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本科毕业设计土坝枢纽工程施工组织设计（水利水电工程专业）函授站：连云港班级：指导老师：欧阳红祥姓名：学号：2014年2月目录第一部分说明书......................................................1一、工程概况.....................................................1二、施工条件.....................................................1三、工日分析.....................................................4四、施工导流.....................................................4五、导流工程规划布置.............................................6六、主体工程施工.................................................7七、导流洞开挖...................................................8八、施工控制性进度...............................................9第二部分计算书.....................................................11一、工日分析....................................................11二、施工导流计算................................................132.1导流标准.................................................132.2导流方案、施工分期、控制进度.............................142.3导流工程规划布置.........................................16三、主体工程施工计算............................................213.1土石坝施工...............................................213.2导流洞开挖...............................................24第一部分说明书一、工程概况工程地处我国华东钱塘江的支流上，为一发电为主兼顾灌溉，防洪的水利枢纽工程。在坝型比较阶段，比较了砼重力坝和粘土心墙砂壳坝两个方案。后者的枢纽布置如图1-1所示，坝高81m，坝顶长度370m，设计正常高水位为100m，校核洪水位为102m，大坝典型断面见图II-II。大坝属于二级建筑物。溢洪道布置在坝址一公里的左岸凹口处（图中未示），为开敞正槽式，坎顶高程为92m，总宽度64m，出口采用差动式鼻坎挑流效能。引水式电站布置在右岸，引水洞长525m，直径7m，厂房安装50MW机组两台。二、施工条件（一）施工工期主体工程工期暂定为4年，2002年准备，2003年开工，2006年年底发电（初始发电水位80m）。（二）坝址地形、地质及当地材料坝址处流域面积2160Km2，坝址以上河流全长104Km；其中50Km为通航河道，常年有载重5至10吨的木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山，山坡较陡。坝址河谷宽度200m，河底高程25m。两岸覆盖层较薄，基岩为石英砂岩（X级）；河床基岩较好，两岸岩石节理发育，风化教深。河床砂砾覆盖厚度0-3m，平均1.5m。坝址上下游均为宽阔冲积台地，在上下游3-7Km的台地和河滩上，有满足筑坝要求的大量砂砾料（III类土）。采用水上砂砾平均运距5.5Km；如就近采取水下砂砾，平均运距3.5Km。粘土料（III类土）在左岸下游7Km的王家村，高程40-50m，储量丰富，质量满足设计要求。（三）气象水文该工程位于华东，气温温和，雨量充沛，每年5－10月降雨较多，属温带多雨气候，按照水位规律分为枯水期和洪水期（包括梅雨期和台风期），其界限不明显。一般11月至次年4月底为枯水期，5月至10月为洪水期，其中5、6月的降雨量最大，占全年雨量的30%，该河流量属山区性河流，洪水暴涨暴落，最大流量高达8290m3/s，最小流量7-8m3/s，相差上千倍。1根据设计需要，给出下列各种水文、气象资料。1、各月最大瞬时流量表1单位：m3/s频率1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年1%18601670244037805530829050607550484023953065207082902%16801330219033004920746043506350384020202500178074603%15001140192028003250615033804740335015401770119561504%93094012502000270049902660339027101160123082349902、各时段设计流量表2单位：m3/s时段1%2%5%10%20%9.1-3.31474041903450287022609.1-4.305000446037403160251010.1-4.304620355029502460195011.1-3.313020266021801810141011.1-4.30402035602940245019208.15-5.15515045703880332027403、典型年逐月平均流量表3单位：m3/s频率1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年平50%19.88071.886.3122.5277134.892.873.791.723.927.689.8丰1%2875.489.913448952927610318291.840.732.7172.6枯80%11.513.96181.7114163102.488.972.971.81715.367.84、设计洪水过程线见图A。5、坝址水位流量关系曲线见图B。6、水库水位与库容关系曲线见图C。237、坝区各种日平均降雨统计表表4单位：日日降雨1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年5mm588696567553735-103333222412333110-30344565324211403010113221210014合计12151615201512181410971588、坝区各种日平均气温统计表表5单位：日日平均气温1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月30度00000310410000度12100000000005-5度530000000001-20度000000000000（四）施工力量及施工设备施工承包商的大坝砂壳最大施工能力1万m3/d，技术设备限在施工单位已有的设备中选用，数量不限，三材由国家统一分配。（五）施工导流在坝型比较阶段，对该土石坝枢纽的施工导流方案建议采用隧洞导流，并考虑上游土石围堰与坝体结合，以节省导流工程费用。三、工日分析月有效工日＝日历天数－因雨雪、气温不能施工天数－其他原因停工天数。计算过程中不考虑法定假日与因雨、气温停工日期重合情况；不考虑降雨次数，仅按连续降雨＋停工天数考虑；不考虑其他原因停工情况；星期六和星期天正常施工。表6各工种月有效工日工种1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计石料开采、填筑262126242023262824252930302砂石开采、填筑262126242023262824252930302黏土开采161421191519222221212524239黏土填筑171522201620232322222626252隧洞开挖292530292828293028273031344隧洞浇筑121230292525192627273025287四、施工导流（一）导流标准导流建筑物设计等级选用IV级，并以III级控制。设计洪水重现期选用10月1日至次年4月30日时段20年一遇洪水标准，设计流量2950m3/s。坝体施工期临时挡水度汛洪水标准选用全年100年一遇洪水标准，设计流量8290m3/s。封堵的下闸设计流量采用时段10年一遇月平均流量。封堵工程按照20年一遇设计。封堵后坝体度汛标准100年一遇洪水，设计流量8290m3/s。水库蓄水采用典型枯水年80%保证率作为水库蓄水标准，按照典型丰水年1%月平均流量校核。（二）导流方案、施工分期、控制进度导流方案选用全断面隧洞导流方式，上游土石围堰并结合坝体填筑，分三期进行。第I期：完成导流隧洞工程，并做好截流准备，上下游围堰进占。计划2003年枯水期截流。第II期：截流、闭气，在围堰的保护下进行大坝基础工程施工，包括排水、4基坑开挖、基础处理，然后进行大坝填筑，并考虑2004年汛期前将大坝填筑到拦洪水位。第III期：拦洪后，继续填筑大坝至坝顶。计划2006年洪水期下闸蓄水，2006年10月1日发电。（三）拦洪度汛方案由于基础处理时间比较长，为满足度汛要求，为尽快达到拦洪高程，拟采用结合坝体填筑的围堰一次性拦洪度汛方案。（四）截流和拦洪时间截流时间初拟2003年10月1，拦洪时间2004年4月30日，根据施工单位的砂壳施工能力，粗估II期大坝填筑高程为53.5m，拦洪水位扣除2m的安全超高，为51.5m，相应库容3.14亿m3。（五）各期工程量、施工平均强度计算根据梯形河谷工程量计算公式计算砂壳最大施工强度，II期2004年4月30日完成，最大施工强度为6639m3/天；III期2006年10月底完成，最大施工强度为6339m3/天，小于施工单位最大施工强度10000m3/天。（六）确定封孔蓄水和发电日期根据要求，发电日期为2006年10月1日，发电水位80m，相应库容15亿m3，根据80%典型枯水年各月平均流量推断封孔蓄水日期为2006年4月20日。（七）大坝蓄水期间安全校核根据1％丰水年来水情况，按照2006年4月20日开始蓄水，计算每月末库水位，6月底水位大于92m高程，因此，初步拟定5月底大坝填筑至坝顶高程且溢洪道具备泄洪条件。由于工期调整，大坝砂壳最大施工强度变成7838m3/天，仍然小于施工单位最大施工强度10000m3/天，满足施工要求。（八）大坝控制进度综上所述，大坝施工进度安排如下：1.工程截流：2003年11月1日2.大坝拦洪时间：2004年4月30日3.封孔日期：2006年4月20日4.大坝填筑完工日期：2006年5月25日55.发电日期：2006年10月1日大坝控制进度图见附图。五、导流工程规划布置（一）导流洞规划根据拦洪水位51.5m，库容3.14亿m3，经调洪演算得最大下泄流量为2160m3/s，相应下游水位31.6m。按有压流公式计算洞内最大平均流速V＝16.39m/s，过水断面积W＝131.79m2，采用城门洞型，计算得洞宽B＝9.73m，实际取B=9.8m，隧洞过水断面133.74m2。隧洞布置在左岸，与上下游围堰保持不小于40m的距离，进口底板高程25m，隧洞长度650m，出口底板高程23.7m，纵坡0.2%，进出口布置一定的直线段和明渠段，出口与原河床水流交角小于30°，见附图。（二）汛期大坝拦洪校核根据已知的隧洞尺寸和泄流条件，经调洪演算确定上游拦洪水位，检查坝面高程是否能安全拦洪。绘制隧洞泄流能力Q～H曲线L1。并绘制隧洞要求最大下泄能力Q～H曲线L2。查图得Q泄＝2160m3/s，对应的拦洪高程H拦＝52.95m。根据施工进度控制，拦洪填筑高程为55m，安全超高=55-52.95=2.05m，满足安全要求。（三）围堰主要尺寸、型式及布置1、上游围堰为保证枯水期基坑施工，上游围堰应尽快达到枯水期度汛高程，根据5％