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第05章导流和施工排水.doc

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05 导流 施工 排水
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第 05 章 导 流 和 施 工 排 水05.1 流 域 水 文 特 征本 工 程 坝 址 以 上 控 制 流 域 面 积 22662km2, 占 岷 江 上 游 流 域 面 积 的98%, 河 床 平 均 比 降 约 5‰; 多 年 平 均 流 量 469m3/s, 年 径 流 总 量 148 亿m3, 占 岷 江 上 游 总 量 的 97%。 根 据 紫 坪 铺 水 文 站 1937~1986 年 径 流 资 料 ,经 水 文 分 析 计 算 , 紫 坪 铺 水 库 工 程 坝 址 水 文 特 征 成 果 表 见 下 各 表 。紫 坪 铺 水 库 工 程 各 时 段 径 流 成 果 表 表 5.1设 计 流 量 ( m3/s)计 算 时 段 (年 ) 多 年 平 均 流 量( m3/s) P=10% P=50% P=90%6 月 ~翌 年 5 月 469 551 463 385主 汛 期 ( 6~9 月 ) 813 973 807 661枯 水 期 ( 1 月 ~3 月 ) 143 169 142 118紫 坪 铺 水 库 工 程 分 期 设 计 最 大 流 量 表 表 5.2时 段( 月 )设 计 流 量均 值(m3/s)5% 10% 20%1 174 216 205 1952 143 174 167 1593 186 247 233 2164 450 747 653 5585 981 1540 1370 12001~3 193 251 247 2206~9 2470 4440 3760 307010 848 1300 1170 103011 425 595 548 50212 243 306 292 272紫 坪 铺 站 旬 平 均 流 量 及 频 率 成 果 表 表 5-3月项 目10 11 12上 中 下 上 中 下 上 中 下均 值 ( m3/s) 690 611 485 381 309 263 228 202 182Q5%(m3/s) 1040 947 703 514 505 337 296 263 237Q10%(m3/s) 945 855 645 480 383 318 278 246 222Q20%(m3/s) 842 758 582 442 355 297 260 230 20705.2 导 流 方 式 及 导 流 程 序本 工 程 导 流 方 式 采 用 “断 流 围 堰 , 隧 洞 导 流 ”方 式 , 前 期 上 游 来 水由 围 堰 挡 水 , 隧 洞 导 流 , 围 堰 挡 水 时 段 2003 年 6 月 1~2004 年 5 月 31日 , 后 期 上 游 来 水 由 坝 体 临 时 断 面 挡 水 , 隧 洞 导 流 。导 流 程 序 : 2002 年 11 月 25 日 完 成 截 流 ;2002 年 11 月 26 日 , 戗 堤 挡 水 , 隧 洞 导 流 ;2003 年 6 月 1 日 至 2004 年 5 月 31 日 上 游 围 堰 挡 水 , 隧 洞 导 流 ;2004 年 6 月 1 日 至 2004 年 9 月 30 日 , 坝 体 临 时 断 面 挡 水 渡 汛 ,1#、 2#导 流 洞 导 流 ;2004 年 10 月 1 日 1#导 流 洞 下 闸 封 堵 , 坝 体 临 时 断 面 挡 水 , 2#导 流洞 导 流 ;2004 年 12 月 1 日 2#导 流 洞 下 闸 封 堵 , 坝 体 临 时 断 面 挡 水 , 冲 砂 放 空洞 导 流 , 1#、 2#导 流 洞 改 建 为 1#、 2#泄 洪 排 砂 洞 ;2005 年 5 月 1 日 至 2006 年 12 月 31 日 , 坝 体 临 时 断 面 挡 水 ,1#、 2#泄 洪 洞 、 冲 砂 放 空 洞 导 流 。05.3 工 作 项 目 1 上 、 下 游 围 堰 施 工2 导 流 洞 进 、 出 口 围 堰 拆 除3 截 流4 基 坑 排 水5 下 游 围 堰 拆 除05.4 上 、 下 游 围 堰 设 计05.4.1 说 明由 于 紫 坪 铺 水 利 枢 纽 工 程 属 I 级 永 久 建 筑 物 , 根 据 《 水 利 水 电 工 程施 工 组 织 设 计 规 范 ( 试 行 ) 》 SDJ338-89 的 规 定 , 导 流 建 筑 物 级 别 定 分Ⅳ 级 。 导 流 建 筑 物 洪 水 标 准 为 : 土 石 围 堰 洪 水 重 现 期 为 2010 年 , 本 工程 围 堰 导 流 洪 水 标 准 选 为 十 年 一 遇 ( P=10%) 。上 游 围 堰 挡 水 水 位 为 792.6m, 围 堰 与 压 重 体 结 合 部 位 的 设 计 干 密 度大 于 2.0t/m3, 采 用 石 碴 填 筑 。 下 游 围 堰 挡 水 水 位 为 748.6m, 堰 体 采 用石 碴 填 筑 。 上 、 下 游 堰 体 基 础 河 床 覆 盖 层 10~15m, 覆 盖 层 由 第 四 层 全 新统 冲 堆 积 层 组 成 。05.4.2 上 游 围 堰 堰 体 设 计上 游 围 堰 为 土 石 围 堰 , 堰 顶 高 程 794.5m, 最 大 堰 高 45.5m, 顶 宽12m, 长 266m 围 堰 基 础 置 于 河 床 覆 盖 层 上 。 上 游 边 坡 1:2, 下 游 边 坡1:1.5, 坡 面 拟 采 用 厚 0.6m 干 砌 石 保 护 , 堰 顶 路 面 为 泥 结 石 。05.4.3 下 游 围 堰 堰 体 设 计下游围堰采用土石围堰,堰顶高程 750m,最大堰高 11m,顶宽 12m,长约 200m。上、下游面边坡拟定 1:1.5,下游坡面拟采用 0.6m 干砌石护面,堰顶路面为泥结石。围堰结构详见《围堰结构图》 (ZPP/IC1-10) 。05.4.4 堰 体 防 渗 设 计针 对 堰 基 地 层 情 况 和 围 堰 施 工 特 点 , 对 堰 基 防 渗 体 拟 采 用 塑 性 砼 防 渗墙 。 上 游 围 堰 756.0m 以 下 拟 采 用 塑 性 砼 防 渗 墙 防 渗 , 防 渗 墙 底 部 伸 入 基岩 0.5m, 756.0m 以 上 采 用 土 工 膜 防 渗 。下 游 围 堰 746.0m 以 下 采 用 塑 性 砼 防 渗 墙 防 渗 , 防 渗 墙 底 部 伸 入 基 岩0.5m, 746.0m 以 上 采 用 土 工 膜 防 渗 。本 工 程 采 用 的 土 工 布 为 涤 纶 针 刺 无 纺 布 , 土 工 膜 为 两 布 一 膜 的 复 合 土工 膜 , 规 格 为 300g/m2/1.0mmHDPE/300g/m2, 土 工 膜 采 用 高 密 度 PE 膜 ,上 下 两 面 土 工 布 为 涤 纶 针 刺 无 纺 布 。墙 体 塑 性 砼 性 能 指 标 如 下 : 表 5-4R28 抗压强度弹性模量 渗透系数 泊松比 坍落度 扩散度2.0Mpa 500Mpa ≤1×10 -7cm/s 0.25~0.30 18~22 34~38墙 体 接 头 形 式 采 用 双 反 弧 形 式 , 接 头 孔 长 度 1.0m。05.4.5 围 堰 主 要 工 程 量1. 堰 体 填 筑 工 程 量 表 5-5工 程 量序号工 程 项 目单 位 数 量1 上 游 戗 堤 施 工 (石 碴 ) 万 m3 3.72 石 碴 填 筑 ( 压 重 体 部 分 ) 万 m3 22.33 上 游 围 堰 石 碴 填 筑 ( 其 它 部 分 ) 万 m3 44.54 上 游 围 堰 干 砌 石 护 面 万 m3 2.45 土 工 膜 铺 设 m2 85006 下 游 围 堰 石 碴 填 筑 万 m3 2.47 下 游 围 堰 干 砌 石 护 面 万 m3 0.28 土 工 膜 铺 设 M2 17002. 防 渗 墙 工 程 量 表 5-6项目部位槽段数量(个)砼(m 3)截水面积(m2)非龙口段 39 2100 2506龙口段 20 970 1212上游堰基 小计 59 3070 3718下游堰基 47 2434 3045合计 106 5504 676305.5 上 、 下 游 围 堰 施 工05.5.1 堰 体 填 筑 施 工上 游 围 堰 填 筑 由 于 上 游 围 堰 左 岸 部 分 作 为 压 重 体 一 部 分 , 其 填 筑 方 法与 施 工 工 艺 与 压 重 体 相 同 , 工 程 量 约 22.3 万 m3, 其 施 工 措 施 详 见 第 十 二章 ( 压 重 体 填 筑 ) 。下 游 围 堰 由 右 岸 向 左 岸 单 向 进 占 , 戗 堤 顶 作 为 防 渗 墙 施 工 平 台 且 应 满足 交 通 要 求 , 故 戗 堤 顶 宽 拟 定 24m, 施 工 道 路 利 用 1#公 路 , 填 筑 料 利 用坝 基 前 期 开 挖 料 和 导 流 洞 出 口 围 堰 水 上 开 挖 料 , 填 筑 工 程 量 2.4 万 m3,填 筑 料 用 PC200 反 铲 ( 2.0m3) 挖 装 , 20t 自 卸 汽 车 运 输 至 围 堰 填 筑 面 。水 下 填 筑 采 用 连 续 级 配 的 砂 卵 石 或 开 挖 的 砂 岩 石 渣 料 。 当 填 筑 至 745 高程 后 , 即 开 始 进 行 防 渗 墙 施 工 , 防 渗 墙 施 工 后 , 下 游 围 堰 746m 高 程 以上 及 上 游 围 堰 非 压 重 体 部 分 756m 高 程 以 上 , 堰 体 填 筑 与 土 工 膜 铺 设 两 侧的 砂 卵 石 填 筑 协 调 进 行 , 每 层 填 筑 厚 度 0.8m。05.5.2 基 础 防 渗 墙 施 工一 、 施 工 方 法1、 施 工 程 序上 、 下 围 堰 防 渗 墙 均 先 施 工 非 龙 口 段 , 后 施 工 龙 口 段 。 各 段 施 工 按 槽段 划 分 , 分 期 进 行 , 先 施 工 一 期 槽 段 , 后 施 工 二 期 槽 段 。 各 槽 段 施 工 程 序如 下 图 所 示 。塑性砼防渗墙施工程序岩面线超前钻孔建筑施工平台 制浆站浇筑导向槽铺设钻机轨道安装搅送浆设备安装钻机制备泥浆粘土浆水防渗墙造孔施工 泥浆贮存及净化聚能爆破岩面签定、终孔验收 泥浆处理清孔验收下设导管泥浆净化泥浆回收预埋溢浆管、观测仪器安设浇筑系统塑性砼拌制粘土水下砼浇筑 排除废渣砂石料水泥水2、 槽 段 划 分综 合 考 虑 地 层 条 件 、 地 下 水 流 速 、 泥 浆 性 能 、 砼 供 应 强 度 和 施 工 设 备性 能 , 拟 定 上 游 围 堰 非 龙 口 段 一 期 槽 段 长 度 为 5.8m, 龙 口 段 一 期 槽 段 长度 3.3m, 下 游 围 堰 一 期 槽 段 长 度 5.8m, 接 头 孔 作 为 二 期 槽 段 , 长 度1.0m。 上 、 下 游 围 堰 防 渗 墙 分 别 划 分 为 59 个 和 47 个 槽 段 , 槽 段 数 总 计106 个 。 一 、 二 期 槽 孔 布 置 形 式 见 下 图 :0,83,一一一 m一一5,80,一一 m一17,1,70 3,一一5-20,817一,一5-1一5,80,17, ,3、 槽 孔 建 造 : 采 用 泥 浆 固 壁 , 冲 击 钻 机 、 抓 斗 联 合 冲 抓 成 槽 。非 龙 口 段 一 期 槽 孔 采 用 “三 钻 二 抓 ”法 成 槽 , 龙 口 段 一 期 孔 采 用“二 钻 一 抓 ”法 成 槽 , 二 期 接 头 槽 孔 采 用 双 反 弧 钻 头 由 冲 击 钻 冲 击 成 槽 。计 划 选 用 设 备 :① CZF—1200 型 冲 击 反 循 环 钻 机 , 用 于 冲 击 主 孔 、 基 岩 部 分 、 砼 接 头及 可 能 遇 到 的 大 漂 石 ;② 意 大 利 BH—12 液 压 导 板 抓 斗 , 用 于 抓 副 孔 ;钻 孔 遇 有 大 孤 石 、 漂 块 石 时 , 拟 用 钻 孔 预 爆 或 水 下 聚 能 爆 破 法 予 以 破碎 ;钻 孔 如 发 生 漏 浆 , 拟 用 锯 末 及 水 泥 浆 进 行 堵 漏 处 理 ;槽 孔 建 造 过 程 中 , 经 常 检 查 孔 位 、 孔 宽 、 孔 斜 、 孔 深 、 孔 形 等 , 使 各项 指 标 均 控 制 在 允 许 范 围 以 内 。施 工 中 拟 采 取 以 下 措 施 防 止 槽 孔 坍 塌 ;对 表 层 3—5m 松 散 层 , 采 用 挤 密 法 处 理 , 即 在 槽 孔 施 工 前 向 导 槽 内 倒入 大 量 粘 土 , 并 冲 击 干 打 来 挤 密 周 围 松 散 地 层 ;采 用 短 槽 孔 ;采 用 优 质 泥 浆 ;采 用 合 适 堵 导 措 施 , 降 低 地 下 水 头 , 减 少 地 下 水 流 速 。槽 孔 施 工 时 , 如 发 生 槽 孔 坍 塌 , 拟 采 用 以 下 措 施 处 理 :回 填 粘 土 至 孔 口 , 待 槽 孔 稳 定 后 再 钻 进 , 钻 进 时 , 提 高 泥 浆 比 重 , 除清 孔 采 用 泵 吸 外 , 其 余 均 采 用 抽 筒 出 渣 ;对 塌 孔 不 严 重 或 掉 块 的 槽 孔 采 用 边 钻 进 边 投 粘 土 块 或 水 泥 块 的 方 法 ,以 增 强 固 壁 能 力 , 提 高 钻 进 效 率 ;对 撑 导 向 槽 , 防 止 坍 孔 严 重 时 导 向 槽 倒 塌 。造 孔 至 基 岩 后 , 及 时 采 取 岩 屑 样 , 与 地 质 人 员 一 起 鉴 定 , 确 保 槽 底 深入 基 岩 0.5M。4、 固 壁 泥 浆( 1) 初 拟 泥 浆 性 能 指 标泥 浆 性 能 表 表 5-9静切力 mg/cm2项目 粘度 比重含砂量失水量胶体率 稳定性 泥皮厚PH值 1 分钟 10 分钟性能指标 20-25 1.15-1.25 ≤5 ≤10 ≥96 ≤0.03 2-4 7-9 20-30 50-100( 2) 制 浆 粘 土 拟 在 猴 子 坡 料 场 开 采 , 该 料 场 土 料 粘 粒 含 量 较 高 , 估计 可 达 造 浆 要 求 , 如 试 验 后 不 能 达 到 , 拟 在 泥 浆 中 掺 加 膨 润 土 、 纯 碱 和CUC、 FCC 等 外 加 剂 。( 3) 泥 浆 制 备 : 采 用 2m2 卧 式 泥 浆 搅 拌 机 搅 拌 , 泥 浆 配 比 和 搅 拌 时间 严 格 控 制 , 上 、 下 浮 动 差 不 超 过 规 定 值 的 5—10%。 泥 浆 输 送 : 选 用BW250/50 型 泥 浆 泵 , 输 浆 管 选 用 φ 100 钢 管 。( 4) 泥 浆 贮 存 : 建 立 贮 浆 池 , 上 游 左 、 右 岸 各 设 一 个 、 下 游 设 一 个 ,容 量 为 200m3。( 5) 泥 浆 循 环 : 采 用 反 循 环 砂 石 泵 抽 吸 孔 底 浆 和 钻 渣 , 经 施 工 平 台外 的 泄 浆 沟 至 沉 淀 池 , 经 沉 淀 处 理 后 合 格 的 泥 浆 再 经 平 台 下 的 回 浆 沟 返 回到 槽 孔 内 , 如 此 循 环 使 用 , 以 降 低 成 本 , 减 少 环 境 污 染 。 沉 淀 池 内 的 沉 渣用 反 铲 定 期 清 理 。4、 清 孔 换 浆利 用 冲 击 反 循 环 砂 石 泵 清 孔 , 同 时 向 孔 内 补 充 优 质 清 孔 泥 浆 。 清 孔 结束 后 应 达 到 如 下 标 准 :( 1) 孔 底 淤 积 厚 ≤ 10cm;( 2) 孔 内 泥 浆 比 重 ≤ 1.30cm;( 3) 孔 内 泥 浆 粘 度 ≤ 30s;( 4) 孔 内 泥 浆 含 砂 率 ≤ 12%;5、 接 头 刷 洗接 头 孔 造 孔 结 束 后 , 采 用 钢 丝 刷 钻 头 分 段 上 、 下 刷 洗 , 将 接 头 孔 两 端一 期 槽 孔 混 凝 土 上 所 附 泥 皮 及 地 层 残 留 物 全 部 清 除 , 清 除 标 准 是 , 作 业 后孔 底 淤 积 不 再 增 加 。6、 塑 性 砼 生 产 、 运 输 、 浇 筑① 塑 性 砼 的 配 合 比 如 下 表 表 5-8材料名称 水泥 细粘土 混合石 砂 水 外加剂 1 外加剂 2用量 kg/m3 150 40 910 760 230 0.222 0.6② 砼 生 产 : 采 用 JS-500 型 强 制 式 搅 拌 机 拌 制 。 砼 生 产 能 力 25m3/h以 上 。 砼 中 掺 加 的 粘 土 , 以 泥 浆 形 式 拌 入 , 泥 浆 比 重 按 拌 砼 中 所 需 的 粘 土量 和 水 量 通 过 现 场 计 算 确 定 。由 于 工 期 较 紧 , 为 使 防 渗 墙 尽 早 发 挥 作 用 , 砼 中 掺 加 适 量 早 强 剂 , 其掺 用 量 通 过 现 场 试 验 确 定 。③ 砼 运 输 : 选 用 6m3 砼 搅 拌 车 运 至 孔 口 集 料 槽 中 。④ 砼 浇 筑 : 采 用 直 升 导 管 法 , 导 管 内 径 选 用 230mm, 法 兰 连 接 。 一期 槽 孔 下 设 两 根 导 管 , 二 期 槽 孔 下 设 一 根 导 管 。 浇 筑 前 根 据 槽 长 、 孔 深 合理 配 置 导 管 位 置 。 浇 筑 过 程 中 控 制 砼 上 升 高 度 , 保 持 砼 面 均 衡 上 升 。 并 指导 砼 导 管 合 理 拆 卸 , 控 制 导 管 埋 深 在 1.0-6.0m 之 间 。砼 灌 注 应 在 清 孔 结 束 后 4 小 时 内 进 行 , 因 故 不 能 按 时 开 浇 , 则 应 利 用浇 注 导 管 进 行 二 次 清 孔 , 再 次 清 孔 合 格 后 , 再 开 浇 。砼 隔 浆 器 采 用 皮 球 胆 , 导 管 底 距 孔 口 底 宜 为 25—30cm, 砼 首 次 灌 入量 一 定 要 充 足 , 确 保 其 一 举 将 导 管 埋 入 1.0m 以 上 。为 防 止 停 电 造 成 砼 浇 筑 中 断 , 拟 在 现 场 自 备 容 量 为 200KVA 的 柴 油
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