水利施工课程设计.doc
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4、工导流计算54.1 导流标准54.2施工导流方案和大坝施工分期 ,施工控制进度64.2.3 截流时间与拦洪时间的确定64.2.4 大坝各期工程量确定74.2.5、计算大坝各期平均施工强度74.2.6 确定封孔蓄水及发电日期74.3 导流工程规划布置84.3.2隧洞断面尺寸的确定84.3.3汛期大坝拦洪校核104.4 围堰主要尺寸、型式及布置13五、主体工程施工165.1土石坝施工165.2施工道路布置185.3导流隧洞开挖18六、施工控制性进度206.1进度性计划的编制206.2施工顺序的安排216.3施工强度与进度附图21第三章 工程施工组织设计计算书22一、 工日分析221.1石料开采、填
5、筑有效工日221.2、砂石开采、填筑有效工日221.3、粘土开采有效工日221.4、粘土填筑有效工日231.5、隧洞开挖有效工日231.6砼浇筑有效工作日241.7、各工种月有效工日24二、坝体工程量计算242.1坝体相应层的总方量252.2 粘土相应层方量252.3 砂砾料相应层方量252.4 HV图26三、施工导流计算263.1导流标准263.2施工导流方案和大坝施工分期,根据施工单位能力,粗定大坝施工控制进度273.3 截流时间与拦洪时间的确定273.4 大坝各期工程量确定283.5、计算大坝各期平均施工强度293.6 确定封孔蓄水及发电日期303.7导流工程规划布置323.8汛期大坝拦
6、洪校核343.9围堰主要尺寸、型式及布置39四、主体工程施工414.1土石坝施工414.2施工道路布置464.3导流隧洞开挖46五、施工控制性进度495.1进度性计划的编制495.2施工顺序的安排495.3施工强度与进度附图50第一章 水工施工课程设计任务书一、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。枢纽工程的挡水建筑物为粘土芯墙砂壳坝,坝高81m,坝顶长度为370米。设计正常高水位为100米,校核洪水位为102米。大坝属二级建设物。电站为引水式电站,布置在右岸,其中引水隧洞长525米,直径7米。厂房安装两台5万千瓦的机组。溢洪道布置在距坝一公里的左岸
7、凹口处,为开敞正槽式,此顶高程为92米,总宽是64米,出口采用差动式鼻坎挑流消能。导流洞布置在左岸,断面为10m10m城门洞形,洞身长450m。二、施工条件 2.1施工工期 主体工程施工为4年,2010年准备工作,2011年开工,2014年10月1日首台机组发电(初始发电水位为80m)。 2.2坝址地形、地质及当地材料 坝址处流域面积2610平方公里,坝址以上河流全长104公里;其中50公里为通航河道,常年有载重5至10砘木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山,山坡较陡。坝址河谷宽为200米,河底高程25米。两岸覆盖层较薄,基岩为石英砂岩(X级);河床岩基较好,均为宽阔冲积台地,在上下游3-7公里的
8、台地和河滩上,有满足筑坝要求的大量砂砾料(类土)。采取水上砂砾平均运距5.5公里;如就近采取水下砂砾,平均运距为3.5公里。粘土料(类土)在左岸下游7公里的王家村,高程为4050米,储量丰富,质量满足设计要求。2.3气象与水文 工程位于华东,气候温和,雨量充沛,每年5月至10月降雨较多,属温带多雨气候,按水文规律分为枯水期和洪水期(包括梅雨期和台汛期),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、6两个月的降雨量最大,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8290立方米/秒,最小流量只有78立方米/秒,相差上千倍。根据需要,列出各种
9、水文、气象资料如下:1、各月最大瞬时流量 (m3/s) 表1 月份频率123456789101112全年1%18601670244037805530829050607550484023953065207082902%16801330219033004920746043506350384020202500178074605%150011401920280032506150338047403350154017701195615010%93094012502000270049902660339027101160123082349002、各时段设计流量 (m3/s) 表2时段1%2%5%10%20%9
10、.13.31474041903450287022609.14.305000446037403160251010.14.304620355029502460195011.13.313020266021801810141011.14.30402035602940245019208.155.15515045703880332027403、典型年逐月平均流量 (m3/s) 表3月份123456789101112全年平水年(50%)19.880.071.886.3122.5277134.892.873.791.723.927.689.8丰水年(1%)28.075.489.9134489529276103
11、18291.840.732.7172.6枯水年(80%)11.513.961.081.7114163102.488.972.971.81715.367.84、设计洪水过程线 (图A)5、坝址水位流量关系曲线 (图B)6、水库水位与库容关系曲线 (图C) 7、坝区各种日平均降雨量统计表(日)月份日降雨量123456789101112总计3010113221210014合计12151615201512181410971588、坝区各种日平均气温统计表月份日平均气温123456789101112300000031041000012100000000005-5530000000001-20000000
12、000000第二章 水利施工课程设计说明书二、有效工日基分析为了给计算施工强度和论证施工进度提供依据,保证工期实现,首先需对工日进行分析,计算出每月的有效工日。考虑到本工程的工期比较紧,结合工程的实际情况,施工单位适当减少法定假日的休息时间,进行加班,来弥补由于天气等原因而不能施工的天数。为此,对计算出的有效工日进行适当的调整,计算如下。2.1 工日分析月有效工日日历天数法定假日因雨雪、气温不能施工天数其他原因停工天数2.11各工种月有效工日表2-1 单位: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151618161115182016172122205砂石
13、开采、填筑151618161115182016172122205黏土开采161421191519222221212524239黏土填筑171522201620232322222626252隧洞开挖182022211720212220192223245混凝土浇筑0315137106121415180113三、坝体工程量计算用公式V=进行计算。式中:V计算部分坝体工程量(m3);L计算部分坝体顶部长度(m);顶部宽度L由坝体平面布置图相应高程丈量平均而得;H计算部分坝体高度(m);b计算部分坝体宽度(m);计算部分顶部宽度b由坝体剖面图中顶宽、边坡、马道计算而得(上、下游的马道宽度取2.5m);l
14、计算部分坝体底部长度(m);计算部分底部宽度l由坝体平面布置图相应高程丈量平均而得。m1、m2分别为计算部分坝体上、下边坡。相应的工程量计算见下计算书。四、施工导流计算4.1 导流标准本工程大坝属二级建筑物,根据水利水电工程施工组织设计规范(SDJ338-89)的规定,查(表9)导流建筑物级别的划分得,相应导流建筑物为级别为级。 4.1.1 洪水标准确定综合考虑经济及工期因素,拟定导流建筑物为隧洞导流,土石围堰挡水。由于导流建筑物的设计洪水标准是根据导流建筑物的级别(属级)和类型,查导流建筑物的洪水划分(表9)标准表,洪水重现期为2010年,取洪水重现期为20年,即导流的洪水频率P5%。4.1
15、.2 坝体临时挡水渡汛由设计指导书已知条件,经确定围堰的设计标准为5%频率,并考虑施工时段为10.14.30,查表2得,其设计流量为2950 m3/s, 由设计流量为2950 m3/s查坝址水位流量关系曲线图,对应的上游水位为32.45 m;再查水库库容曲线图,对应的库容为54.1106m3,根据坝型及拦洪库容查表10,得坝体施工期临时渡汛洪水标准为10050年,为了安全起见,取渡汛洪水标准为100年,P1%。4.1.3 隧洞封堵后,大坝进入施工运行期,坝体渡汛按表10标准查得,大坝级别为级。 该土石坝的设计渡汛标准为P=1%0.5%,校核标准为P=0.2%0.5%。取设计渡汛标准和校核标准为
16、P=0.5%。4.1.4 水库蓄水标准:采用80%保证率作为水库的蓄水标准。 4.2施工导流方案和大坝施工分期,根据施工单位能力,粗定大坝施工控制进度 4.2.1 施工导流方式坝址处河床狭窄,根据选坝阶段,对枢纽施工导流进行多方案比较,采用“土石围堰断流,隧洞导流”方式进行。并从经济方面考虑,上、下游围堰与坝体相结合。根据本工程水文特性,非汛期由围堰挡水,导流洞过水,汛期将围堰加高至一定高程作为坝体,由坝体挡水,导流隧洞导流。4.2.2 大坝导流方案根据导流形式,结合施工控制性进度安排,大坝工程导流方案及施工期临时渡汛方案可分以下几个阶段:第一阶段:2011年1月2011年9月31日为导流洞及
17、准备施工阶段,主要进行导流隧洞工程施工,并做好截流准备工作。此阶段主要由原河道过流。第二阶段:2011年10月1日2012年4月30日,前期在最短的时间内完成截流施工,在围堰的保护下进行大坝基础工程施工(包括基坑排水及开挖,基础处理),然后进行大坝的填筑,在梅雨、台风汛期到来之前将大坝抢筑到拦洪水位以上。第三阶段:2012年5月1日2014年3月31日,为大坝填筑期。主要工作为大坝填筑。第四阶段:2014年4月1日2014年12月31日,为封孔后大坝填筑期。主要工作为大坝填筑到设计高程,并完成其它配套工程。4.2.3 截流时间与拦洪时间的确定根据本工程的水文特点,截流时间暂定于2012年10月
18、初,拦洪时间定于2012年4月底汛期之前。为了保证在施工单位生产能力范围内顺利完成拦洪任务,根据以上的初定时间和估算的大坝工程量并结合施工单位的生产能力。对大坝的分期填筑方案进行讨论,并且初步确定。从2011年10月至2012年4月,粘土能填筑的高程(大坝可能达到的拦洪高程)计算:在此过程中的粘土有效工作时间需扣除排水时间10天、基础开挖10天,基础处理时间40天、其中考虑到工作与工作的搭接时间暂定为8天,则粘土填筑的有效工作日为:20+22+22+15+15+19+17-10-10-40+8=78天。按粘土心墙填筑上升速度平均每天0.35米计算,粘土心墙可能达到的高程(大坝可能达到的拦洪高程
19、):24+780.35=51.3m。即在汛期来之前的拦洪坝高为51.3m。4.2.4 大坝各期工程量确定 相应的工程量计算见下计算书。 4.2.5、计算大坝各期平均施工强度相应的工程量计算见下计算书。4.2.6 确定封孔蓄水及发电日期根据要求,本工程发电日期为2014年10月1日首台机组发电,发电的初始水位为80m。在确保大坝安全的前提下,尽可能提早发电。1、封孔日期的确定根据初始发电水位80m,查水库库容曲线,相应库容为1470106 m3。水库蓄水采用80%典型枯水年各月平均流量进行推算封孔日期:相应的工程量计算见下计算书。由此确定上,封孔蓄水日期为4月24日。 从封孔开始,又每月的累计来
20、水量,查库容曲线得相应的水位如下表:蓄水时段当期来水量(m3)累计来水量(m3)水 位(m)4.244.30423532804235328032.925.15.3130533760034769088052.356.16.3042249600077018688065.707.17.31274268160104445504071.988.18.31238109760128256480076.669.19.30188956800147152160080.002、大坝安全校核大坝安全采用丰水年1%流量进行校核:蓄水时段末1来水量(m3/s)当月来水量(m3)累计来水量(m3)库水位(m)坝面高程(m)
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