围堰设计方案及施工组织设计.docx
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1、金沙江上游巴塘水电站大坝工程施工围堰设计方案及施工组织设计批准: 审核: 校核: 编制: 中国安能集团第三工程局有限公司巴塘水电站大坝工程项目部二二年十二月2目 录第一章 工程概述1.1 工程概况1.2 水文条件1.3 气象资料1.4 地形地质条件第二章 编制依据第三章 施工导流标准及方式3.1 导流方式3.2 导流标准3.3 施工导流程序第四章 围堰设计4.1 围堰布置4.2 围堰结构设计4.3 围堰防渗型式4.4 围堰稳定性计算4.5 围堰填筑技术要求4.6 围堰主要工程量第五章 围堰施工5.1 施工总规划5.2 施工布置5.3 施工试验5.4 围堰填筑施工5.5 防渗墙施工5.6 帷幕灌
2、浆施工5.7 堰肩开挖施工5.8 复合土工膜施工第六章 主要工程量6.1 堰肩开挖工程量6.2 防渗墙工程量6.3 帷幕灌浆工程量6.4 围堰填筑工程量6.5 复合土工膜工程量第七章 工期安排7.1 堰肩土石方开挖及混凝土浇筑工期安排7.2 防渗墙工期安排7.3 围堰填筑工期安排7.4 土工膜施工工期安排7.5 详细工期安排表第八章 施工强度分析8.1 堰肩开挖强度分析8.2 防渗墙施工强度分析8.3 围堰填筑施工强度分析第九章 施工资源配置9.1 主要机械配置9.2 人员配置第十章 冬季施工措施10.1 帷幕灌浆冬季施工措施10.2 混凝土防渗墙冬季施工措施第十一章 施工质量保证措施11.1
3、 施工准备阶段质量控制11.2 施工阶段质量控制11.3 验收阶段的质量控制第十二章 施工安全保证措施第十三章 文明施工13.1 生活办公区文明施工措施13.2 建筑物施工场地文明施工措施13.3 施工材料场地文明施工措施13.4 混凝土浇筑和灌浆施工场地文明施工措施13.5 风、水管线路布置文明施工措施13.6 电力电缆线路布置文明施工措施13.7 施工场地环境治理13.8 尊重民俗民风第十四章 环保措施14.1 水环境保护14.2 环境空气保护14.3 声环境保护14.4 固体废弃物处理14.5 生态保护措施14.6 社会环境保护14.7 环境监测及生态调查第十五章 施工期临时监测措施15
4、.1 资源配置15.2 监测点的布置15.3 水位监测错误!未定义书签。15.4 变形观测第一章 工程概述1.1 工程概况巴塘水电站位于金沙江上游河段四川省和西藏自治区的界河上,右岸为西藏昌都地区芒康县,左岸为四川甘孜藏族自治州巴塘县。巴塘水电站为金沙江上游河段十三级开发的第九级电站,上游为拉哇电站,下游为苏洼龙电站。本工程以发电为主,为二等大(2)型工程。正常蓄水位为2545m,总库容1.41亿m3,电站装机750MW,多年平均发电量为33.75亿kWh,装机年利用小时4500h。死水位2540m相应库容1.07亿m3。设计洪水位2545m,下泄流量8700m/s,相应下游水位2494.17
5、m。校核洪水位2547.9m,总库容1.42亿m,校核洪水下泄流量10500m/s,相应下游水位2495.63m。有效库容(调节库容)0.21亿m,为日调节水库,回水长度18.4km。巴塘水电站主要建筑物包括导流洞、挡水建筑物(沥青混凝土心墙堆石坝)、泄水建筑物(左岸开敞式溢洪道、左岸泄洪放空洞)、引水建筑物(左岸坝式进水口、明压力钢管)及左岸岸边发电厂房(地面主厂房、主变及GIS室、副厂房)、尾水渠和生态放水管。挡水建筑物采用沥青混凝土心墙堆石坝,坝轴线位于金沙江与巴楚河汇合口上游约660m,拦河坝坝顶高程2549.00m,坝顶长约348m,坝顶宽度10m,最大坝高69m。上游坝坡1:2.2
6、,与上游围堰部分结合,下游综合坝坡1:2.03,下游设60m压坡体,顶高程2500m。坝体采用碾压式沥青混凝土心墙防渗,河床覆盖层基础防渗采用封闭式混凝土防渗墙,防渗墙厚度为1.2m。坝基及两岸基岩防渗采用帷幕灌浆,帷幕灌浆深度按深入相对不透水层5Lu以下5m控制。本工程采用上、下游围堰挡水,导流洞及泄洪放空洞过流的导流方式,导流标准为20年一遇洪水,洪水流量为Qp=5%=5960m3/s;根据坝体填筑进度,2022年的12月底坝体已经全断面填筑到2534.0m,超过上游围堰顶高程(2533.8m),按照DL/T5397-2007水电工程施工组织设计规范规定,坝体临时挡水度汛标准采用该时段10
7、0年一遇洪水重现期(2023年1月2023年2月),相应的流量Q1%=1190m3/s,相应水位为2502.9m,上游来水由导流洞渲泄,大坝、泄洪放空洞进口闸门以及下游围堰挡水,主要进行大坝的后续填筑、溢洪道后续混凝土浇筑及闸门安装、泄洪放空洞出口改建、机组安装的工作。1.2 水文条件巴塘坝址洪水主要由降雨形成,每年6月9月划分为主汛期,12月翌年3月划分为枯水期。4月份洪水大多发生在下旬,与5月份相连,所以将4月份、5月份作为一期。10月份、11月份主要为退水期,其流量的大小受当年洪水量级大小影响,最大流量出现时间均在上旬,各作为一期。巴塘水电站设计洪水见表1.2-1,坝址分期洪水成果见表1
8、.2-2,坝址12月10年一遇旬平均流量成果如表1.2-3所示。表1.2-1 巴塘水电站设计洪水成果单位:m/s项目均值各频率设计值P(%)0.010.020.050.10.20.5123.33510Qm37901110010500982092608700795073706780633059605310表1.2-2 坝址分期洪水成果单位:m/s分期均值各频率设计值P(%)12510204月5591130104090379910905月9021680147013006月9月3790678059605310462010月156030402620229011月7301120102099412月3月3
9、96572531496表1.2-3 坝址12月10年一遇旬平均流量成果表时段P=10%(m/s)上旬413中旬364下旬3221.3 气象资料巴塘坝址位于四川省巴塘县,县城设有国家基本气象测站巴塘气象站,测站设于巴塘县夏邛镇架炮顶村,测站海拔高程为2589.2m,测站于1953年建站,各气象要素资料观测年限较长,均在30年以上。巴塘水电站以巴塘气象站为气象代表站。坝址区属北亚热带边缘气候,巴塘气象代表站多年平均气温12.7,绝对最高气温37.6,绝对最低气温-11.7;多年平均相对湿度46.8%;风向多为SW风,多年平均风速1.2m/s。1.4 地形地质条件1.4.1 地形条件坝址区段河谷相对
10、较窄,现代主河床位于右侧,坝前左侧为宽缓一级阶地,平面形态呈凸向岸外“月牙”形,地面高程2491m2495m,内侧坡脚地形低洼。两岸山体右高左低,右岸山高、山体雄厚,自然坡度2847,局部较陡。岸坡小冲沟较发育,但一般切割不深,较大冲沟切深26m左右,该岸地形总体完整性较差。左岸为象鼻子山“鼻尖”端部,山体三面临空,山顶呈浑园状,山脊自高程2660m向北方向约12缓坡抬高。鼻子山沿边坡自然坡度2947,下陡上缓,坡面凹凸起伏,地形完整性较差;沿巴楚河边坡自然坡度4045,坡面相对较完整。该段谷底宽155m210m,坝轴线处宽180m,横河断面呈左缓右陡的不对称“V”字形。1.4.2 上游围堰地
11、质条件上游围堰位于坝轴线上游200m处,轴线方向为SW244。该段金沙江水位2485.3m,沿轴线江水面宽约134m。左岸为金沙江一级阶地,台面宽80m 左右,地面高程2492m2494m。沿围堰轴线,左岸边坡自然坡度3040,左岸边坡覆盖崩坡积碎石土,垂直厚度25m 左右。基岩岩性为黑云母石英片岩,强风化水平深度50m 左右,弱风化水平深度120m 左右,卸荷带水平深度70m 左右。另外,浅表部岩体倾倒堆积,岩体结构呈碎裂散体状。堰顶高程2533.8m 时,左岸围堰地基为土质混合地基,厚度25m35m,结构松散,透水性强,下部基岩浅表部岩体强卸荷,岩体破碎,地基存在渗漏问题,堰肩存在绕渗问题
12、,建议进行有效防渗处理。河床段覆盖层厚25m55.5m,总体是左侧台地一带较现在河床堆积层厚,物质组成以砂卵砾石为主,局部夹砂层透镜体,结构中密密实,属强极强透水性,承载、变形性能满足围堰要求。沿围堰轴线,右岸边坡自然坡度下缓上陡,2535m 以下38左右,2535m 以上46左右。边坡2530m 高程以下覆盖崩坡积碎石土,垂直厚度25m 左右。基岩岩性分布情况为雄松-苏洼龙断裂下盘为黑云母石英片岩,上盘为角闪岩。整体岩层产状NW300350NE8085。岩体强风化水平深度80m 左右,弱风化水平深度130m 左右,卸荷带水平深度70m 左右,堰顶高程2533.8m 时,右岸堰顶为雄松苏洼龙断
13、裂,受断裂的影响,岩体破碎、透水性较强,坡脚近水边一带分布崩坡积堆积物,结构松散。综合分析认为,地基存在渗漏问题,堰肩存在绕渗问题,需进行有效防渗处理。1.4.3 下游围堰地质条件下游围堰位于坝轴线下游约360m(河道距离)处。围堰轴线方向为SW220。该段金沙江水位2485.8m,水面宽约180m,受巴楚河冲积物堆积壅高的影响,金沙江近左岸水深相对较大,流速湍急。左堰肩为金沙江与巴楚河交汇的凸岸山梁(象鼻子山),边坡整体稳定。沿轴线自然边坡下陡上缓,2515m 高程以下自然坡度50,2515m 高程以上34。基岩裸露,岩性为黑云母石英片岩,产状NW300350NE8085。受构造影响,强风化
14、水平深度25m 左右,弱风化水平深度45m 左右,卸荷带水平深度35m 左右。堰肩岩体风化、卸荷剧烈,浅表部岩体破碎极破碎,存在绕渗问题,需进行有效防渗处理。根据钻孔资料和巴楚河口堆积漫滩高程分析,围堰轴线一带覆盖层厚度30m55m,基岩顶板最低高程2428m 左右。物质组成以砂卵砾石为主,结构中密密实,属强极强透水性。承载、变形性能满足围堰要求,但存在渗漏问题,需进行有效防渗处理。右堰肩山体雄厚,基岩裸露,整体稳定,边坡自然坡度40左右。基岩岩性为黑云母石英片岩,地表岩层产状NW300350NE8085。局部近直立。强风化水平深度30m 左右,弱风化水平深度150m 左右,卸荷带水平深度40
15、m 左右。结构面发育以层面为主,多呈张开状。存在绕渗问题,需进行有效防渗处理。整体讲,无制约性工程地质问题,工程地质条件基本满足堰肩要求。第二章 编制依据(1) 水利水电工程相关法律法规;(2) 水利水电工程现行相关技术标准;(3) 华监-(JS-BT-JJ/C-3)-JY(技专)2020001号;(4)华监-(JS-BT-JJ/C-2)-JY(技专)2020012号;(5) 巴塘水电站工程2020年11月驻站检查咨询报告 (可再生质监金上站202015号);(6)巴塘水电站导截流相关方案审查会会议纪要(巴拉司纪要202049号);(7)现场实际勘查情况。第三章 施工导流标准及方式3.1 导流
16、方式根据巴塘水电站大坝坝址处的地形、地质条件,在左岸布置1条导流洞、1条泄洪放空洞,采用隧洞过流的导流方案;截流后由围堰挡水、导流洞泄流,下闸蓄水后,由溢洪道与泄洪放空洞泄流。3.2 导流标准本工程为二等大(2)型,主要建筑物为2 级建筑物,次要建筑物为3 级建筑物。根据水电工程施工组织设计规范(DL/T 5397-2007)的规定,导流建筑物的主要保护对象为沥青混凝土心墙堆石坝,为2 级建筑物;导流建筑物使用年限,挡水围堰为2 年3 年,导流洞为3 年4 年,围堰堰高51.8m,拦洪库容约0.788 亿m3,综合上述指标确定导流建筑物级别为4 级,上、下游围堰结构型式均为土石围堰,围堰设计洪
17、水标准应选择20 年一遇洪水重现期。(1)初期导流标准通过技术经济比较、风险分析、围堰失事后的损失期望值计算,确定初期导流标准采用20 年一遇洪水重现期,即为导流洞+泄洪放空洞联合宣泄洪水的设计标准,相应的洪水流量Q=5960m3/s。(2)中后期导流标准根据坝体填筑进度,2022 年的12 月底坝体已经全断面填筑到2534.0m,超过上游围堰顶高程(2533.8m),按照DL/T5397-2007水电工程施工组织设计规范规定,坝体临时挡水度汛标准采用该时段100 年一遇洪水重现期(2023年1 月2023 年2 月),相应的流量Q1%=1190m3/s,相应水位为2502.9m,上游来水由导
18、流洞渲泄,大坝、泄洪放空洞进口闸门以及下游围堰挡水,主要进行大坝的后续填筑、溢洪道后续混凝土浇筑及闸门安装、泄洪放空洞出口改建、机组安装的工作。2023年2月底,导流洞下闸并控泄生态流量,待水位上涨至泄洪放空洞能满足下泄生态流量要求时,完全关闭导流洞闸门。由于3月、4月为鱼类产卵期,环保要求该段时间不能蓄水,因此2023 年5月初开始蓄水,至5月中旬水库蓄水至正常蓄水位。3.3 施工导流程序根据施工导流方案、结合大坝施工进度,各施工导流阶段具体的导流程序如下:(1)施工准备期(2019 年1 月2020 年12 月):共计历时24 个月。导流标准为20 年一遇洪水重现期,相应流量为Q10%=5
19、960m3/s,由原河床过流。在导流洞进、出口围堰的围护下,主要进行泄洪放空洞、导流洞施工。2020 年11 月底泄洪放空洞、导流洞完建,具备过流条件,12 月上旬进行截流戗堤预进占。(2)初期导流(2021 年1 月2022 年12 月):共计历时24 个月。导流标准为20 年一遇洪水重现期,相应流量为Q5%=5960m3/s,泄洪放空洞、导流洞联合过流,上游围堰堰前水位高程2533.04m。在上、下游全年土石围堰的围护下,主要进行大坝施工。2021 年3 月下旬围堰混凝土防渗墙施工完毕,4 月底上、下游围堰填筑至设计顶高程。大坝基础开挖从2021 年4 月初开始,至2021 年6 月底完工
20、。2021 年7 月至9 月进行大坝基础振冲碎石桩施工,2021 年10 月至2022 年2 月进行混凝土防渗墙施工,2022 年3 月至2022 年5 月进行大坝混凝土基座浇筑。2022 年6月开始大坝填筑,2022 年12 月底大坝填筑顶高程为2534.0m,超过上游围堰顶高程,施工导流进入中期导流阶段。(3)中期导流、度汛(2023 年1 月2023 年2 月底):共计历时2 个月。按照DL/T 53972007水电工程施工组织设计规范规定,坝体临时挡水度汛标准采用该时段100 年一遇洪水重现期,相应的流量Q1%=1190m3/s,上游来水由导流洞渲泄,大坝、泄洪放空洞进口闸门以及下游围
21、堰挡水,主要进行大坝的后续填筑、溢洪道后续混凝土浇筑及闸门安装、泄洪放空洞出口改建、机组安装等工作。(4)后期导流(2023年3月8月):共计历时6个月。2023年2月底,导流洞下闸并控泄生态流量,待水位上涨至2501.00m高程即泄洪放空洞下泄流量能满足生态流量要求时,完全关闭导流洞闸门,在进口闸门和出口混凝土叠梁闸门的围护下,其内部形成封闭的干地施工条件,开始进行导流洞封堵施工。2023 年7 月底完成导流洞封堵,封堵期间,其出口围堰挡水标准为20 年一遇洪水重现期,相应的洪水流量Q5%=5960m3/s。2023 年2 月底,导流洞下闸,下闸后3 月7 月完成导流洞封堵体施工。由于3 月
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