,計劃開始對下游圍堰拆除,具體拆除方法同上游截流堤。所有棄渣通過下游上壩公路運至棄渣場,運距約2 km。2.5.5質量保證措施圍堰填筑施工能否順利合龍,主要取決于龍口流量大小,圍堰裹頭石頭、或者是混凝土棱體的塊度以及戧堤進展速度。為順利截流,為后期閉氣工作創造良好的作業條件,做好以下幾個方面工作:(1) 裹頭石塊應足夠大,沉入水中后不被沖走,同時便于裝卸運輸及挖運、起吊就位;
37、(2) 截流戧堤高出水面控制在0.5米左右,以上部分參照心墻壩體填筑方式填筑;(3) 戧堤填筑料除裹頭部位外,其余粒徑不宜過大,級配應均勻合理,保證碾壓的密實度;(4) 上下游戧堤之間填筑的細粉土應逐層碾壓密實;(5) 應準備足夠的運輸車輛,保證填筑料及時跟進,較少水流沖刷帶走填筑料;(6) 戧堤的碾壓應與推進速度保持一致,每推進一次,碾壓一次,保證戧堤的密實度,同時避免陷車現象的發生。2.5.6安全保證措施大壩截流圍堰戧堤填筑施工時,施工機械繁多,車流量大,臨水臨邊等作業存在較多安全隱患,為此,截流時應做好一下幾方面工作:(1) 截流前召開截流工作動員大會,統一指揮,分工明確,責任到人;(2
38、) 戧堤填筑由專人指揮,未施工的機械設備靠邊停放,駕駛員不能離崗,隨時待命;(3) 閑雜人員不準進入施工現場;(4) 在戧堤上運輸車輛與挖掘機在無專人指揮下不能同時作業;(5) 填筑完成的戧堤邊緣立即安裝警示標識,夜晚施工應配足照明,危險部位應架設警示燈;(6) 施工現場應準備救身衣以及救身繩索等物品;(7) 施工現場配備一定數量的鋼絲繩、U型扣等物品,當車輛陷車、傾斜時能夠及時救護,防止墜河事故發生四、主要工程量序 號工程項目單 位工程量1覆蓋層開挖M399002混合料回填M3240003黃土回填M3130004C25鋼筋砼M31505圍堰戈壁料填筑M380000 五、主要機械設備選型 5.
39、1設備選型與設備布置(1)設備選型 為滿足截流施工強度的要求,在設備選型上優先選用大容量、高效率、機動性好的設備。 根據本工程總體施工部署,截流施工設備與開挖和填筑設備統一配置,開挖、填筑設備可以滿足截流要求。 挖裝:主要選用1.6m3的挖掘設備及3.0m3裝載機。 運輸:主要選用20t自卸汽車。 推運:主要選用220kW推土機。(2)設備布置 截流時龍口水流流速較大,需要高強度的拋投施工。石渣、大塊石、 鉛絲石籠均從左岸料場進行取料,粘土防滲料從壩址上游T1土料場取料。在左岸圍堰上游棄渣場配備一臺1.6m3反鏟,1臺3m3裝載機,4臺20t自卸汽車,負責截流戧堤拋填料裝載及運輸;在右岸料場配
40、備一臺1.6m3反鏟及1臺3m3裝載機,2臺20t自卸汽車滿足戧堤上游側粘土防滲料裝載及運輸。 在左岸堤頭配備1臺TY220推土機,以滿足高強度拋投要求。5.2主要機械配置序 號機械規格名稱單 位數 量1360挖掘機臺22自卸車輛6325t振動碾臺14 氣胎碾 臺 153.0m3裝載機臺26220推土機臺1六、施工排水6.1施工排水措施本標段內施工排水主要包括:在施工區內邊坡處設置必要的截、排水溝,將施工區內沖溝、山洪和地下水等各種外來水進行引導抽排,同時對圍堰及岸坡滲水以及施工廢水及時抽排,以保壩區基坑內施工正常進行。(1)對岸坡設置必要的截、排水溝,并引向堰外,防止水流進入基坑。(2)對已
41、開挖的壩肩邊坡,每層馬道設截、排水溝,將坡面積水引向開挖區外的天然沖溝或排水溝,排泄。6.2基坑排水主要包括一次性排水和施工期經常性排水。(1)基坑一次性排水上游河床戧堤截流閉氣后,上下游圍堰之間會集部分河道水量,此部分水量需一次性進行排除。擬在下游圍堰基坑內布置一個臨時集水池,配置排水設備能力約2*133m3/h。水泵自下游圍堰處抽水排向下游圍堰下游側的河道內,排水時段為2014年8月212014年8月25日。(2) 上游圍堰及截流堤間的經常性排水 截流堤地基主要為砂卵礫石,透水性性強,在上游圍堰完成前,滲流量較大,擬在上游圍堰基坑前布置一個臨時集水池,配置排水設備能力約2*133m3/h的
42、QW300水泵,抽水排向上游圍堰上游庫區,該排水為備用排水,如截流堤按設計要求達到防滲效果可以減小排水量。 (3)壩體基坑經常性排水基坑經常性排水主要包括降雨區間匯水、堰體和大壩基坑滲漏水、地下水、堆石料填筑灑水和施工廢水等。為保證大壩干地施工條件,在上游圍堰上游側及下游圍堰上游側均布置133m3/h的水泵,抽排至基坑外;另在心墻部位臨星布設100200m3/h,揚程不等的水泵間斷性的排水,確保壩體填筑干地施工。6.3排水設備根據各階段排水量及排水揚程,選擇排水設備見表6-4。 施工排水設備表設備型號臺數流量(m3/h)揚程(m)功率(kW)備 注QW30022003037根據不同施工時段調劑
43、使用,離心泵用于集水井集中抽排,潛水泵用于局部抽排水。(一臺備用)150S50B63622合 計8七、安全度汛和防護在本標合同實施期間,每年汛期前56天,提交安全度汛措施計劃及分階段工程度汛形象面貌圖供監理人審批。其內容包括:(1)截流汛前的工程施工地貌;(2)按合同規定的水庫洪水調度和下泄流量的要求,編制施工期度汛措施;(3)永久和臨時工程建筑物的防護措施;(4)防汛器材設備和勞動力配置;(5)施工區和生活區安全防護措施;(6)發生超標準洪水時的應急度汛措施。施工期間各階段度汛形象如下:(1)2015年8月15日主河床截流,導流隧洞過流。(2)2015年9月底,上游圍堰完工,具備擋水條件,導
44、流隧洞過流。(3)2016年5月下旬,壩體填筑至1704.9m高程以上,具備蓄水條件。7.1防汛準備(1)在本標段施工中,專門成立防汛領導小組,明確職責,對防汛工作統一領導與協調。(2)每年汛期來臨之前,與水情、氣象部門加強聯系,及時收集水情、氣象預報,密切關注河水水位和流量變化情況,作好汛前防大汛的思想準備。(3)在每年汛前根據批準的安全度汛措施,備足防汛所需的材料和設備,成立防汛突擊隊,做好防汛勞動力安排。(4)為了保證大壩的安全度汛,在平常安排生產時貫徹全年抓防汛的思想,始終把工程汛前形象作為重點,提前作好防汛工作。7.2安全度汛措施(1)嚴格按照施工期間各階段度汛形象要求控制施工進度,
45、確保達到各階段設計度汛標準。(2)汛前對度汛項目進行全面的檢查和防護。防汛領導小組在每年34月份,組織專業人員對汛期影響范圍內的施工項目和部位,進行全面檢查,包括施工進度及形象、安全可靠性、度汛設施及材料、防汛道路、排水設施、邊坡防護與加固、泄流建筑物的運行狀態等,對不能滿足度汛要求的項目和部位采取糾偏措施和防范措施。對檢查結果進行評估并制定年度度汛措施。(3)執行防汛值班制度,在汛期項目部防汛領導小組成員24h值班;防汛重點部位安排專人巡查,發現險情及時報告處理。7.3超標洪水應急措施在施工期間,為防止超標洪水的影響,特制定應急措施如下:(1)經常檢查防汛材料的儲備和防汛設備的到位情況,及時
46、對防汛材料加以補充與設備維護,使其處于良好的狀態;(2)對有可能被洪水淹沒部的設備,隨時作好撤退的準備,一旦出現險情,以最快的速度撤到地勢高的部位,盡量減少洪水帶來的損失;(3)在上游圍堰左岸現場儲備部分編織袋,以防洪水提前到來,快速將上游圍堰加高形成子堤臨時擋水,保護基坑內設備不被淹沒;(4)成立防汛臨時突擊隊,突擊隊員在汛前隨時作好突擊防汛的準備;(5)在汛期配備專人日夜查巡,一旦發現險情,及時報警,全力投入防汛搶險。 7.4潰堤應急處理方案施工過程中出現潰堤的主要原因為壩體填料粒徑偏小、河道水流流速較高、戧堤填筑速度較慢、堰體透水性較大等原因引起。針對該種情況出現采取的應對措施為:首先往
47、滲漏部位上游戧堤傾倒粘土,利用挖掘機械沿坡面壓實,必要時往滲漏部位填充草筋速凝混凝土堵漏。合攏后潰堤主要是因為筑壩材料塊度偏小,滲漏過大,滲流帶走壩體內土粒,形成流沙、管涌從而引起潰壩。預防措施為:排水值班人員有規律定時觀察滲水情況,發現異常立即匯報,及時組織疏散基坑工作人員,在保證安全的前提下指揮車輛、裝載機往潰堤缺口填筑石塊與粘土。因此要求日常在圍堰端頭或附近備用一定數量的塊石與粘土。7.1.1超標洪水應處理方案洪水主要為降雨、冰雪融化,選擇在汛末進行截流,圍堰受洪水影響的可能性極低。為預防特殊情況,發生超標洪水時加高圍堰,采用沙袋擋水,庫房備用一定數量的編織袋,就近選取土料場,緊急情況下
48、ZL-50裝載機裝車,20t自卸汽車裝運至堰頂,人工裝袋擋水。7.1.2人力資源及設備投入根據截流戧堤工程量及填筑技術要求,預計投入截流時的人力及機械設備資源如下表:表8-1 截流人力資源投入計劃表序號工 種人 數1技術人員82重機工63駕駛員64車輛卸料指揮15電工26普工207安全管理員28合計45表8-2 截流機械設備及專用工具投入計劃表序號設備名稱型號單位數量1振動碾20t臺12裝載機ZL-50臺23挖掘機1.6m3斗容臺34自卸汽車20t輛55灑水車10 m3輛16全站儀南方S72742臺17水平儀DS32H臺18對講機WH29臺49工具車、指揮車1.5t輛1 *工程局(有限公司) *縣*水庫工程項目部2015年10月01日