目录1基本资料 (4)1.1 工程概况 (4)1.2 施工场地及运输条件 (5)1.3气候特征 (5)1.3.1 气温 (5)1.3.2 降雨 (5)1.3.3 冰期 (7)1.3.4 风向与风速 (7)1.4 水文条件 (7)1.5 工程地质条件 (8)1.6 当地建筑条件 (9)1.7 坝体混凝土主要特征 (9)1.8 其他资料 (9)2 施工导流设计 (11)2.1 施工导流的方式及适用条件 (11)2.1.1 分段围堰法导流 (11)2.1.2 全段围堰法导流 (11)2.1.3 淹没基坑法导流 (12)2.1.4 导流方案的选定 (12)2.2导流方案选择 (13)2.2.1水文特性 (13)2.2.2 导流方案的拟定 (14)2.2.3 导流标准 (15)2.2.4 导流时段的划分 (15)3.隧洞设计 (17)3.1 导流隧洞的布置 (17)3.1.1 隧洞路线的选择与布置原则 (17)3.1.2 隧洞的布置 (18)3.2 隧洞的断面形式与尺寸选择 (18)3.3 隧洞的进口高程及坡降 (19)3.4 隧洞的进口设计 (20)3.5 隧洞的出口设计 (21)3.6 隧洞的气蚀破坏及防止措施 (21)3.7 围堰介绍 (21)3.7.1 常用的围堰型式及适用条件 (22)3.7.2 围堰形式的选择 (23)3.7.3 围堰的平面布置 (24)3.8 土石围堰设计 (25)3.8.1 土石围堰的结构形式 (25)3.8.2 土石围堰填料选择 (26)3.9 土石围堰断面尺寸设计 (27)3.9.1 上、下游围堰断面尺寸设计 (27)3.9.2 堰顶宽度及围堰边坡拟定 (29)3.10 围堰的拆除 (31)4导流隧洞的水力计算 (32)4.1 隧洞截面参数 (32)4.2 流态判别 (32)4.2.1一号隧洞的流态判别(短) (32)4.2.2 二号隧洞的流态判别(长) (34)4.3 隧洞泄流能力计算 (35)4.3.1 自由出流泄流能力计算 (35)4.3.2 半有压流水利计算 (37)4.3.3 有压流水力计算 (38)4.3.4各种流态的泄流计算成果 (38)4.4 调洪演算 (39)4.5上下游围堰高程的确定 (42)5 导流隧洞施工 (45)5.1隧洞施工方式的比较及选取 (45)5.2 隧洞开挖方法 (46)5.2.1隧洞开挖方法的确定 (47)5.3 光面爆破开挖设计 (48)5.3.1掏槽爆破的形式 (48)5.3.2炮孔形式 (49)5.3.3炮孔的布置 (50)5.4钻孔爆破基本参数 (50)5.4.1单位岩体炸药消耗量 (50)5.4.2开挖断面钻孔数量 (51)5.4.3爆破参数 (51)5.4.4上层导洞炮孔参数成果表 (54)5.5 导洞中下层大断面深孔爆破设计 (54)5.5.1深孔爆破梯段高度及单位耗药量 (54)5.5.2深孔爆破其他参数 (54)5.6 出渣方式与设备的确定 (55)5.6.1装渣与运输方式选择 (55)5.6.2出渣运输方式的选择 (56)5.6.3出渣设备选择的基本原则 (56)5.6.4无轨运输装岩设备选择 (57)5.6.5无轨运输车辆的选择 (57)5.6.6 弃渣场规则要求 (57)5.6.7出渣装挖设备生产率计算 (58)5.7开挖循环作业 (63)5.7.1开挖循环作业 (63)5.7.2循环作业时间 (64)5.7.3开挖作业循环的编制 (66)6 隧洞的喷锚支护设计 (67)6.1 新奥法施工的基本原理 (67)6.2 隧洞的喷锚支护设计 (67)6.3 锚杆形式的运用及计算 (68)6.3.1锚杆形式的选用 (69)6.3.2楔缝式锚杆参数 (69)6.4 喷混凝土施工工艺及流程 (71)6.4.1喷混凝土施工工艺 (71)6.4.2施工技术要求 (71)7 隧洞封堵 (73)7.1 封堵体位置及结构体形 (73)7.2 堵头长度和稳定计算 (73)8施工进度 (76)8.1 施工总进度的任务 (76)8.2 施工进度表示类型 (76)8.3地下工程施工进度 (76)8.4 隧洞工程 (77)8.5施工的进度的编制 (77)8.5.1开挖进度 (77)8.5.2混凝土衬砌进度 (78)8.5.3回填与固结灌浆进度 (78)8.5.4施工进度计划表的绘制 (78)9 施工总布置 (80)9.1施工总布置概述 (80)9.1.1施工总布置应着重研究 (80)9.1.2施工总布置的原则 (80)9.1.3基本资料 (80)9.2内外交通 (81)9.2.1对外交通 (81)9.2.2场内运输 (81)9.3大型施工设施 (81)9.3.1左岸砂石料系统 (81)9.3.2右岸混凝土拌和系统 (82)9.4辅助企业和仓库 (82)参考文献 (84)1基本资料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、溢洪道,右岸土坝和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15万千瓦,发电的最低水位为500米,相应库容19.5亿立方米。
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,深化偏右岸,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,各地段特性如表1·1所示。
表1·1 各地段特性表1.2 施工场地及运输条件仙州市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,因柳河上游为下游为峡谷,河窄水急,不能通行船只。
有国家铁路干线通过仙州市,可沿柳河河岸边进工地。
1.3气候特征1.3.1 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1·2所示。
表1·2 坝区1953~1988年气温(℃)特征1.3.2 降雨本地区雨量稀少,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。
本地区降水统计资料如表1·3和表1·4。
表1·3 坝区1952~1988年各月降水量(毫米)表1·4 坝区1985~1988年各月不同降水量出现天数统计表1.3.3 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。
1.3.4 风向与风速本地区春季多风,最大风速为17m/s,风向多为东北向。
1.4 水文条件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56403m,最小流量为2053m s,多年平均流量为8303m s;河水含沙量最大达53kg m(1~2月)。
kg m(7~9月),最小为0.013峡内流速最大为7 m/s,最小为0.8 m/s。
其流量特征资料列于表1·5和1·6。
表1·6 坝址水文站不同频率的月平均流量(3m)1.5 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1000~12002kg cm。
kg cm,角闪片岩极限抗压强度为900~12002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3minL,随岩石裂隙发育程度、联通情L,最大为120min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。
1.6 当地建筑条件坝址上、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。
1.7 坝体混凝土主要特征坝体混凝土的设计龄期为90天,水工设计中内部混凝土用100#,外部混凝土用150#。