华北水利水电大学施工组织课程设计Word下载.docx

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大坝坝顶高程600m顶宽11m坝顶长440m设计坝基最低开挖高程466n,设计最大坝高134m实际开挖高程472.5m,最大坝高127.5m。

坝顶上游侧设置1.2m高的混凝土防浪墙，墙顶高程601.2m，防浪墙底部深入心墙。

大坝上游坝坡坡比为1:

2.2，高程在565m及515m各设一戗台，宽度分别为3m和5n，下游坝坡坡比为1:

1.8，高程在570m540m和510m各设一戗台，宽度依次分别为2m3m3m。

在下游坝坡设置贴坡式上坝道路，道路宽12m，贴坡比为1:

1.5。

上游高水围堰和下游低水围堰采用与坝体结合方式布置。

高水围堰堰顶高程527m上

游坡比为1:

2.5，高程在517m处，设15m宽的马道，下游坡比为1:

2。

下游围堰兼作坝体排水棱体，堰顶高程493.5m,外坡比为1:

1.8，内坡比为1:

1.2。

坝壳采用下游河床砂卵石填筑，排水棱体采用堆石填筑。

大坝横剖面见图2。

2）心墙设计

心墙顶高程598m，顶宽7m。

河床段心墙坡比为1:

0.3，考虑到由于岸坡对心墙沉降的约束，在纵向心墙也会出现拱效应现象，给抗渗带来不利影响，为了提高岸坡段心墙的抗渗能力，将两岸坡段坡比由1:

0.3变为1:

0.6。

为提高心墙在两岸坡适应变形的能力，在心墙底部铺设厚2m左右的高塑性土，采用粘粒含量较高的土填筑，填筑干密度为1.66g/cm3，填筑含水量为20.2%〜23%

3）反滤层设计

从坝料的级配过渡及变形模量过渡考虑，在心墙上下游均设置两道反滤层，第一层为粒径小于5mm的砂反滤层，第二层为粒径小于80mm的混合砂砾料反滤层。

下游的砂反滤层水

平宽度为2m混合料反滤层水平宽度为3m上游的砂反滤层水平面宽度为im混合料反滤层水平宽度为2m

4）大坝填筑方量

大坝总填筑方量为771.6万m,其中心墙土料158万m,反滤料29万m,坝壳砂卵石料584.6万m。

3.坝址地形地质情况

坝址位于金盆古河道出口至蔺家湾S形河道腰部，距峪口约1.5km。

坝址地形为不对称的V形谷。

右岸山体高程约823m边坡为300〜50°

。

左岸是现代河谷与古河道间长约

800m正常水位处宽度为270m的单薄山梁，河道一侧山坡坡度在520左右。

坝址区内出露的基岩为前震旦系宽平群大镇沟组变质岩。

岩性主要为云母石英片岩、绿泥石片岩、钙质石英岩以及后期沿断层入侵的石英岩脉、云煌斑岩脉、斜长斑岩脉。

在地形较平缓的山坡、河谷阶地广泛分布着第四系松散堆积物，岩性主要为碎块石、碎石质壤土、砂卵石等。

坝址位于西骆峪〜田峪背斜的南翼，岩层走向近东西向，倾向上游。

由于主要受南北向压应力作用，东西向的构造断层裂隙发育。

在坝址区的断层构造有80多条，主要为层间挤

压的逆断层。

坝址区以近南北向的裂隙构造发育。

河床部位岩体全〜强风化带较薄，一般厚5m左右。

两岸全〜强风化带较厚，一般厚5〜20m

4.气候特征：

1）气温，多年实测资料分析，见表1,年平均气温9.6C。

表1

月份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

月平均

-6.5

-1.6

5.5

12.0

17.4

21.0

22.9

21.5

16.4

10.1

1.8

-5.3

2）降水，多年实测资料分析见表2

5.料场分布

1）心墙土料场。

在各设计阶段，对心墙土料的勘探试验进行了大量的工作，先后完成了金盆、武家庄、永泉、毛家湾、田家沟等料场的勘探工作，根据勘探试验成果选定了金盆、武家庄、永泉三个料场，对选定的三个料场在初查的基础上又进一步做了详查。

金盆料场位于黑河左岸上金盆古河道内，属水库淹没区，武家庄料场位于金盆东北边缘的山坡上，永泉料场位于金盆西北周城公路之西的山坡上。

三个料场土料普遍存在的问题是天然含水量偏高，土料均需要翻晒后方可上坝。

全年（天数）

月

5mm以下

4.3

2.3

5.7

8.7

15

17

14

9.7

2.7

104.3

平

5〜10mm

1.7

12.3

10〜15mm

0.3

0.7

均

15〜20mm

天

20〜30mm

数

30mm以上

初设阶段在考虑土料的物理力学指标，特别是土料的击实性能及天然含水量、储量等因素后，本着尽量少占用耕地、减少征地、增加库容的原则，确定心墙填筑以金盆料场为主料场，武家庄料场作为辅助料场，永泉料场为备用料场。

施工单位于截流前进行了金盆料场土料现场碾压试验。

在试验中发现翻晒时，土料结块难以粉碎，土块外干内湿，在碾压后的土层中，发现夹有碎土块，土层在碾压过程中发生剪切破坏。

经研究，决定将金盆料场转为备用料场，加紧对武家庄、永泉料场的复查和碾压试验工作，同时尽快寻找新的土料场。

在综合考虑了土料性质、储量、运距、天然含水量等因素后，选择养麦窝、猴子头、上黄池、钟楼山、武家庄料场I区、U区土料及金盆料场含砾土作为心墙土料，所选用的料场土料从颗分看，绝大部分为粉质粘土，少部分为重粉质壤土。

上述料场存在的问题为天然含水量偏高需翻晒，储量均较小，场地面积小，土料翻晒强度低。

2）土料的压实设计标准

表3土料最大干密度和最优含水量

土料

干法制样

湿法制样

pmax（g/cm）

3op（%）

pma）（g/cm）

狮子头

1.700

18.8

养麦窝

1.720

1.680

20.2

武n

1.705

19.2

1.679

上黄池

1.714

19.3

1.674

20.9

钟楼山

1.697

19.0

1.675

19.7

土料现场碾压试验采用英格索兰17.6t自行式凸块振动碾和气胎碾进行，四个料场的试验结果见表4。

表4土料现场碾压试验成果

土料名称

压实干密度

含水量

铺土厚度

碾压方式及遍数

备注

（g/cm3）

（%

（cm）

17.6

21〜22

凸块8遍，气胎4遍

荞麦窝

1.726

25〜27

19.9

25〜30

凸块8遍

12遍后，局部剪切破坏

1.690

18.6

23〜25

8遍后，个别地方剪切破坏

考虑到黑河大坝的坝高和重要性，以及土料压实性能的不均匀性和碾压机具压实功能较

大，土料的设计干密度为1.68g/cm3,同时，规定土料的压实系数不小于0.99，这样可以避

免压实性能好的土料得不到充分压实。

3）砂卵石设计干密度

坝壳砂卵石料采用黑河大桥下游0.5〜6km范围内的河床砂卵石。

根据SDJ18-84《碾压

式土石坝设计规范》及SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规范》的有关规定，砂卵石水上部

分的填筑相对密度为0.7，水下部分的填筑相对密度为0.8。

在考虑了料场砂卵石料含砾量

的分布范围后，确定砂卵石的设计干密度为2.33g/cm3，Dr=0.7，干密度为2.24g/cm3,

Dr=0.8。

项目

料场

自然土干容重（t/m3）

松土折自然土系数

设计干容重丫d（t/m）

粘性土

16%

1.45

0.86

1.68

砂砾料

5%

1.65

0.71

2.33

0.73

2.24

反滤料

6•开竣工要求：

1998年10月开工，2001年12月竣工。

说明：

在本次设计中要考虑准备工作、基础开挖与处理，考虑导流时段对坝体上升的要求（即拦洪渡汛、施工进度计划安排）。

要求同学们编制施工进度计划及总布置。

7.水文资料

第二章

施工组织设计

可采用的水文资料如下：

G=0.63,Cs=3;

Xp50=3557.69ni/s，冷。

=4096.65ni/s,人2oo=4628.03m3/s,Xp2°

=2846.66m3/s。

第一节施工导流

初拟导流方案

选择导流方案时考虑的主要因素：

水文条件、地形条件、地质及水文地质条件、水工建筑

物的形式及施工期间河流的综合利用、施工进度、施工方法及施工场地布置等。

本次设计根据已有的枢纽布置图，分析其地形、地质及水工建筑物布置，考虑到左岸有泄

洪洞，右岸有引水洞，初拟采用全断面围堰隧洞导流方案。

二、导流隧洞设计

1、确定初期导流设计标准

由基本资料知该枢纽U等大

（2）型工程，围堰高程在15~50m之间，可确定导流建筑物为4级建筑物，查导流建筑物洪水标准，可知该土石围堰导流标准重现期为10~20年，本次设

计采用20年一遇，由基本资料知导流流量为Q=2846.66m/s。

2、导流隧洞半径的确定

由大坝标准断面图可知上游围堰挡水位高程为517m，下游围堰高程为493.5m，由围堰为

4级建筑物，查表2-1可知围堰安全超高为0.5m。

表2-1不过水围堰堰顶安超高下限值（m

围堰型式

围堰级别

IV-V

土石围堰

0.5

砼围堰

0.4

下游围堰堰顶咼程由（2-1）式确定

Hd=hd+hn+S

式中Hd—下游围堰高程（m

hd—下游水位高