成。
4 大坝上、下游围堰设计
上游围堰为与坝体结合的土石围堰,布置于XX河坝上游,距坝轴线140m左右。上游围堰按照全年P=10%标准设计,设计流量Q=6740m3/s,相应上游水位433.2m,考虑安全超高及波浪爬高,堰顶设计高程为435.0m,围堰顶宽10m,堰顶长约293m。上游围堰398.5m高程以下背水面坡度均为1∶1.5,398.5m高程以上迎水面坡度为1∶3,背水面坡度为1∶2,最大堰高约52m。围堰上部采用土工膜防渗,下部及堰基采用混凝土防渗墙防渗,防渗墙施工平台按照10月~2月,P=20%标准设计,高程为398.5m,混凝土防渗墙最大深度24.3m(包括盖帽混凝土),厚度0.80m。
下游围堰为土石围堰,布置于XX下游约294m处。下游围堰按照全年P=10%标准设计,设计流量Q=6740m3/s,相应下游水位为406.0m,考虑安全超高及波浪爬高,堰顶设计高程为405m,围堰顶宽10m,堰顶长160m,下游围堰两侧坡度均为1∶1.75,最大堰高28m。围堰上部采用土工膜心墙防渗,下部及堰基采用混凝土防渗墙或高压旋喷防渗,防渗墙施工平台按照10月~2月,P=20%标准设计,高程为396.0m,混凝土防渗墙最大深度23.2m(包括盖帽混凝土),厚度0.80m。 5 截流工程 5.1 截流设计
5.1.1 截流标准及截流时间
根据招标文件要求及施工总进度计划安排,本合同工程截流时间为XX年10月中旬,实际施工时可根据当时水情预报作适当调整。截流设计标准为10年一遇10月平均流量,Q=463m3/s,截流戗堤顶高程控制在396.0m,戗堤顶宽10m。
下游围堰戗堤布置于围堰中间,戗堤顶高程按照防渗墙施工平台要求,高程控制在396.0mm,戗堤顶宽10m。
初拟截流时间为XX年10月15日,实施中根据截流模型试验及气象预报或按监理人的指示选择10月中旬较低流量时截流。
5.1.2 截流方案选择
本工程上游围堰戗堤截流时龙口平均水流速度及落差较大,龙口最大平均流速为6.8m/s,截流最终落差为3.4m,截流施工难度较大。根据现场施工条件,采取单戗双向立堵进占方式截流,截流戗堤堤顶宽为10m,上游坡度均为1∶1.3,下游坡度1:1.5。在围堰戗堤预进占的同时进行上游石渣料防渗墙施工平台的跟进填筑。
上游围堰戗堤进占前,结合岸坡开挖在左岸形成长约80m,宽约30m的截流施工回车平台,右岸形成长约50m,宽约25m的截流施工回车平台。
上游围堰戗堤总长约104m,戗堤施工分为预进占及龙口截流施工两部分。截流拟分三序进行:第一序为非龙口段预进占,第二序为龙口Ⅰ、Ⅱ区突击进占,第三序为Ⅲ区小龙口合龙,工程截流。
戗堤预进以左岸为主,预进占段戗堤填筑量约17800m3,同时上游侧防渗墙施工平台区石渣料填筑8500m3,共计填筑26300m3。截流戗堤处主河床位于右岸。
左、右岸分别预进占后,选择适当的水情时机,进行戗堤突击端进形成16m小龙口并及时在戗堤堤头处抛投大块石进行戗堤裹头保护。
龙口宽度从45m到26m时,龙口最大流速6.05m/s,龙口抛投料流失量较大大,龙口抛投料流失量按20%计算,龙口填筑方量约9972x1.2=11966 m3,抛填块石最大直径为0.7m~1.0m及部分特大石、块石串、钢筋石笼及混凝土四面体,填筑时间为1天,最大小时抛投强度约499m3。
龙口宽度从26m到11m时,龙口最大流速6.8m/s,流速最大时的龙口落差为2.15m,龙口抛投料流失量按30%计算,龙口填筑方量约2031x1.3=2640m3,在戗堤上游侧抛填特大石、块石串、钢筋石笼、混凝土四面体防冲,块石及石渣料跟进抛投,填筑时间为4小时,最大小时抛投强度约660m3。
龙口宽度从11m到合龙时,龙口最大流速2.47m/s,龙口最大深度3.4m,此时截流龙口水流速度及落差虽然较大,但龙口深度及单宽功率均较小,易于抛投料的稳定,且龙口深度及水流速度及逐渐减
小,抛填块石直径可适当减小,主要以大石及中石为主,混合渣料跟进,抛填块石最大直径为1.0m,抛投方量约297m3,填筑时间为1小时。
5.1.3 截流水力学特性
坝址区天然河床坡度较陡,截流后由左岸1#、2#、3#导流洞泄流,河床截流时,设计流量为463m3/s,相应围堰上游水位395m,上游围堰下游侧河床水位约391.6m,截流最终落差约3.4m。
上游围堰预进占及截流按463m3/s为控制流量,单戗堤截流时水力特性见表7-5。
表7-5 截流龙口不同流量水力指标及分区抛投料特性表 分流建筑物 截流流量(m3/s) 龙口分区 龙口宽度(m) 1#导流洞+2#导流洞+3#导流洞 463 I区 36 II区 21 18.08 393.75 III区 11 6 0 45 31 39.6水面宽度(m) 30.8 26.41 7 391.392.4上游水位(m) 392 9 7 导流洞分流量0 3 23 (m3/s) 龙口流量463 460 440 (m3/s) 26 21.8 392.77 16 13.99.57 4.66 0 7 394.394.394.395 44 9 97 63 135 291 429 459 463 400 328 172 34 4 0 3.4 0 0 0 1.12.1最大落差(m) 0.3 0.4 0.87 7 5 龙口最大平均2.06.06.83.34 4.38 流速(m/s) 3 5 2 最大单宽流量16.32.836.740.39.( m2/s) 19 6 6 94 76 4.813.131.985.单宽功率(N) 49 6 4 8 48 2.83.33.3 4 7 5.82.41.51 7 9 26.2.073 71 3 75.25.6.886 51 4 上游围堰戗堤预进占及截流按抛投材料工程量见表7-6。
表7-6 截流抛投材料工程量表
抛投材料及工程量(m3) 大石区 龙口宽中石特大石碴0.7段 度(m) 0.4~石>1.<0.4m ~0.7m 0m 1.0m 预进150~45 15400 2400 占段 龙口Ⅱ 26~11 段 Ⅲ 11~0 633 220 钢筋石笼 混凝土四面体 备 注 合计 Ⅰ 45~26 2500 4233 2200 300 207 760 90 521 178 00 997209 200 2 203100 130 1 297 合 计 18407 7483 2721 853 钢筋石笼可以采用块301石309 330 00 串代替 5.2 截流布置及备料 5.2.1 截流料源规划
上游围堰截流戗堤设计量为30100m3,其中戗堤预进占段17800m3,龙口段12300m3,主要利用石渣、中石、大石、特大石及钢筋石笼、混凝土四面体填筑。本工程截流过程中龙口水流速度较大,截流材料龙口段按1.3的备用系数考虑,需要准备四面体、特大石、大、中石及石渣等39130m3。
下游围堰水在上游围堰截流完成后开始填筑防渗平台,防渗平台工程量约为46000 m3,按1.2的备用系数考虑,需要准备混合料55200m3。
根据招标文件及总体土石方调配计划,截流抛填石渣及块石料主要为右岸溢洪道开挖料与左岸3#存弃渣场回采,混凝土四面体在截
流备料场预制,钢筋石笼在备料场直接编笼装填,大石、特大石在选料后备在截流备料场,若有不足从堆石料场开采运至现场。截流备料场布置在围堰上游侧,占地面积约5100m2。
5.2.2 截流布置
(1)截流道路布置
大坝上游围堰戗堤填筑料主要来自右岸溢洪道和左岸3#存弃渣场,戗堤进占及截流施工分别从左、右岸分别进占,以从左岸进占为主,截流道路布置上也主要以左岸为主,由于上下游围堰两端均有已存在的场内道路,可直接到达填筑部位,因此围堰填筑只需在施工时根据实际需要修筑不同填筑高程的临时施工便道。
(2)截流戗堤回车平台布置
上游围堰截流施工难度大,填筑强度高,最大强度达到660m3/小时,截流回车平台及汽车编队场地面积要求较大,针对截流戗堤填筑以右岸为主的特点,拟在围堰堰肩开挖时在上游左岸戗堤侧平整出一块宽30m,长约80m的截流施工场地,右岸戗堤靠山体侧平整出一块宽约25m,长约50m的截流施工场地。
下游围堰填筑量较小,拟在左、右岸端头各平整一块宽约25m,长约40m的截流回车及汽车编队场地。
5.3 截流施工 5.3.1 非龙口段施工
非龙口段填筑料采用自卸汽车运输,分别从左右岸同时进占,进占戗堤顶宽度10m全断面进占。在戗堤预进占的同时尾随进行上游侧防渗墙施工平台的水下抛填。戗堤预进占采用端进法抛填,推土机配合施工。深水区域堤头集料,推土机推料抛投。
非龙口段进占抛投材料,一般用石渣料及小石全断面抛投施工,进占过程中,如发现堤头抛投料有流失现象,则在堤头进占前沿的上游角先抛投一部分大、中石,在其保护下,再将石渣抛填在戗堤下游侧,必要时采用防冲裹头保护。
根据当时水文、水情预报,当来水流量较大时(流速达4m/s),
【大坝施组】大坝导流与水流控制工程施工组织设计(围堰施工)



