卷5玛依纳水电站工程设计报告卷5施工组织Word文档下载推荐.docx
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Ⅺ
Ⅻ
年
-13.7
-11.2
-2.7
4.0
9.1
12.6
14.8
14.0
8.8
2.6
-4.6
-10.0
2.0
萨雷扎斯气象站
-13.3
-10.8
-3.6
3.8
8.9
12.2
14.2
13.7
9.2
2.9
-4.7
-10.3
1.8
恰伦河径流主要来源于积雪和冰川融水,其次为降雨及地下水,并有春汛,由于域内地形复杂,地势悬殊,不同高程区域的融雪时间不同,致使春汛持续时间较长,一般为114~120天,最长持续了197天。
同时因为流域面积较大,混合性补给相对降雨补给稳定,因此恰伦河径流具有年内、年际变化较小的特点,各断面年、期径流参数的Cv值相应亦较小,符合流域降雨及地理因素特征。
恰伦河洪水主要由冰雪融水和降雨形成,年最大流量发生在春汛期间。
春汛从3月中旬(冰雪融化后)开始一直到8月末,因此年最大洪水最早4月中下旬即可发生。
洪水过程与降水对应,呈多峰形式,底水较高,陡涨陡落,洪峰较高、洪量相对不大。
工程地质
恰伦河从坝址至厂址区河段蜿蜒曲折,河道呈向SE方向突出的河弯,左岸为凹岸,右岸为凸岸。
隧洞沿线海拔1370~1860m高程,相对高差60~490余米,河谷下部多为“V”型,上部为中高山地貌。
隧洞沿线支沟发育,切割较深的主要有苏尔坦别克萨依沟、1号支洞沟和调压井前谷地。
隧洞垂直埋深一般100~230m。
引水隧洞穿越区,虽山体浑厚,但地形遭受侵蚀切割已不完整,岩性与地质构造较复杂,地下水活动较强烈,隧洞区围岩类别总体较低,Ⅲ类围岩约占48%左右、而Ⅳ~Ⅴ类围岩占52%左右。
调压井附近条形山梁场地相对开阔,具备布置开敞式调压井的地形地质条件,场地基岩裸露,调压井均位于石炭系下统肯特敏组层凝灰岩、斑岩、玢岩、凝灰角砾岩中。
以地表井口为0+000m,向下至0+132m井筒处于弱风化、弱~强卸荷带内,侧向埋深较浅,岩体破碎~较破碎,围岩IV~V类为主,成井条件差;
0+132以下岩石微风化~新鲜,岩体较破碎~完整性差,局部稳定性差,围岩III类为主,
压力管道穿越区为斜坡地形,沟槽相间,相对高差较大,下平段因上覆岩体较薄而浅埋;
岩性与地质构造较复杂,IV~V类围岩约占60%,III类围岩仅占约40%。
厂房基础附近为一级阶地缓坡平台,厂房后坡高20余米,岸坡整体稳定,具备建地面厂房的地形地质条件,其覆盖层较浅,厚10m左右,基础置于下部弱风化弱卸荷上花岗岩上,地基承载力基本满足要求,地面厂房工程地质条件较好。
工程料源
工程区天然砂砾石料场较丰富,主要有第四系科杜尔布拉克冰水堆积成因的6号料场含漂块卵碎砾石层、第四系冲积堆积成因的右岸厂房下游的天然砂砾石料场,其粗颗粒主要为花岗岩和火成岩,级配差,含泥量较高。
工程区石炭系下统肯特敏组火山喷出岩以硬岩为主,强度满足要求,在实施阶段,可根据天然料源的储量情况,针对工程的开挖料进行人工骨料的研究,尤其对凝灰岩骨料碱活性进行试验。
施工通讯
当地电信部门在引水洞取水口附近设有通讯线路,施工单位进场后,可同当地电信部门协调安装数字直拨电话。
施工用水和生活用水
恰伦河河水水质满足施工用水和生活用水要求,因此在各施工点及生产生活区附近就近取水,各建取水泵站、水池,接管路向各工作面供水。
施工供电
业主在调压井施工区设置10kV变电站,设三个回路分别向取水口工作面、调压井工作面以及厂区工作面供电。
施工场地及施工营地
前期管理营地由哈方业主在取水口提供两栋办公房和食堂、库房,以此为依托,在业主指定范围内搭建保温彩板房。
2#支洞口在调压井下游的一个河谷内,洞口与现有道路高差不大,施工道路容易修建,此施工道路的附近可布置营地,以满足调压井和2#支洞施工人员的生活设施。
沿着现有临时公路可直达位于背山河谷的厂区,地势平坦,中方主营区建在厂区下游的河滩地上。
2.2建筑物特性
主要建筑物和工程量
引水发电系统建筑物布置在恰伦河右岸,主要包括进水口、引水隧洞、调压井和压力管道、厂房等建筑物。
进水口闸门井位于(隧)0+098.500m处,底板高程为1709.50m,闸室顶高程为1776.00m。
闸室开挖尺寸为7×
8m(长×
宽),闸门孔口尺寸4×
5m(宽×
高),闸门井段前后各设10m长的渐变段。
引水隧洞全长4.912km,隧洞进口底板顶高程为1718.50m,至调压井处底板顶高程降为1605.00m。
在(隧)0+405.500m处设置变坡,其上游隧洞纵坡i=0.12,其下游隧洞纵坡i=0.0152002。
调压井采用圆形断面,内径6.0m,下部隧洞底板高程为1605.00m,竖井高175.00m。
竖井井筒采用钢筋混凝土衬砌,衬厚60cm。
露天水池底部高程为1780.00m,顶部高程为1789.00,蓄水池高9.0m,池身采用钢筋混凝土支护,衬厚60cm。
压力管道长约4.301km,上平段底板高程为1605.00m,竖井高205m,下斜段起点高程为1396.50m,下平段纵坡为i=0.03906和i=0。
压力管道主管长4.301m,管径D=4.1m,压力管道末端底高程为1248.00m。
主管末端由一个“Y”型岔管分接两条支管,岔管长约68.193m。
厂区枢纽由主副厂房、生活办公楼、尾水渠等建筑物组成。
主厂房的安装间、主机间呈“一”字型布置,安装间位于主机间的下游端。
主厂房跨度28.0m,长77.54m,其中安装间长度27m,厂房总高约35m。
副厂房布置在主机间上游侧,长52.00m,宽20.85m,分两层布置。
机组安装高程1248.00m,安装2台水轮发电机组,单机容量150MW。
尾水渠渠道断面为梯形,底板和边墙采用混凝土衬砌。
开关站采用地面开关站,由哈方业主负责设计、修建。
主要工程量见表2-2:
表2-2引水发电系统工程量汇总表
编号
项目
单位
引水隧洞
调压井
压力管道
地面厂房
合计
1
覆盖层明挖
m3
7506
3000
1000
115142
126648
2
石方明挖
600
5438
174456
181494
3
石方洞挖
205557
104615
310172
4
石方井挖
3910
7534
4749
16193
5
锚杆
根
21008
1039
3127
25174
6
喷混凝土
7310
410
1763
9483
7
混凝土
37758
3077
48646
42215
131696
8
钢筋制安
t
4085
395
2321
1910
8711
9
钢材(未包含闸门)
925
15389
56
16370
10
固结灌浆
m
27149
1449
11760
41358
11
回填灌浆
m2
18120
26488
44608
12
接触灌浆
992
7439
8431
13
帷幕灌浆
320
临时建筑物及工程量
引水隧洞长约4.912km,压力管道长约4.301km,调压井布置在引水隧洞桩号(引)4+912m。
结合隧洞沿线地形、地质条件,为满足施工进度要求,拟在引水隧洞和压力管道布置4条施工支洞,支洞布置单车道,每隔100~150m设置错车道。
引水隧洞施工支洞特性详见表2-3。
施工支洞工程量表详见表2-4。
表2-3施工支洞特性表
序
单位
1#施工
支洞
2#施工
3#施工
4#施工
断面尺寸
6.0×
6.0
断面面积
33.29
支洞长度
790.00
506.00
516.00
464.00
平均纵坡
%
-8.38%
-7.24%
-4.84%
0.95%
进口底高程
1708.00
1640.00
1385.00
1285.00
与主洞交点高程
1641.77
1603.36
1360.02
1289.39
与主洞交点桩号
km+m
(引)2+543
(管)0+085
(管)1+342
(管)3+162
表2-4施工支洞工程量表
1#支洞
2#支洞
3#支洞
4#支洞
明挖
340
350
250
300
1240
洞挖
32874
21056
21472
19308
94710
158
632
封堵混凝土
1876
7504
1244
797
813
731
3585
4171
2672
2724
2450
12017
钢筋网
钢筋拱架
157
136
99
528
联系钢筋
36
31
23
121
厂房尾水渠枯期围堰为编织袋土石围堰,其工程量为300m3,由于缺少水文资料,其堰顶高程待定。
2.3设施建造图和施工期限
设施建造方案
引水发电系统施工共布置四条施工支洞,4条施工支洞进入引水隧洞后,分别形成上下游施工工作面。
同时,利用引水隧洞进口作为进口段隧洞和进水口闸门井的施工工作面;
在厂房开挖至压力管道出口高程时,压力管道出口作为压力管道出口段隧洞开挖和岔管及支管的安装工作面。
引水隧洞及压力管道混凝土衬砌段施工程序为:
施工支洞开挖→隧洞开挖→施工临时喷锚支护→混凝土边顶拱衬砌(喷锚段永久喷锚支护)→回填灌浆→混凝土底板施工→固结灌浆→施工支洞封堵。
引水隧洞及压力管道钢衬段施工程序为:
施工支洞开挖→隧洞开挖→施工临时喷锚支护→钢管安装→混凝土回填→回填灌浆→固结灌浆→接触灌浆→施工支洞封堵。
闸门竖井和调压井施工方案采用上部土石明挖→从上至下施工1.4m直径导井→从上至闸门竖井和调压井施工时,先布置施工道路至井顶上部,完成顶部土石明挖,再进行竖井开挖。
闸门竖井利用引水隧洞进口作为下部出渣通道,调压井在2#施工支洞下游工作面开挖完成后作为下部出渣通道。
压力管道竖井2#施工支洞下游工作面开挖成后作为上部施工通道,3#支洞上游工作面开挖完成作为下部出渣通道。
各竖井施工方案采用土石明挖→在井顶从上至下施工1.4m直径导井→从上至下扩挖竖井→喷锚支护→从下至上进行竖井混凝土衬砌→固结灌浆。
厂房施工程序为:
边坡开挖→边坡支护→开挖至压力管道高程暂停施工6个月(作为压力管道出口工作面)→继续厂房基础开挖→厂房底板混凝土浇筑→厂房基础固结灌浆→厂房混凝土浇筑→安装间封顶→桥吊安装→主厂房封顶→机组安装→2台机组同时发电。
施工期限
本工程筹建期进度控制的关键项目为编制《工程设计报告》、《工程设计报告》的审批,本阶段安排筹建工程从2008年4月至6月,历时3个月。
本工程准备工程安排从2008年7月至9月,历时3个月。
本工程引水隧洞施工的关键线路为进水口和1#施工支洞间的引水隧洞施工,其工期为:
2008年7~9月进行准备工程施工,2008年9月开始施工支洞开挖,至2011年11月中旬施工支洞封堵,引水系统施工完毕并具备过水条件,直线工期40.5个月。
地面厂房施工为另一条关键线路,2008年7~9月进行准备工程施工,2008年10月土石明挖开始,至2011年11月底两台机组发电,施工时间也为41个月。
本工程合同施工总工期41个月
2.4排水设备、施工量
引水隧洞和压力管道的施工期渗水和施工废水采用设排水沟或隔段设集水坑进行抽排。
在地下水丰富地段,如遇滴水严重,可采用钻排水孔,用排水管引排;
如遇集中涌水则采用钻超前排水孔降低水压力,在喷锚支护后采用钢筋拱架作为补强支护手段,限制围岩条件进一步恶化,避免开挖发生重大的塌方,必要时可采用在隧洞周边进行预注浆防水。
每个工作面配置7.5kW的排水泵,共计约20台。
地面厂房的施工期渗水和施工废水采用设排水沟或隔段设集水坑进行抽排。
如遇渗水严重,可采用加强围堰的防渗措施。
地面厂房的四角部位设置集水坑,每个集水坑配置22kW的排水泵,暂按3~5台水泵配置。
3土石方施工
3.1主要施工量及其特性
进水口闸门采用竖井式,底高程1709.50m,竖井顶高程1776.00m,高约66.50m。
进水口地段地形相对较平缓。
引水隧洞紧接进水口,长约4.912km,平均纵坡i=0.0235,隧洞断面型式为马蹄形,Ⅲ类围岩马蹄形开挖断面为5.18×
7.35m(宽×
高);
Ⅳ、Ⅴ类围岩马蹄形断面开挖尺寸为5.3~6.8×
5.3~6.8m。
引水隧洞衬砌根据围岩类别主要有以下几种形式:
Ⅲ类围岩采用挂网喷锚支护,喷混凝土厚10cm,底板素混凝土衬厚20cm。
Ⅳ类采用钢筋混凝土衬砌,衬厚40cm,顶拱120°
范围内进行回填灌浆,并对全断面进行周边固结灌浆。
Ⅴ类围岩采用钢筋混凝土衬砌,衬厚60cm,顶拱120°
引水隧洞末端的过沟洞段采用钢板衬砌,钢管内径D=4.0m,管外混凝土衬厚60cm,并进行顶拱回填灌浆和底部接触灌浆。
引水隧洞沿线山体较为雄厚,支沟发育。
隧洞沿线由多种不同岩石成分的火山岩和凝灰沉积杂岩互层组成。
主要岩性有层凝灰岩、不同成分的凝灰岩、斑岩、玢岩、凝灰角砾岩、粗面流纹岩和很少的玄武岩,岩性复杂。
引水隧洞沿线无区域性大断裂通过,III~IV级断层、挤压破碎带及V~VIII的节理裂隙发育,断层多由碎块岩、角砾岩和岩屑组成,挤压破碎带以碎裂岩为主,裂隙多附钙膜、锈膜。
岩体浅部卸荷带一般具有中等~强透水性,区段多无地下水出露。
深埋洞段,地下水排泄条件较差,多含水,尤以断层破碎带附近地下水最较为丰富,可能沿断层及破碎带附近产生涌水现象。
隧洞围岩以Ⅲ、Ⅳ类围岩为主,局部Ⅴ类围岩。
引水隧洞主要工程量有:
覆盖层开挖0.75万m3,岩石明挖0.06万m3,岩石洞挖20.56万m3。
调压井为露天水室式,由上室(梯形露天水池)和竖井构成。
露天水池底部高程为1780.00m,顶部高程为1789.00,蓄水池高9.0m,池身采用钢筋混凝土支护;
竖井底板高程为1605.00m,顶高程为1780.00m,井筒内径为6.0m,高175.0m,井筒采用钢筋混凝土衬砌,衬厚0.60m。
调压井位于条形山脊上长约150m、宽30~50m的平台,区段岸坡整体稳定。
场地基岩裸露,调压井均位于石炭系下统肯特敏组(C1t-v1kt)层凝灰岩、斑岩、玢岩、凝灰角砾岩中。
0+132m以上井筒处于弱风化、弱~强卸荷带内,侧向埋深较浅,岩体破碎~较破碎,围岩IV~V类为主,成井条件差;
0+132m以下岩石微风化~新鲜,岩体较破碎~完整性差,局部稳定性差,围岩III类为主。
调压井岩体中沿结构面有渗~滴水等弱地下水活动现象,受地下水影响,充填有次生泥或含泥的结构面的物理力学性能将明显下降。
压力管道为地下埋藏式,采用一条主管经Y形岔管向两台机组供水方式布置。
压力管道由主管和岔支管段组成。
压力管道长约4.301km,衬砌后管径D=4.1m,开挖断面4.2×
5.3m的马蹄形。
压力管道上平段高程为1605.00m,竖井高205m,下斜段起点高程为1396.50m,下平段纵坡为i=0.03906和i=0.0,压力管道末端底高程为1248.00m。
主管末端由一个“Y”型岔管分接两条支管,每条支管的末端与厂内球阀相连,两条支管分别长68.193m,管径D=2.8m。
出口洞脸边坡地形坡度较平缓,基本为基岩边坡,但节理裂隙发育,岩体风化卸荷较强烈。
调压井工程主要工程量有:
覆盖层明挖0.3万m3,石方明挖0.54万m3,井挖石方0.75万m3,喷混凝土0.04万m3,锚杆1039根。
压力管道主要工程量有:
覆盖层明挖0.1万m3,石方明挖0.1万m3,石方洞挖10.46万m3,井挖石方0.47万m3。
厂房枢纽布置于恰伦河右岸岸边,场地位于两突出的山脊之间和两条深切季节性冲沟交汇处沟口附近,即位于玛依纳山山脊北坡山麓,距玛依纳山约1km。
区段地面平缓,场地向北侧恰伦河河床倾斜。
坡面平均比降约0.66。
电站枢纽地段主要为以下地层:
岩组—5中到第四系坡积、洪积堆积层-dpOⅡ-Ⅳ,主要由灰咖啡色亚粘土层组成;
岩组—4早第四系冰水堆积层—fgQI.kb.,由卵砾石土组成,含漂石、块碎石及亚粘土夹层和约15%的砂,厚12.~58.8m;
岩组—2肯特敏岩层系—C1t-v1kt,系石炭系下统喷发沉积岩类,为水电站厂房枢纽地段主要工程地质岩组,岩性主要为玄武质、安山质、安山玄武质、粗面流纹质的凝灰岩;
层凝灰岩、英安斑岩、粗面流纹岩;
玄武质玢岩、凝灰熔岩、凝灰砂岩、玄武岩、粗玄武岩、细晶辉绿岩等,层厚从3~4m到80m不等。
整体为单斜地层,岩层倾角200~250,倾向SW。
玛依纳水电站厂区枢纽建筑物主要由以下几部分组成:
主厂房、副厂房、尾水渠、办公楼等。
水电站厂房建筑物建造于深25m的低凹处。
主厂房位于完整的基岩上,属于槽形钢筋混凝土结构,内安装有两台功率150MW机组。
主厂房长宽尺寸为:
53.9×
28.5m。
主机间上游侧布置副厂房,副厂房的上游侧布置升压变压器,变压器上游侧布置220kV架空线支架,将变压器与220kV室外开关站连接起来。
水电站生活办公是一座4层建筑,尺寸为18×
36m,其中设置有中控制室以及其他生活办公用房。
220kV户外开关站位于厂房的下游河滩地上,位于进主厂房装配场的公路外侧。
厂区枢纽系统共计土石方明挖28.96万m3,砂卵石回填3784m3,混凝土4.6万m3(均不包括施工附加量)。
3.2引水隧洞
(1)闸门竖井施工
闸门竖井顶部开挖利用上坝公路及分岔道路进行开挖。
覆盖层开挖采用1~2.0m3液压挖掘机装8~10t自卸汽车运输出碴。
石方明挖采用浅孔台阶爆破法,边坡预裂,台阶高5m,使用气腿风钻钻孔爆破,1~2.0m3液压挖掘机装碴,8~10t自卸汽车运输出碴。
竖井开挖采用先挖导井再扩挖的施工方式。
采用LM-300型反井钻机先开挖直径1.4m的导井,而后自上而下逐层扩挖,扩挖采用YT-28型气腿风钻钻孔爆破,石碴经导孔溜至井底,LZL160扒渣机装碴,8~10t自卸汽车运至碴场。
导井开挖进尺约80m/月;
竖井扩挖30h一循环,循环进尺3.0m,月平均扩挖进尺50m。
锚杆采用气腿风钻钻孔,人工安装锚杆。
喷混凝土采用TK961型混凝土湿喷射机施工。
施工临时支护结合永久支护进行。
闸门竖井混凝土浇筑采用8~10t自卸汽车运输至1776.00m高程平台(进水口闸门操作平台),溜筒入仓,插入式振捣器振捣,滑模施工。
(2)引水隧洞
①开挖与支护
引水隧洞开挖拟采用常规钻爆法、汽车运输方案,引水隧洞每隔100~150m左右设置错车道。
施工支洞石方洞挖采用YT-28型气腿风钻或两臂凿岩液压台车钻孔,气腿风钻辅助钻孔,全断面爆破开挖,LZL160扒渣机装碴,8~10t自卸汽车运输至碴场。
主洞石方洞挖采用YT-28型气腿风钻或两臂凿岩液压台车钻孔,气腿风钻辅助钻孔,周边光面爆破,LZL160扒渣机装碴,8~10t自卸汽车运输至碴场。
隧洞Ⅲ类围岩开挖8~13.5h一个循环,循环进尺2.0~3.0m,月平均进尺110m。
对于Ⅳ、Ⅴ类围岩开挖采用短进尺、弱爆破、强支护的施工原则。
隧洞Ⅳ类围岩开挖12.5h一个循环,循环进尺2.0m,月平均进尺为80m。
隧洞Ⅴ类围岩开挖15h一个循环,循环进尺1.5m,月平均进尺为50m。
锚杆采用气腿风钻或两臂凿岩台车配合气腿风钻钻孔,人工安装锚杆。
喷混凝土采用TK961混凝土湿喷射机施工。
施工临时支护:
Ⅲ类围岩段临时支护结合永久支护进行,对局部较差围岩增加随机锚杆。
Ⅳ类围岩采用系统锚杆φ=22,L=3.0m,@1.5×
1.5m,挂φ6@20×
20cm钢筋网,喷混凝土C20,12cm。
Ⅴ类围岩采用系统锚杆φ=22,L=3.0m,@1×
1m;
喷混凝土C20,12cm;
挂φ6@20×
20cm钢筋网;
钢筋隔栅拱架,间距0.8m。
②通风散烟(降温)、排水措施
采用混合通风方式,风管直径为1m。
选用2×
55kW风机。
压入式风机布置在距支洞
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