平坝县老营水库工程
(合同编号:0773-1440GNGZ01164)
大坝截流施工方案
江西建工第三建筑有限责任公司
平坝老营水库项目部
二0一五年九月十日
审 批:吴祥红
审 查:李祥平
校 核:曾一哲
编 写:袁 杰
目 录
一 编制依据 1
二 工程概况 1
2.1 简介 1
2.2 导流建筑物简介 1
2.3 地质情况 2
2.4 水文情况 2
2.4.1 洪水 2
2.4.2 水位流量关系 2
2.5 气候情况 2
三 施工导流 3
四 围堰设计 3
4.1 围堰相关参数 3
4.2 围堰位置 4
五 截流施工 4
5.1 截流准备 4
5.2 截流施工 4
5.3 围堰闭气 4
HYPERLINK \l "_Toc399269643" 5.4 基坑排水 5
HYPERLINK \l "_Toc399269644" 5.4.1 初期排水 5
HYPERLINK \l "_Toc399269645" 5.4.2 经常性排水 5
HYPERLINK \l "_Toc399269646" 六 围堰拆除 5
HYPERLINK \l "_Toc399269647" 5.5.1 上游围堰拆除 6
HYPERLINK \l "_Toc399269648" 5.5.2 下游围堰拆除 6
HYPERLINK \l "_Toc399269649" 七 应急措施 7
HYPERLINK \l "_Toc399269650" 6.1 溃堤应急处理方案 7
HYPERLINK \l "_Toc399269651" 6.2超标洪水应处理方案 7
八 HYPERLINK \l "_Toc399269652" 人力资源及设备投入 8
九 HYPERLINK \l "_Toc399269653" 质量保证措施 8
HYPERLINK \l "_Toc399269654" 十 安全保证措施 9
HYPERLINK \l "_Toc399269655" 十一 施工计划 PAGEREF _Toc399269655 \h 9
编制依据
《水电水利工程施工导流设计导则》DL/T 5114-2000;
《水电工程施工组织设计规范》DL/T 5397-2007;
《水利工程高压喷射灌浆技术规范》DL/T 5200-2004;
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T 5148-2012;
《防洪标准》GB50201-1994;
《水利水电建设工程验收规程》(SL223―1999);
1.7 施工合同及相关招投标文件、技术要求。
工程概况
简 介
老营水库工程位于平坝县东北部的十字回族苗族自治乡九甲村境内,距平坝县城约18km,距十字乡约10km。工程坐标为东经106。14ˊ16〞~106。17ˊ40〞,北纬26。31ˊ25〞~26。32ˊ45〞。
水库区河床宽80m~280m,河床两侧岩石为Ⅵ~Ⅴ类围岩,覆盖层厚1~5m,表层主要为残坡积、粘土、泥砾、碎屑等,岩体分层裂缝多,岩石为含泥质灰岩、夹泥页岩及砂岩。
导流建筑物简介
导流隧洞工程施工期间,河水由原河道进行导流。该分部工程布置于大坝右岸,由引水明渠段、无压隧洞段、出口引水明渠段组成。成型断面为城门洞型,顶拱中心角度为120︒,成洞断面尺寸3×3.366m,开挖断面尺寸3.9×4.116m,纵坡坡比1:500;进口底板高程1313.4m,出口底板高程1313.04m,无压洞身段0-005~0+189,进口延伸段长5m,全长194米,由两个直线段、3个转弯段组成。
进出口明渠墙身和底板均C15毛石混凝土,隧洞洞身段中部Ⅳ类围岩(设计长度为88.4m)临时支护采用挂网喷浆,隧洞进出口Ⅴ类围岩临时支护采用挂网喷浆槽钢支撑保护(设计长度为100m);隧洞开挖成型后洞身采用C25钢筋混凝土厚30cm衬砌,在顶拱做回填灌浆处理。
地质情况
水库河床段覆盖层厚度1~5m,左右岸陡坡段为粘土层,岩石性以含泥质灰岩为主,夹泥页岩。右岸1317.5m至1332.4m高程出露地层为泥质岩粉砂岩夹灰岩,岩性以泥页岩为主夹含泥质灰岩。高程1339.1m以上出露,岩性以灰岩,含泥质灰岩为主,夹泥页岩及砂岩。
大坝上游围堰处右岸覆盖层厚度1~5m,弱风化带0~1.6m,基岩未裸露,水面以上节理发育,左岸为泥质灰岩,河床底部强风化带最低高程约为1309.5m,淤泥厚度约6m,目前河道底部高程1313.8m左右,河道宽度80余m。
下游围堰布置于大坝下游导流洞出口左侧位置,根据钻探资料,河床底部基岩高程1308.4m左右,目前河床高程1312.5m,河道宽90余m。
水文情况
该工程为新建工程,水库座落在猫跳河左岸一级支流暗流河的上游河段,属长江流域乌江水系,水库坝址以上控制集雨面积9.0km2,主河道长6.3km,平均比降21.10‰。坝址处多年平均流量为0.171m3/,多年平均年径流量为546万m3。P=0.33%校核洪水峰流量162m3/s,洪水总量270万m3;P=3.33%设计洪水洪峰流量为110m3/s,洪水总量为166万m3,P=20%设计流量69.3m3/s,洪水总量98.1万m3。
流域地处中北亚热带高原季风湿润气候区,全年气候温暖湿润适中。多年平均气温15.3℃,最冷月1月平均气温5.1℃, 最热月7月平均气温24.0℃,多年平均降雨量1166.1mm,主要集中在5~10月,实测最大日降水量188.9mm,实测最大风速23.0m/s。
气候情况
水库位于较低纬度、较高海拔地区,属亚热带湿润季风气候,四季分明,雨水充沛,气候温和。夏无酷暑,冬无严寒,热量丰富,无霜期长。年平均气温15.3℃,年极端气温最高37.7℃,极端气温最低﹣7.4℃。无霜期312天,年平均降雨量1166.1毫米。
施工导流
根据工程现场的实际情况,本工程施工导流方式及标准与原设计采用的标准相同。采用河床一次断流,枯期围堰挡水,导流洞泄流,在截流后第一个枯水期内将大坝修筑至汛期度汛标准洪水位以上的导流方式,主要参数如下:
隧洞导流标准设计采用枯水期(11~4月)5年一遇(P=20%),导流设计流量(P=20%)为Q=9.3m³/s。根据本工程的特殊性及目前工地的实际情况,本年度截止目前为止,主汛期最大洪峰流量约为4.5 m³/s,导流洞在无压状态下可过流约6 m³/s,目前小溪河流量约0.15 m³/s,选择汛末进行截流导流洞满足过流条件(正常气候条件下)。相应围堰顶高程设计参考导流洞顶部高程和安全超高及水流雍高,设计上游围堰顶高程拟定为1317.0 m,设计下游围堰顶高程拟定为1315.0m。我公司为了在次年的汛期保证度汛安全,实际围堰考虑在设计5年一遇的基础上高程增加1.0m,即上游围堰顶高程为1318.0 m,下游围堰顶高程为1316.0m。
按照目前的施工计划,2016年4月30日大坝主体填筑完成,经过5个月的沉降期,计划于2016年9月1日开始浇筑面板,进入2017年汛期前具备挡水条件,同时溢洪道完工,具备泄洪条件,满足设计度汛要求。
四、围堰设计
根据度汛方案及参考设计文件,隧洞导流期间主要是开展拦河坝基坑开挖、大坝填筑、面板施工期间,由上下游围堰挡水,导流洞过流。导流洞考虑无压最大过流状态时,上游围堰堰前水位为1314.5.00m左右,设计堰顶高程为1318.0m。最大堰高约6m,堰顶宽4.0m,迎水坡1:1.5,背水坡1:1.5,粘土心墙土石围堰,堰体迎水面为堆石护坡,背水面为土石混合料堆筑碾压后挖掘机修坡,夯实一次成型。
下游围堰堰前水位按照导流洞无压水流出洞考虑,增加安全超高和水流涌浪高度,设计堰顶高程为1316.00m。最大堰高约6m,堰顶宽4.0m,迎水坡1:1.5,背水坡1:1.5,堰体迎水面为堆石护坡,背水面为土石混合料堆筑碾压后挖掘机修坡,夯实一次成型。
在大坝填筑施工期间,在汛前备好足够数量的砂袋,如遇超标洪水,根据日水位观察情况,适时增加堰顶高程。
围堰相关参数
根据度汛方案及参考设计初步图集,上下游围堰主要参数如下:
主河床上、下游围堰结构特性表
项 目
枯水期围堰
备注
上游围堰
下游围堰
实际堰顶高程(m)
1318.00
1316.00
设计水位(m)
1317.00
1315.00
堰顶宽度(m)
4
4
上游边坡
1:1.5
1:1.5
下游边坡
1:1.5
1:1.5
围堰类型
粘土心墙土石围堰
粘土心墙土石围堰
主河床上、下游围堰工程量汇总表
项 目
围堰开挖(m3)
土石料填筑(m3)
堆石护坡(m3)
防渗粘土填筑(m3)
围堰拆除(m3)
备 注
上游围堰
1500
3423
1249
850
3748
下游围堰
900
787
450
300
950
合 计
2400
4210
1699
1150
4548
以上工程量为初步设计量,实际量以现场联合测量断面、实际发生量为准。
围堰位置
根据相关规范对围堰位置选择的要求,围堰位置应选择在河床较高,水深较浅,覆盖层较薄或基岩裸露的部位,满足距进水口、出水口、坝脚(趾)安全距离的要求。根据本工程实际情况,上、下游围堰采用导流堤式,上游围堰距大坝趾板最近处约35米;下游围堰距坝脚最近处约60米,具体见附图(老营水库平面图上下游围堰平面布置图)。
上游围堰中线控制点坐标:W1、X:2937492.696,Y:35627460.667
W2、X:2937426.503,Y:35627470.633,W3、X:2937404.282,Y:35627483.326
下游围堰中线控制点坐标:W1、X:2937319.133,Y:35627684.049
W2、X:2937308.769,Y:35627670.013,W3、X:2937300.327,Y:35627658.58
截流施工
按照工期计划安排,截流日期为2015年9月25日,为此,必须具备以下几个方面的条件:
导流建筑物施工完毕并通过验收,具备过水条件(或未完工部分通过论证对建筑物没有影响);
库底清理已经完成;
截流时间安排合理,截流后对后续工程以及其它建筑物施工没有不利影响。
截流材料准备到位,机械设备齐全、到位,运转正常;派选有经验的施工人员实施截流,并经过技术交底。
截流准备
料源选择:围堰填筑料采用右坝肩、溢洪道土石方开挖弃料回填,心墙材料选用右坝肩、溢洪道开挖黄粘土填筑,围堰护坡堆石可就地选材或从料场运至现场,目前料场备料及现场开挖弃料,能够满足围堰填筑使用。
填筑强度计划:上游围堰预计开挖方量1500余方,填筑方量约6000m3,粘土心墙开采约828 m3,块石采用5辆20t自卸车运输,运距约3.0公里,历时5天。
截流规划:首先进行上游围堰施工,当堰顶高出水面0.5米后停止填筑,安排护坡堆石工作,机械设备转移至下游,进行下游围堰的填筑。下游围堰施工时首先进行堰体前后大块石护底施工,再填筑堰体土石料与粘土心墙,最后进行下游围堰护坡堆石施工。当上下游围堰闭气后进行基坑排水,开展基坑开挖工作。
截流施工:截流时根据当时的流量情况,预估堰前水位高程,采用挖掘机进行围堰基础开挖、平整及清理工作,经验收合格后,开始进行围堰堰体土石料及粘土填筑,填筑料可就近取料,既用备料区已堆放的料进行施工,填筑时按照技术规范要求进行碾压填筑,堰体平行上升,填筑松铺厚度暂按0.8米控制。摊铺设备采用小松220、ZL-50装载机配合,XS202J型压路机碾压。堰体填筑至堰顶(1318. 0m)时,采用挖掘机修坡,修坡完成经验收合格后,开始进行迎水面护坡堆石工作。
下游围堰施工时由右岸向左岸填筑,初始填筑高程略高于下游水位,单戗进占,碾压密实后挖掘机修坡,其余施工方法与上游相同。
5.1.1龙口段截流
龙口段