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施工导流方案编写：校核：批准：2011年10月施工导流方案1.目的为使整个工程能够顺利实施，协调施工且每个阶段处于受控状态，实现总进度要求，特制定本方案。2.描述2.1概述毛里求斯位于热带气候带边缘以南20°，以东57°左右。毛里求斯是一个孤岛，其气候属于热带海洋性气候。整个岛屿的地形特征对降雨量有较大影响。由于该岛地形和地理位置的因素，属于亚热带气候。一般情况下，一年分两个不同的季节。夏季从11月～次年4月，该季节温和多雨，会出现热带气旋；其中，2月是最潮湿的月份。冬季从5月～10月，该季节凉爽干燥。通常，10月是最干燥的月份。然而，如果发生严重干旱，11月和12月，即雨季来临之前，将是一年中最干旱和干燥的月份。GRNW集水区年均降雨量范围为：沿海地区1200mm左右到中部高原地区3400mm。2.2导流程序根据坝址区地形、招标文件提供的地质条件、水文条件及枢纽布置等,本工程采用两期导流的施工方式。一期导流为开挖右岸导流明渠过流，截断原河道,基坑全年施工。二期导流为封堵导流明渠，利用溢流坝底孔泄流，在一个枯水期填筑土石坝段至高程379.00m以上；汛期利用溢流坝底孔和预留在5#坝块376.00m高程的缺口联合过流。大坝施工导流程序及规划见表1。表1施工导流程序表施工分期施工时段导流标准流量(M³/S)挡水建筑物泄水建筑物施工部位一期导流2011年12月～2012年4月全年20%30导流明渠上下游预留土坎原河道导流明渠2012年5月～2013年6月全年5%53一期上、下游围堰右岸导流明渠溢流坝、土石坝段二期导流2013年7月～2013年11月5月至11月时段5%9.1二期上、下游围堰底孔土石坝段、溢流坝段2013年12月～2014年4月全年5%53坝体底孔和溢流坝段预留缺口溢流坝段、土石坝段2014年5月～2014年7月5月至11月时段5%9.1坝体底孔大坝未完工部分2.3导流建筑物设计洪水标准2.3.1一期导流标准根据招标文件提供的资料,导流明渠开挖计划安排在2011年12月～2012年4月进行,导流明渠施工期防护标准采用汛期20%(5年一遇),其相应流量为Q=30m³/s。一期围堰采用河床全年土石围堰挡水,右岸导流明渠过流的方式。围堰挡水标准为全年5%(二十年一遇洪水),相应洪水流量为Q=53m³/s。2.3.2二期导流标准(1)2013年5月～2013年11月，采用导流明渠枯期围堰挡水,溢流坝底孔过流的方式。围堰挡水标准为枯期5%(二十年一遇洪水),相应洪水流量为Q=9.1m³/s。(2)2013年12月～2014年4月利用土石坝和溢流坝挡水,溢流坝底孔和预留缺口联合过流。挡水标准为全年5%(二十年一遇洪水),相应流量为Q=53m³/s。2.4围堰设计2.4.1一期围堰设计一期围堰设计挡水标准为全年5%(二十年一遇洪水),相应流量为Q=53m³/s。2.4.1.1导流明渠设计根据现场地形条件，导流明渠进口高程取358.40m，出口高程取354.80m。导流明渠临界水深计算：mmmhhmibQnmh05/2022/13/801)121()()(式中：mh0——临界水深；Q——设计流量，取53m³/s；b——渠道底宽，b=10m；m——渠道两岸坡度，均为1：1.0；i——设计渠底坡度，设计底坡为0.013；n——渠道糙率，取n=0.03；经计算，mh0=1.2m，导流明渠进口水位高程为359.60m。2.4.1.2上游围堰设计上游围堰距导流明渠较近，因此上游围堰堰前水位取导流明渠进口处水位；依据安全超高标准，堰顶高程取361.10m。堰顶轴线长度为66.0m，堰顶宽度为9.0m；围堰坡比为迎水面1:2.0,背水面1:1.5。上游迎水面护坡采用块石护坡，护坡厚度0.5m；块石粒径为0.1m～0.5m。上游围堰布置单排帷幕灌浆,孔距1.5m,帷幕灌浆深入基岩1.0m。2.4.1.3下游围堰设计下游围堰堰前水位高程356.00m,依据安全超高标准，堰顶高程为357.50m，堰顶轴线长度为165.00m，堰顶宽度为9.0m；围堰坡比为迎水面1:2.0,背水面1:1.5。迎水面采用块石护坡，厚度0.5m；块石粒径为0.1m～0.5m。围堰布置单排帷幕灌浆,孔距1.5m,帷幕灌浆深入基岩1.0m。2.4.1.4纵向围堰设计纵向围堰为明渠开挖时预留的土坎,上、下游坎顶高程分别与上、下游围堰顶高程相同,纵坡为1.3%，堰顶宽度9.0m,两侧坡比为1:1.0，迎水面采用块石护坡，背水面坡脚设截水沟。一期围堰具体结构型式,详见《一期导流平面布置图》，《一期上游围堰剖面图》，《一期下游围堰剖面图》，《一期右岸导流明渠剖面图》。2.4.2二期围堰设计2.4.2.1二期围堰水力学计算二期围堰布置在右岸导流明渠上下游、坝体以外,导流标准采用枯期5月至11月二十年一遇洪水,相应流量为Q=9.1m³/s。设计采用溢流坝底孔过流。底孔过流能力计算：02gHAQc；式中：Q——设计过流流量，9.1m³/s；c——管道流量系数，取0.8；A——管道断面面积，出流孔径为1.4m，则A=1.539m2；0H——自由出流时为孔口中心处的作用水头。经试算，上游水头H0=3.1m时，其过流能力为9.6m³/s，大于9.1m³/s，满足过流能力。因此：上游水位为358.6+3.1=361.7m。2.4.2.1上游围堰根据计算，确定上游水头为3.1m时，堰前水位高程为361.7m,依据安全超高标准，堰顶高程取363.00m。围堰采用均质土石围堰结构形式，堰顶轴线长度为66.0m，堰顶宽度为9.0m；迎水面坡比为1:2.0,背水面1:1.5。围堰上游迎水面采用块石护坡,护坡厚度为0.5m,块石粒径为0.1m～0.5m。堰基采用粘土铺盖防渗。2.4.2.2下游围堰设计水流经底孔至下游护坦后，水流迅速扩散，水位降低，施工期间满足河床水位不倒灌回基坑即可满足要求，因此暂定下游围堰顶高程357.50m，具体高程根据施工期间测量下游水位后确定。围堰采用均质土石围堰结构形式。堰顶轴线长约65.00m，堰顶宽度9.0m。围堰迎水面坡比为1:2.0,背水面1:1.5。上游迎水面采用块石护坡，护坡厚度为0.5m，块石粒径为0.1m～0.5m。堰基采用粘土铺盖防渗。2.4.2.3纵向围堰设计二期纵向围堰利用溢流坝右侧混凝土挡土墙。为连接溢流坝混凝土挡土墙与上下游土石围堰，采用浆砌石挡墙分别向上下游延伸20.0m和10.0m。浆砌石挡墙与混凝土挡土墙采用细石混凝土连接。二期导流围堰布置,请详见附图《二期导流平面布置图》，《二期上游围堰剖面图》，《二期下游围堰剖面图》，《浆砌石挡墙及门机保护围堰剖面图》。2.4.2.4联合过流设计2013年12月至2014年4月，利用溢流坝底孔和溢流坝缺口联合过流。挡水标准为全年5%(二十年一遇洪水),相应洪水流量为Q=53m³/s。缺口预留在溢流坝桩号0+050～0+064坝段处，缺口宽度14.0m，缺口底部高程为376.00m；底孔中心高程为358.60m，管道直径1.4m。联合过流能力计算：21QQQ0112gHAQc2/30222HgmBQ式中：Q——设计流量，53m³/s；1Q——底孔过流流量；c——管道系统流量系数，取c=0.8；A——管道断面面积，孔径为1.4m，则A=1.539m2；01H——自由出流时为孔口中心处的作用水头；2Q——预留缺口过流流量；B——缺口过水宽度，取B=14.0m；02H——缺口以上的上游水头；——侧收系数，取=0.32。经计算,当预留缺口上游水头为1.5m时，即上游水位高程为377.50m时，底孔和缺口联合过流能力为54.3m³/s﹥53.0m³/s。考虑到安全超高，此时溢流坝其他坝段的高程不低于378.5m；左右岸土石坝段的高程不低于379.0m。2.4.2.5门机保护措施2013年7月至2014年7月，此期间利用底孔和溢流坝预留缺口联合过流，设计最大流量为53m³/s。此时段在护坦左侧布置环形围堰保护门机。水流至护坦后水位迅速降低，水深约1.3m，因此设计门机保护围堰高2.0m。围堰采用编织袋土围堰形式，内填粘土心墙防渗。2.5截流施工2.5.1一期截流施工2.5.1.1截流时间与设计流量设计根据招标文件水文资料,截流暂选择在2012年4月底，设计截流流量Q=5.1m³/s,具体施工日期根据当时实际水情变化进行调整。2.5.1.2截流方式的选择根据工程的实际地形条件和现有设备状况,截流方式选择单戗立堵单向进占方式2.5.1.3截流施工截流时右岸导流明渠负责分流,根据现场河床地形及水文条件推断,导流明渠进口处底板高程低于截流时河床水位高程,并且截流时水量较小,因此截流时利用戗堤进占即可实现截流。截流时,首先从左岸进行上游围堰的进占,下游围堰随后跟进,采用液压反铲挖装、自卸汽车装运左岸坝肩开挖料运至围堰端头,推土机推平等方法进行戗堤填筑,在上游戗堤合龙后再完成下游截流施工。2.5.1.4一期围堰施工(1)施工程序明渠开挖随坝体开挖同时进行,开挖时由设计渠道的中部,向上、下游方向进行施工。施工程序为:清表→土方开挖→渠道防护。堰体填筑采用进占法施工,施工程序为:覆盖层土方开挖→戗堤填筑→帷幕灌浆施工→围堰加高培厚→块石防护。(2)填筑料源围堰所需填筑料采自导流明渠和一期基坑水面以上的开挖合格料。块石料选用坝体和导流明渠开挖中的孤石。(3)施工方法①施工道路:利用一期基坑开挖施工道路,作为围堰填筑的主要运输线路,根据填筑需要及时调整进料方向,以减少对已经施工部位的破坏。一期基坑开挖的合适料及时运至围堰进行填筑施工。②开挖方法:使用1.9m³液压挖掘机挖装20t自卸车,合格料运至围堰填筑或储料场储存,弃料运至弃渣场,表层腐植土堆存备用。③填筑方法:一期围堰填筑首先将水面以上的堰基进行清理,围堰所需的填筑料,采用液压挖掘机挖装自卸汽车运输至填筑工作面。水面以下部分填筑采用进占法施工。堰体加高培厚部分,采用液压挖掘机挖装自卸汽车运料,推土机辅助分层摊铺,使用16t振动碾碾压。初步确定碾压密实度为93%,层厚按照30～50cm进行控制,现场根据实情情况进行调整。(4)帷幕灌浆上、下游围堰设置帷幕灌浆防渗。水下堰体和堰基防渗采用单排帷幕灌浆形式,孔距1.5m。帷幕灌浆深入基岩约1.0m左右。制浆平台根据施工的需求搭设,以满足工程施工的需求。灌浆所用水泥为硅酸盐水泥,灌浆水灰比采用1:1。(5)岸坡接头处理围堰堰体与河岸结合处,将水面以上岸坡的植被清理干净,清除覆盖层,开挖深度视覆盖层厚度而定,开挖完成之后,回填并压实。回填料与堰体料完整相接。(6)围堰拆除围堰土石方拆除采用液压反铲挖装自卸汽车运输至右岸弃渣场。2.5.1.5施工资源配置(1)设备资源配置一期导流主要施工设备配置见表2.表2一期导流施工主要机械设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1液压挖掘机2.0m³台32液压挖掘机1.0m³台23推土机SD22台24自卸汽车20t辆105振动碾16t台26灌浆泵3SNS台87地质钻机XY-2台4(2)主要人力资源一期导流主要主要人力资源配置见表3。表3人力资源配置表序号工种单位数量备注1操作工人142汽车司机人203工长人24技工人65普工人20合计622.5.2二期截流施工根据招标文件水文、气象资料和施工总进度安排,二期截流安排在2013年5月初进行,截流设计流量Q=5.1m³/s,具体施工日期根据当时实际水情变化进行调整。2.5.2.1截流施工(1)截流施工方案二期截流为导流明渠截流，施工时采用单向立堵进占的方式施工。(2)截流施工方法截流料源为土料场料源。明渠截流施工开始后,首先从右岸进行上游围堰的进占,下游围堰随后跟进,采用液压反铲挖装、自卸汽车装运石碴料至明渠右侧,推土机推平等方法进行填筑,在上游围堰合龙后再完成下游截流施工。2.5.2.2二期围堰填筑根据围堰设计及施工程序进行二期围堰填筑,施工中严格按照设计的分区尺寸和料物要求进行备料和装运,确保围堰截流成功。(1)填筑料源