厂房二期导流施工方案

贵州省毛家河水电站主体建筑物土建工程厂房标厂房二期导流施工方案（合同编号：MJH/A-4）批准：审核：校核：编制：中国水利水电第三工程局有限公司毛家河电站项目部二〇一一年十二月毛家河水电站厂区土建工程MJH/A－4厂房二期导流施工方案1目录1.简述...........................................................................12.施工进度计划………………………………………33.主河床上下游枯期围堰设计………………………34.导流明渠设计………………………………………45.主要工程量…………………………………………66.导流明渠左边坡施工方案…………………………77.主要工程施工方法…………………………………78.安全技术措施………………………………………159.质量保证措施………………………………………1610.其它………………………………………………..21毛家河水电站厂区土建工程MJH/A－4厂房二期导流施工方案11.简述1.1厂房标二期导流厂房标从项目开工至完工，导流工程分两期进行。目前一期导流已施工完成，二期导流，围绕尾水河道的清理施工，采用枯期围堰挡水、进行尾水河道处理，厂区明渠过水的导流方式。厂房明渠是厂房河道清理导截流方案中的一部分，是为了满足河道清理时段过流要求的临时水工建筑物。明渠位于河道左岸，长约340m。明渠底板及右边墙为混凝土结构，左边墙为喷20cm厚砼，左边墙以上边坡支护为喷10~20cm厚砼。1.2水文气象条件毛家河厂址处无气象观测资料，电站的主要气象要素统计根据离坝址最近的水城、盘县两个县级气象站进行统计。表1-1毛家河水电站主要气象要素统计成果表项目单位大渡口水城盘县多年平均年降水量mm1126.31210.41389.4多年平均年雨日日138.8211.5187.6多年平均≥10mm雨日日33.236.540.4多年平均≥25mm雨日日12.612.114.6多年平均≥50mm雨日日2.82.03.8多年平均≥100mm雨日日0.30.10.5多年平均年蒸发量mm1194.71524.2多年平均气温℃12.315.2多年7月份平均气温℃19.821.8多年1月份平均气温℃3.16.5极端最高气温℃32.936.7极端高温出现日期1991-6-11952-4-9极端最低气温℃-12.6-7.9极端低温出现日期1999-1-121977-2-9多年平均相对湿度%8277多年平均风速m/s2.21.6极大（最大）风速m/s28.033.4相应风向WSW、WSW极大风速出现日期1972-3-221975-2-2毛家河水电站厂区土建工程MJH/A－4厂房二期导流施工方案2多年平均日照时数h1468.51600.7多年平均雷暴日数日55.675.4统计资料年限1963～20031957～20011951～2001毛家河水电站坝址1963年6月至2004年5月共41个水文年径流系列，多年平均流量为77.1m3/s，相应多年平均径流量为24.3亿m3，多年平均径流模数为15.6dm3·s-1·km-2，多年平均径流深为493.0mm，最大年平均流量为129m3/s（1965年6月至1966年5月），最小年平均流量为42.2m3/s(1989年6月至1990年5月)。径流的年际之间的变化较小，年平均流量最大值为最小值的3.1倍。汛期一般为每年6月至11月，枯期一般为每年12月至次年5月，多年平均汛期径流量占全年径流量的81.14%，其中6月、7月、8月3个月就占全年的约50%，枯期径流量占全年径流量的18.86%，多年平均月径流量最大为7月份，占全年径流量的19.19%，多年平均月径流量最小为4月份，占全年径流量的2.14%。径流的年内变化较大，多年平均月平均流量最大值为最小值的8.8倍。流域汛期径流主要来自降水，枯期径流则主要由降水和地下水补给。毛家河水电站坝址径流的年内分配见表1-2。多个时段的施工导流的分期设计洪水成果见表1-3。坝厂址水位流量关系曲线见表1-4。表1-2毛家河坝址水文年多年平均径流年内分配表项目6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月汛期枯期年流量(m3/s)13317514812610660.739.930.326.021.519.936.212529.177.1径流量(亿m3)3.454.463.963.272.831.571.070.810.640.580.520.9719.754.5924.34占全年百分比(%)14.1719.1916.2713.4311.636.454.403.332.632.382.143.9881.1418.86100表1-3毛家河水电站坝址分期设计洪水成果表时段各频率设计值(m3/s)P=2%P=5%P=10%P=20%全年洪水（加历史洪水）3010236018801410全年洪水(不加历史洪水)21301840161013707个月2旬洪水(10月6日至5月25日)148011008225606个月2旬洪水(10月6日至4月25日)142010207434846个月2旬洪水(11月6日至5月25日)11407835353185个月2旬洪水(10月6日至3月25日)140010107354795个月2旬洪水(11月6日至4月25日)3632842261685个月2旬洪水(12月6日至5月25日)10807324932864个月2旬洪水(11月6日至3月25日)3542752171604个月2旬洪水(12月6日至4月25日)22617313396.5毛家河水电站厂区土建工程MJH/A－4厂房二期导流施工方案3表1-4毛家河水电站坝址、厂址天然水位流量关系成果简表坝址厂址水位(黄海.m)流量(m3/s)水位(黄海.m)流量(m3/s)水位(黄海.m)流量(m3/s)水位(黄海.m)流量(m3/s)1245.2056.11255.0015931158.06.01168.016281245.5272.61255.5017201158.514.01168.517981246.0099.11256.0018501159.024.01169.019751246.501351256.5019901159.539.01169.521601247.001781257.0021401160.061.01170.023521247.502321257.5022901160.591.01170.525511248.002891258.0024501161.01301171.027571248.503551258.5026101161.51781171.529701249.004291259.0027801162.02361172.031901249.505081259.5029601162.53031172.534161250.005921260.0031401163.03801173.036481250.506801260.5033201163.54661173.538861251.007701261.0035101164.05611174.041301251.508611261.5037101164.56651174.543801252.009531262.0039201165.07771175.046351252.5010521262.5041301165.58981253.0011531263.0043501166.010281253.5012581263.5045701166.511661254.0013671167.013121254.5014781167.514662.施工进度计划根据厂房标段总进度计划安排，尾水渠及河道治理时段为2012年11月~2013年3月。为满足河道治理的需要，导流明渠应在河道治理施工开始前完成，结合毛家河电站水文气象资料厂房左岸明渠施工时段计划安排在2011年12月15日至2012年4月31日完成，2012年11月初截流，采用尾水河道处理上下游围堰挡水、厂区明渠导流，进行尾水河道处理及支护、一期厂房围堰拆除、尾水渠剩余工程施工。3.主河床上下游枯期围堰设计河道清理上下游围堰使用时段为2011年12月1日~2012年2月29日，设计挡水标准为5年一遇（洪水流量48.6m3/s）。经方案比较，上下游围堰采用土石堰。毛家河水电站厂区土建工程MJH/A－4厂房二期导流施工方案4上游围堰结构型式根据经验及水力学和稳定计算确定，围堰挡水高程为1162.7m，围堰顶部高程为1163.7m，堰体最大高度约为7m，堰顶宽4.5m，迎水面坡比为1：1.0，采用0.5m厚块石护坡，背水面坡比为1：1.0。因上游围堰堰基覆盖层较深，达15m，因此围堰防渗采用控制性灌浆防渗墙防渗。其标准断面见图MJH/A-4-导04。下游围堰结构型式根据经验及水力学和稳定计算确定，围堰挡水高程为1154.8m，围堰顶部高程为1155.8m，堰体最大高度约为6m，堰顶宽4.5m，迎水面坡比为1：1.0，采用0.5m厚块石护坡，背水面坡比为1：1.0。因下游围堰堰基覆盖层较浅，5m左右，因此围堰防渗采用粘土斜墙防渗。其标准断面见图MJH/A-4-导-04。河道清理上下游围堰结构形式及工程量见表1-5。表1-5河道清理上下游土石围堰结构形式表项目参数上游围堰下游围堰水位（m）1162.71154.8安全超高(m)1.01.0堰顶高程（m）1163.71155.8堰顶宽度（m）6.05.5堰体结构及形式土石结构梯形断面土石结构梯形断面防渗方式控制性灌浆粘土斜墙堰体最大高度（m）76堰体最大底宽（m）2016.4迎水面坡比1：1.01：1.5背水面坡比1：1.01：1.0轴线长度（m）3832石渣填筑量（m3）29001870粘土填筑量（m3）0540混合反滤料0180护坡工程量（m3）块石1400m3块石139m3控制性灌浆防渗墙工程量（m）836m04.导流明渠设计4.1据厂房标招投标文件，二期导流：2012年12月初~2013年3月底，采用尾水河道处理上下游围堰挡水、厂区明渠导流，进行尾水河道处理及支护、一期厂房围堰拆除、尾水渠剩余工程施工。上下游围堰挡水标准为12月枯期5年一遇（P=20%）洪水，对应流量Q=48.6m3/s。毛家河水电站厂区土建工程MJH/A－4厂房二期导流施工方案5厂房标段导流明渠按照枯期5年一遇（洪水流量48.6m3/s）泄洪能力设计。根据招标有关资料及现场的实际情况，初定明渠上游进口底板高程为1160.0m，下游出口底高程为1146.0m，枯期流量取Q=48.6m3/s，按照明渠过流的水力学计算，平均水深按2.5m，渠长340m，渠底比降i=0.043，混凝土表面糙率为n=0.018。拟定明渠断面为梯形断面：底宽4.0m，坡比1：0.3明渠过流流量Q：过水断面面积ω=(4+5.5)×2.5/2.0=11.875m2湿周χ=4+2.61×2=9.2m水力半径R=ω/χ=11.875/9.2=1.29谢才系数C=(1/n)Ry=(1/0.018)×1.291/6=57.3流量Q=ωC（Ri）1/2=11.875×57.3×（1.29×0.043）1/2=160m3/s按照以上的水力计算初步确定：厂区明渠底宽4.0m、深3.0m、渠底比降i=0.043、坡比1：0.3的梯形断面过流量可满足160m3/s的泄洪能力。由于厂房标段尾水渠及河道治理工程量大，为确保河道治理工作在2013年4月前完成，满足2013年上半年第一台机组发电的要求，在投标设计的基础上加大了厂房明渠的过流能力，在河道处理上下游围堰堰顶高程不变的条件下，提高了围堰的挡水标准，延长了尾水及河道处理的施工时段。毛家河水电站厂区土建工程MJH/A－4厂房二期导流施工方案6上图所示:GA为每米明渠右边墙自重的大小及方向,经计算GA=S1×1×25KN/m3=73.8KN(混凝土比重为25KN/m3，边墙截面