河海大学施工组织设计说明书及计算书Word文档下载推荐.docx
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8290
5060
7550
4840
2395
3065
2070
2%
1680
1330
2190
3300
4920
7460
4350
6350
3840
2020
2500
1780
3%
1500
1140
1920
2800
3250
6150
3380
4740
3350
1540
1770
1195
4%
930
940
1250
2000
2700
4990
2660
3390
2710
1160
1230
823
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
2、各时段设计流量
表2单位:
时段
5%
10%
20%
9.1-3.11
4190
3450
2870
2260
9.1-4.30
5000
4460
3740
3160
2510
10.1-4.30
4620
3550
2950
2460
1950
11.1-3.31
3020
2180
1810
1410
11.1-4.30
4020
3560
2940
2450
8.15-5.15
5150
4570
3880
3320
2740
3、典型年逐月平均流量
表3单位:
平50%
19.8
80
71.8
86.3
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
17
15.3
67.8
4、设计洪水过程线
见图A
5、坝址水位流量关系曲线
见图B
6、水库水位与库容关系曲线
见图C
7、坝区各种日平均降雨统计表
表4单位:
日
日降雨
<
5mm
5
8
6
9
7
3
73
5-10
2
4
1
31
10-30
40
>
30
14
合计
12
15
16
20
18
10
158
8、坝区各种日平均气温统计表
表5单位:
日平均气温
30度
0度
-5度
-20度
(四)施工力量及施工设备
施工承包商的大坝砂壳最大施工能力1万m3/d,技术设备限在施工单位已有的设备中选用,数量不限,三材由国家统一分配。
(五)施工导流
在坝型比较阶段,对该土石坝枢纽的施工导流方案建议采用隧洞导流,并考虑上游土石围堰与坝体结合,以节省导流工程费用。
三、设计任务
研究分析现有资料,计算有效工日;
在此基础上,分以下两部分进行。
第一部分施工导流计划
(一)确定施工导流标准
(二)确定施工导流方案,确定大坝施工分期和拦截流、拦洪、封孔、发电日期,初定大坝施工控制性进度
(三)导流工程规划布置
1、根据导流方案和初定的大坝拦洪高程,确定隧洞断面形式和尺寸,并进行平立面布置;
2、汛期大坝(或)围堰拦洪校核;
3、围堰形式、主要尺寸布置。
第二部分主体工程施工
(四)土石坝施工
1、施工强度计算;
2、开采、运输、压实机械选择及数量计算;
3、施工道路布置
(五)导流隧洞开挖
1、开挖方法的选择;
2、施工作业组织及设备选择;
3、开挖作业组织;
4、绘制作业图表,计算施工工期和所需设备数量。
(六)拟定施工控制进度计划
四、设计成果
(一)大图一张,要求画出:
1、导流建筑物及土、砂砾料上坝路线平面布置;
2、导流建筑物纵横剖面图、隧洞开挖面的孔眼布置及开挖循环作业图表;
3、大坝及主要隧洞施工机械汇总表。
(二)说明书一份,包括:
必要的插图、表格和枢纽工程施工总进度计划表,并附设计计算书一份。
说明书
1、工日分析
月有效工日=日历天数-法定假日-因雨雪、气温不能施工天数-其他原因停工天数。
计算过程中法定假日与因雨、气温停工日期重合未考虑;
降雨次数不考虑,仅按连续降雨+停工天数考虑;
其他原因停工未考虑;
星期六和星期天考虑正常施工。
各工种月有效工日如下表:
工种
石料开采、填筑
26
21
24
23
25
29
砂石开采、填筑
黏土开采
19
22
黏土填筑
隧洞开挖
27
隧洞浇筑
2、施工导流
2.1导流标准
导流建筑物设计等级选用
级,并以III级控制。
设计洪水重现期选用10月1日至次年4月30日时段20年一遇洪水标准,设计流量2950m3/s。
坝体施工期临时挡水度汛洪水标准选用全年100年一遇洪水标准,设计流量8290m3/s。
封堵的下闸设计流量采用时段10年一遇月平均流量。
封堵工程按照20年一遇设计。
封堵后坝体度汛标准100年一遇洪水,设计流量8290m3/s。
水库蓄水采用典型枯水年80%保证率作为水库蓄水标准,按照典型丰水年1%月平均流量校核。
2.2导流方案、施工分期、控制进度
一、导流方案
导流方案选用全断面隧洞导流方式,上游土石围堰并结合坝体填筑,分三期进行。
第I期,完成导流隧洞工程,并做好截流准备,上下游围堰进占。
计划2013年枯水期截流。
第II期,截流、闭气,在围堰的保护下进行大坝基础工程施工,包括排水、基坑开挖、基础处理,然后进行大坝填筑,并考虑2014年汛期前将大坝填筑到拦洪水位。
第III期,拦洪后,继续填筑大坝至坝顶。
计划2016年洪水期,下闸蓄水,计划10月1日发电。
二、拦洪度汛方案
由于基础处理时间比较长,为满足度汛要求,为尽快达到拦洪高程,拟采用结合坝体填筑的围堰一次性拦洪度汛方案。
三、截流和拦洪时间
截流时间初拟2013年10月1,拦洪时间2014年4月30日,根据施工单位的砂壳施工能力,粗估II期大坝填筑高程为53.5m,拦洪水位扣除2m的安全超高,为51.5m,相应库容3.14亿m3。
四、各期工程量、施工平均强度计算
根据梯形河谷工程量计算公式计算砂壳最大施工强度,II期14年4月30日完成,最大施工强度为6639m3/天;
III期16年10月底完成,最大施工强度为6339m3/天,小于施工单位最大施工强度10000m3/天。
五、确定封孔蓄水和发电日期
根据要求,发电日期为2016年10月1日,发电水位80m,相应库容15亿m3,根据80%典型枯水年个月平均流量推断封孔蓄水日期为4月20日
六、大坝蓄水期间安全校核
根据1%丰水年来水情况,按照2016年4月20日开始蓄水,计算每月末库水位,6月底水位大于92m高程,要求5月底大坝填筑至坝顶并具备泄洪条件。
由于工期调整砂壳最大施工强度为7838m3/天,仍然满足要求。
七、大坝控制进度
综上所述,大坝控制进度如下:
工程截流:
2013年10月1日
大坝拦洪时间:
2014年4月30日
封孔日期:
2016年4月20日
大坝填筑完工日期:
2016年5月25日
发电日期:
2016年10月1日
绘制大坝控制进度见附图。
2.3导流工程规划布置
一、导流洞规划
根据拦洪水位51.5m,库容3.14亿m3,经调洪演算最大下泄流量2160m3/s,相应下游水位31.6m。
按有压流公式计算洞内最大平均流速V=16.39m/s,过水断面积W=131.79m2,采用城门洞型,计算洞宽B=9.73m,实际取B=9.8m,隧洞过水断面133.74m2。
隧洞布置在左岸,与上下游围堰保持不小于40m的距离,进口底板高程25m,隧洞长度650m,出口底板高程23.7m,纵坡0.2%,进出口布置一定的直线段和明渠段,出口与原河床水流交角小于30°
,见附图。
二、汛期大坝拦洪校核
根据已知的隧洞尺寸和泄流条件,经调洪演算确定上游拦洪水位,检查坝面高程是否能安全拦洪。
绘制隧洞泄流能力Q~H曲线L1。
并绘制隧洞要求最大下泄能力Q~H曲线L2。
查图得Q泄=2160m3/s,对应的拦洪高程H拦=52.95m。
根据施工进度控制,拦洪填筑高程为55m,安全超高=55-52.95=2.05m,满足安全要求。
三、围堰主要尺寸、型式及布置
1、上游围堰
为保证枯水期基坑施工,上游围堰应尽快达到枯水期度汛高程,根据5%频率洪水放大的过程线,通过调洪演算并绘制Q~H曲线L2。
根据隧洞泄洪曲线L1,利用图解法查得围堰拦洪高程为40.2m,考虑1.8m的安全超高,上游围堰顶高程42.0m。
上游围堰作为坝体的一部分,围堰最终顶高程55.0m,采用砂砾石黏土斜墙围堰,填筑质量要求同大坝。
上游坡比1:
3,下游坡比1:
2.0,采用黏土斜墙防渗。
2、下游围堰
下游围堰同样采用砂砾料黏土斜墙围堰,根据1%频率洪水最大下泄流量1253m3/s,下游河床水位为30.5m,安全超高1.5m,围堰顶设计高程32.0m。
上游设计坡比1:
2,下游设计坡比1:
2.5,围堰顶宽10m,完成度汛后拆除。
3、围堰布置
上下游围堰充分考虑与隧洞进出口距离、冲刷等因素,见布置图。
3、主体工程施工
3.1土石坝施工
一、施工强度
根据计算黏土最大施工强度1112m3/天,砂壳(含反滤料)最大施工强度7598m3/天,小于施工单位的最大施工能力10000m3/天。
二、土石方施工机械配备
砂砾料采用水上开采,选用自卸汽车配合正向铲装土、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。
黏土心墙:
2m3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。
砂壳:
4m3正向铲装水上沙石料,20T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。
经计算主要设备配备见下表:
序号
机械设备名称
技术规格或型号
配备数量
挖土机
W200,2m3
2台
W400,4m3
4台
推土机
T-120
12台
自卸汽车
交通SH361,15吨
26辆
T20,20吨
68辆
振动碾
YZ-13.5,13.5吨
4个
羊足碾
9T
3台
6T
三、施工道路布置
由于采用自卸汽车直接上坝,采用岸坡道路和坝坡道路相结合的原则布置施工道路。
左岸30线:
布置在左岸30m高程,是本工程的主要运输线路,从下游砂砾料沿30m高程接上下游围堰、导流隧洞进出口及上坝路。
过导流隧洞时采用钢栈桥跨越。
坝坡路:
布置在下游,从左岸30线起坡,S型道路接至坝顶105m高程,全长约1100m,平均纵坡小于7%。
道路设计路面宽度8m,最大纵坡控制在7%以内,采用泥结石路面。
3.2导流洞开挖
一、概况
导流洞为城门洞型,开挖宽度8.8m,高度13.2m,开挖断面84.72m2。
隧洞长650m,进口高程25.0m,出口高程23.7m。
二、开挖方法
采用钻爆法全断面开挖,由于地质条件比较好,机械化程度高,拟采用全断面微差爆破一次成型,周边采用光面爆破。
钻孔:
采用钻孔台车,崩落孔和周边孔钻孔直径40mm,掏槽孔钻孔直径45mm。
装药:
采用装药台车
爆破:
采用楔形掏槽,非电毫秒微差起爆网络,一次性爆破
散烟:
采用轴流式双向通风机
安全检查处理:
利用装药台车,人工排除危石、浮石,必要时进行喷锚支护
装渣:
采用1.7m3装载机装7.0T自卸汽车运输
三、主要参数
1、炮孔布置
根据经验及公式计算。
掏槽孔采用楔形掏槽,布置8个孔,孔径45mm;
周边孔布置间距50cm,根据周长共布置80个,线装药密度300g/m;
崩落孔布置67个。
计算布孔155个
实际布孔:
中心位置布置楔形掏槽孔8个;
周边布置光爆孔80个;
崩落孔间排距根据1.3~1.5m不等布置,实际布置炮孔60个。
共布孔148个。
2、循环作业
根据爆破孔布置,循环作业时间12h,循环进尺2.4m。
主要作业项目如下:
0.5h;
爆破、散烟、安全检查:
1.0h;
装渣机械进出工作面:
0.5h;
钻车进出工作面:
7.0h;
出渣:
2.5h。
导流隧洞循环作业表
作业项目
循环时间(h)
11
钻机进出
0.5
钻孔
7.0
装药
爆破散烟安检
1.0
出渣机械进出
出渣
2.5
四、开挖工期
隧洞采用两头进,每天循环2次,经计算开挖工期为68天,考虑时间利用系数安排开挖工期90天。
六、隧洞开挖主要机械汇总表(两个工作面)
钻孔台车
CGJ15-3
2套
凿岩机
YG40
30台
轴流风机
28KW,可逆
通风管
直径600mm,金属管
700m
吸底潜水泵
4”
15台
压风站
供风量30m3/h
2个
装载机
Z-3.5
黄河QD35
14辆
4、施工控制性进度
4.1节点控制工期
根据施工施工导流、发电目标等要求,节点控制工期如下:
施工准备:
2012年度;
工程开工:
2013年1月1日;
隧洞完工日期:
2013年10月2日;
2013年10月1日;
2014年4月30日;
引水隧洞完工日期:
2016年4月10日;
溢洪道完工日期:
2016年5月15日;
2016年5月25日;
发电厂房完工日期:
2016年8月10日;
机组安装完工日期:
2016年9月11日;
开关站完工日期:
2016年10月1日;
工程竣工日期:
2016年11月18日;
4.2横道图
见附图。
土坝枢纽工程施工组织设计计算书
各工种月有效工日计算见下表:
1.1、石料开采、填筑有效工日
表1-1单位:
天数
日历天数
法定假日
因雨停工
因气温停工
其他原因停工
有效工日
1.2、砂石开采、填筑有效工日
表1-2单位:
1.3、粘土开采有效工日
表1-3单位:
7+2
7+1
8+2
9+2
11+2
5+2
4+1
1.4、粘土填筑有效工日
表1-4单位:
8+1
9+1
11+1
5+1
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