水利工程施工課程設(shè)計(jì) (2)

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1、CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 水利工程施工組織課程設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 傅元帥 學(xué)院名稱(chēng)： 水利工程與環(huán)境學(xué)院 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)： 水利水電工程 班級(jí)名稱(chēng)： 水電1243班 學(xué) 號(hào)： 1206411313 指導(dǎo)教師： 張鴻遠(yuǎn) 長(zhǎng)春工程學(xué)院水利與環(huán)境工程學(xué)院 2019 年10月9日 目 錄 前言……………………………………………………………………..2 一、設(shè)計(jì)目的

2、…………………………………………………………..2 二、施工基本資料概述………………………………………………..2 三、施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)……………………………………………………..6 1、施工導(dǎo)流方案的選擇……………………………………………………6 2、施工導(dǎo)流時(shí)段的劃分…………………………………………………..7 3、施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的確定……………………………………………..7 4、圍堰計(jì)算………………………………………………………………..8 四、施工截流設(shè)計(jì)…………………………………………………….14 1、截流方法的選擇………………

3、………………………………………..14 2、截流材料粒徑確定……………………………………………………..15 五、基坑排水………………………………………………………….16 附表：施工進(jìn)度計(jì)劃表……………………………………………….17 附圖：上下游圍堰設(shè)計(jì)圖…………………………………………….18 前言： 施工組織課程設(shè)計(jì)是一門(mén)基礎(chǔ)課程，它對(duì)于一個(gè)水利水電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，有特別重要的作用，施工組織設(shè)計(jì)是學(xué)生在跨出校門(mén)，走上工作崗位之前，學(xué)校安排的一次重要的設(shè)計(jì)課程。設(shè)計(jì)對(duì)于鍛煉一個(gè)學(xué)生的動(dòng)手能力至關(guān)重要。 本次設(shè)計(jì)目的在于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以和具體問(wèn)題具體分析的能力，做

4、設(shè)計(jì)的同學(xué)都知道，理論與實(shí)際并不完全一樣。設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)遇到課本上沒(méi)有包括的情況，這就要求我們能夠聯(lián)合所學(xué)知識(shí)跟實(shí)際遇到的工程概況，來(lái)對(duì)這其中的建筑物做適合的設(shè)計(jì)調(diào)整，以適合實(shí)際工況。 此次設(shè)計(jì)在張宏遠(yuǎn)老師和王忠誠(chéng)老師的悉心指導(dǎo)下，在同學(xué)的互相幫助中，施工設(shè)計(jì)得以較好的完成。 設(shè)計(jì)中，由于我們水平有限以和所借資料比較陳舊。所以，設(shè)計(jì)中仍然存在著很多不足之處，甚至還存在錯(cuò)誤之處。這些，希望老師給予指正。我們一定虛心學(xué)習(xí)，努力學(xué)習(xí)。在今后的工作生涯中，一定可以不斷地完善自己，充實(shí)自己。 一、設(shè)計(jì)目的 目的在于鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生初步運(yùn)用水利工程施工專(zhuān)業(yè)知識(shí)，針對(duì)具體的水利水電工程

5、，全面分析水利水電工程的資料，通過(guò)對(duì)各種施工導(dǎo)流方案比較，選出最優(yōu)方案，使工程達(dá)到既安全，快速施工又節(jié)約投資的目的，從而進(jìn)一步了解水利水電工程施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)，綜合掌握水利水電工程施工的全貌，培養(yǎng)統(tǒng)籌全局的觀念，為今后施工組織設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。 （1）學(xué)生需掌握結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)分析基本資料，進(jìn)行導(dǎo)流方案選擇； （2）熟練運(yùn)用參考書(shū)籍、設(shè)計(jì)手冊(cè)和規(guī)范等輔助設(shè)計(jì)； （3）學(xué)生掌握用圖表和文字表達(dá)設(shè)計(jì)意圖； （4）了解國(guó)內(nèi)外最新的施工技術(shù)參數(shù)和科學(xué)成果，適當(dāng)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，定出技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、施工運(yùn)用上安全可靠的施工導(dǎo)流方案并進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)、截流設(shè)計(jì)、攔洪度汛和基坑

6、排水設(shè)計(jì)。 二、工程基本資料概述 選擇長(zhǎng)白站為參證站，點(diǎn)繪長(zhǎng)白站歷年逐月最大洪峰流量年內(nèi)分布圖，并描繪平順的外包線，根據(jù)洪水成因和變化過(guò)程確定分期，春汛期為:4月1日～5月20日;秋汛期為:9月20日～10月30日。 分期洪水過(guò)程線 水庫(kù)典型洪水過(guò)程線選擇長(zhǎng)白水文站,春汛典型年為1985年4月30日～5月2日; 秋汛典型年為1987年9月20日～22日，洪水歷時(shí)為3天，時(shí)段△t=3小時(shí)。 截流期洪水計(jì)算 截流期洪水以水庫(kù)壩址處歷年月逕流資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用矩法公式按連序系列計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)，采用P—Ⅲ型曲線適線，Cs與Cv的倍比為2.0。按適線最佳確定截流期洪水參數(shù)。計(jì)算出水庫(kù)壩址處P%=

7、10、20的月平均流量。成果見(jiàn)表1.1。 橫山水庫(kù)壩址處截流期設(shè)計(jì)洪水 表1.1 單位： m3/s 月份 控制點(diǎn) F(km2) Q Cv Cs/Cv P(%) 10.0 20.0 4 壩址 92 1.55 0.42 2.0 2.421 2.055 5 壩址 92 2.31 0.35 2.0 3.388 2.949 9 壩址 92 1.95 0.48 2.0 3.204 2.663 10

8、 壩址 92 1.16 0.26 2.0 1.559 1.403 水庫(kù)壩下100米處H～Q線 根據(jù)測(cè)繪院1993年施測(cè)的水庫(kù)縱橫斷面和平面圖，比降采用6.87‰，糙率根據(jù)河床組成主槽糙率采用0.045,邊槽糙率采用0.06，用曼寧公式計(jì)算出水庫(kù) 壩下100米處H～Q線,與洪調(diào)成果較為接近，見(jiàn)附圖8。 青山水庫(kù)庫(kù)容曲線表 工程地質(zhì)條件 橫山水利樞紐位于長(zhǎng)白縣東北部的二十三道溝內(nèi)，有公路相通，交通較為便利。橫山水利樞紐由土石壩、岸邊溢洪道組成，工程有關(guān)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3.1-1。 工程主要技術(shù)指標(biāo)一覽表 表3.1-1 序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱(chēng) 單 位 數(shù)

9、 量 備 注 1 正常高水位 m 1 280 土石壩為心墻壩與斜墻壩兩個(gè)比選方案。 2 最大壩高 m 40 3 壩頂長(zhǎng)度 m 500 4 溢洪道閘底高程 m 1 272.5 5 溢洪道挑坎底高程 m 1 264.5 吉林省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院地質(zhì)勘察巖土工程院受長(zhǎng)白縣水電局委托，于1993年8月～10月，對(duì)青山水庫(kù)和雙山梯級(jí)電站進(jìn)行可行性階段的工程地質(zhì)勘察和天然建造材料的初查工作。 （1） 熔巖臺(tái)地（Ⅰ） 分布二十三道溝河兩側(cè)，面積巨大，臺(tái)面高程1064～1316m，微向南東傾斜，坡度小于1o。由第四系上更新統(tǒng)冰

10、水堆積粘土、壤土、卵礫石含粘性土和下更新統(tǒng)玄武巖組成。其上林木繁茂，植被良好，部分發(fā)育有沼澤。 （2） 河谷谷坡（Ⅱ） 由于河流側(cè)向侵蝕和切割，形成較大的谷坡地形，從上游至下游形成由窄變寬，由淺至深，由陡變緩的特征。 二十三道溝河流兩岸（青山水利樞紐壩址以上）坡高30～40m，坡度10°～21°，斜坡大部由崩積塊石和坡洪積碎塊石含粘性土組成，玄武巖裸露很少。 （3） 一級(jí)階地（Ⅲ） 分布二十三道溝河兩岸，階面高出河床5～10m，微向河床傾斜，坡度3°～5°，由沖洪積堆積物組成，其下為坡積層。 （4） 河漫灘（Ⅳ） 分布

11、二十三道溝河河床兩側(cè)，河漫灘高出河水面0.5～3m，河漫灘寬200～400 m，地形平坦，由沖積卵礫石含粘性土組成，局部夾粗砂，表部有火山灰礫和植土，其上發(fā)育有沼澤。 3.2. 地層巖性 設(shè)計(jì)需用的天然建材料別和設(shè)計(jì)需用量和調(diào)查的精度與儲(chǔ)量列于表4-1。采用坑探為主，小手鉆為輔的調(diào)查方法，儲(chǔ)量計(jì)算主要采用平行斷面法，部分為三角形法。 天然建筑材料設(shè)計(jì)用量與調(diào)查儲(chǔ)量一覽表 表4-1 項(xiàng)目 料別 設(shè)計(jì)需用量 （萬(wàn)m3） 調(diào) 查 備 注 精 度 儲(chǔ) 量（萬(wàn)m3） 時(shí) 間 粘土料 25 初 查 95.0 1993年 1、粘土料場(chǎng)兩處

12、。 2、砂礫料場(chǎng)三處，坡洪積料一處。 3、石料場(chǎng)三處。 4、砼粗骨料需人工粉碎，砼細(xì)骨料與反濾料需外購(gòu)。 壩殼料 53 普 查 16（砂礫料） 50.4（坡洪積料） 石 料 9.5 初 查 159.5 （含壩殼料與砼粗骨） 砼骨料 3 (粗) 2(細(xì)) 普 查 無(wú)，需外購(gòu) 反濾料 6 普 查 合 計(jì) 98.5 A1土料場(chǎng)防滲土料質(zhì)量評(píng)價(jià)表 表4-2 規(guī)程規(guī)定SDJ17-78（規(guī)程規(guī)定SL251-2000） 試驗(yàn)指標(biāo) 質(zhì)量評(píng)價(jià) 序號(hào) 項(xiàng) 目 指 標(biāo) 試驗(yàn)組數(shù) 最大值 最小值 平均值 1 粘粒

13、含量 15-40%為宜 14 46.4 38.1 42.6 偏高 2 塑性指數(shù) 10-20 14 15.1 11.6 13.3 合　格 3 滲透系數(shù) 碾壓后，<1×10-4cm/s（<1×10-5cm/s，并應(yīng)小于壩殼透水料的50倍 2 2.81×10-7 2.68×10-7 2.75×10-7 合　格 4 有機(jī)質(zhì)含量 <1%（<2%） 2 0.53 0.41 0.47 合　格 5 易溶鹽含量 <3% 5 0.084 0.026 0.053 合　格 6 天然含水量 最好與最優(yōu)含水量或塑限近似 11 28.8

14、 18.5 25.8 略高 7 PH值 >7 8 緊密密度 宜大于天然密度 8 1.58 1.46 1.53 偏低 9 Sio2/R203 >2 擊實(shí) 最大干密度 / g/cm3 8 1.58 1.46 1.53 最優(yōu)含水量 / % 8 28.7 22.0 24.6 注：1 括號(hào)內(nèi)為新規(guī)范SL251-2000規(guī)定指標(biāo)； 2 天然密度為1.56 g/cm3。 A2土料場(chǎng)防滲土料質(zhì)量評(píng)價(jià)表 規(guī)程規(guī)定SDJ17-78（規(guī)程規(guī)定SL251-2000） 試驗(yàn)指標(biāo) 質(zhì) 量

15、評(píng) 價(jià) 序號(hào) 項(xiàng) 目 指 標(biāo) 試 驗(yàn) 組 數(shù) 最大值 最小值 平均值 1 粘粒含量 15-40%為宜 6 44.5 25.4 39.6 合　格 2 塑性指數(shù) 10-20 6 12.0 8.4 10.0 合　格 3 滲透系數(shù) 碾壓后，<1×10-4cm/s（<1×10-5cm/s，并應(yīng)小于壩殼透水料的50倍 6 1.53×10-6 不透水 4.27×10-7 合　格 4 有機(jī)質(zhì)含量 <1%（<2%） 5 易溶鹽含量 <3% 3 0.078 0.058 0.070 合　格 6 天

16、然含水量 最好與最優(yōu)含水量或塑限近似 11 27.5 20.3 23.1 略 高 7 PH值 >7 8 緊密密度 宜大于天然密度 6 1.64 1.52 1.59 合　格 9 Sio2/R203 >2 擊實(shí) 最大干密度 / g/cm3 6 1.64 1.52 1.59 最優(yōu)含水量 / % 6 26.7 20.5 22.5 三、施工導(dǎo)流設(shè)計(jì) 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)就是導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)即某一洪水重現(xiàn)期，他是根據(jù)永久建筑物的級(jí)別確定，本次設(shè)計(jì)對(duì)象查《水利水電施工組織設(shè)計(jì)

17、規(guī)范》采用十年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。 施工導(dǎo)流方案選擇和導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)確定 （1）施工導(dǎo)流方案的選擇 選擇導(dǎo)流方案時(shí)應(yīng)考慮水文條件、地形條件、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、水工建筑物的形式和布置、施工期間河流的綜合利用、施工進(jìn)度施工方法和施工場(chǎng)地布置、施工期間河流的綜合利用、施工進(jìn)度、施工方法和施工場(chǎng)地的布置。 由地形圖可知，本工程壩區(qū)內(nèi)河谷不對(duì)稱(chēng)，左岸平緩，右岸谷坡較陡、汛期流量小、河漫灘寬200-400m.地形平坦，而且上游左岸有引水隧洞，所以設(shè)計(jì)兩種可行方案。 方案一：采用全段圍堰法，在左岸開(kāi)挖引水隧洞，截流時(shí)引水隧洞用作導(dǎo)流隧洞。 第一年進(jìn)行左右岸壩體的基礎(chǔ)開(kāi)挖和基礎(chǔ)處理，同時(shí)開(kāi)挖引水隧

18、洞，第二年修筑上游圍堰進(jìn)行全段圍堰截流，同時(shí)也進(jìn)行溢洪道基礎(chǔ)的施工，第三年主要是整體壩體加高和溢洪道修筑。 方案二：兩段兩期施工，一期右岸修建一期圍堰利用束窄原河床導(dǎo)流，二期進(jìn)行截流利用上游引水隧洞導(dǎo)流 第一年四月份開(kāi)始進(jìn)行右岸上下游圍堰的填筑，同時(shí)右岸壩體施工，利用束窄河床泄流，第二年四月份到九月份進(jìn)行二期圍堰的填筑和壩體施工，利用引水隧洞泄流，且在九月份秋汛到來(lái)前壩體修筑到攔洪度汛高程以上，第三年主要修筑溢洪道和大壩觀測(cè)設(shè)施。 方案比選：如果選擇方案一，會(huì)增加龍口合龍的工程量，同時(shí)

19、全段圍堰法會(huì)大大增大原材料的使用量，經(jīng)濟(jì)上不合理，而且考慮到東北地區(qū)河流的冰凌現(xiàn)象，方案一不適合。同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、東北河流冬季河流冰凌期、河谷左岸地勢(shì)平緩，右岸谷坡陡峭，右岸巖層穩(wěn)定，所以比較適合用分段圍堰法，因此選擇方案二。 （2）施工導(dǎo)流時(shí)段的劃分 在工程施工過(guò)程中，不同階段可以采用不同的施工導(dǎo)流方法和擋水泄水建筑物，不同導(dǎo)流方法組合的順序，通常稱(chēng)為導(dǎo)流程序。 導(dǎo)流時(shí)段就是按導(dǎo)流程序所劃分的各施工階段的延續(xù)時(shí)間，具有實(shí)際意義的導(dǎo)流時(shí)段主要是圍堰擋水而保證基坑干地施工的時(shí)間，所以也稱(chēng)為擋水時(shí)段。 本次選定的方案為二段二期，一期為原河床導(dǎo)流并修筑引水隧洞，二期利用右岸引水隧洞導(dǎo)流。

20、 第一年四月份進(jìn)行束窄河床上下游圍堰填筑，引水隧洞修建和左岸壩體修筑，第二年九月份中旬進(jìn)行截流，修筑二期圍堰并將壩體修筑到攔洪度汛高程以上，第三年進(jìn)行填筑大壩觀測(cè)設(shè)施，并修筑完成溢洪道。 （3）導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的確定 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量是選擇導(dǎo)流方案、設(shè)計(jì)導(dǎo)流建筑物的主要依據(jù)。根據(jù)導(dǎo)流時(shí)段來(lái)確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量。 一期圍堰為不過(guò)水圍堰，其導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量就是選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的年最大流量 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量=158m3/s +13×5 =223 m3/s （4）圍堰設(shè)計(jì) 一期圍堰堰頂高程計(jì)算： 根據(jù)基本資料

21、知，本工程有兩個(gè)土方料場(chǎng)，有充足的土料可供壩體和圍堰的修筑。采用土石圍堰可以充分利用當(dāng)?shù)夭牧匣驈U棄的土石方，可就地取材，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便。既可機(jī)械化施工又可以人工填筑，便于施工，易于拆除，并可在任何巖基上修筑。該樞紐為Ⅲ級(jí)建筑物，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)指南》 表2-1可知，擬建Ⅳ導(dǎo)流建筑物和圍堰為Ⅳ級(jí)，使用年限1.5~3年 確定圍堰的高程和斷面尺寸 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量=223m3/s 根據(jù)附圖8壩下一百米水位流量關(guān)系曲線圖可知水位為1250.3m 查附圖可知，河床寬約為98m，水深約為h=1250.3-1248.6=1.7m 過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為A1=176.4

22、㎡ A2=70.56㎡ 設(shè)束窄度為 束窄段河床平均流速為： 式中：為束窄段河床平均流速 Q為導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 ε為側(cè)收縮系數(shù)，單側(cè)收縮系數(shù)為0.95，兩側(cè)收縮系數(shù)為0.9 由于>2m/s,需對(duì)河床底部進(jìn)行抗沖處理，如在河底鋪設(shè)卵石、增大泄流斷面面積、對(duì)原河床進(jìn)行開(kāi)挖處理。 原河床行進(jìn)流速為：===1.32m/s 故水位壅高為：z=-==0.26m 式中：z為水位壅高 為原河床行進(jìn)流速 φ 為流速系數(shù) 查教材表知Ⅳ級(jí)土石圍堰圍堰安全超高為0.5m,即=0.5 上游圍堰的堰頂高程為：

23、下游圍堰堰頂高程為： 縱向圍堰采用挑流式布置，利用丁壩將主流挑開(kāi)，使縱向圍堰沿線附近形成四流區(qū)，只要對(duì)回流程度加以適當(dāng)控制，就可以簡(jiǎn)化全線防沖措施。 二期圍堰堰頂高程計(jì)算： 泄流關(guān)系曲線：由基本資料知 D=2.5m R=D/4=0.625m 又進(jìn)口水頭損失系數(shù) 出口1.0 由于設(shè)計(jì)的導(dǎo)流隧洞為有壓流，查《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)指南》 知， 式中：μ-流量系數(shù) -從進(jìn)口到出口局部損失系數(shù)之和 C-為謝才系數(shù) R-水力半徑 L-隧洞總長(zhǎng) 隧洞面積：

24、 A= 單條隧洞泄量： q= 其中 為計(jì)入行近流速時(shí)的上下游水位差。 上游水位和隧洞總泄流量、水庫(kù)庫(kù)容關(guān)系表 水位（m） 1248 1250 1252 1254 1256 1258 1260 1262 1264 1266 q總（m3/s) 0 7.6 10.8 13.2 15.2 17.5 18.7 20.8 21.6 22.9 V(×104m3) 0 0.7 6 23.95 59.5 112.4 187.1 283.6 402.7 551.0 水位（m） 1268 1270 1272

25、1274 1276 1278 1280 1282 q總（m3/s) 24.1 25.3 26.5 27.5 28.6 29.6 20.5 31.5 V(×104m3) 731.4 944.4 1189 1468 1785 2142 2545 2996 采用10年一遇的洪水過(guò)程線進(jìn)行調(diào)洪驗(yàn)算 月 日 9.20 時(shí) 3 6 9 12 15 18 21 24 Q 66.21 66.44 66.71 67.16 67.70 69.23 70.66 71.79 月 日

26、 9.21 時(shí) 3 6 9 12 15 18 21 24 Q 74.70 71.83 71.52 72.07 71.62 71.22 71.04 69.72 月 日 9.22 時(shí) 3 6 9 12 15 18 21 24 Q 69.50 69.32 69.09 68.96 68.73 68.64 68.60 68.51 調(diào)洪驗(yàn)算計(jì)算表 時(shí)間 入庫(kù)流量Q（m3/s） 平均入庫(kù)流量（m3/s） 下泄流量q（m3/s） 平均下泄流量（m3/s） 水庫(kù)

27、存水量變△v 水庫(kù)庫(kù)容v(×104m3) 水庫(kù)水位 3 66.21 13.08 57.38 6 1252.00 66.33 15.79 6 66.44 18.50 51.78 59.5 1256.00 66.58 18.75 9 67.71 20.99 50.46 59.8 1256.30 66.44 21.73 12 67.16 22.47 48.27 150 1259.30 66.43 23.03 15 67.70 23.58 47.65 227 1261.00 68.47 24.03 18

28、 69.23 24.47 48.34 283.6 1262.00 69,95 24.90 21 70.66 25.33 48.96 343 1263.00 71.23 25.75 24 71.79 26.16 49.28 472.9 1264.40 時(shí)間 入庫(kù)流量Q（m3/s） 平均入庫(kù)流量（m3/s） 下泄流量q（m3/s） 平均下泄流量（m3/s） 水庫(kù)存水量變△v 水庫(kù)庫(kù)容v(×104m3) 水庫(kù)水位 3 74.70 73.25 26.73 26.45 51.81 486 1264.70 73.27

29、 27.05 6 71.83 27.36 48.03 510 1265.50 71.68 27.63 9 71.52 27.90 47.11 563 1266.20 205 28.09 12 72.07 28.28 47.29 683 1266.70 195 28.51 15 71.62 28.73 46.32 705 1267.70 185.5 28.92 18 71.22 29.10 45.49 710 1267.80 179 29.29 21 71.04 29.47 44.90 727 126

30、7.90 173.5 29.62 24 69.72 29.76 43.16 744 1268.30 167.5 29.97 3 69.50 30.18 42.47 789 1268.70 163 30.33 6 69.32 30.47 41.71 835 1268.80 158.5 30.61 9 69.09 30.74 41.42 921 1268.90 154.5 30.88 12 68.96 31.02 40.98 984 1270.50 150.5 31.09 15 68.73 31.16 40

31、.21 996 1270.70 147 31.33 18 68.64 31.50 40.11 1056 1271.20 145.5 31.67 21 68.60 31.84 39.70 1088 1271.70 144 31.94 24 68.51 32.04 39.39 1189 1272.00 通過(guò)調(diào)洪驗(yàn)算出十年一遇洪水下最高水位為1272.0m 則：二期圍堰高程為 H=1272.0+0.5+0.5=1273.0m （5）確定攔洪度汛標(biāo)準(zhǔn) 水利水電樞紐施工過(guò)程中，中后期的施工導(dǎo)流，往往需要由壩體擋水或者攔洪。壩體能否可靠攔洪

32、與安全度汛，將涉和工程的進(jìn)度與成敗。 壩體攔洪標(biāo)準(zhǔn)：在主體工程為混凝土壩的樞紐中，若采用兩段兩期圍堰法導(dǎo)流，當(dāng)?shù)诙趪呤Ш?，未完成的混凝土建筑物，不僅要擔(dān)負(fù)宣泄導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的任務(wù)，而且還要起一定的擋水作用。所以根據(jù)選定的洪水標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)調(diào)洪計(jì)算，可確定相應(yīng)壩體擋水或攔洪高程。 混泥土壩是允許過(guò)水的 ，若壩身在汛前不可能澆筑到攔洪高程526.44m時(shí)，為了避免壩身過(guò)水時(shí)造成停止，可以在壩面上預(yù)留缺口度汛，待洪水過(guò)后，水位回落，再封堵缺口，全面上升壩體。 有已知的資料可知道，該水庫(kù)的庫(kù)容為2996萬(wàn),查表可知道，混凝土壩度汛防洪標(biāo)準(zhǔn)可選擇10-20年一遇。本次設(shè)計(jì)中選擇10年一遇。 有計(jì)

33、算結(jié)果可以知道攔洪度汛高程為： H=1272.0+0.5+0.5=1273.0m 圍堰土石方計(jì)算 一期圍堰黏土心墻所需黏土量為 5.16×39.2+5.16×（177.7+60）+4.66×39.2=1612.5m3 一期圍堰所需土石方量為 （ 3.69×2.46+1.5×2.46）×（39.2+177.7+60）+（2.94×1.96+1.5×1.95）×39.2 =2.6×104m3 二期圍堰黏土心墻所需土方量為 （1273.0-1246.0）×（98-39.2）+4.9×（98-39.2）=1165.5m3 二期圍堰堰體所需的土石方量為 （

34、×（1273-1246.0）×3×（1273-1246.0）+×（1273-1246.0）×1.5×（1273-1246.0）+（8×（1273-1246.0））×58.8 =2.03×104m3 所需土方量統(tǒng)計(jì)表 一期圍堰黏土心墻黏土量 1612.5m3 二期圍堰黏土心墻黏土量 1165.5m3 合計(jì) 2778m3 一期圍堰堰體土石方量 2.6×104m3 二期圍堰堰體土石方量 2.03×104m3 合計(jì) 4.63×104m3 四、施工截流設(shè)計(jì) 1、截流方法的選擇 1.立堵法截流 立堵法截流是將截流材料，從龍口的一端或從兩側(cè)向中間拋投進(jìn)占，逐漸

35、束窄龍口直至截流。立堵法截流不需要在龍口架設(shè)浮橋或棧橋，準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，但截流是龍口的單寬流量較大，出現(xiàn)的最大流速較大，而且流速分布分布均勻，需要單個(gè)重要較大的截流材料。截流時(shí)工作前線較窄，拋投強(qiáng)度受到限制，施工進(jìn)度受到影響。立堵法一般適用于流量較大，巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。 2. 平堵法截流 平堵法截流事先要在龍口出架設(shè)浮橋，用自卸汽車(chē)延龍口全線從浮橋或棧橋上均勻，逐層拋填截流材料，直至高于水面為止。因此平堵法龍口單寬流量較小，出現(xiàn)最大流量較低，且流速分布不叫均勻。截流時(shí)工作前線長(zhǎng)，拋投強(qiáng)度大，施工進(jìn)度較快。評(píng)堵法截流適應(yīng)在軟基河床上。 由材料得河床覆蓋層較薄，流量較大，立堵

36、法較適合該河流截流。平堵法由于要架設(shè)浮橋或棧橋，費(fèi)用較大。 2、截流水力計(jì)算 龍口寬度計(jì)算： 根據(jù)材料本工程選擇9月份截流設(shè)計(jì)流量為18m3/s河床底高程為1248.7m. 利用圖解法進(jìn)行計(jì)算先計(jì)算龍口泄流量 式中：m為流量系數(shù) 為龍口上游水位 B為龍口寬度 假設(shè)龍口寬度為5m、10m、15m進(jìn)行各個(gè)高程是龍口流量的計(jì)算： B Q H 1248.7 1249.7 1250.7 1251.7 1252.7 1253.7 1254.7 5 0 7.3 20.7 37.9 58

37、.4 81.7 107.4 10 0 14.6 41.3 75.9 116.8 163.3 214.7 15 0 21.9 61.9 113.8 175.3 245.0 322.1 上游水位與隧洞泄流量關(guān)系表 水位（m） 1248 1250 1252 1254 1256 1258 1260 1262 1264 1266 q總（m3/s) 0 7.6 10.8 13.2 15.2 17.5 18.7 20.8 21.6 22.9 水位（m） 1268 1270 1272 1274 1276 1278

38、 1280 1282 q總（m3/s) 24.1 25.3 26.5 27.5 28.6 29.6 20.5 31.5 由于河床抗沖流速為2m/s則龍口寬度取8m 把Q2=18m/s,B=8m 代入式 得H0=1.3m 則流速V==1.7m/s<2m/s 2截流材料粒徑確定 立堵法截流時(shí)截流材料抵抗水流沖動(dòng)的流速公式為 式中v為水流流速 K為綜合穩(wěn)定系數(shù) 為水的容重 為石塊的容重 D為石塊折算成球形的化引直徑 由上式的 G=3.14

39、/6×0.13 ×2.87=1.02kg 則截流材料的化引直徑為0.1m 則截流材料粒徑去0.75m 五、基坑排水設(shè)計(jì) 基坑排水設(shè)計(jì)修建水利水電樞紐時(shí)，在圍堰合龍閉氣之后，就要排除基坑的積水和滲水，保持基坑干燥以利施工?；娱_(kāi)挖前的初期排水包括基坑積水、基坑積水排除過(guò)程中的圍堰和基坑的滲水和降水的排除。初期基坑排水流量一般可根據(jù)地質(zhì)情況、工程等級(jí)、工期長(zhǎng)短和施工條件等因素，參考實(shí)際工程的經(jīng)驗(yàn)公式 其中初期排水時(shí)間對(duì)于大型基坑可采用5-7d,中型基坑不超過(guò)3-5d初期排水，河溝寬39.2m,河溝長(zhǎng)度為240m水量二期排水量 一期圍堰： V 則選擇水泵每小時(shí)出水量要大于

40、400m3/h 二期圍堰： V 則選擇水泵每小時(shí)出水量要大于612m3/h 控制性施工進(jìn)度表如下： 橫山水庫(kù)春汛設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 典型年 月 日 時(shí) Q（m3/s） 5.00% 10.00% 20.00% 9 20 3 92 1.48 66.21 0.94 6 97 1.75 66.44 1.11 9 103 2.08 66.71 1.32 12 113 2.63 67.16 1.67 15 125 3.29 67.70 2.09 18 159 5.15 69.23

41、 3.27 21 191 6.90 70.66 4.38 24 216 8.27 71.79 5.25 9 21 3 223 12.2 74.70 7.20 6 217 8.33 71.83 5.29 9 210 7.94 71.52 5.04 12 200 7.40 72.07 4.70 15 190 6.85 71.62 4.35 18 181 6.36 71.22 4.04 21 177 6.14 71.04 3.90 24 170 5.75 69.72 3.65 9 22 3 165 5.48 69.50 3.48 6 161 5.26 69.32 3.34 9 156 4.99 69.09 3.17 12 153 4.82 68.96 3.06 15 148 4.55 68.73 2.89 18 146 4.44 68.64 2.82 21 145 4.38 68.60 22.78 24 143 4.27 68.51 2.71 第 13 頁(yè)