1、成人函授专升本毕业设计题目：土石坝枢纽工程施工组织设计专业班级： 水利水电工程（1）班 姓 名： 学 号： 指导教师： 继续教育学院2016 年 3 月 18 日1土石坝枢纽工程施工组织设计说明书第一节 施工基本情况一、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。在坝型比较阶段，比较了混凝土重力坝和粘土心墙砂壳坝两个方案。后者的枢纽布置如图 1-1 所示，坝高 81m，坝顶长度 370m，设计正常高水位为 100m，校核洪水位为102m，大坝典型断面见图 II-II。大坝属于 2 级建筑物。溢洪道布置在坝址 1km 的左岸凹口处（图中未示） ，为开敞正槽式
2、，此顶高程为92m，总宽度 64m，出口采用差动式鼻坎挑流效能。全套图纸加 153893706引水式电站布置在右岸，引水洞长 525m，直径 7m，厂房安装 5 万 KW 的机组两台。二、施工条件（一）施工工期主体工程工期暂定为 4 年，2012 年准备，2013 年开工，2016 年年底发电（初始发电水位 80m） 。（二）工程地质坝址处流域面积 2160km2，坝址以上河流全长 104km；其中 50km 为通航河道，常年有载重 5 至 10 吨的木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山，山坡较陡。坝址河谷宽度200m，河底高程 25m。两岸覆盖层较薄，基岩为石英砂岩（X 级） ；河床基岩较好，两
3、岸岩石节理发育，风化较深。河床砂砾覆盖厚度 03m ，平均 1.5m。坝址上下游均为宽阔冲积台地，在上下游 37km 的台地和河滩上，有满足筑坝要求的大量砂砾料（ III 类土） 。采用水上砂砾平均运距 5.5km；如就近采取水下砂砾，平均运距 3.5km。粘土料（III 类土）在左岸下游 7km 的王家村，高程 4050m，储量丰富，质量满足设计要求。2（三）气象与水文该工程位于华东，气温温和，雨量充沛，每年 5 月至 10 月降雨较多，属温带多雨气候，按照水位规律分为枯水期和洪水期（包括梅雨期和台风期） ，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
4、 5、6 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 8290m3/s，最小流量78m 3/s，相差上千倍。根据设计需要，给出下列各种水文、气象资料：1各月最大瞬时流量表 1 单位：m 3/s频率 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 全年1% 1860 1670 2440 3780 5530 8290 5060 7550 4840 2395 3065 2070 82902% 1680 1330 2190 3300 4920 7460 4350 6350 3840 2020 2500 1
5、780 74605% 1500 1140 1920 2800 3250 6150 3380 4740 3350 1540 1770 1195 615010% 930 940 1250 2000 2700 4990 2660 3390 2710 1160 1230 823 4990频率标准：所谓百年一遇，指工程由于洪水的原因失败的概率是 1/100。为了适应工程需要，一般将某一典型洪水过程线加以放大，使其洪水特征等于频率计算解得的设计值，即以为所有的过程线是待求的设计洪水过程线。放大方法主要是：同倍比同频率放大法。2、各时段设计流量表 2 单位：m 3/s时段 1% 2% 5% 10% 20%9
6、.1-3.31 4740 4190 3450 2870 22609.1-4.30 5000 4460 3740 3160 251010.1-4.30 4620 3550 2950 2460 195011.1-3.31 3020 2660 2180 1810 141011.1-4.30 4020 3560 2940 2450 19208.15-5.15 5150 4570 3880 3320 27403、典型年逐月平均流量表 3 单位：m3/s3频率 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11月12 月 全年平50%19.8 80 71.8 86.3
7、122.5 277 134.8 92.8 73.7 91.7 23.9 27.6 89.8丰 1% 28 75.4 89.9 134 489 529 276 103 182 91.8 40.7 32.7 172.6枯80%11.5 13.9 61 81.7 114 163 102.4 88.9 72.9 71.8 17 15.3 67.84、设计洪水过程线5、坝址水位流量关系曲线46、水库水位与库容关系曲线7、坝区各种日平均降雨量统计表表 4 单位：天5日降雨 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11月12 月 全年30 1 0 1 1 3 2 2
8、 1 2 1 0 0 14合计 12 15 16 15 20 15 12 18 14 10 9 7 1588、坝区各种日平均气温统计表表 5 单位：天日平均气温1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月30 度 0 0 0 0 0 3 10 4 1 0 0 0925 月 489 1309737600 15.2 78.804 月 12 日 134 208396800 2.1 45故本工程应采用后期导流措施，利用永久溢洪道泄洪，以保证大坝安全。即在 6 月下旬达到 92m 高程，以利用永久溢洪道泄洪。4.125678910203405670
9、89101%水 位 升 高 曲 线 8水 位 升 高 曲 线大 坝 升 高 曲 线 初 始 发 电 水 位溢 洪 道 堰 顶 92m27三、主体工程施工计算各期断面及工程量如下：3.1、施工强度计算Q 平 V/T （m 3） Q 大 1.5Q 平 （m 3）工程量及施工强度计算见附表。机械设备配备控制施工强度如下：填筑料 黏土 砂壳（含反滤料）平均施工强度 Q 平 2408 6515 最大施工强度 Q 大 3612 9772 计算 Q 大 小于施工单位的最大施工能力 10000m3/天，满足要求。3.2、土石方施工机械的选择及数量计算（一）机械选型原则砂砾料采用水上开采，选用自卸汽车配合正向铲
10、装土、运输；土料开采，选用自卸汽车配合正向铲装土、运输；黏土压实选用羊足碾；砂砾料选用振动碾。（二）作业机械化方案1、黏土心墙：2m 3 挖土机挖装，15T 自卸汽车运输上坝，T-120 推土机推平，9T 羊足碾压实。运输距离 7Km。2、砂壳：4 m3 正向铲装水上沙石料，20 T 自卸汽车运输，T-120 推土机推平，13.5T振动碾压实。运输距离 5.5Km。（三）机械生产率1、黏土心墙施工机械生产率根据定额指标确定：（1）2m 3 挖机装车生产强度：P=100/0.15667m 3/台班28（2）2m 3 挖掘机装 15T 自卸汽车运输 III 类土汽车生产强度：P100/(0.85+
11、0.256) 42.6m 3/台班（3）T-120 推土机推平（10m 计算）：P768m 3/台班（4）9T 羊足碾压实（12 遍计算）：P=531m3/台班（5）6T 羊足碾抛毛：P=100/0.11909m 3/台班2、砂壳施工机械生产率根据计算确定：（1）T-120 推土机推平（10m 计算）：P=768m3/台班（2）4m 3 正向铲装水上砂石料：P608qKvKtKp/ t2171m 3/台班查表式中：q4.0 Kv0.95 Kt0.75（施工条件、管理良好）Kp1/1.05 tt 装 t 卸 t 空回 0.6min（3）20 T 自卸汽车运输（5.5Km）：P608qKvKtKp
12、/ t111.9m 3/台班查表式中：q11.7 Kv0.95 Kt0.75（施工条件、管理良好）Kp1.0/1.18 tt 装 t 卸 t 运 t 空回 40.6+1.5+5.5/25602=30.3min（4）13.5T 振动碾压实：P=8V（ B-C）hKtKp /n2268m 3/台班查表式中：V=1500m/h B=2.0m C=0.2m h=0.8m Kt0.75（施工条件、管理良好） Kp1.05 n=6（四） 、机械数量确定根据最大上坝强度，以挖掘机为主要设备，选择主要和配套设备。1、黏土心墙机械施工能力根据 3612m3/天，三班制作业配备。（1）挖机数量根据施工强度计算：N
13、=Q 大 /nP3612/（3*667）2 台（2）汽车数量根据施工强度计算：29n3612/（3*42.6）29 辆。（3）推土机数量根据施工强度计算：n3612/(3*768)=2 台（4）9T 羊足碾压实根据施工强度计算：n3612/(3*531)3 台（5）6T 羊足碾抛毛根据施工强度计算：n3612/(3*909)2 台2、砂壳机械施工能力根据 9772m3/天，三班制作业配备。（1）挖机数量：N=Q 大 /n（pc ）9772/(3*2171)2 台。（2）汽车数量：nQ 大 /n（pa）9772/(3*111.9)30 辆。（3）推土机数量：n9772/(3*768)=5 台。（
14、4）振动碾数量：n9772/(3*2268)=2 台。（五） 、大坝施工主要机械汇总表序号 机械设备名称 技术规格或型号 配备数量1 挖土机 W200，2m 3 2 台2 挖土机 W400，4m 3 2 台3 推土机 T-120 7 台4 自卸汽车 交通 SH361，15 吨 29 辆5 自卸汽车 T20，20 吨 30 辆6 振动碾 YZ-13.5，13.5 吨 2 个7 羊足碾 9T 3 台8 羊足碾 6T 2 台3.3 导流洞开挖导流隧洞施工机械计算1、导流洞为城门洞型，开挖宽度 11m，高度 16m。隧洞长 500m，进口高程 26.0m，出口高程 24.9m。2、开挖面积：1110.5+0.53.145.5 2=163.0 2m3、炮眼数量和布置： 个rnKSn212 1424.16306729. N142+6148 个
