1、湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 1 -一期全年过水围堰设计方案1 工程概况株溪口水电站土建工程自 2006 年 11 月开工以来，克服了安化县同期60 年一遇的降雨影响、围堰填筑无材料来源等重重困难，现一期枯水围堰已修建完成，基本达到了设计要求。现一期过水围堰已具备施工条件，经经理部多次论证已确定一起过水围堰施工方案及施工措施计划。1.1 设计标准结合本工程实际及对上游最大允许淹没高程，一期过水围堰过水围堰按 5 年一遇洪水标准设计，挡水标准为 6300m3/s；过水标准为7540m3/s。上游横向土石围堰顶部高程为 85.1m，自溃粘土子堰及上游纵向围堰顶部高程 8
2、8.1m，下游横向土石围堰顶部高程 84.6m，自溃子堰及下游纵向围堰顶部高程为 86.1m。1.2 设计方案一期过水围堰将在枯水围堰保护下修建，上下游横向围堰结合一期枯水围堰采用土石围堰，纵向围堰结合 6#闸墩及中导墙采用混凝土围堰。根据一期枯水横向围堰布置状况，一期全年过水横向围堰结合一期枯水围堰修建。上下游横向围堰均分为结合段与不结合段。结合段为一期枯水围堰加高培厚部分，一期枯水围堰防渗采用控制性灌浆防渗，加高培厚部分采用粘土心墙防渗。不结合段采用粘土心墙防渗，在一期枯水围堰保护下将砂砾石开挖至基岩，排干积水，填筑粘土分层碾压与砂砾石一起填筑至设计高程。纵向围堰采用混凝土围堰，在湖南资水
3、株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 2 -一期枯水围堰保护下开挖至基岩，清洗、验仓、浇筑混凝土至设计高程。横向土石围堰与纵向混凝土围堰结合采用在结合部位纵向混凝土围堰上修建突出堰体 1m 的齿墙伸入横向围堰粘土心墙内，齿墙周围粘土夯实碾压。1.3 上下游土石围堰堰面防护措施上游土石围堰防冲是一期过水围设计及施工重点，为确保工程安全，经项目部多次方案论证，将采用以下防冲措施：上游围堰迎水面抛基坑开挖大块石护面 24m 厚，堰脚块石堆体护脚；堰顶浇筑 50cm 混凝土，下游面采用浇筑混凝土 0.52.0m 厚防护。下游围堰上下游面均采用 24m 厚块石防护，堰脚块石堆体护脚；堰顶浇筑
4、 50cm 厚混凝土防冲。上下游围堰体型详见设计图。2 导截流水力计算一期导流围堰束窄河床后，使天然水流发生改变，在围堰上游产生水位壅高，计算结果见表 2-2。表 2-2 一期导流水力计算成果表过流建筑物挡水建筑 时段洪水重现期设计流量(m 3/s)上游水位(m)下游水位(m)左岸临时束窄河床一期枯期围堰11 月次年 3月5 1990 82.5 81.7左岸束窄河床一期过水围堰全年 5 6300 87.3 85.5湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 3 -计算方法如下： gvcZ2102cWQC式中：Z 壅高，m；v 0行近流速，m/s； g重力加速度，m/s 2；流速系
5、数，取 0.80；v c束窄河床平均流速，m/s；Q 计算流量，m3/s；Wc 收缩断面过水面积，m 2。湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 4 -一期全年过水围堰施工措施计划1.概述一期过水围堰是在一期枯水围堰完建后的。分为上下游结合段、上下游不结合段和纵向砼段。一期过水上游围堰与枯期围堰结合段轴线长96.6m，不结合段轴线长 109m，母堰堰顶高程 85.1m，堰顶宽度 15.5m，迎水面坡比 1：1.8，抛置 0.4m 厚竹笼（钢筋笼）护坡和底部 1m 厚 4m 宽块石护脚，在纵堰位置护脚采用特大块石加长 10m，背水坡比 1：1.8；堰面铺设 20cm 厚混凝土护
6、面；堰顶设 3m 高粘土子堰，子堰顶宽 2.5m，迎水面设 0.5m 厚粘土麻袋，坡比 1：0.5，背水面填筑粘土，坡比 1：1.5，之间加填 0.5m 厚砂砾反滤料。下游围堰与枯期围堰结合段轴线长 88.4m，不结合段轴线长 130.5m，母堰堰顶高程 84.6m，堰顶宽度 12.7m，迎水面坡比 1：1.8，抛置 0.4m 厚竹笼（钢筋笼）护坡和底部 1m 厚 4m 宽块石护脚，在纵堰位置护脚采用特大块石加长 10m，背水坡比 1：2，堰面铺设 50cm 厚混凝土护面，堰顶设 1.5m 高粘土子堰，子堰顶宽 2.5m，迎水面设 0.5m 厚粘土麻袋，坡比1：0.5，背水面填筑粘土，坡比 1
7、：1.5，之间加填 0.5m 厚沙砾反滤料。断面设计见附图。纵向围堰为一、二期共用的混凝土围堰，双面挡水，围堰轴线长257.6m，其中混凝土围堰 207m，永久导墙长 60.7m，顶宽 4m；混凝土围堰顶部 2.0m 高度为矩形，以下为梯形断面，斜边坡比 1：0.35，堰顶高程上游段 88.1m，下游段 86.1m，在纵向围堰上、下游适当位置各修筑一个高 1m，宽 5m 的充水口（堰顶过水前基坑充水用），充水口用粘土编织湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 5 -袋封堵。 2 一期过水围堰工程量一期全年过水围堰工程主要工程量表3 施工措施计划3.1 施工进度规划一期过水围堰
8、计划于 2006 年 1 月 15 日至 2006 年 3 月 31 日施工。2006 年元月 10 日18 日基坑抽水；2006 年元月 16 日25 日基坑覆盖层开挖； 2006 年 1 月 16 日3 月 15 日堰体加高及不结合段填筑；2006编号 项目名称 单位 工程量 备注1 一期枯期堰体加高 配厚 m3 97352 竹(钢筋 )笼护坡 m3 49463 覆盖层开挖 m3 42306 全年纵向围堰基础4 防渗粘土填筑 m3 221115 底脚块石填筑 m3 48546 混凝土护面 m3 11847 粘土麻袋 m3 5018 纵向混凝土围堰浇筑 m3 204129 一期全年堰体填筑
9、m3 55017 结合段枯期除外10 一期枯期围堰拆除 m3 4006111 一期过水围堰拆除 m3 107148 其中混凝土拆除 1184 m312 永久导墙砼浇筑 m3 6616湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 6 -年 2 月 15 日混凝土具备生产条件；2006 年 2 月 5 日砂石筛分系统具备生产条件。结合 3.31 节点工期主要以纵向砼堰作为施工重点，进度安排细化如下：混凝土纵向围堰分为 14 个仓段：即上游段 16#仓段，每仓段15m；7#仓段 12m；下游段 814#仓段，8#仓段 16m，913#仓段 15m，14#仓段 14m。每仓段分仓高度 24
10、m，共 4 仓（层），详见仓号分层分块及计划安排图。表 3-1 一期全年围堰工程进度计划表编号 项目名称 施工工期一 一期左岸河道疏挖 2005.11.102005.12.9二 一期枯期围堰1 石碴填筑 2005.11.12005.12.312 控制灌浆 2005.12.12005.12.313 竹笼护坡 2005.12.12005.12.31三 一期过水围堰1 覆盖层开挖 2006.1.92006.1.152 防渗粘土填筑 2006.1.12006.2.283 围堰石碴填筑 2006.1.12006.2.284 反滤砂砾料填筑 2006.1.12006.2.285 块石护坡 2006.1.1
11、2006.2.286 纵向混凝土围堰浇筑 2006.1.162006.3.317 混凝土护面 2006.3.12006.3.318 粘土子堰 2006.3.212006.3.313. 2 施工道路规划一枯横向围堰基础平台，分别进行右岸河滩开挖区至堰体的临时砂石路修筑，宽 8m；然后进行堰体填筑、合龙、加高培厚及基础处理等项目施工；一期全年围堰施工期时，结合 S308 省道、永久进厂公路，在上下游各布置一条施工干道，分别与上下游围堰相接，形成一期施工场内交通网络，路面宽 8m，为砂砾石路面。湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 7 -3.3 一期过水围堰施工一期过水围堰分为上
12、游段、导墙段和下游段。围堰覆盖层开挖采用1.6m3 反铲开挖，开挖料用于围堰加高、培厚。纵向围堰浇筑采用分段分层浇筑，分段长度按 12-16m 控制，分层高度按不大于 3m 控制。混凝土施工采用人工搭设脚手架、立钢模板，仓面清理冲洗干净，按“三检制”要求验收通过后开盘，仓底铺设砂浆。混凝土由混凝土拌和站集中拌制、12t 汽车水平运输，垂直运输采用 80t 履带吊配 6m3 卧罐入仓浇筑，变频振捣器振捣，人工洒水养护。为了使纵向围堰与一、二期过水横向围堰的防渗体连接良好，在混凝土浇筑时，在纵向围堰的两端增加 100cm 厚的凸键槽，以保证防渗幕墙连接良好。3.4 砂石料开工以来砂石料备料累计 1
13、5 万方，截至 2006.2.7 日筛分系统安装基本完毕，进入调试阶段，砂石料能够满足一期全年过水围堰施工用料。筛分系统采购上海龙阳机械厂生产能力沙子每小时 100 吨、小石每小时 100吨、中石每小时 100 吨、大石每小时 100 吨满足砼拌合需求。3.5 砼拌合及入仓为保证工程砼施工需求，我部投入安装两套拌合系统，这样既保证了砼拌合量又保证工地砼用量的保证率。两套拌合系统每小时拌合能力均在90 方以上每天按 16 小时保证工作每天两套系统可生产 2880 方砼。我部已购置 8 辆 8 吨自卸汽车以已满足砼水平运输。为保证 3.31 节点工期我部湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施
14、工措施计划- 8 -拟在(LO-35.5,HO+84.753)( LO+25.5,HO+25.5)布置两台塔机，以保证纵向堰砼土垂直掉运和快速入仓。对于塔机没有覆盖的地方可用 80 吨履带掉掉运入仓。3.6 一期全年围堰工程施工资源配置表 3-2 一期全年围堰工程施工主要机械配置表序号 机械名称 规格与型号 单位 数量 备注1 正铲挖掘机 3.8m3EX750 台 12 反铲挖掘机 1.2m3 PC220 台 23 反铲挖掘机 1.6m3 PC400 台 44 自卸汽车 20tSTER1491 辆 205 推土机 TY220 台 26 振动碾 14t 台 37 手扶振动夯板 台 28 液压破碎
15、锤 MB30EX 台 19 履带吊 35t 台 110 卧罐 3m3 台 211 变频振捣器 ZDN130 台 212 采砂船 120m3/h 艘 213 拖轮 150HP 艘 214 驳船 50m3 艘 1015 全液压露天钻机 LM500C 台 116 全液压露天钻机 HRC12 台 117 冲击钻机 MGY-100 台 218 搅灌机 WJG80 台 619 空压机 20m3min 台 220 地质钻机 300 型 台 721 清水泵 3DZS 台 2湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 9 -22 离心泵 300S12 台 223 离心泵 200S42A 台 224
16、 离心泵 150S78B 台 335 潜水污水泵 150QWP-200 台 2表 3-3 一期全年围堰工程劳力配置表名称 单位 数量 备注管理人员 人 2技术干部 人 6机械工 人 44钻工 人 20灌浆工 人 20普 工 人 120合计 人 2124 基坑排水4.1 初期排水（1）基坑初期排水方案一期枯期围堰施工完成后，基坑进行初期排水。初期排水主要排除的是基坑积水及围堰堰基渗水。（2）初期排水量计算排水总量包括基坑积水、围堰堰体与基础渗水。基坑积水的计算：依据招标文件及图纸，截流完成后下游水位为 81.8m 高程，河床底为78.5m 高程，积水面积 7.0 万 m2，基坑积水量为 23.1
17、 万 m3。湖南资水株溪口水电站一期全年围堰设计方案及施工措施计划- 10 -围堰堰体与基础渗水量：防渗墙施工完成后，围堰的渗流量较少，按照同类工程经验估算，其最大渗水量约为 200m3/h。降雨量由于初期排水历时短且在 11 月少雨季节，故降雨量可以忽略不计。经以上分析计算初期排水总量约为 25.02 万 m3。（3）排水能力及排水设备选择根据围堰形式及砂卵石基础，基坑水位下降速度控制在小于 0.8m/d，按照施工总进度要求，计划 4 天内完成基坑初期排水，经计算水泵总抽水能力不小于 2606m3/h。根据上述计算选择的初期排水设备见表 4-1。表 4-1 一期基坑初期排水机械设备表名 称 型 号 单位 数量 流量(m3/h) 扬程 (m) 功率(kW) 备 注离心泵 300S12 台 2 900 11 37 大水量抽排离心泵 200S42A 台 2 310 37 37 调节抽排水量离心泵 150S78B 台 3 170 31 37 调节抽排水量潜水污水泵150QWP-200 台 2 110 28 154.2 经常性排水施工中经常性排水主要包括围堰堰体及基坑周边基础渗流、施工中可能的降雨及施工弃水。（1）渗流计算依据围堰设计，考虑围堰的结构型式及防渗结构特点、基坑的形状，堰基渗流计算在防渗墙形成之后，按围堰的无压非完整形基坑计算，分别
