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土石坝工程施工组织设计1毕业设计成果第一部分基本资料1.工程概况某土石坝工程地处我国某条河流上，是以发电为主兼顾灌溉、防洪的水利枢纽工程。坝型为黏土心墙沙壳坝，坝高为EL35m,大坝典型断面见附图。上下游坡面设护坡，坝顶设1.２m高混凝土防浪墙。上游坝坡坡比1：2，下游坝坡1：2.5。大坝属于二级建筑物。溢洪道、引水洞及发电厂房不在本次设计范围内。主要工程量：⑴坝肩、坝基开挖量30m3,其中坝肩岩石开挖量约5.8万m3；⑵坝体沙壳填筑116万m3,心墙黏土填筑27万m3;反滤层填筑10万m3⑶上游干砌石护坡0.56万m2,下游草皮护坡1.26m2;⑷心墙底部帷幕和基础灌浆7500m。其中帷幕灌浆孔深为20m，布置一排；固结灌浆孔在心墙的上下游侧2m处各布置一排，孔深10m。灌浆孔的孔距按2m布置。2.施工条件2.1施工工期主体工程工期为2.5年,2002年准备,2003年4月开工,2005年10月1日发电。2.2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。坝址两岸系高山坝坡较陡。坝址河谷宽度380m，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，风化较深。河床砂砾覆盖厚度1～3m，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）。砂砾料平均运距5.5km;如就近采取水下砂砾,平均运距3.5km。黏土料（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。3.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%，该河流量属山区星河流，土石坝工程施工组织设计2洪水暴涨暴落，最高流量高达2290m3/s，最小流量7-8m3/s，相差千倍。根据设计需要，给出下列各种水文、气象资料3.1典型年逐月平均流量典型年逐月平均流量表1单位：m3/s率频5月6月7月8月9月10月11月12月全年3月4月1月2月平50%122.5277134.892.873.791.723.927.689.871.886.319.880.0丰1%48952927610318291.840.732.7172.689.91342875.4枯80%114163102.488.972.971.81715.367.861.081.711.513.93.2坝区日平均降雨统计表坝区各种日平均降雨量统计表表2单位:日日降雨量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5mm588696567553735-1033332224123331034456532421140151113221210014合计121615201512131410971583.3坝区各月平均气温统计表坝区各月平均气温统计表表3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0000000000004.设计任务研究分析现有资料，计算有效工日，编制施工进度计划；结合工程特性，编制施工方案。4.1施工导流4.1.1拟定导流方案,确定施工期的导流形式；4.1.2围堰型式、主要尺寸及布置。4.2导流洞施工4.2.1选择开挖方法、编写开挖施工方案；4.2.2施工作业组织及设备选择；4.2.3绘制作业表，计算施工工期和所需设备数量。土石坝工程施工组织设计34.2.4编写导流洞砼衬砌施工方案4.2.5编制导流洞施工进度计划横道图。4.3土石坝施工4.3.1施工强度计算;4.3.2坝体开采、运输、压实等机械选择及数量计算;4.3.3不同施工阶段的施工道路布置;4.3.4基础处理的施工方法;4.3.5坝体填筑方案:包括坝体填筑施工顺序,黏土心墙填筑、反滤料填筑、坝壳砂砾料填筑施工方法及质量控制措施;4.3.6编制坝体施工计划横道图;4.4施工组织管理4.4．1编制施工总进度网络计划将围堰施工、导流洞施工、坝体施工各施工工序根据其逻辑关系,绘制施工总进度网络图,并反映出关键线路。4.4.2资源配置计划对施工项目进行设备及人员的配置，编制主要设备总表。4.4.3建立施工组织机构，明确岗位职责建立以项目经理负责制的组织机构，设立职能部门，并明确其岗位职责。4.4.4质量管理保证体系建立ISO9000族质量保证体系，制定质量管理措施，明确质量管理岗位职责。4.4.5HSE（健康、安全、环境）保证体系建立HSE保证体系，制定HSE管理措施，明确管理岗位职责。5.设计成果提交该土石坝工程的施工组织设计报告，包括且不少于如下内容：5.1绘制上下游围堰断面图。5.2隧洞开挖面得空眼布置图及开挖循环作业图表。5.3枢纽工程施工总进度网络计划图。5.4施工方案及配套的措施。5.5主要机械汇总表、施工人员汇总表。5.6设计技术书一份土石坝工程施工组织设计4第二部分说明书1.工日分析月有效工日=日历天数-因雨雪不能施工天数-其它原因停工天数。计算过程中法定假日与因雨、气温停工日期重合未考虑；降雨次数不考虑，仅按连续降雨+停工天数考虑；其它原因停工未考虑；星期六和星期日按正常施工天数考虑。除帷幕和固结灌浆施工时采用三班制施工计算，其余各工程按两班制施工计算。工种4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月计合石料开采、填筑282627282927272927282829333砂石开采、填筑232122252723252829252425297黏土开采、填筑201719222221222425211622251遂洞开挖292929303029272930272830347遂洞浇筑2929293030292729302728303472.施工导流2.1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860m3/S。2.2导流方案、施工分期、控制进度2.2.1导流方案选择导流方案时考虑以下因素：水文条件、地形条件、地质及水文地质条件、水工建筑物的形式及布置。对该该土石坝枢纽的施工导流方案采用隧洞导流，并考虑上游土石坝围堰与坝体结合，以节省工程费用。2.2.2拦洪度汛方案基础由于处理时间比较长，为满足度汛要求，为尽快达到拦洪高程，拟采用结和坝体填筑的围堰一次性拦洪度汛方案。计划分三期进行。土石坝工程施工组织设计5第Ⅰ期，截流前，应完成导流遂洞工程，双向进占。计划2003年4月——2003年10月完工。并做好截流准备，上下游围堰同时进占，建到高程35m。计划2003年1月完成围堰截流。为了给坝体尽早施工创造条件，在本期同时进行大坝两肩部分进行处理。第Ⅱ期，截流、闭气后，在围堰的保护下进行大坝剩余基础工程的施工，包括：基坑排水、基坑开挖、基础处理。然后进行大坝的填筑，计划2004年4月（汛期前）将大坝填筑到拦洪高水位。第Ⅲ期，拦洪后，继续填筑大坝至坝顶。计划2005年10月1日发电。大坝拦洪方案示意图2.2.3各控制工期开工日期：2003年4月1日竣工日期：2005年8月1日总工期：28个月第Ⅰ期导流洞工程：开工日期：2003年4月1日竣工日期：2003年11月18日第Ⅱ期围堰填筑与坝基开挖、处理开工日期：2003年11月18日竣工日期：2004年10月1日第Ⅲ期大坝填筑开工日期：2004年10月1日竣工日期：2005年8月日2.3上、下游围堰2.3.1上游围堰尺寸、工程量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℅频率洪水放大的过土石坝工程施工组织设计6程线，设计围堰拦洪高程为33m，考虑1.0m的安全超高。围堰为不过水围堰。上游围堰作为坝体的一部分，围堰最终顶高程35.0m，采用砂粒石黏土斜墙围堰，填筑质量要求同大坝。上游坡比1：2.0，下游坡比1：2.0，采用黏土斜墙防渗。工程量：131532.4m32.3.2下游围堰断面尺寸、工程量、布置下游围堰同样采用砂粒料黏土斜墙围堰，根据洪水最大下泄流量，下游河床水位26.5m，安全超高0.7m.工程量：8379.49m3下游设计坡比1：2.下游设计坡比1:2.5，围堰顶宽5m，完成度汛后拆除。2.3.3纵向围堰为尽早进行坝基处理，可顺上、下游围堰两侧顺势填筑临时纵向围堰。2.3.4临时围堰由于上游围堰和坝体相结合，施工工艺同大坝。考虑围堰基础施工困难，修建临时围堰。堰顶宽度4m,堰底宽度5m.高2m.工程量：3420m3。2主体工程施工3.1导流洞施工3.1.1概况导流洞为城门洞型，开挖宽度6m，高度8m，上拱半径3.708m，开挖断面面积：45.24m2。隧洞长650m,进口高程25.0m，出口高程23.7m，坡比为0.2℅。开挖工程量：29406m3,炮孔数：89个，单循环时间：18.5h开挖工期：2003年4月1日～2003年8月20日。衬砌断面积：33.47m2,衬砌工程量：7663.5m3,衬砌工期：2003年8月下旬～2003年11月18日。3.1.1.2开挖方案遂洞开挖分两部分：明挖和洞挖3.1.1.2.1明挖部分：由于工程量较小，故忽略不计。3.1.1.2.2洞挖部分：洞挖采用洞爆法：要求在截流前完成，采用双向进尺，每个工作面每天循环掘进。采用钻爆法全断面开挖，由于地质条件比较好，机械化程度高，拟采用全断面微差爆破一次成型，周边采用光面爆破。中心位置布置楔形掏槽孔6个，梅花形布置成楔形；周边布置光爆孔（间距0.5m；）中间崩落孔间排距根据1.2—1.4不等布置,位于掏槽孔下方的孔为台炮,间排距取小值。采用shuan单循环进尺3m。爆破流程：爆破用炸药：硝安炸药Ⅱ号土石坝工程施工组织设计7钻孔：采用单臂钻孔台车（20m/h），崩落孔和周边孔钻孔直径42m，掏槽孔钻孔直径48m。装药：采用装药台车爆破：采用楔形掏槽，非电毫秒微差起爆网络，一次性爆破散烟：采用轴六式双向通风机安全见查处理：利用装药台车，人工排除危石、浮石，必要时进行喷锚支护装渣：采用3m3侧装载机配15.0T自卸汽车运输3.1.2.1爆破参数、炮孔布置3.1.2.1.1爆破参数测量定位：0.5h钻车进出工作面：0.5h钻孔：14.5h装药：0.5h爆破、散烟、安全检查：1.0h装渣机械进出工作面;0.5h出渣：1.2h3.1.2.1.2炮孔布置中心位置不止楔形掏槽孔6个，梅花形布置，成楔形；周边布置光爆孔（间距0.5m）；中间崩落孔间排距根据1.2～1.4m不等布置，位于掏孔下方的孔为台炮，间排距取小值（详见附图）。3.1.2.2作业循环图表循环作业表表5-8Ⅹ类岩石爆破循环作业时间序号工作项目工作量作业时间（h）备注1工作面清理0.51.岩石类别：Ⅹ类。2.开挖断面：城门洞形面积45.24m2（6×8m）。3.洞挖机械：一台单臂钻孔台车(20m/h)；一台3m3反铲装载机8辆10t自卸汽车。4.计划循环进尺：2.5m。2测量放线89孔0.53钻孔267m14.54装药、连线0.55起爆、散烟、安检1.0土石坝工程施工组织设计86危岩处理0.55.计划月进尺：145m。7装渣机械进出工作面30.58出碴内162m外3Km1.2合计19.23.1.2.3隧洞开挖主要机械汇总表（两个工作面）隧洞开挖主要机械汇总表（两个工作面），计算方法同坝体机械序号机械设备名称技术规格或型号配置数量1钻孔台车单臂22轴流风机28KW，可逆23通风管直径800mm，金属管700m4吸底潜水泵4”2*25风压站供风量30m3/h2*26装载机侧翻3m32*17自卸汽车15T2*83.1.2.4施工质量、安全与劳动保护3.1.2.4.1施工质量控制质量控制主要采用以下方面的措施：使用质量优良的测量设备，确保各施工控制点布控准确无误。