松涛混凝土施工组织设计.docx

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1、松涛混凝土施工组织设计第章基本资料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、右岸溢洪道与土坝及坝后厂房等部分构成。枢纽要紧任务是发电，共装三台机组，每台机组X,发电的最低水位为500米，相应库容5亿米。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流量的要求。施工条件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，在坝址邻近转为。,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

2、盖层厚一12米。表面0.3米左右为黄土覆盖，下列均由卵砾石夹粗、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，覆盖层厚一12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要紧由云母石英片岩与角闪岩构成，石质坚硬，相当于级岩石分类中的第级岩石，普氏系数云母石英片岩极限抗压强度为公斤/厘米，角闪片岩极限抗压强度为公斤/厘米。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。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，要紧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

3、固水位米，单宽涌水量通常为3升/分，最大为120升/分，随岩石裂隙发育程度、连通情况与深度而变化。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度。水文气象流量柳河的年最小流量多发生在、月份，月份上游开始融雪化冰，流量渐增，月份以后即进入汛期。年最大流量通常发生在月间。坝址区实测最大流量为5640米/秒，最小流量为205米/秒，多年平均流量为830米/秒；河水含沙量最大达5公斤/米（月）,最小为0.01公斤/米（月）。峡内流速最大为7米/秒，最小为0.8米/秒。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22.9C,最低为一6.5；绝对最高为39.1C,

4、绝对最低为-23.1C,日最小变幅1.3。坝址邻近历年气温观测统计资料，如表所示。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，其中集中在月，最大日降雨量为71.8毫米。最长一次降水连续时间昼，最大一次降雨量为21毫米。暴雨常在下午或者晚间出现。降雪通常于月下旬开始，最大一次为20毫米，积雪最大厚度为6厘米，积雪日期通常从月下旬到次年月上旬，年平均积雪日数为日，土壤冰结深度约1米。冰期每年月底或者月初行凌，月底封冻，次年月底或者月初解冻。冰冻期约个月。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，冰厚通常为

5、0.2米，最厚可达1米。流冰期通常无过大冰块下泄。风向及风速本地区春季多风，最大风速为0米/秒，风向多为东北向。第章施工导流设计导流方式方案的选择导流方式的选择分段围堰法。亦称之分期围堰法，即用围堰将水工建筑物分段、分期保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。分段围堰法通常适用于河床宽、流量大、工期较长的工程，特别适用于通航河流与冰凌严重的河流。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者永久泄水道下泄。主体工程建成或者接近建成时，再将临时泄水道封堵。此工程的河流属于山区河流，河宽较

6、窄，同时在施工期没有通航要求。故选择一次拦断，即全段围堰法。导流方案的选择过水围堰即基坑同意过水，其挡水工作情况下的设计标准，通常以枯水期只是水为原则。同时在这个施工时段内，务必完成基坑开挖、处理等事项，还应浇筑一定厚度的混凝土层以保护基础。如使用此方案，则围堰工程量较小，导流建筑物的费用也较小。但是淹没缺失较大。其中包含：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；施工机械撤离与返回基坑所需费用；劳动力与机械的窝工缺失等；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；与可能产生的延期投产缺失等。因此，根据技术经济比较之后，认为使用过水围不比

7、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。只是水围堰分为挡枯水期洪水与挡全年洪水。挡枯水期洪水只是水围堰，即基坑内的主体建筑物能够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。表不一致施工期各类频率的最大流量（/）时段频率%首先粗略估计施工进度与工期为：上游围堰填筑时间：天；下游围堰填筑时间：天；基坑排水时间：天（排水速度：一天）；基坑开挖时间：个月（按月计算，同时上下游围堰加高培厚与部分地基处理）；后续全面地基：天。综上所述，在混凝土浇筑之前用去施工时间为个月。初选时段，则将坝体浇筑至拦洪高程以上的时间为三个多月，如今间过于

8、紧迫。因此，为保证施工质量与安全，该方案不可取。挡全年洪水只是水围堰，能保证整个基坑全年干地施工。假如使用此方案，则需要增加导流建筑物费用。但是它没有淹没缺失费用。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，决定使用挡全年洪水只是水围堰。导流标准的选用导流建筑物级别的选用参考导流建筑物级别的划分O所列各项指标确定。（1）保护对象为I级永久建筑物，对应级别为级。（2）失事造成较大经济缺失，对应级别为级。（3）使用年限估计为年，在年之间，对应级别为级。（4）围堰工程规模为堰高估计为，对应级别为级，库容大于X,对应级别为级。综合考虑各因素，确

9、定导流建筑物的级别为级。洪水标准参考导流建筑物洪水标准划分O所列各项指标确定。导流建筑物的级别为级，围堰为土石围堰，查得对应的洪水重现期为年,鉴于导流建筑物级别划分中属于本级别上限值，选定重现期为年。设计洪水流量由该处或者邻近洪水频率曲线获得。关于重现期为年，其洪水频率为，查得对应的最大流量为，即为设计洪水流量。初步确定导流方案泄流建筑物的选择此工程坝址处主河道为一“”形深槽，设计流量为Qs%m3。假如使用明渠导流，取渠底与河槽底齐平，则渠深需左右，还需开挖两岸边坡，则明渠开挖量巨大，不足取。如使用涵管导流，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

10、要紧由云母石英片岩与角闪片岩构成，石质坚硬，极限抗压强度一cm?。普氏系数，从地质条件来看，使用隧洞导流方案最佳。隧洞的断面型式要紧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，围堰为只是水围堰，隧洞的流态变化复杂，运行时间长。故使用城门洞形隧洞比较合适。从国内外的运行实践来看，城门洞形也是较好的。导流方式选择双洞导流，这样隧洞的尺寸不至于过大，洞型为城门洞型，顶拱圆心角为。由于考虑到上游围堰的布置，隧洞若布置在右岸，其进水口不好布置，且洞长将更长，导流洞的布置选择双洞都布置在左岸。挡水建筑物（围堰）型式选择

11、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，质量通常皆符合要求。尽管砂质士未找到理想产地，必要时可用两岸黄土代替。故围堰使用心墙式土石围堰最为合适。其断面尺寸确定，考虑到堰高超过，堰顶宽度取为。围堰坡度一级坡取为,据顶部高处设马道，宽，二级坡坡度取为。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：X导流洞高围堰；方案二：X导流洞高围堰；方案三：X导流洞高围堰。对三种组合，计算各方案上游围堰填筑量与隧洞开挖量，计算其总工程量:其中估算时可认为隧洞开挖量方相当于围堰填筑量方。表工程量统计表方案围堰填筑量(3)隧洞开挖量

12、(3)挖方折算量(3)总方量(3)方案一方案二方案三在施工过程中，能堤进占使用隧洞开挖材料。合龙闭气之后，上下游围堰的加高培厚也可使用隧洞开挖料与基坑开挖料。由表的计算分析可得：方案一的总工程量最小，但是开挖量与填方量相差较大；方案一与方案二的工程量相差不大，同时方案二的开挖量与填方量相差小，且围堰高度低，隧洞开挖断面在当前技术能够达到的范围之内。通过综合分析,选择方案二最为合适。则隧洞的尺寸定为X。导流洞进口底板高程取枯水位下列，则高程为。纵坡取%。，则出口处底板高程X%0。具体确定导流方案导流洞泄流能力计算关于有压流，为简化计算，假定两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

13、量的关系见表。关于明流，为简化计算，也假定两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见表。表有压流上游水位与泄流量关系表泄流量（）上游水位上（）表明流上游水位与泄流量关系表泄流量（）上游水头（）上游水位上（）Iiii半有压流的泄流量计算可通过有压流与明流拟合得到。调洪演算使用半图解法（单辅助线法），先确定与（三+|之间的关系，然后绘制q（上+幺的辅助曲线。12）然后进行调洪演算，得到之后的设计流量为。围堰高度修正由调洪演算得，对应的下游水位下下游围堰高程，取。上游围堰高程，取。隧洞设计尺寸设计隧洞的尺寸定为X。导流洞进口底板高程取枯水位下列，则高程为。纵坡取。进口体型设计隧洞

14、闸门前的渐变段为喇叭口段，其作用是使水流平顺，减少水头缺失，同时尽量避免产生空气漏斗状的漩涡，防止产生气蚀破坏。喇喇叭口自进口最前端矩形断面处开始，在顶上与两侧沿水流方向以圆弧曲线或者椭圆曲线逐步收缩,直至与闸门井的矩形断面相接，底边仍使用平底。事实证明：在喇叭口段与闸门井之间使用的椭圆曲线，简单而有效。其方程为2X+ay2=1关于洞顶曲线：可取为闸门处孔口高度：取;可取为闸门处孔口高度的：。故其方程为:ry1F=11424.72关于边墙曲线:可取为闸门处孔口的宽度：;可取为闸门孔口高度的：;故其方程为:1223.5闸门后的渐变段，是由闸门井处的矩形断面逐步变化到隧洞的城门洞形的过渡段，为了便

15、于水流平顺连接，其长度通常不应小于洞径的一倍，取.断面具体变化情况如图所示：图隧洞进口渐变段示意图出口消能防冲设计隧洞出流后，当单宽流量较大时，假如消能不完全，则有可能引起下游河床的严重冲刷，严重影响建筑物的安全。因此，关于隧洞出口消能问题，应予以足够的重视。隧洞出口的消能方式很多，本设计中使用平台扩散消能。它由水平扩散段、衔接段、消力池等部分构成。水平扩散段使水流在平面上扩散，以降低单宽流量，减少消力池的长度与深度；衔接段在从剖面上常做成自由射流下降的抛物线，而在平面上沿着平台扩散段继续扩散；消力池后面通常还需要做一段保护段，以保护河床免受冲刷。衬砌结构尺寸隧洞衬砌的作用要紧有：承受围岩压力及其他荷载，或者加固围岩共同承担荷载，保持隧洞安全稳固；平整围岩表面，减少糙率，提高输水能力；防止渗漏；防止水流、空气、温度与干湿变化等对围岩的冲刷与破坏作用