松涛水利枢纽施工组织设计（全段围堰法一个导流遂洞）

摘 要

松涛水利枢纽施工组织设计的主要内容包括施工导流设计、截流设计、施工工艺、施工总布置及进度控制四大部分。

施工导流主要由确定导流方案，选择导流方式，划分导流时段，设计各期导流建筑物，选择截流方法、截流日期、截流材料，确定坝体拦洪高程，基坑排水、围堰渗流稳定分析等几部分构成。施工工艺则包括料场的选择、开采和运输，计算临时工程工程量，确定主体工程的施工方法及工艺；施工总布置及进度控制包括确定施工辅助企业规模及布置，制定工程总进度计划表。

关键词

施工导流 施工截流 施工工艺 施工总布置及进度控制

Abstract

The organization design and construction budget of SongTao water conservancy project includes the construction diversion design , closure design,construction technology, construction layout and schedule control.

Construction diversion is determined mainly by the construction diversion program, selecting the diversion mode, dividing diversion period, the design of diversion structures , selecting the closure method, the date of closure, closure materials, determing the height of dam Lan Hong, foundation drainage, cofferdam seepage and stability analysis and so on.Field of construction technology include the choice of materials, mining and transportation, temporary works engineering calculation of the amount, determing the subject construction method and technique.Construction Layout and schedule control include construction of auxiliary enterprises to determine the size and layout, formulation of total project progress schedule.Construction budget include the preparation of tables, each sub-project budget proposals, sub-annual investment .

Key words:

Construction diversion；Closure design; Construction technology ；Construction layout and schedule control ；

目 录

前 言 ................................................................ 1 第一部分 设计说明书 ................................................... 2 第1章 工程基本资料概述 ............................................... 2

1.1 工程概况 ................................................................................................................. 2

1.2 施工条件 ................................................................................................................. 2

第2章 施工导流、截流设计 ............................................. 4

2.1 导流方式方案的选择 ................................................................................................ 4 2.2 导流标准的选用 ....................................................................................................... 6

2.3 初步确定导流方案 ................................................................................................... 6 2.4 具体确定导流方案 ................................................................................................... 7 2.5 施工截流 ................................................................................................................10 2.6 导流建筑物的施工 ..................................................................................................10 2.7 其它措施说明 .........................................................................................................12

第3章 混凝土施工组织设计 ............................................ 15

3.1 施工条件分析 .........................................................................................................15 3.2 骨料的开采和加工 ..................................................................................................19 3.3

3.4 3.5 3.6

混凝土拌和系统 ......................................................................................................22 坝体混凝土的分缝与分块 ........................................................................................23 混凝土运输、浇筑方案 ...........................................................................................27 施工总进度 .............................................................................................................32

第二部分 设计计算书 .................................................. 33 第1章 施工导流 ...................................................... 33

1.1 初步估算导流隧洞面积 ...........................................................................................33

1.2 隧洞泄流量计算 ......................................................................................................33 1.3 坝体高程的设计 ......................................................................................................35

第2章 施工截流 ...................................................... 37

2.1 选择截流方式 .........................................................................................................37 2.2 确定龙口宽度 .........................................................................................................39

2.3 确定截流材料的粒径 ...............................................................................................39

第3章 渗流分析、稳定分析 ............................................ 39

3.1 渗流分析 ................................................................................................................39

3.2 稳定分析 ................................................................................................................43

第4章 基坑排水 ...................................................... 45

4.1 初期排水 ................................................................................................................45

4.2 经常性排水 .............................................................................................................46

1

第5章 施工辅助企业 .................................................. 47

5.1 施工机械 ................................................................................................................47

5.2 钢筋加工厂 .............................................................................................................52 5.3 木材加工厂面积确定 ...............................................................................................54 5.4 水泥仓库面积确定 ..................................................................................................58 5.5 汽车修理厂 .............................................................................................................59 5.6 砂石料加工系统 ......................................................................................................61 5.7 混凝土拌和系统 ......................................................................................................61

第6章 料场的基本情况 ................................................ 62

6.1 筛洗设备的选定 ......................................................................................................62 6.2 堆料场的选定 .........................................................................................................64

6.3 混凝土拌合系统生产能力 ........................................................................................64 6.4 纵缝尺寸确定 .........................................................................................................64

参考文献 .............................................................. 65 谢 辞 .............................................................. 66 附 录 .............................................................. 67

附录一：松涛水利枢纽导流建筑物布置图 .......................................................................67 附录二：松涛水利枢纽施工平面布置图 ...........................................................................67 附录三：松涛水利枢纽施工进度表 ..................................................................................67

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前 言

施工组织设计是水利水电工程设计文件的重要组成部分，是确定枢纽布置、优化工程设计、编制工程概算及国家控制工程投资的重要依据，是组织工程建设和施工管理的指导性文件。做好施工组织设计，对正确选定坝址、坝型、枢纽布置及对工程设计优化，对合理组织工程施工，保证工程质量，缩短建设工期，降低工程造价，提高工程效益等都有十分重要的作用。

工程实行招投标承包后，施工组织设计的上述意义和作用仍然继续存在，施工组织设计是招投标的重要依据之一。

导流、截流及施工度汛不仅影响到水利水电工程的施工安全、施工工期及工程造价，还常对坝址下游地区的防洪安全造成不利影响，有些工程还要满足施工期航运以及供水的要求。因此，在水利水电工程建设中，导流、截流、施工度汛及围堰是控制性的施工项目之一。施工导流设计是水利水电工程枢纽总体设计的重要组成部分，是选定枢纽布置、枢纽建筑物形式、施工程序及施工总进度的主要因素之一，是枢纽工程施工组织设计的中心环节，也是编制施工总进度计划的主要依据。施工导流贯穿枢纽建筑物施工的全过程，导流设计要妥善解决从初期导流到后期导流（包括围堰挡水、坝体临时挡水、导流泄水建筑物的封堵和水库蓄水）施工全过程中的挡水、泄水问题，对坝址河道水流进行控制。为此，应分析研究各期导流特点和相互关系，全面规划，统筹安排，运用风险分析的方法处理洪水与施工的矛盾，务求导流方案经济合理、安全可靠，确保枢纽工程建设顺利进行。

2012年6月

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第一部分 设计说明书

第1章 工程基本资料概述

1.1 工程概况

松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡，系一级建筑物，由河床混凝土重力坝、右岸溢洪道和土坝及坝后厂房等部分组成。枢纽主要任务是发电，共装三台机组，每台机组150×10kW，发电的最低水位为500米，相应库容19.5亿米3。

枢纽右岸适当位置布置有排砂放空洞，可满足封孔蓄水期对下游供水100m/s流量的要求。 1.2

3

3

施工条件

1.2.1 工程地质条件

坝区为高山峡谷区。狭谷由震旦纪变质岩构成，其上部为第四纪砾石岩，含砂砾石层及黄土。柳河流向，在坝址附近转为S260°W，河谷呈弯曲形。河谷两岸变质岩顶板出露标高，左岸约520米，右岸约515米。在标高515米时，谷宽约135米，坝址左右岸基岩上直接为黄土覆盖。

坝址区及上下游河床覆盖层厚5－12米。表面0.3米左右为黄土覆盖，以下均由卵砾石夹粗、中砂等物构成。河床靠右岸有一深槽，顺河呈长条状分布，深槽处水深约10米，覆盖层厚10－12米，此深槽系河水沿构造裂隙侵蚀冲刷而成。坝址河谷及两岸的变质岩主要由云母石英片岩和角闪岩组成，石质坚硬，相当于16级岩石分类中的第X级岩石，普氏系数f=8云母石英片岩极限抗压强度为1000～1200公斤／厘米2，角闪片岩极限抗压强度为900～1200公斤／厘米2。

坝址右岸距河边480米处，有一天然冲刷的鞍状地形，溢洪道即建此处，该处系古河道的遗址，两侧有大小冲沟数条，与它成70°～80°交角。

此坝址处水文地质情况，地下水属裂隙补给水，数量很少，主要在构造裂隙及局部破碎带内。在坝区变质页岩中还有裂隙承压水，稳定水位432～446米，单宽涌水量一般为3升／分，最大为120升／分，随岩石裂隙发育程度、连通情况和深度而变化。

松涛是地震波及区，据上级主管部门提出的松涛水利枢纽地段的地震基本烈度为7度。 坝址上、下游均有砂石材料。特别是坝址下游藏量丰富，开采运输比较方便，质量一般皆符合要求，只有砂质土尚未找到理想的产地，必要时可以采用两岸的黄土代替。

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1.2.2 施工场地及运输条件

（1） 施工场地

坝址距下游的仙州市河道长约100公里，直线距离约50公里，坝址附近皆为高山峡谷地区。松涛峡长约12公里，上下游均有比较平坦的山间盆地，可作为施工场地。

枢纽选定坝址位于峡谷尾部，距峡谷出口约1.7公里，坝区河床两岸山坡陡峻，成V字形。左岸坡度45°～80°，陡缓相间；右岸坡度60°～85°，两岸山顶均为黄土覆盖。

坝址河床高程一般为410米，枯水季一般水位为418米，河面宽50～60米，深槽偏右岸，最深约10米。坝址左岸山峰起伏高出河面约150米以上。右岸坝头附近为一狭小丘陵阶地，高出河面约110米左右。与坝区阶地相连的就是地形平坦面积宽阔的李家台四级阶地，高程560～580米。

自峡谷出口起，两岸地势逐渐开阔，呈狭长的二级阶地，高程约430～440米，沿柳河右岸距坝址约8公里的旧镇，附近有宽阔平坦的二级阶地。

坝内河谷两岸有很多冲沟，左岸主要有坝址下游200米处的滑沟；右岸主要有坝址上游150米处的红柳沟，下游的刘家沟、金沟和银沟等。这些冲沟切割既深且短，均系沿断层及节理裂隙发育而成，与河谷多成70°～80°的交角。由于这些冲沟的切割，使坝区地形变得非常复杂，给施工场地布置造成一定困难。

坝区附近可供施工场地布置的地段，有右岸李家沟，峡谷出口下游右岸的明坝和左岸的易家湾等阶地。

（2） 运输条件

仙州到松涛的公路线为六级公路，已建成通车，路线全长约50公里。对于水路交通，因柳河上游为峡谷，河窄水急，不能通行船只。有国家铁路干线通过仙州市，可沿柳河岸边进工地。 1.2.3 水文气象

（1） 流量

柳河的年最小流量多发生在1、2月份，3月份上游开始融雪化冰，流量渐增，6月份以后即进入汛期。年最大流量一般发生在7～9月间。

坝址区实测最大流量为5640米3／秒，最小流量为205米3／秒，多年平均流量为830米3

／秒；河水含沙量最大达5公斤／米3（7～9月），最小为0.01公斤／米3（1～2月）。峡内流速

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最大为7米／秒，最小为0.8米／秒。

（2） 气温

本区为大陆性气候。多年平均温度为9.6℃，月平均最高温度为22.9℃，最低为－6.5℃；绝对最高为39.1℃，绝对最低为-23.1℃，日最小变幅1.3℃。坝址附近历年气温观测统计资料，如表3所示。

本地区雨量稀少，年平均降水量为330.1毫米，最大达471.9毫米，其中60～70％集中在7～9月，最大日降雨量为71.8毫米。最长一次降水延续时间4昼，最大一次降雨量为21毫米。暴雨常在下午或晚间出现。

降雪一般于11月下旬开始，最大一次为20毫米，积雪最大厚度为6厘米，积雪日期一般从11月下旬到次年3月上旬，年平均积雪日数为21.6日，土壤冰结深度约1米。

（3） 冰期

每年11月底或12月初行凌，12月底封冻，次年2月底或3月初解冻。冰冻期约2～3个月。冬季行凌初期，多为针状，薄片状冰化闭。流冰速度最大为1.45米／秒，最小为0.95米／秒。春季流冰多为坚硬冰块，冰厚一般为0.2米，最厚可达1米。流冰期一般无过大冰块下泄。

(4) 风向及风速

本地区春季多风，最大风速为17米／秒，风向多为东北向。 第2章 施工导流、截流设计

2.1 导流方式方案的选择 2.1.1 导流方式的选择

分段围堰法。亦称为分期围堰法，即用围堰将水工建筑物分段、分期维护起来进行施工的方法。所谓分段，就是在空间上将永久建筑物分为若干段进行施工；所谓分期，就是在时间上将导流分为若干时期。分段围堰法一般适用于河床宽、流量大、工期较长的工程，尤其适用于通航河流和冰凌严重的河流。

全段围堰法。即在河床主体工程的上下游各建一道围堰，使水流经河床以外的临时或永久泄水道下泄。主体工程建成或接近建成时，再将临时泄水道封堵。

此工程的河流属于山区河流，河宽较窄，并且在施工期没有通航要求。故选择一次拦断，即全段围堰法。

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2.1.2 导流方案的选择

(1) 过水围堰

即基坑允许过水，其挡水工作情况下的设计标准，一般以枯水期不过水为原则。并且在这个施工时段内，必须完成基坑开挖、处理等事项，还应浇筑一定厚度的混凝土层以保护基础。

如采用此方案，则围堰工程量较小，导流建筑物的费用也较小。但是淹没损失较大。其中包括：基坑排水及清淤费用；围堰及其他建筑物、道路、线路的修理费用；施工机械撤离和返回基坑所需费用；劳动力和机械的窝工损失等；有效施工期缩短而造成的劳动力、机械设备、生产企业规模、临时房屋等多方面费用的增加；以及可能产生的延期投产损失等。因此，根据技术经济比较之后，认为采用过水围不比高水围堰有明显的优势。另外，因本河流为多砂河流，其泥沙问题还需专门研究。

(2) 不过水围堰

分为挡枯水期洪水和挡全年洪水。

①挡枯水期洪水不过水围堰，即基坑内的主体建筑物可以在一个枯水期内抢修至拦洪高程以上，围堰仅在枯水期内运用。故高度可降低，经济效益显著。

表2-1 不同施工期各种频率的最大流量（m／s）

频率 时段 1％ 11.1～5.31 11.16～5.10 10.1～6.30 10.16～6.15 2050 1340 4710 2840 2％ 1920 1270 4290 2670 5％ 1750 1170 3710 2430 10％ 1610 1090 3260 2240 20％ 1450 997 2790 2020 3

②挡全年洪水不过水围堰，能保证整个基坑全年干地施工。

如果采用此方案，则需要增加导流建筑物费用。但是它没有淹没损失费用。围堰全年挡水，保证主体建筑物全年干地施工，有效工期长，可连续施工，施工进度干扰小。

经多方面的比较考虑，决定采用挡全年洪水不过水围堰。

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2.2 导流标准的选用 2.2.1 导流建筑物级别的选用

参考导流建筑物级别的划分（SL203-2004）所列各项指标确定。 （1） （2） （3）

保护对象为Ⅰ级永久建筑物，对应级别为4级。 失事造成较大经济损失，对应级别为4级。

使用年限估计为2.5年，在1.5～3年之间，对应级别为4级。

（4） 围堰工程规模为堰高估计为40m，对应级别为4级，库容大于1亿m3，对应级别为3

级。综合考虑各因素，确定导流建筑物的级别为4级。

2.2.2 洪水标准

参考导流建筑物洪水标准划分（SL203-2004）所列各项指标确定。

导流建筑物的级别为4级，围堰为土石围堰，查得对应的洪水重现期为20～10年，鉴于导流建筑物级别划分中属于本级别上限值，选定重现期为20年。

设计洪水流量由该处或附近洪水频率曲线获得。对于重现期为20年，其洪水频率为5%，查得对应的最大流量为5130m/s，即为设计洪水流量。 2.3 初步确定导流方案 2.3.1 泄流建筑物的选择

此工程坝址处主河道为一“V”形深槽，设计流量为

=5130

/s。如果采用明渠导流，取渠

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底与河槽底齐平，则渠深需100m左右，还需开挖两岸边坡，则明渠开挖量巨大，不足取。如采用涵管导流，因涵管过多对坝身结构不利，其尺寸也不宜过大，且泄流量也小，不足取。该处坝址区两岸变质岩主要由云母石英片岩和角闪片岩构成，石质坚硬，极限抗压强度900—1200kg/

。普氏系数f=8，从地质条件来看，采用隧洞导流方案最佳。

隧洞的断面型式主要取决于地质条件及设计流态。在本枢纽工程中，地质条件较好，无大的裂隙发育，地下水亦不发育，数量很少。另外，本设计中，隧洞工作条件复杂，围堰为不过水围堰，隧洞的流态变化复杂，运行时间长。故采用圆形隧洞比较合适。从国内外的运行实践来看，圆形也是较好的。

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导流方式选择一洞导流，洞型为圆形洞型。因为考虑到上游围堰的布置，隧洞若布置在左岸。 2.3.2 挡水建筑物（围堰）型式选择

由设计原始资料可知：坝址上下游均有砂石材料，而且开采运输方便，质量一般皆符合要求。虽然砂质土未找到理想产地，必要时可用两岸黄土代替。故围堰采用心墙式土石围堰最为合适。

其断面尺寸确定，堰顶宽度取为10m。围堰坡度一级坡取为1:2.0。 2.3.3 尺寸初步确定

初步估算时不考虑上游围堰库容调洪能力，水流全部通过隧洞导流。 通过水力计算，初拟三个方案：

方案一：半径为8m导流洞 + Hu =60.5m高围堰； 方案二：半径为10m导流洞 + Hu=51.8m高围堰； 方案三：半径为12m 导流洞 + Hu=39.0m高围堰。

对三种方案进行比较分析，最后选择方案二：半径为10m导流洞+Hu=51.8m高围堰；导流隧洞取枯水位以下三米，则隧洞进口高程为415m,纵坡去2‰，则出口底高程为415-600×2‰=413.8m。

在施工过程中，戗堤进占采用隧洞开挖材料。合龙闭气之后，上下游围堰的加高培厚也可采用隧洞开挖料和基坑开挖料。 2.4 具体确定导流方案 2.4.1 导流洞泄流能力计算

对于有压流，为简化计算，假定一条隧洞泄流能力相同。 通过水力计算得有压流上游水位与泄流量的关系。

对于无压流，为简化计算，也假定一条隧洞泄流能力相同。 通过水力计算得明流上游水位与泄流量关系。

半有压流的泄流量计算可通过有压流与明流拟合得到。 2.4.2 调洪演算

采用试算法，然后进行调洪演算，得到之后的设计流量为qmax=4611.04m3/s。

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常用的封堵闸门采用钢筋混凝土整体闸门，用同步卷扬机沉放。这种方式断流快、水封好、方便可靠，特别是在库水位上升较快的工程中被广泛应用。

②浇筑混凝土塞

导流隧洞只需浇筑一定长度的混凝土塞，足以起永久挡水的作用即可。常用的混凝土塞为楔形。为了保证混凝土塞与洞壁之间有足够的剪力，通常采用键槽结合，同时因为本设计中隧洞断面尺寸较大，为了防止混凝土塞因体积过大而产生温度裂缝，应分段浇筑。同时还应该设置冰却水管降温，待混凝土塞达到稳定温度后，在进行接缝灌浆。混凝土塞的最小长度，由极限平衡条件求出。通过计算取混凝土塞长度为32m。

（3） 初期蓄水计算

初期蓄水计算是指临时性导流隧洞封堵后至水库开始发挥效益为止的阶段。所谓水库开始发挥效益，一般指达到发电或灌溉所要求的最低水位。

初期蓄水计算的主要内容为：蓄水历时计算，据此确定临时泄水建筑物的最迟封堵日期；校核库水位上升过程中大坝施工的安全性，据此拟定大坝浇筑的控制性进度计划和坝体接缝灌浆过程。

对于初期历时计算，应按保证率较大的来水量考虑，一般采用频率为80%—90%的来流量。安全校核，则应按拦洪库容和有关规定选用几率较小的来流量，通常选用5%。

最迟封堵日期：

本设计按85％的来流量推求，从规定发电日期7月1日，最低发电水位500.6m向前推求。 到7月1日时，水库水位达500.6m，对应库容19.5亿m；

6月份全月可蓄水：V=（406-100）×30×24×3600=7.93亿m3（其中100 m3/s为封堵期下游供水要求）；

5月份全月可蓄水：V=（354-100）×31×24×3600=6.58亿m3； 所以，到5月1日，库容须达到：V=19.5-7.93-6.58=4.99亿m3； 4月份蓄水天数：T?VQ?4.99?1083

?332?100??24?3600?25天。

故，推算得到最迟封堵日期为4月6日。 2.7.3 基坑排水

基坑排水工作，在整个工程的施工组织中是一项很重要的工作。基坑排水时间及性质，一般

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可分为：基坑开挖前的初期排水；基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水。

（1） 初期排水

初期排水主要包括基坑积水，围堰及基坑渗水两大部分。

基坑积水的排水时间主要受基坑水位下降速度的限制。基坑水位的允许下降速度受围堰种类、地基特性和基坑内水深而定。水位下降太快，则围堰或基坑边坡中动水压力变化过大，容易引起坍坡；下降太慢，则影响基坑开挖时间。一般认为，土围堰的基坑水位下降速度应限制在0.5—1.5m/d以内。

排水设备一般常用离心式水泵。为运转方便，应选择容量不同的水泵，以便于组合运用。确定排水设备容量后，要妥善地布置水泵站，以免水泵站布置不当，降低排水效果，甚至水泵运转时间不长又被迫转移，造成人力、物力和时间上的浪费。一般初期排水可采用固定式和浮动式的水泵站。本设计中水深超过6m，考虑采用浮动式水泵站。

（2） 经常性排水

基坑内积水排干后，紧接着就要进行经常性排水。经常性排水设计中，除了正确估算排水量和选择排水设备外，还必须进行周密的排水系统布置。

经常性排水的排水量，主要包括围堰和基坑渗水、降雨、地基岩石冲洗及混凝土养护废水等。设计中一般考虑两种不同的组合，从中选取较大者，以选择排水设备。一种组合为渗水加降雨，另一种组合为渗水加施工废水。

排水系统的布置通常应考虑两种不同的情况。一种是基坑开挖过程中的排水系统布置；另一种是基坑开挖完成后修建建筑物时的排水系统布置。在进行布置时，最好能兼顾这两种情况，并且使排水设备尽可能不影响施工。基坑开挖过程中的排水系统布置，应以不妨碍开挖和运输为原则，一般将排水干沟布置在基坑中部，以有利于两侧出土；建筑物施工时的排水系统布置，通常在基坑四周，排水沟应布置在建筑物轮廓线外侧，其距离基坑边坡坡脚不少于0.3—0.5m。

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第3章 混凝土施工组织设计

3.1 施工条件分析 3.1.1 气象资料分析

（1） 气温

本区为大陆性气候。多年平均温度为9.6℃，月平均最高温度为22.9℃，最低为－6.5℃；绝对最高为39.1℃，绝对最低为-23.1℃，日最小变幅1.3℃。坝址附近历年气温观测统计资料，如表1所示。

表3-1 坝区附近近30年气温特征

项目 日平均最高 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均 7.5 14.9 22.5 28.4 32.7 34.2 35.9 34.4 29.1 23.6 17.4 7.6 13.8 17.5 26.9 33.2 35.5 36.5 39.1 38.3 31.9 28.0 21.6 10.9 -18.3 -15.4 -7.9 -2.9 3.2 8.5 11.7 10.6 5.3 -2.5 -10.4 -15.7 -23.1 -22.1 -16.3 -8.4 0.1 2.9 9.3 5.4 0.5 -6.6 -15.3 -21.6 -6.5 -1.6 5.5 12.0 17.4 21.0 22.9 21.5 16.4 10.1 1.8 -5.3 9.6 绝对最高 日平均最低 绝对最低 月平均 （2） 降水

本地区雨量稀少，年平均降水量为330.1毫米，最大达471.9毫米，其中60～70％集中在7～9月，最大日降雨量为71.8毫米。最长一次降水延续时间4昼，最大一次降雨量为21毫米。暴雨常在下午或晚间出现。

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降雪一般于11月下旬开始，最大一次为20毫米，积雪最大厚度为6厘米，积雪日期一般从11月下旬到次年3月上旬，年平均积雪日数为21.6日，土壤冰结深度约1米。本地区降水统计资料如表2和表3。

表3-2 坝区近36年各月降水量统计表（毫米）

月份 1 项目 平 均 最 大 1.3 16.9 0 2.9 9.0 7 7.9 23.4 0 13.9 27.7 0.3 32.5 63.8 2.1 38.3 103.2 5.0 2 3 4 5 6

最 小 月份 7 项目 8 9 10 11 12 全年 平 均

最 小

最 大 62.3 89.8 56.6 19.0 3.9 2.0 330.5 126.7 218.4 108.9 50.6 13.6 9.1 471.9 18.6 33.2 12.2 0.5 0 0 210.8 表3-3 坝区33年各月不同降水量出现天数统计表

月 份 （天数） 降 水 量 1 5mm 以下 最多 最少 平均 6 1 4.3 2 5 2 2.3 3 7 4 5.7 4 13 6 8.7 5 18 11 15 6 20 12 17 16

5mm 以下 10mm 以上 20mm 以上 最多 最少 平均 最多 最少 平均 最多 最少 平均 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 1 0 0 0 0 0 0 3 1 1.7 1 1 0.3 0 0 0 月 份 （天数） 降 水 量 7 5mm 以下 最多 最少 平均 最多 最少 平均 最多 最少 平均 最多 20mm 以上 最少 平均 0 0.3 0 0.3 0.7 0.7 0 0 0 0 0 0 16 6 12 4 2 3 1 1 0.7 1 8 17 12 14 5 3 4 4 2 2 1 9 11 9 9.7 5 1 2 2 1 1 1 10 8 5 7 2 1 1.7 1 0 0.3 0 11 5 1 2.7 0 0 0 0 0 0 0 12 15 3 6 0 0 0 0 0 0 0 全年 （天数） 112 93 104.3 16 7 12.3 6 1 4.3 2 1 1.7 5mm 以下 10mm 以上 （3） 冰期

每年11月底或12月初行凌，12月底封冻，次年2月底或3月初解冻。冰冻期约2～3个月。

17

54.117 9.142 比降计算结果:

下游出溢点A的比降: 0.447 下游坡脚B的比降: 0.500

3.2 稳定分析 3.2.1 上游围堰

滑动安全系数: 1.364

********************滑面信息******************* 土条总数: 13 圆心半径(m):

(-2.612,139.710) R = 139.734

********************土条信息******************* 第1个土条: [几何信息]

左上点坐标(m): (-0.000, 0.000) 左下点坐标(m): (-0.000, -0.000) 右上点坐标(m)： (6.667, 3.333) 右下点坐标(m): (6.667, 0.284)

土条尺寸: 宽度 = 6.667m, 底部长度 = 6.673m 土条面积: 10.164m2 土条底部倾角: 2.439度 [物理信息]

土条底部: C = 10.000kPa, φ = 30.000度 [受力信息]

43

土条自重: W = (186.418kN, 5.945m) 土条底部: 法向力 = (186.249kN, 0.000m), 切向力 = (127.779kN, 139.734m) 土条左侧: 法向力 = 0.000kN, 切向力 = 0.000kN 土条右侧: 法向力 = 0.000kN, 切向力 = 0.000kN

3.2.2 下游围堰

滑动安全系数: 1.609

********************滑面信息******************* 土条总数: 39 圆心半径(m):

(4.489,37.460) R = 37.728

********************土条信息******************* 第1个土条: [几何信息]

44

左上点坐标(m): (0.000, 0.000) 左下点坐标(m): (0.000, 0.000) 右上点坐标(m)： (1.000, 0.500) 右下点坐标(m): (1.000, -0.106)

土条尺寸: 宽度 = 1.000m, 底部长度 = 1.006m 土条面积: 0.303m2 土条底部倾角: -6.070度 [物理信息]

土条底部: C = 10.000kPa, φ = 30.000度 [受力信息]

土条自重: W = (5.587kN, -3.989m) 土条底部: 法向力 = (5.555kN, 0.000m), 切向力 = (8.242kN, 37.728m) 土条左侧: 法向力 = 0.000kN, 切向力 = 0.000kN 土条右侧: 法向力 = 0.000kN, 切向力 = 0.000kN

经电算软件计算，围堰抗滑稳定。

第4章 基坑排水

4.1 初期排水

初期基坑排水流量一般可根据地质情况、工程等级、工期长短及施工条件等因素，参考实际

45

工程的经验公式：

Q?(2—3)VT

3

其中：Q：初期排水水流量，m3/s。 V：基坑的积水体积，m。 T：初期排水时间，s。

基坑积水体积V=K（基坑积水面积×基坑平均水深）=200×64.8×11.61=1504656（m） 初期排水时间主要受基坑水位下降速度的限制，一般下降速度限制在0.5—1.5m/d以内，初期排水时间对于大型基坑可采用5—7d，中型基坑不超过3—5d。

初期排水时间定为7天。 则Q?2?15046567?24?1791.26（m/h)

33

根据初期排水量即可确定所需的排水设备容量，在实际工作中，有时也常用试抽法确定排水设备容量，排水设备一般用离心式水泵。由试抽时，如果水位下降很快，则所选择排水设备容量过大，过时关闭一部分排水设备，以控制水位下降速度；若水位不变，则可能是排水设备容量过小或有较大的渗漏通道存在，这时应增加排水设备容量或找出渗漏通道予以堵塞，然后再进行抽水。

泵型选择 20SA-22 Q=1980m/h 离心泵1台。 4.2 经常性排水

1）基坑渗水

单宽渗流量q=1.828(m3/d·m) Q1=qA=1.828÷24×148=11.27(m3/h)

2）降雨汇水 年平均降雨量330.1mm。 基坑面积=12960m2。

Q2=330.1÷1000÷365÷24×12960=0.448(m3/h)

3

选择：6SA-6J型离心泵1台

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第5章

施工辅助企业

3

5.1 施工机械

本工程最高月浇筑强度为6.12万m，对应的骨料开采强度为：

Qm?6.12?145.5105.9?8.41万m3月

计算小时设计处理能力Qh：

Qh?Qmmn

式中 m为月工作日数，取为25天； n为日工作小时数，取为20小时。

Qh?8.41?1025?204?168.2m3h

5.1.1 混凝土拌和机

按高峰月浇筑强度计算公式

P?QmM?NK

式中 P——混凝土系统所需小时生产能力，m3/h；

Qm——高峰月混凝土浇筑强度，m3/月；Qm=123830 m3/月 M——月工作日数，d，一般取30d； N——日工作时数，h，一般取16h； K——时不均匀系数，一般取1.5；

P?QmM?NK?12383030?16?1.5?386.97（m/h）

3每台拌和机生产率计算公式 P?Kt式中 V——拌和机出料容量，m3； Kt——时间利用系数；Kt=0.9 t1——进料时间，s；t1=30s t2----拌和时间，s；t2=2.5min=150s

3600Vt?t2?t3?t41

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冬季行凌初期，多为针状，薄片状冰化闭。流冰速度最大为1.45米／秒，最小为0.95米／秒。春季流冰多为坚硬冰块，冰厚一般为0.2米，最厚可达1米。流冰期一般无过大冰块下泄。

（4） 风向及风速

本地区春季多风，最大风速为17米／秒，风向多为东北向。 （5） 混凝土浇筑受气候影响停工

参考《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）：

1）日降雨量大于20mm（施工机械化程度较高工程）时，若无防雨措施，宜停工。 2）月平均气温高于25℃时，若温度控制措施费用过高，可考虑白班停工。

3）当日平均气温低于-10℃时，应停止露天混凝土浇筑；当日平均气温低于-20℃或最低气温低于-30℃时，宜停工。

4）大风风速在六级以上宜考虑停工。 5）能见度小于100m时应停工。

对于松涛水利枢纽工程，其降雨量大于20mm的天数平均为1.7天，对工期影响不大，可以忽略。温度影响时，高温应注意降温，并尽可能选择在晚上浇筑混凝土，低温时注意保暖，温度过低时宜停工。 3.1.2 导流条件分析

松涛水利枢纽工程的导流方式为挡全年洪水的全段围堰导流方式，洪水对混凝土的浇筑没有影响，全年均可以施工。 3.1.3 工程规模

松涛水利枢纽工程河床坝段混凝土量为74.3万m3，右岸坝段混凝土量为11.8万m3，溢洪道混凝土量为15万m3，坝后厂房混凝土量4.8万m3，总计105.9万m3。

初步估算得砂石原料开采量为193.75万m3，选定料场为明坝四级阶地。

参考同坝型的施工进度资料，由坝体混凝土月平均浇筑强度参考值，坝体混凝土总量为105.9万m3，取月均浇筑强度为3.6万m3。不均衡系数在1.5～2.0之间，取1.7，则最高月浇筑强度为6.12万m。

3.1.4 混凝土材料需求量

通过计算得细骨料砂的净需求量为50万t，粗骨料为177.1万t，其中5～20mm粒径卵石为

3

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45.2万t，20～40mm粒径卵石为49万t，40～80mm粒径卵石为49.1万t，80～150mm粒径卵石为37.6万t。总量为227.1万t。

以各级粒径骨料的需求量推求开采天然骨料的总量Qi如下：

表3-4 以各粒径骨料推求开采天然骨料量表

粒径（mm） 项目 <5 k1 k2 k3 k4 qi（万t） qi’(万t) Pi（%） Qi（万t） 0.03 0.07 0.05 0.03 50 59.0 20 294.9 5~20 0.02 0.02 0.03 0.02 45.2 49.3 18.7 263.4 20~40 0.02 0.01 0.02 0.02 49 52.4 21.8 240.3 40~80 0.02 0.01 0.02 0.02 49.1 52.5 21.8 240.8 80~120 0.02 0.01 0.02 0.02 37.6 40.2 15.7 256.5 由表可知，以不同粒径组推求的天然骨料开采量互不相同。如果按最大值为准确定开采量，势必使其它粒径组有过多的剩余而造成弃料，同时这些弃料还会通过生产流程而造成对设备和能源的浪费。如果按最小值为准确定开采量，则需求量大的粒径组将不能得到满足。在本工程中，以5~20mm粒径来确定开采量，总开采量为263.4万t，计145.5万m3。则细骨料含量为52.7万t，还差6.3万t，可以选择在右岸下游老虎沟砂料场开采。有用料总量247.1万t，则需要弃料的总量为16.3万t，弃料率为6.2％。 3.2 骨料的开采和加工 3.2.1 骨料料场的规划

骨料料场的规划是骨料生产系统设计的基础，料场开采规划应遵循下列原则： 1）骨料要机械化集中开采；

2）合理配置采、挖、运设备，满足施工强度要求； 3）采取有效措施提高料场开采率，合理规划使用料场；

4）对位于坝址上游的料场，应考虑施工期围堰或坝体挡水对料场开采和运输的影响；

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5）受洪水或冰冻影响的料场应有备料、防洪或冬季开采等措施； 6）符合环境保护和水土保持要求。

在资料中提及的四个料场中，明坝四级阶地料场距坝址最近，而且它处于右岸，山坡较缓，对运输线路的修建和施工场地的布置简单而迅速。同时考虑到料场储量的问题，前面初步估算的开采量为372万t，考虑到安全裕度，只有明坝四级阶地料场的储量满足要求。同时其高程较高，不受洪水季节的影响，可开采时间长。不足之处是料场覆盖层厚，去除覆盖层要花费较长时间，同时细骨料含量较少，可考虑用粗骨料磨细制成人工砂，或在选用下游老虎沟砂料场，其细度模数和储量均能满足要求，这需要通过技术经济比较确定。综合考虑，选用明坝四级阶地为主要料场。细骨料不足时，可选择在右岸下游老虎沟砂料场开采。 3.2.2 骨料的开采

（1） 采运能力计算

采运能力的计算时料场开采组织及选择采运设备的基本依据，采运能力取决于采场的工作制度和砂石骨料的需要量。

选择的明坝四级阶地料场为陆上砂砾石料场，不受洪水、冬季冰冻影响，可按用户需要组织全年生产。本工程采料工作制度采用月工作日数25天，日工作班数2班制。

最高月浇筑方量为6.12万m/月，对应的骨料开采强度为8.41万m/月，转化为小时开采强度为Qh=168.2m3/h。

（2） 覆盖层的剥离

在料场开采作业中，为了保证有用层毛料的质量，必须先把覆盖层剥离干净，在覆盖层的剥离作业中应严格按“先覆盖，后毛料”的原则组织施工。

（3） 料场开采的分层与分区

天然砂石料场，由于天然砂石级配在深度和平面上往往相差较大，为保证砂石骨料生产的级配平衡，减少弃料，在料场开采是常常采用分层和分区搭配开采的方法。

分层分区的原则：

1）分层分区应保证开采和运输线路的连续性。

2）应将覆盖层薄、料层厚、易开采、运距近的料区安排在工程的高峰施工时段（或年度）开采，以便提高生产效率，减少采运设备。备用料区应留在远处。

3）料区的开采计划应尽可能照顾到各个时期的级配平衡。

3

3

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分层分区的方法：

1）分层。对料层较厚的陆地沙砾料场，一般采用垂直分层法，层数根据高程定，层高根据挖掘设备定。

2）分区。一般按年度（或特定时段）的需要量和级配进行分区规划。 （4） 采运设备的选用

陆上开采天然砂石料，最常用的机械是单斗挖掘机，它能适应不同的作业条件，并能直接向运输工具装料，而且挖掘和推压能力较大。本工程采用小松PC400-6型挖掘机，其标准斗容为2m，经计算并考虑高峰期备用，决定选用4台挖掘机，与挖掘机配套的运输机械采用12t自卸汽车，每车装5斗即可装满，通过计算确定自卸汽车台数为5辆。 3.2.3 骨料的加工

从料场开采所得的砂砾料，不能满足混凝土骨料的质量和级配的要求，因此必须进行筛分和冲洗。其生产流程如图： （1） 工艺流程

对应骨料加工环节，其工艺流程如下：

1）超径石处理。在天然砂石料料源中超径石的含量少，可作为弃料处理。

2）筛分和级配调整。通过对混凝土配合比的调整使天然砂石料级配与混凝土需用级配比较接近，可采用简单的开路工艺流程。

3）砂石清洗。天然砂石料中常含有泥土，一般可在振动筛上用高压水（水压>0.2MPa）冲洗。 （2） 骨料加工厂的选择

骨料加工厂选择在坝体右岸下游500m处，在河道和溢洪道之间。 （3） 筛洗设备的选用

筛分和冲洗的工作制度选用月工作日数25天，日工作班数2班的制度，其月工作小时数为350h。

筛分设备的类型应与筛分骨料所需的处理能力、筛分效率、使用工况及设备的配置要求相适宜。圆振动筛为鞍山矿山机械厂引进美国R.S公式技术制造的新产品。它具有结构先进，振动噪音小、筛箱坚固耐用、易于维修等特点，在国内用它广泛替代了其他类型的振动筛。

通过筛分能力计算，考虑到设备的备用，初筛选用2YA1236型圆振动筛，筛孔尺寸为80mm和40mm，工作面积为4.3m2，选用2套，复筛选用2YAH1536型圆振动筛，筛孔尺寸为20mm

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和5mm，工作面积为5.4m，选用2套。 3.2.4 骨料的堆存

为了适应混凝土生产的不均衡性，以及调节生产，可利用堆料场储备一定数量的骨料，以解决骨料的供求矛盾。

（1） 骨料堆存的方式

砂石毛料经过自卸汽车运输后直接进行超径处理，中间设汽车受料仓，半成品料经过振动给料机，落入皮带机，经皮带机运输到半成品堆料场。堆料方式采用带式输送机栈桥堆料。堆料场容积为2273m3，堆高在13m左右。堆料场下要设置地弄，方便采用地弄带式输送机取料。

经过筛分后的成品，通过皮带机运输的堆料场，堆料方式采用平行移动单臂堆料机堆料，堆料场总容积为27845m，分五个场地分别堆各级骨料，各场地之间设隔墙。堆料场下设置地弄，便于取料。

（2） 骨料堆存的质量要求

防止跌碎和分离是骨料堆存质量控制的首要任务。为此应控制卸料的跌落高度，避免堆料过高。堆料时应分层堆料，逐层上升，或采用动臂堆料机，使卸料跌落保持在3m以内。跌落过大时，应辅以梯式或螺旋式缓降器卸料。

在进入拌合机前，砂料的含水量应控制在5%以内，但又需要保持一定的湿度。 堆存中应防止骨料的混级，堆料场内还应设排污和排水系统，以保持骨料的洁净。 3.3 混凝土拌和系统 3.3.1 混凝土生产系统布置

水利水电工程，一般都具有混凝土工程量大、要求浇筑速度快、施工强度高且质量要求严的特点。要生产大量品质优良的混凝土闷酒必须采用高度机械化、自动化的设备完成。

混凝土生产系统能否按时、按量、高速、优质地向大坝输送混凝土，对保证工程顺利实施具有决定性意义。因此，在工程的施工组织设计阶段和工程实施阶段都必须进行规划，并且根据不同施工期主客观条件的变化进行相应的调整，以求充分满足施工的需要和取得整体上的最大经济效益。

混凝土拌和楼（站）是一种生产混凝土的大型机械设备，中小型工程、分散工程通常设置拌合站，而对于用料集中的大、中型工程，则多设置拌和楼，本工程选用拌和楼。

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（1） 技术要求

1）尽量缩短运输时间和减少倒运次数。

2）运输过程中应保持混凝土的均匀性及和易性。

3）4应在允许的时间内将混凝土运到浇筑仓内，并保证已浇筑混凝土初凝以前被新入仓的混凝土所覆盖。

4）混凝土运输能力，应与混凝土拌和、仓面状况、平仓振捣设备能力相适应。

5）混凝土运输设备的生产能力，应满足施工进度计划规定的不同施工时段和不同施工部位浇筑强度的要求。

6）混凝土运输工具，必要时应设有遮盖和保温措施。

7）在同时运输两种以上标号混凝土时，应在运输设备上设置明显标志。 8）混凝土的自由下落高度不宜大于1.5m；当超过1.5m是应采取缓降措施。 （2） 混凝土水平运输

通常混凝土的水平运输有有轨运输和无轨运输两种。

对于有轨运输，一般用轨距762mm或1000mm的窄轨机车托运平台车完成，平台车上除放3～4个盛料的混凝土罐外，还应留出一个放空罐的位置，以便卸料后起吊设备可以放置空罐。有轨运输的特点如下：

1)需要专用运输线路，运行速度快，运输能力大，适合混凝土工程量较大的工程。 2)使用混凝土立罐运输混凝土，对混凝土和易性影响小，较少温度回升。 3）较汽车运输能源消耗少，运行陈本低。

4）铁路线路的转弯半径和线路坡度对地形、地貌的要求较高。

5）铁路线路中的交叉、道口、停车线、回车线、冲洗设施、加油设施的布置复杂；运行、调度要求高；系统建设周期长，在工程初期需配合辅助运输手段。

对于无轨运输，即用汽车运输，有改装混凝土自卸汽车、汽车载运混凝土立罐、专用混凝土运输车等多种形式。无轨运输的特点如下：

1）无轨运输混凝土机动灵活，能和大多数起吊设备和其他入仓设备配套使用。 2）能充分利用现有的土石方施工道路和场内交通道路。 3）无轨运输混凝土存在能源消耗大、运输成本较高的确定。

综合两种方案的特点，大量混凝土的水平运输以有轨机车拖运装载料罐的平台车更为普遍，同时地形较开阔，可铺设环形线路，因此选用窄轨运输的方式。考虑的混凝土拌和系统生产能力

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及垂直运输的需要，料罐选用6m的料罐，平台车选用“三重一轻”的编组，选用6辆平台车。

（3） 混凝土垂直运输

混凝土垂直运输主要采用各种起重机械，主要的起重机械有缆机、门塔机、履带式起重机等。 缆机是一种以柔性钢索作为大跨距支承构件，兼有垂直运输和水平运输功能的特种起重机械。缆机在水利水电工程混凝土大坝施工中常被用作主要的施工设备。其特点如下：

1）设备布置在坝体之外的岸坡上，与主体工程之间无干扰；可提前安装、投产，及早形成生产能力；一次安装可连续浇筑至坝顶高程。

2）控制范围大，运行效率高。

3）工程初期还可用缆机作为两岸间交通的手段。

4）缆机轨道基础的开挖和混凝土浇筑工程量一般都比较大，准备工作困难较多。 5）缆机是一种比较复杂的专用设备，其设计、制造、安装、调试所需周期较长。 6）缆机造价昂贵，缆机起重索和牵引索的使用寿命较短。 门塔机的特点如下：

1）门塔机运行灵活方便，吊罐入仓对应准确，生产效率比较稳定。 2）门塔机的起重高度和工作半径有限，在高坝施工中，需搭设栈桥。 3）受导流方式影响较大，运行过程中药受到汛期洪水的威胁。

综合各方案的特点，并考虑到河床坝段为高山峡谷地区，因而在浇筑河床坝段时选用缆机浇筑入仓。考虑到坝体为重力坝，选用平移式缆机，其覆盖面为一矩形。结合平台车的水平运输并考虑施工高峰期的浇筑强度，缆机承载力为20t，缆机台数选用2台，他们布置在同一轨道上。

对于右岸坝段及溢洪道可以选择用塔机作为起重机械。 3.5.2 混凝土浇筑方案 （1） 混凝土浇筑过程

混凝土浇筑包括四个环节：浇筑仓面的准备工作，混凝土入仓铺料，平仓振捣，混凝土养护。任何一个环节的施工好坏，都将对工程质量具有直接影响。

1）浇筑仓面的准备工作

浇筑仓面的准备工作包括：基础面处理，施工缝处理，立摸及架设钢筋等。在基础岩面上浇筑混凝土时，必须首先对岩面松动、软弱、尖角和反坡面部分进行彻底清除，然后对油污、泥土、杂物等用高压水和压风冲洗洁净，以保证岩面和混凝土结合紧密。在老混凝土表面浇筑新混凝土

3

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时，必须把老混凝土表面的软弱乳皮清除干净，形成石子半露而不松动的清洁糙面，以利于新老混凝土的紧密结合。这就是通常说的施工缝处理。在开始浇筑混凝土之前，除必须将施工缝处理留下的石渣、灰尘和积水等，用风水枪冲洗干净外，还应对模板、钢筋及预埋件的安设进行检查，使其规格、数量、尺寸、位置与稳固程度满足要求，还需对所用机具设备、劳动组合、风水电供应以及照明进行检查，使之完全安排就绪。

2）混凝土入仓铺料

混凝土入仓后的铺料方式，通常是采用平层铺筑法，即沿仓面的长边方向由一端铺向另一端，铺料层厚与振动设备性能、混凝土稠度、来料强度和气温高低有关。但都以不生产冷锋、容易振捣密实、浇筑迅速为原则，本工程铺料层厚度取为50cm。平铺法有利于保持老混凝土面的清洁，利用铺砂浆和接缝混凝土，利于新老混凝土之间的结合质量，便于使用平仓、振捣机械。铺料的接头明显，层次分明，混凝土便于振捣，不宜漏振。但入仓强度要求较高，尤其在高温季节施工时，为不超过允许间隔时间，必须加快混凝土入仓的速度。

3）平仓与振捣

平仓是将卸在仓内成堆的混凝土，均匀铺平到要求的厚度。平仓不好会造成骨料架空、混凝土离析泌水、漏振和冷缝等事故。大型工程的平仓方式常采用推土机平仓，为了减轻平仓工作量和劳动强度，应尽量使卸料位置和料堆大小适当。振捣是影响混凝土浇筑质量的关键作业，常用的振捣器是插入式振捣器，本工程仓面施工时采用平仓振捣机。保证振捣质量在于：首先是防止漏振，同时振捣器在仓面按一定顺序和间距逐点振捣，并应插入下层混凝土约5cm深；其次，每点上振捣时间以15～25秒为宜。振捣时间过长或过短，都会影响质量。

①应使用振捣器将混凝土捣实至可能的最大密实度，每一位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。同时应避免振捣过度。对仓内大面积混凝土部位应使用平仓机平仓、振捣机振捣，辅以手持插入式振捣器。对于宽度不足2m部位采用手持式振捣器振捣。钢筋密集的板梁结构用软管振捣器振捣。振捣器无法作业部位辅以人工捣实。

②振捣作业应严格按《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）的有关规定执行。振捣器距模板的垂直距离不应小于振捣器有效半径的1/2，并不得触动钢筋、止水及预埋件。浇筑的第一坯混凝土以及在两罐混凝土卸料后的接触处应加强振捣。

③仓面平仓和振捣作业必须与浇筑机械的入仓能力相匹配，平仓振捣机生产率必须满足浇筑机械的浇筑混凝土强度要求，仓面振捣应按顺序进行，以免造成漏振。尤其对于钢筋较密集部位应采取有效措施加强平仓振捣，防止漏振。

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4）混凝土的养护

混凝土浇筑完毕后，在一定时间内应保持适当的温度和足够的湿度，造成混凝土良好的硬化条件，这就是混凝土养护工作，养护是保证浇后混凝土强度增长，不发生干裂的重要措施。《水工混凝土施工规范》（DL/T5144－2001）中规定：“塑性混凝土应在浇筑完毕后6～18h内开始洒水养护，低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护，并及早开始洒水养护。”“混凝土应连续养护，养护期内始终使混凝土表面保持湿润。”对于冬夏季施工，还应制定特殊的养护措施。 （2） 混凝土浇筑要求

1） 混凝土浇筑根据建筑物类型应分别满足《水工混凝土施工规范》（DL/T5144－2001）及国家颁布的其它混凝土施工规范中的有关规定。所有混凝土的浇筑方法及设备都必须得到监理人批准后方可使用。在气候不适宜或无法正常进行浇筑作业时，不应进行混凝土施工。混凝土在浇筑过程中直到硬化之前，其表面不应有流水。

2） 混凝土建筑物的基础必须验收合格方可进行混凝土浇筑的准备工作。基岩上的杂物、泥土及松动岩石、有害淤泥、松散软弱夹层等均应清除。在混凝土浇筑之前，表面应用高压水或其他方法进行彻底清洗，并排净积水。基岩的渗水应采取妥当引排措施。

3） 基岩面和老混凝土上的浇筑仓，第一坯混凝土应采用二级配混凝土或三级配富浆混凝土（适当加大砂率）或铺砂浆作为接触层，铺设工艺必须保证新浇混凝土能与基岩或老混凝土结合良好。

4） 混凝土浇筑应保持连续性，如因故中止且超过允许间歇时间（自出料至覆盖上坯混凝土为止），则应按工作缝处理。若能重塑者，仍可继续浇筑混凝土。混凝土浇筑的允许间歇时间通过试验确定。

5） 混凝土不得在大、中雨中浇筑，在小雨中浇筑应搭设防雨棚，未抹面或刚抹面的混凝土可用塑料布覆盖防雨，严防雨水流入新浇混凝土内。

6） 混凝土浇筑作业应分层进行。在竖井、廊道、止水片等周边浇筑混凝土时，应使混凝土均匀上升，浇筑过程中要采取有效措施使止水片保持施工详图中的位置及形状。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始浇筑，浇筑面应保持水平。浇筑振捣层厚度应根据拌和能力、运输距离、浇筑速度、气温及振捣器的性能等因素确定。浇入仓内的混凝土应随浇随平仓，不得堆积。仓内若有粗骨料堆积时，应将堆积的骨料均匀散铺至砂浆较多处，但不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝。

7） 不合格的混凝土料严禁入仓。拌制好的混凝土不得重新拌和。凡已变硬而不能保证正常

31

浇筑作业的混凝土必须清除废弃。浇筑混凝土时，严禁在仓内加水。混凝土浇筑期间，如果表面泌水较多，应及时清除，并研究减少泌水的措施，严禁在模板上开孔赶水，带走灰浆。 3.6 施工总进度 3.6.1 施工总进度计划

（1） 施工总工期安排

工程于第一年11月初前完成导流洞衬砌及坝肩开挖施工，第一年11月初工程截流，大坝上下游围堰开始填筑；第二年4月初，开始河床坝段混凝土浇筑；第五年7月1日，第一台机组开始发电；第六年3月底， 工程完工。总工期60个月。

（2） 施工控制性进度 控制性施工进度安排如下： 第一年4月，承包商进场； 第二年11月1日，工程截流；

第二年3月底，大坝围堰工程完工，基坑开始抽水； 第三年4月初，完成大坝基坑开挖；

第三年4月中旬，开始河床坝段混凝土浇筑；

第五年2月中旬，大坝浇筑到471.1m高程，导流洞开始封堵； 第五年4月1日，导流洞封堵完成，水库开始蓄水； 第五年7月1日，第一台机组开始发电； 第五年11月初，完成河床坝段浇筑； 第六年3月底， 工程完工。

32

第二部分 设计计算书

第1章

施工导流

1.1 初步估算导流隧洞面积

选用20年一遇洪水，导流设计流量为Q设=5130m3/s。

初步拟定导流洞断面分别为半径10m方案，进口底高程取枯水位以下3m，则高程为415m，纵坡取2‰。

1.2 隧洞泄流量计算

D=20m R=

8gc2D4=5m C=

1n1R6=

10.0121?56=108.97

???8?9.81108.972?0.066

w=?R2?3.14?102?314m2

有压自由出流 hp??D?0.85?20?17m

q??w2g(H0?hp)?0.626?314?32?9.81(H0?hp)?870.67332Ho?17

无压水力计算 m?sb2gH2?0.34?0.76b2?9.81H21.14bH b=

wkhk

h-临界水深 wk-相应于临界水深时过水面积

k

33

表1-1上游水位与下泄流量表

水位（m） q总（m/s） 水位(m） q总（m/s） 33420 255.92 430 422 423.93 447.6 424 618.03 455.2 426 835.09 458.7 428 1072.9 461.8 1329.79 471.7 3455.34 475.4 4213.79 4520.48 468.2 水位（m） q总（m/s） 35263.6 5512.19

表1-2 5%洪水过程线调洪计算表

时间 入库洪水流量 Q （m/s） 3时段平均下泄流量 入库流量时段平均下泄流量 时段内水库存水量变化（△V） (万m/s) 3水库存水水库水位 量 Z V (万m/s) 3 t （h) （1） 6 Q3 （m/s） （3） 3850 q（m/s） 3q （m/s） 3(m) （2） 3600 （4） 3593.54 （5） 3657.99 0.2 （6） （7） 1.8 （8） 448.9 7 4100 4150 3742.43 3824.2 3905.96 4350 3912.8 3919.64 4525 4084.24 4248.84 4575 4285.2 4321.57 0.3 0.4 0.4 0.3 2 450.3 8 4200 2.3 452 9 4500 2.7 453.5 10 4550 3.1 455.6 11 4600 3.4 456.43 34

4625 12 4650 4890 13 5130 14 4770 4590 15 4410 4611.04 4594.58 4950 4520.48 4397.8 4359.69 0.2 3.6 457.3 4459.14 0.4 4.0 4557.53 0．3 4.3 459.6 459.8 4602.81 0.1 4.4 459.8

由于围堰挡全年水，所以首先进行20年一遇的洪水过程线的调洪计算。

由水位与库容的关系、水位与下泄流量的关系、库容与下泄流量的关系就可以进行如下调洪演算。

由以上表可得上游最高水位humax=459.8m 最大下泄流量qmax=4611.04m3/s

再由下游水位与下泄流量之间的关系可得hdmax=426.6m，最大下游水位大于坝下游河床高程，所以下游用修建围堰。

上游围堰堰顶高程Hu= humax+ha+δ =459.8+1+0.5 =461.3m

下游游围堰堰顶高程Hu= humax+δ

=426.6+0.5 =427.1m 1.3 坝体高程的设计

由于坝体挡的是全年水，所以需要进行1%洪水过程线的调洪演算

表1-3 1%洪水过程线调洪计算表

35

时间 t （h) （1） 2 3493 3618 3493.62 3 3743 3867.5 4 3992 4117 5 4242 4366.5 6 4491 4803 7 5115 5177.5 8 5240 5427 9 5614 5645 10 5676 5707.5 11 5739 5770 12 5801 6100.5 5069.04 5128.91 0.8 4979.25 5024.15 0.6 6.7 465.6 4854.28 4916.76 0.7 464.4 6.1 4765.59 0.8 462.8 5.4 4676.91 4.6 460.4 4494.19 4585.55 0.7 4275.13 4384.66 0.7 3.9 458.4 4050.26 4162.69 0.6 3.2 455．9 3905.96 3963.68 0.3 2.6 453.2 3557.42 3731.69 0.3 2.3 452 3497.87 3527.65 0.3 2.0 450 0.1 1.7 448.6 入库洪水流量 Q （m/s） （2） 3时段平均下泄流量 入库流量 时段平均下泄流量 时段内水库存水量变化（△V） (万m/s) （6） 3水库存水水库水位 量 Z V (m) (万m/s) （7） 1.6 （8） 447.92 3Q3 q（m/s） （m/s） （3） （4） 3489.37 （m/s） （5） 33q 36

13 6400 6175.5 14 5951 5726.5 15 5502 16 5348 5425 5363.04 5355.9 0.1 8.8 469.6 5348.83 8.7 469.4 5323.97 0.4 5299.11 8.3 468.7 5243.94 0.8 5188.77 7.5 467.2 由以上的调洪计算可得humax=469.6m

查下泄流量与下游水位的关系和以上的计算用内差法得hdmax=427.5m 所以： 上游拦洪高程Hu= humax+ha+δ =469.6+1.0+0.5 =471.1 m 下游拦洪高程Hd=hdmax+δ =427.5++0.5

=428m

第2章 施工截流

2.1 选择截流方式

2.1.1 截流方式：由于流量较大，河面较宽，所以用立堵法

2.1.2 截流日期：选在洪水期末、枯水期初。设计流量为10%频率的月平均流量，11月对应的10%频率的月平均流量为Q0=389m3/s,相应的河床水位为418.3m. 2.1.3 龙口泄量计算：流量系数m=0.385,根据公式Q=mB2gh03/2,计算数值

表2-1 龙口泄量计算

37

宽 度 10m 15m 20m 25m 30m 水 位 10.01 15.02 20.03 25.04 30.04 419 420 37.90 421 75.87 421.5 97．89 146.83 195.77 244.72 293.66 113.8 151.73 189.66 227.60 56.85 75.81 94.76 113.71 422421.5421420.5420419.5419418.5-45-40-35-30-25-20-15-10-5000000000050100150200250300350下泄流量偏移1015202530

图2-1 图解法

表2-2 截流水力参数计算表

B（m) 10 15 20 25 q(m3/s) 6.8 5.8 5.15 4.6 Z(m) 2.51 2.26 2.07 1.93 V(m/s) 2.71 2.57 2.49 2.38 38

30 4.17 1.8 2.32 2.2 确定龙口宽度

取截流材料的抗冲流速为2.71m/s，此时，龙口宽度为10m。 2.3 确定截流材料的粒径

?1???3

立堵截流材料抵抗冲动的流速V=k2gD,其中V=k2g?1???D取

0.9,γ1=27KN/ m，γ=1.92t/m=18.84 KN/ m，所以截流材料粒径D=

3 3

V?2gk(?1??)22

当龙口宽度为10m时，V=2.71m/s,截流材料粒径0.45m。

第3章 渗流分析、稳定分析

3.1 渗流分析 3.1.1 上游围堰

[ 计算条件 ]

土堤顶部宽度b = 10.000(m) 土堤顶部高度h = 51.300(m) 上游坡坡率1:m1 = 2.000 下游坡坡率1:m2 = 2.000 堤身渗透系数k = 0.150(m/d) 上游水位h1 = 49.800(m) 下游水位h2 = 0.000(m) 心墙上游堤顶宽度 = 1.000(m) 心墙顶部宽度 = 3.000(m) 心墙底部宽度 = 28.150(m) 心墙渗透系数 = 0.500(m/d) 不透水地基

39

[ 中间计算结果 ]

L = 104.698(m) 腖 = 19.920(m) 浸润线计算公式原点= 154.279(m) 浸润线起点x坐标 = 99.600(m) 浸润线终点x坐标 = 154.279(m) 注：中间计算结果的含义参见规范E.2.1条。 [ 最终计算结果 ]

下游出逸点高度h0 = 30.461(m) 单位宽度渗流量q = 1.828(m3/d.m) 浸润线计算结果: X(m) Y(m) 心墙上游土堤段浸润线: 100.045 44.540 100.489 44.418 100.934 44.296 101.378 44.173 101.823 44.051 心墙下游土堤段浸润线: 108.066 45.321 117.308 42.764 126.551 40.044

40

135.793 37.126 145.036 33.957 154.279 30.461 比降计算结果:

下游出溢点A的比降: 0.447 下游坡脚B的比降: 0.500

3.1.2 下游围堰

[ 计算条件 ]

土堤顶部宽度b = 4.000(m) 土堤顶部高度h = 17.100(m) 上游坡坡率1:m1 = 2.000 下游坡坡率1:m2 = 2.000 堤身渗透系数k = 0.150(m/d) 上游水位h1 = 16.100(m) 下游水位h2 = 0.000(m) 心墙上游堤顶宽度 = 1.000(m) 心墙顶部宽度 = 2.000(m) 心墙底部宽度 = 10.400(m) 心墙渗透系数 = 0.500(m/d) 不透水地基

41

[ 中间计算结果 ]

L = 35.860(m) 腖 = 6.440(m) 浸润线计算公式原点= 54.117(m) 浸润线起点x坐标 = 32.200(m) 浸润线终点x坐标 = 54.117(m)

注：中间计算结果的含义参见规范E.2.1条。

[ 最终计算结果 ]

下游出逸点高度h0 = 9.142(m) 单位宽度渗流量q = 0.548(m3/d.m) 浸润线计算结果: X(m) Y(m) 心墙上游土堤段浸润线: 32.647 14.451 33.095 14.338 33.542 14.223 33.989 14.108 34.436 13.991 心墙下游土堤段浸润线: 37.908 14.216 41.150 13.357 44.392 12.437 47.633 11.445 50.875 10.357

42

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