土石坝施工组织设计

前言1第一部分设计说明书21工程条件211施工条件212自然条件32施工导截流设计521施工导流522导流建筑物设计923导流工程施工924基坑排水1025截流1126下闸蓄水1127坝体拦洪高程的确定123料场的选择与开采1231料场的选择1232料场的开采1333弃料场地的布置144主体工程施工1441概述1442主体工程结构设计（粘土斜墙坝结构设计）1443主体工程施工1544岸边溢洪道的施工2145导流隧洞构造及施工235施工交通运输2451概述2452场内交通规划2453场外交通运输2554本工程地区已有交通状况256施工辅助企业2561概述2562辅助企业2563弃渣场地277施工总布置2771概述278施工总进度2881施工总进度编制2882施工期劳动力强度计算2983工程轮廓性进度计划309主要技术供应3191主要技术供应任务3192主要材料用量的估算3193施工机械设备供应3210设计概算33101概述33102编制依据34103项目划分34104施工组织概算编制35105总投资37第二部分设计计算书501施工导流5011一期围堰高程计算5012一期围堰的确定5213二期导流计算5214坝体拦洪度汛5615基坑排水5916截流的水力计算612工程强度及机械使用6321主要机械生产率633施工组织概预算6531人工预算单价表6532材料预算单价表6833施工机械台时费7034各工序单价表7235部分临时工程工程费用计算8836独立费用计算8937预备费9038建设期融资利息91前言毕业实习是学校为我们安排的在校期间最后一次全面性、总结性的重要实践环节，也是我们大学生走出校园的第一个舞台以及告别学生角色的一个桥梁。平常学到的都是书面上的知识，能不能把我们学到的知识应用到生活、工作中是我们能否适应社会的基本体现。如果不能巧妙的应用理论知识，我们学的再好那也是纸上谈兵。而毕业实习正好就给了我们一个在投身社会工作之前把理论知识与实际设计联系起来的机会，通过毕业实习，我们至少可以达到以下几个目的1巩固、充实、加深、扩大所学基础理论和专业知识2提高运用所学知识，解决实际问题的能力3敢于创新，正确地将创新精神与科学态度相结合4养成严肃认真、刻苦钻研、实事求是的工作作风本次大顶子工程粘土斜墙坝施工组织设计（分段围堰法）来源于长春工程学院水利与环境工程学院水工教研室王忠诚副教授结合工程实例，融合工程实践经验而提出的虚拟工程。设计任务涵盖了水利水电工作施工组织设计的全部内容，以施工组织设计的条理为主线，以大顶子水利枢纽施工导截流、主体工程施工和设计概算为重点进行整体布局。同时，大顶子工程粘土斜墙坝施工组织设计（分段围堰法）以“水利水电工程施工”为中心，涉及了水工专业中的水工建筑物、水电站、水利工程施工、水利水电工程定额与造价、水工钢筋混凝土、水力学、水利水电工程地质等诸多学科。使得在设计过程中不断地将各学科知识进行分析综合，对各学科的内容也有了更加深入的认识。整个设计中，得到了水工教研室王忠诚老师的悉心指导以及其他老师的热心解答，在此表示深深感谢。另外，施工组织组的同学业发扬了团队精神，互相探讨和帮助，一并表示感谢。由于设计者水平有限，设计成果中不免有疏漏和错误之处，恳求专家在评阅过程中提出批评指正。设计者第一部分设计说明书1工程条件11施工条件111自然地理位置本工程行政区域属于黑龙江省虎林市大岭乡桃花村，位于锦水河干流上，距虎林市区大约26KM。112枢纽布置本工程的任务是以防洪、供水为主，结合发电、灌溉、养殖等综合利用水利工程。锦水河是莲花江下游最大的一条支流，流域面积4191KM2。锦水河上至今未建有控制性工程，1957年至1990年的34年间，共发生洪水17次，其中较大洪水7次，洪水发生比较频繁，灾害面积较大，破坏能力强，给沿河两岸人民生命财产造成很大损失。1988年锦水河水文站洪峰流量达3345M3/S，虎林市5个乡镇被淹没的耕地达49万亩，倒塌房屋达719间，受灾人口12728人，需要安置人口达988人，洪水造成的损失达1509万元，洪水成了该流域自然灾害的主要灾害。人民群众和地方政府强烈要求在锦水河上建有控制性水利工程，以拦蓄洪水，造福人类，保证人民生命财产的安全，保证国民经济建设与发展。虎林市城区经济发展的需水预测，2012年工业总产值将达209亿元，人口达76万人，总需水量达33965104M3。该地区水量虽然充沛，但水质恶化而无法利用，虎林盆地地下水可开采量仅为4226104M3。虎林市城区发展的需水要求，只有开发锦水河水资源才能解决，锦水河水资源的开发利用是虎林市城区开放开发经济发展战略的关键之一。所以，作为基础工程的大顶子工程尽快地开发建设是十分必要的，更是当务之急。本工程由粘土斜墙坝、岸边溢洪道、发电隧洞和坝后式厂房等组成。坝体总长889M，坝顶高程12040M，坝顶宽640M，上游坝坡为12，下游坝坡为125，在高程10240处设置宽为640M的马道。溢洪道总长为96300M，净宽为97M,溢流堰型式为实用堰,堰顶高程10340M，溢流孔共8孔，每孔宽10M。电站引水隧洞采用圆形隧洞,涵洞的断面积尺寸为R169M，共有4个涵洞涵洞的进口底高程为8790M。12自然条件121地质、地形条件坝址处河谷为“U”形河谷，附近多高山，海拔高程为87200M。坝趾处左岸较缓，最大高程为162M左右，右岸较陡，最大高程为200M。河床宽度约为600M，主河河床位于右岸。库区地质条件良好。河床表面为第四系全新统冲积堆积，厚约2M，其下为砾壤土和卵砾石，厚约4M，底部及河床左岸为印支期喷出岩。河床左岸表层为碎石含粘性土，厚为15M，其下为砾质粘土和卵砾石，二者厚为14M。河床右岸表层为砂砾石和壤土，并含少量粘土，厚为1M，其下为第四系全新统坡积堆积，底部为华力西晚期花岗闪长岩。河床全风化层厚为58M，强风化层厚为410M，弱风化下限1325M。坝趾右岸有一F1断层，左岸距河床约250M处有一F3断层。122气象该流域气候属于中纬度中温带近海洋性季风气候区，气候温和温润，雨量充沛。多年平均气温为45。多年平均降水量为552MM，多年蒸发量1027MM，多年平均日照时数1993小时，无霜期112天，最大冻土深度185M，多年平均风速41M/S，最大风速23M/S。123冰情根据锦水站冰情资料，经1956年1981年26年资料统计分析，稳定封冻日期为11月22日，河心最大冰厚为110M左右，开河日期为4月12日，稳定封冻天数141天。124水文表1本工程坝下水位流量关系HM8100814082208320845085408600QM3/S1662665661066206630664066HM865087008730877088108840QM3/S5066606670668066906610066表2本工程水位库容关系HM7880859095100105110115120125VM3000140160199043907531211817271239015501表3本工程洪水标准为10年一遇的洪水来流量表（秋汛）时间流量（M3/S）时间流量（M3/S）9226110002442200121250092463620018267001231900244880018303009236501002428400124730092562690018454001225900表4本工程洪水标准为100年一遇的洪水来流量表（夏汛，T6H）T12345678QM3/S60800105400188800610300484400351800251900161500T9101112131415QM3/S1322001128009800085000735006490058200表5施工期洪水成果频率时段51020春汛463360228夏汛338523451405秋汛627501286表6本工程春汛设计洪水过程线P02月日时Q（M3/S）4276153001228100183930024359002863170012296001826800242850029630500123810018783002411040030612810012910001870100245830051657100125490018493002445600263660012346001832700243200036295001228100182710024261002施工导截流设计21施工导流211导流时段和洪水成果在河流上修建水利工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围基坑，并将河水引向预定的泄水建筑物往下游宣泄，这就是施工导流。北方地区一般都划分为四个时段，即春汛期、夏（大）汛期，秋汛期和枯水期。各时段的起止时间根据气象和水文特征确定。根据桃花地区的水文气象特征，各时段的划分如下春汛期4月1日5月31日夏汛期6月1日9月10日秋汛期9月11日10月31日枯水期11月1日次年3月31日212导流方案的比选一个水利水电枢纽工程的施工从开工到完建，往往不是采用单一种的导流方法，而是几种导流方法组合来配合使用，以取得最优的技术经济效果。这样不同导流时段、不同的导流方法的组合，通常就称为导流方案。导流方案的选择受各种因素的影响，一个合理的导流方案必须在周密研究各种影响因素的基础上，拟定几个可能的方案进行技术经济比较，从中选择最优的方案。选择导流方案时应考虑的主要因素如下（1）水文条件（2）地形条件（3）地质及水文地质条件（4）水工建筑物的型式及布置（5）施工期间河流的综合利用（6）施工进度、施工方法及施工场地布置在选择导流方案时，除了综合考虑以上各方面因素外，还应使主体工程尽可能及时发挥效益，简化导流程序、降低导流费用，使导流建筑物既简单易行又适用可靠。导流方案的选取由基本资料可知本工程坝区内河谷不对称，左岸平缓，右岸谷坡较陡，相对高差40M，汛期流量小，河漫滩宽60400M。地形平坦，而且上游有一引水隧洞。所以对本工程拟定以下几个可能的方案方案I采用全段围堰法。第一年进行左右岸坝体的基础开挖和修筑，同时开挖导流隧洞，第二年修筑上游围堰进行全段围堰截流，同时也进行溢洪道基础的施工。第三年主要是整体坝体加高和溢洪道修筑。方案II二期两段进行施工。一期围堰自河床右岸施工，为不过水围堰，通过束窄河床泄流。一期上下游横向围堰同时施工，并在围堰高度高于水面之后，同时修筑纵向土石围堰，该纵向围堰将作为主体工程的一部分。主体工程的溢流坝段在一期围堰下施工并修建隧洞。二期围堰自河床左岸开始施工并完成截流，此期间通过逐渐束窄的河床和导流隧洞泄流，截流完成之后，隧洞独自承担泄流任务。方案两期期三段进行施工。两期三段，一期束窄河床导流，二期土石围堰全年挡水，利用一期导流隧洞泄流，河床束窄度50左右。一期围堰自河床左、右岸同时施工，为不过水围堰，通过束窄河床泄流。一期上下游横向围堰同时施工，并在围堰高度高于水面之后，同时修筑纵向土石围堰，该纵向围堰将作为主体工程的一部分。主体工程的溢流坝段在一期右岸围堰下施工并修建隧洞。二期横向围堰直接与一期纵向围堰相连接即可，并完成截流，此期间通过逐渐束窄的河床和导流隧洞泄流，截流完成之后，导流隧洞孔独自承担泄流任务。主体二期挡水发电坝段开始施工。经过经济技术分析比较，考虑到坝址处河床较窄，流量较小，而且在水库坝址上游有一引水隧洞，可利用其二期导流，节省工程造价，如果选择I方案，在合龙时增加合龙的工程量，而且开挖隧洞的造价也是比较高的，这样不仅会延误工期，还会增加工程费用，在经济上是不合理的。而采用第II种方案，既可以节省造价又可以缩短工期，可以充分利用现有的工程（导流隧洞）还可以利用有利地形。若采用方案由于承包单位施工强度，施工机械有限，如若采用两期两段方案，则在截流后并不能迅速使坝体坝体达到临时度汛所需的高程，而采用两期三段则可进行大量的平行作业，同时减小截流后的工程量，使施工强度分布比较均匀，更加简单易行，可操作性强。，从而降低施工强度与难度。因此采用方案三两期三段。综上所述，无论从施工进度上还是从工程安全方面比较，选用方案更合理，更安全。但是由于设计要求选择方案II213建筑物级别工程等级1大坝、溢洪道2级建筑物2电站4级目前，我国导流建筑物级别划分的依据是1989年能源部、水利部颁发的水利水电工程施工组织设计规范（试行）。规范中第二章第二节第一表为导流建筑物级别划分表表1导流建筑物级别划分表围堰规模项目级别保护对象失事后果使用年限（年）堰高库容（米）（亿M3）有特殊要求的级永久建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线、或推迟工程总工期及第一台（批）机组发电造成重要灾害和损失35010、级永久建筑物淹没一般城镇、工矿企业或影响工程总工期及第一台（批）机组发电而造成较大经济损永久建筑物淹没基坑，但对总工期及第一台（批）机组发电影响不大，经济损失较小151501上表四项指标分属不同级别时，以其中最高级别为准。但列为级建筑物时，至少应有两项指标符合要求。214确定导流建筑物设计洪水标准水利水电工程施工组织设计规范中表2、2、2为导流建筑物洪水标准划分表表2导流建筑物洪水标准划分表导流建筑物级别导流建筑物类型洪水重现期（年）土石50202010105混凝土201010553以下情况用表中的上限值河流水文实测资料少于20年或工程处于暴雨中心区。采用新型围堰结构形式。处于关键施工时段，失事后可能导致严重后果。工程规模，投资和技术难度上用上限与下限差值不大。215确定坝体拦洪渡汛的洪水标准。当坝体填筑到不需要围堰保护时，其临时渡汛洪水标准根据坝型及坝前拦洪库容按规范表2、2、3确定。表3坝体施工期临时渡汛洪水标准坝型拦洪库容（亿M3）10100101洪水重现期（年）土石坝100100505020砼坝1005050202010根据地形地质条件和河流的水文特征，对导流方式进行方案比较。最后提出选定方案的各期导流工程的布置，防洪渡汛措施，并提出水力计算结果，如堰前的最高水位，导流泄水建筑物的最大泄量等。22导流建筑物设计导流建筑物就是挡水围堰，导流泄水建筑物就是引水隧洞。围堰是导流工程中的临时建筑物，用来围护施工中的基坑，保证水工建筑物能在干地上施工。通过经济和技术比较，围堰必须具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度，造价便宜、构造简单、修筑、维护和拆除方便，布置应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷，北方工程施工必要时还应设置抵抗冰凌、船伐冲击和破坏的设施。围堰尺寸的确定，本工程的导流建筑物一期由原河床过水，修筑上下游围堰，二期由隧洞导流，溢洪道泄水，用不过水土石围堰挡水。为了充分利用开挖料，围堰土石部分利用河床开挖的砂砾料，一期横向围堰考虑围堰交通及施工方法堰顶宽为80M,上下游迎水面125，背水面120。二期横向围堰考虑交通及施工方法围堰顶宽设为80M，上下游迎水面125，背水面120。纵向围堰一般沿上下游方向垂直坝轴线布置，考虑交通及施工方法围堰顶宽设为80M，上下游迎水面125，背水面120。围堰的防渗采用粘土斜墙，具体围堰形式及尺寸见施工导流平面布置图，围堰土石方量的计算见计算书。23导流工程施工一期围堰自下游向上游进行填筑。由于围堰填筑时河流流速较大，为了防止填筑料被河水冲走，围堰填筑时，在堰头附近迎水侧先抛投块石，再抛填砂砾石。一期围堰全线连通后，再采用壤土抛填领先，块石护坡跟后的填筑方式。填筑机械为3M3装载机配20T自卸汽车，D85A推土机铺料，12T振动碾碾压。围堰拆除从上游向下游进行，采用3M3反铲装20T自卸汽车运碴至弃碴场。二期上游围堰填筑顺序为首先由3M3装载机装20T自卸汽车运截流料进行截流戗堤填筑，砂砾石填筑料跟后，D85A推土机推运。截流后须将围堰填筑至设计挡水高程，填筑采用3M3挖掘机装20T自卸汽车，D85A推土机推运。填筑料分层摊铺，砂砾石堰体由12T振动碾碾压。二期下游围堰在上游截流后进行。填筑以机械为主，人工为辅。二期下游围堰全部拆除。围堰拆除采用3M3反铲装20T自卸汽车运碴至弃碴场。24基坑排水基坑排水的任务主要有以下几方面（1）在上下游围堰合龙闭气或过水围堰过水之后，必须在一定的时间内将残留在基坑内的积水一次排出，即初期排水。（2）在基坑施工过程中，从围堰及地基渗透入基坑的渗流、降雨和施工废水等，也必须不断排出。（3）有时，为了保持施工场地的干燥，有的工程还必须为降低地下水位而进行长期的抽水工作。由于后两种排水是经常不断进行的，因而称这两类排水为经常性排水。基坑排水的主要内容是根据各阶段的排水任务计算排水量，确定各阶段排水设备容量，选择排水设备的型号和数量，并提出排水机械设备分期需要的型号和数量的明细表。241初期基坑排水初期基坑排水量一般可根据地质情况、工程等级、工期长短及施工条件等因素，参考实际工程的经验公式TVQ32其中Q初期排水量V基坑的积水体积T初期排水时间初期排水时间主要受基坑水位下降速度的限制，一般下降速度限制在0515M/D以内，初期排水时间对于大型基坑可采用57D，中型基坑不超过35D。根据初期排水量即可确定所需的排水设备容量，实际工作中，有时也常用试抽法确定排水设备容量，排水设备一般用离心式水泵。在试抽时，如果水位下降很快，则所选择排水设备容量过大，需要关闭一部分排水设备，以控制水位下降速度；若水位不变，则可能是排水设备容量过小或有较大的渗漏通道存在，这时应增加排水设备容量或找出渗漏通道予以堵塞，然后再进行抽水。242经常性排水基坑开挖过程中的排水系统布置，应以不妨碍开挖和运输工作为原则，一般常将排水干沟布置在基坑中部，以利两侧出土，随着基坑开挖工作的进展，逐渐加深排水干沟和支沟，通常保持干沟深度为1015M，支沟深度为0305M，集水井布置在建筑物轮廓线的外侧集水井底应低于干沟的沟底。修建建筑物时的排水系统，通常都布置在基坑的四周，排水沟应布置在建筑物轮廓线的外侧，距基坑边坡坡脚不小于0305M，水经排水沟流入集水井，在井边设置水泵站，将水从集水井中抽出，集水井布置在建筑物轮廓线以外较低的地方，它与建筑物外缘的距离必须大于井的深度。具体成果见计算说明书。25截流251截流时段和截流设计流量我国SDJ38989水利水电工程施工组织设计规范规定截流标准可采用截流时段重现期为510年的月或旬平均流量，所以该工程截流流量取为188M3/S。截流日期应选在枯水前期或河道水位有显著下降时，根据水文条件，本工程截流日期定在9月12日。252龙口设计本工程的龙口设在原河床最深处，来抵御高速水流的冲击。为了避免夏季洪水的影响，同时又不延误工期，二期截流从第二年的大汛过后开始。龙口截流时，先将准备好的截流材料备于一定的场所，截流时先将设计粒径的材料沿着堰顶轴线成3040度的角度抛推至堰的前脚，然后填入砂砾石，卸料顺序从上游到下游，以免引起大的塌方。具体截流的水力计算见计算书。253截流材料及材料粒径根据Q、Z、V确定龙口宽度为2031米，根据最大流速确定截流时采用3T重大块石。26下闸蓄水水库在下闸蓄水前，坝体已修筑到拦洪高程以上，能够发挥挡水作用，基础灌浆，库区清理、水库坍岸和渗漏处理均已完成，建筑物质量和闸门设施等也都检查合格，整个工程进入完建期，根据发电、灌溉及航运等国民经济各部门所提出的综合要求，有计划地进行导流临时泄水建筑物和水库的蓄水工作。水库的蓄水与导流用临时泄水建筑物的封堵有密切关系，只有将导流用临时泄水建筑物封堵后，才有可能进行水库蓄水。水库蓄水可按保证率7585的月平均流量过程线来制订。由于缺乏资料，就按月平均流量为12204M3/S进行计算。27坝体拦洪高程的确定水利水电枢纽施工过程中，中后期的施工导流往往需要由坝体挡水或拦洪。坝体能否可靠拦洪与安全渡汛，将涉及工程的进度与成败。为了保证坝身能够安全渡汛，常常需要在汛期到来之前，将坝体填筑到拦蓄相应洪水流量的高程，也就是拦洪高程。大顶子水利枢纽坝体拦洪的导流标准为100年一遇。一般导流用的泄水建筑物泄流能力远不如原河道，当洪水来临时，进入水库的水使水库的水位升高，同时泄水建筑物的泄流能力也随着上游水位的升高而增大。等到来流量与泄流量相等时。蓄水容积达到最大值，相应的水位达到最高值，即拦洪水位。当水流继续进入水库时，下泄流量大于入库流量，库水位下降，直到恢复平衡状态。通过调洪演算，在水库最大泄量所对应上游水位上加上安全超高和波浪爬高即是坝体的拦洪高程，大顶子水利枢纽坝体的拦洪高程为112472M。3料场的选择与开采31料场的选择土石坝用料量很大，在选坝阶段需对土石料场全面调查，施工前配合施工组织设计，要对料场作深入勘测，并从空间时间、质与量诸方面进行全面规划，以利于加快工程施工进度。料场的规律还应考虑主要料场和备用料场，主要料场要求质好，量大，运距近，且有利于常年开采，备用料场通常在淹没区外，当在主要料场被淹没或因库区水位抬高，土料过湿或其它原因中断使用时，则用备用料场保证坝体填筑不致中断，充分利用永久和临时建筑物开挖的石渣作为填筑材料，它成为土石坝设计和施工的重要原则，也是料场规划不容易忽视的重要问题。在进行料场的规划室，应根据坝型、料场地形、导流方式及施工分期等具体施工条件，将料场高程，位置及相应的坝体填筑部位进行综合分析，力求作到料场的优化选用。在料场使用部位上,为了减少不必要的土石料运费,应尽可能做到“高料场高用,低料场低用”。在料场使用程序上，为了节省土石料运费致使近料场有剩余，应尽可能做到“近料场先用，远料场后用”；为了不致因施工导流而引起上游水位壅高淹没料场，应尽可能做到“上游料场先用，下游料场后用”对于土料场，为了保证土料填筑的最优含水量要求，应注意“高含水量的料场旱季使用，低含水量的料场雨季使用”。根据坝型、料场地形、导流条件、导流方式及施工分期。本工程所用的天然建筑材料有围堰用堰壳料、混凝土粗细骨料、块石料、碎石等。32料场的开采321粘土料场由于选择的主料场A2占耕地52万M2，其余部分为次料场，有利于机械化开采，且表面无用覆盖层薄，故可采用59KW推土机清除覆盖层，将其推运堆积，然后用斗容量为3M3的挖掘机挖粘土并装车，用20T自卸汽车运输上坝。土料开采注意事项挖掘机侧向开挖，挖掘机位于挖掘带一侧，运输车在挖掘机一侧的同一平面上，与挖掘机的运行线路平行行使，挖掘机采用70度回转角作侧向卸土，回转角较小，生产效率高，正铲挖掘机侧面平层掌子工作面尺寸（铲斗容量3）最大卸载半径127M，停机面最大挖掘半径823M，掌子面高度取20M挖M掘机与运输车俩的轴线距离117M。322坝壳料场选定的主料场B料场，表面覆盖层可用59KW推土机清除，清除后可用2M3的正向铲挖掘2机挖出来，用15T自卸汽车运输上坝。323石料场石料场的开采首先进行爆破，钻孔采用手持式风钻钻孔爆破，爆破采用台阶式毫秒微差爆破，用2M3的装载机装车，用15T自卸汽车运输上坝。梯段高度梯段高度受岩石性质，埋藏条件，钻爆方法，钻孔设备性能，采装设备类型规格，采料场内运输方式达到高峰开采能力的准备时间等决定，本工程采用浅孔爆破，挖掘机斗容3。所以本工程石方开挖梯段高度为M20M。324混凝土料场3241采运机械设备选择1采装设备的性能应与采场的采挖条件相适应，2运输能力应与采装能力互相适应。3运输工具的容量和载重量应超过斗容2倍以上。本工程采运设备由斗容3挖掘机，20T自卸汽车，88KW推土机。M3242天然砂砾料的开采开采水上砂砾料应在清除料场覆盖层后进行，其开采方法与土料基本相同，最常用的方法为挖掘机立面开采方法，如砂砾料中含有少量超径料，可用挖斗剔除，并用推土机堆至不妨碍装车及运输的地段堆放，当超径料较多时，可架设格筛剔除，对于粒径不大的砂砾石，可根据具体施工条件考虑采用推土机采运集料。挖掘机装载的方法。3243对天然的砂砾料进行筛分本工程的混凝土骨料要满足级配要求，就必须按设计要求对砂砾料进行筛分，本工程的反滤料也是经过天然砂砾料的筛分而得。其主要内容是用三层筛经人工上料，过筛，堆存等工序，进行天然骨料加工，达到设计所需级配要求，按设计级配要求对材料进行分区堆存。33弃料场地的布置根据弃料数量，堆放时间，设置集中的或分散的堆弃料场地，其位置应与总体布置统一，切忌乱弃，尤其是沿河乱泄，以免影响河道正常行洪和电站尾水位，弃料最好能结合一些场地平整，尽量做到物尽其用。4主体工程施工41概述主体工程是施工组织设计重要的部分，主体工程是指坝体的主要建筑物，包括挡水建筑物、泄水建筑物、引（排）水建筑物及电站厂房及开关站等。研究主体工程施工对保证工程质量、施工安全、论证施工进度的合理性和可行性起着重要作用。同时为编制工程概预算提供必要的资料，所以主体工程的施工程序、施工方法和施工布置直接影响工程造价。大顶子水利枢纽工程主体工程包括以下几项工程1粘土斜墙坝、2岸边溢洪道、3引水发电隧洞、4尾水渠、5发电厂房工程及开关站。42主体工程结构设计（粘土斜墙坝结构设计）粘土斜墙坝剖面轮廓尺寸包括坝顶高程，坝顶宽度，上下游坝坡，防水防渗及排水。421坝顶宽度的确定本工程根据要求拟定坝顶宽度为64M。422坝坡与戗道的确定本工程上游坡率为12下游坡率为125，下游在10240M处设置640M的马道。上游在1024M处设置640M马道。423坝顶高程坝顶高程为12040M。424坝体排水本工程采用堆石棱体排水，棱体构造棱体顶宽为2M，棱体顶高程为88M，本工程对棱体排水的基本要求为，保证浸润线位于下游坝坡面的冻层以下，棱体内坡根据施工条件拟定为115,外坡取为125。棱体与坝体以及土质地基之间均设反滤层，在棱体上游坡脚处的角度为100度。425防渗体的设计坝的防渗体为粘土斜墙，其最小厚度（底部）由粘土的允许渗透坡降而定，本设计粘土允许坡降为4，承受最大水头为428M，墙厚须大于107M，参考教材及规范，斜墙顶部考虑到机械化施工的要求，斜墙顶宽取2M，上游坡率为13，下游坡率为1275，防渗体顶离坝顶为44M，底宽13M。426反滤层设计考虑施工的方便，本工程采用只采用一层反滤，其厚度为粘土周边为05M，排水棱体为08M厚，采用统一粒径。427护坡设计上游护坡用干砌石，护坡厚度为05M，其下铺20CM垫层。下游坝坡也采用干砌石护坡，厚为05M，其下铺20CM垫层。43主体工程施工431粘土斜墙坝施工本工程用两期两段填筑方发，具体施工方案如下一期右岸填筑，在规定的时间内达到坝体的拦洪设计高程。二期填筑河床，按施工要求达到拦洪度汛高程，并将坝体从拦洪度汛高程整体上升，最后达到坝体设计高程。本工程施工过程包括，填筑料的挖装运泄散铺碾压，质检等工序，在特殊施工条件下，还有填筑料的翻晒，坝面洒水等，选择施工机械类型和组成综合机械化施工方案。料场挖装采用3挖掘机，物料运输采用20T自卸汽车，平土集土采用88KW推土机。3M碾压设备粘土斜墙135T凸块振动碾，其他部位采用1314T振动碾。432筑坝材料4321筑坝材料的开采，加工和料场布置筑坝材料的基本原则就地就近取材，优先选用距坝较近，采用条件较好，覆盖层剥离量小，施工干扰小的料场，尽量做到高料高用，底料低用。料源充足并有储备4322开采方式本工程土料采用立面开采，加工掺合料方便，在料场进行质量控制，检查土料性质和含水量是否合乎设计规定，不合格土料不得上坝。本工程砂砾料采用水上开采方式当砂砾石中含有少量超径料时，可用挖斗剔除，如砂砾料含有土料夹层，则清除，挖除方法视夹层厚度而定。4323运输方式本工程结合主体工程量及地形条件，选汽车运输。4324筑坝材料的加工调整土料的含水量可采用掺料法，掺合料应选用含水量低，吸水量高的土料，涂料加入后将改变其物理性质，合适的掺配比例应通过试验确定。反滤料的加工本工程采用人工筛分砂砾料的方法来加工反滤料433坝体施工方法4331坝基和岸坡处理1清理地表物及软弱覆盖层开挖清理的一般要求1清理坝基，岸坡及铺盖地基时应将树木，草皮，树根，乱石，全部清除。2坝基及岸坡表层的粉土，淤泥，细砂应按设计要求清除，风化岩石，坡积物按设计要求处理。3防渗体和岩石岸坡必须开挖成大致平顺的斜面，不得有台阶，清理的坡度应符合设计要求。开挖方法基础应选用挖掘机开挖（集料），自卸汽车弃料。地基表面抗风化保护措施预留保护层待坝体填筑料将压盖是进行开挖。2基坑排水方法采用导沟表面排水，在基坑上下游两侧开挖导沟，水由导沟引至集水井，直接抽水，地下水位降低后再开挖。3基础帷幕灌浆为了减少建筑物地基的渗水量，降低渗透压力，保证地基渗透稳定，施工现场布置，直接在开挖的地基上进行，钻机的固定采用轨道式，灌浆浆液采用集中供浆系统。4断层处理断层开挖深度的确定本工程取为15M。施工方法采用全深度分层开挖，采用工具和机械有，镐凿。手提式机械有风钻，电镐。4332粘土斜墙的施工设计原则1流水作业方向和工作段的划分要与坝面平面尺寸相适应。2工作面的平面尺寸一般应满足施工机械正常作业要求，长度主要考虑碾压机械作业面要求，一般为40100M。3完成一层土料作业时间，应控制在一个班以内，夏季施工，为防止水份的散失，应尽量缩短作业循环时间。4土料填筑工序按基本作业内容进行划分，其数值与填筑面大小，铺料方式，施工强度，施工季节有关。5粘土与反滤料施工配合密切，拟定施工工序时，一般应将土料与反滤料统一考虑。6为保证各工序同时工作，坝段划分的工段数目至少应等于工序数目。防渗斜墙填筑（1）斜墙土料填筑前，应将基础混凝土盖板表面清洗干净，并涂刷一层厚35MM的浓粘土浆，以利斜墙与混凝土盖板之间的结合。（2）斜墙防渗土料包括接触层粘土和斜墙粘土，基础混凝土盖板上先按设计分层碾压，铺设10M厚的接触层粘土，再铺设斜墙粘土，岸边部位为一条接触性的粘土，其应先于同层其他部位土料填筑。（3）斜墙防渗土料的填筑含水量应控制在最优含水量附件，上下偏差不应超过23，接触带粘土填筑含水量应按大于最优含水量标准控制。土料压实标准按填筑干密度PD179KNN/CM控制，接触带粘土填筑干密度另定。3（4）斜墙土料的填筑采用16T18T凸块振动碾平行坝轴线方向进行碾压，施工时不得任意更改确定的碾压机具和碾压参数，凸块碾碾压采用进退错距法，碾迹搭接宽度不小于0205M，具体施工参数由现场碾压实验确定，斜墙本身铺土面应尽量平起，以免造成过多的接触缝（5）在接合的坡面上，应配合填筑的上升速度，将表面松土铲除至已压实合格的土层为止，坡面必须经创毛处理，并使含水量控制在规定的范围内，然后才能继续铺填新土进行压实。（6）压实土体不应该出现漏压，虚土层，干松土，弹簧土，剪力破坏和光面等不良现象。（7）雨季填筑时，可使斜斜填筑面略向上游倾斜，以利排除雨水，下雨前应采取措施，防止雨水下渗，若雨水使填筑面土料含水量大于设计要求时，雨后将填筑面含水量调整至合格范围后才能复工。、（8）在负温条件下进行填筑应按DL/T51292001有关规定进行执行，在斜墙表面铺设保护层。本工程结合实际情况和以上原则拟定工序数目为铺料、压实、和质检三个工序。4333反滤层施工1反滤料填筑结合本工程实际，选用反滤层铺料方法为15吨自卸汽车运输，人工平料，其特点铺料宽度小于2M，人工作业，工效低。2反滤料压实反滤料压实密度及土砂接缝土料干容重应符合设计要求，施工中应防止土砂混杂。3反滤料压实机具震动碾，施工方法1土砂平起法，压实施工要点，斜墙填筑加宽30CM，土砂混。2土砂料每层齐平，使用震动碾压实。4334坝壳料施工本工程采用碾压法填筑坝壳料。1坝壳料铺筑铺筑包括卸料和平料两工序，料物上坝运输采用自卸汽车。铺料要求层厚均匀，表面平整，防止粗颗粒分离，铺层厚度大，石料不均匀，粗细分离严重，在铺筑土料时，应边卸料，边平整，尽量使粗细料掺合均匀。2坝壳料压实本工程采用振动碾压实其优点，压实功能大，坝体沉陷量小，碾压遍数少，（本工程碾压六遍），生产效率高。本工程坝壳料的压实厚度为06M。洒水洒水或冲水作用，把细颗粒从大块石的接触处冲到空隙中，软化石块接触点，在施工期间造成石块尖端破坏，减少坝体后期沉陷，砂砾料在洒水充分饱和的条件下，才能达到有效的压实。洒水量确定本工程坝壳为砂砾石其洒水量为砂砾料的30。洒水方法在自卸汽车车厢中对石料进行加水湿润，和碾压前洒水车洒水。洒水与碾压顺序本工程应在碾压前洒水一次，然后边加水边碾压。3坝面超径石处理振动碾压实最大粒径可取等于或小于碾压厚度，本工程取05米，当大于05米的超径料出现时尽可能在料场内处理，当个别超径石已运至坝面，应在铺料过程中处理,处理方法用推土机推运到坡面作为护坡石料。4335坝壳于岸坡结合处施工坝壳靠近岸坡部位施工，用汽车卸料及推土机平料时，大粒径砂砾石易集中，碾压机械压实时，碾磙多不能靠近岸坡，坝壳与岸坡结合处填筑施工措施为限制铺料层厚，在靠近岸坡4M内减薄层厚，本工程减为03M，限制粒径，在结合部位3M宽内填筑粒径小于20CM的砂砾料。4336坝壳填料接缝处理坝壳分期分段填筑时，在坝壳内部形成了横向或纵向接缝，由于接缝处坡面临空，压实机械作业距坡面边缘有10米安全距离，施工方法留台法，施工重点先期铺料时每层预留1米平台，新填料松坡接触，碾磙骑缝碾压。4337施工进度计划土石坝施工期间坝体拦洪和度汛安全十分突出，设计中要把握住这两个关键问题，认真研究土石坝工程的施工程序，坝体拦洪高程与拦洪日期，坝体施工分期与施工方法，进而确定施工控制性进度。434水电站厂房施工水电站厂房通常以发电机层为界，分为上部结构和下部结构，大多数是大体积钢筋混凝土结构，有尾水管，锥关，蜗壳等大的孔洞结构。上部结构，中小型厂房有钢筋混凝土板，柱梁层架等轻型结构组成。本工程厂房施工与坝体施工关系。本工程厂房为坝后式厂房，与坝体施工关系为，大坝先于厂房施工，并承担施工度汛任务，并可充分利用大坝施工各项设施，其布置应统筹安排。4341水电站厂房一期混凝土施工布置本工程结合实际情况采用以机械为主，人工为辅的施工，当起重机数量不足时，可以在工程量大，施工困难部位，使用机械，其他部位辅以人工施工。4342二期混凝土施工每台机组的二期混凝土尽量安排在厂房封顶之前进行，利用外部设备运混凝土入仓或用混凝土泵，人力推车输送混凝土入仓等结合使用。1平仓与振捣入仓的混凝土料，按规定要求均匀铺平，方法采用插入式振捣器，使混凝土液化后自行摊平，振捣是保证混凝土密实关键，由于振捣器能够产生高频低针振幅的振动，使塑性混凝土液化，骨料相互滑移，砂浆充填骨料间空隙，排除其中的空气，使混凝土达到密实。2混凝土的制备混凝土制备是保证混凝土工程质量的关键作业，而拌合设备又是保证混凝土拌制质量的主要手段。拌合机选用本工程选用08拌合机。在混凝土制备中严格按照设计配合比入料，按3M设计时间进行搅拌。3混凝土运输在运输过程中要求混凝土不初凝、不分离、不漏浆、无严重泌水、无过大的温度变化，能保证混凝土入仓温度要求。本工程运输采用卧罐车运输，运送入仓。435设备及安装工程施工水利水电工程中，金属结构与机电安装工程主要包括（闸门制作安装，启闭机安装，水轮发电机组及其附属设备安装，控制保护设备安装，发电电压设备安装，变电设备安装等）本设计主要涉及水电枢纽建筑物的金属结构与机电安装。4351闸门安装平板闸门的安装严格按照闸门安装施工程序进行施工。4352启闭机安装本工程严格按照水轮发电机组安装程序、厂房桥式起重机安装程序、混流式水轮机安装程序进行金属和机电设备的安装。436各期围堰的拆除围堰的拆除施工要求和特点，土石围堰的拆除和一般工程相比，有着更加严格的要求，更多的限制条件，有它独特的施工特性，必须给予充分的重视，否则将影响总工期，影响工程的安全。二期围堰的拆除安排在阶段工程将要完成的最后一个枯水期中施工，其施工特点为时间短，工期紧，工程量大，很难做到均衡施工。44岸边溢洪道的施工溢洪道是属于泄水建筑物的一种，通常由引水段、控制段、泄水槽、消能设施和尾水渠五个部分组成。本文通过对溢洪道施工时可能出现的不利因素进行一系列的研究，摸索出影响溢洪道施工这些不利因素的有关施工技术的措施，以便加固溢洪道的施工工程，减少泄水建筑物风险的因素。441溢洪道防渗措施溢洪道地基情况复杂多变，水流过流段长，可通过很多途径渗入建筑物的地基，故应采用适当的防渗措施，其措施可参考如下。（1）洪道防渗和排水系统同时设置，以达到减少渗漏、降低水体局部压力的目的，保证地基渗流稳定和堰底抗滑稳定。（2）当地基为弱透水层时，可不设帷幕，只在堰基上游部位采用灌浆应进行固结，设置排水设施降低渗透压力即可。（3）当地基下有明显隔水层时，则应设置帷幕，帷幕到该隔水层的伸入宜在25米左右，帷幕与溢洪道的衔接要求根据溢洪道与坝肩的具体而定。（4）当地基的相对隔水层埋藏较深，则要增加帷幕的深度和厚度。442空蚀现象液体在流动过程中，水流条件由于局部压力下降，出现负压现象，水体遭到破坏，液体气化，逸出后出现空泡，这一过程成为空化现象。空泡随着液体流入压力较大的区域，在正压力之下溃灭，产生的巨大压力反复冲击固体边界，引起壁面边界的材料老化和剥落，这种现象即是空蚀。溢洪道的溢流面不甚平整的话，当高速水流通过，也会产生部分液体压力不均的现象，出现水泡，水泡在溃灭后将对腐蚀溢流面的材料。空蚀现象对于任何一项水利工程来说危害性是极大的，它能使所有材料损毁，其破坏力很大，严重的空蚀不仅会影响泄水建筑物的正常运行，而且需要花较长的时间和较多的经费去维修。443防止方法为了防止溢洪道空蚀现象的出现，我们必须将设计、施工和养护三方面一起抓，其具体措施如下。（1）符合液体流动的设计。设计时候必须将液体的流动状态与压力状况全面考虑，防止出现压力不均出现空泡。（2）选择抗腐蚀的材料，加固溢流面，保持溢流面的平正和洁净，即保持水流的流动呈流线型，当高速水流通过，部分液体的压力也不会发生变化，空蚀现象就难以出现。（3）设计气体通风孔。空蚀现象由液体气化后气体的变化造成，因此，我们在溢洪道施工时要设计通风孔；空蚀的气体逸散局部低压区，在通风口的设置时也要恰到位置。（4）按时检查溢洪道溢流面的情况，发现破损时，采用抗腐蚀材料及时修补。444技术措施溢洪道一旦裂缝出现进行修补的话，不但增加成本，对泄洪建筑耐久性也将产生影响，因此防止裂缝出现，必须防范于未然，其主要技术措施如下。（1）严格选择和使用材料，保证泄洪建筑在规定强度、耐久性的要求下满足施工的要求，减少水泥用量和降低混凝土的绝热温升。（2）混凝土中掺人可以提高混凝土密度的外加剂，提高混凝土抗碳化性，减少碳化收缩。（3）减少水分蒸发，减少干燥收缩，可以在混凝土表面形成微膜，增加其和易性。（4）在保证强度的前提下，可以减少混凝土中水泥用量；改善水泥浆的稠度，减少泌水、沉缩变形；另外掺入减水剂后混凝土缓凝时间越长，越能有效地防止水泥水化放热，避免塑性收缩情况的出现。445常见问题溢洪道的设计与布置直接不仅关系到整个泄洪建筑工程的造价，而且事关该工程的稳定与安全，欲解决这些问题，我们还须对这些问题进行剖析。（1）由于溢洪道设计尺寸的偏小，对洪水标准的采用偏低，洪水数据也泄洪能力不足，保证不了泄洪的安全。（2）溢洪道离坝身较近的进出口没有设置有效地护砌，容易引起冲蚀情况，经不起横流的冲刷，对于泄洪建筑来说都是极不安全的。（3）溢洪道平面弯道半径的设计不规范，没有充分考虑到弯道的流态与流势的变化，影响到泄流的能力，对泄洪道的衬砌造成冲击。（4）部分溢洪道的布置没有有效做好反滤衬砌，布置在在非岩性山坡上，在纵横剖面及平面布置设计不当，结构很不稳定，影响了泄洪能力，渗水后也容易易产生滑坡，直至整个建筑物破坏。（5）溢洪道消能工设计方法不完善，忽略了平流段时进口水位，消力墙长度和深度均不能满足需要，选择与考虑的条件不充分，消能不够充分，导致下游河段发生严重冲刷。（6）侧槽式溢洪道设计中侧槽深度不够，流量系数减小，使侧堰局部呈现淹没出流，达不到设计要求的泄量，对泄洪建筑来说很不安全。（7）溢洪道设计时缺乏对泄洪的特点和基础特性的全面考虑，在溢洪道下泄的高速水流冲击下产生剧烈的震动。（8）溢洪道没有反滤排水设备，容易发生塌滑，致使溢洪道衬砌发生一些裂缝，影响到整个泄洪建筑的工程。446解决问题的技术措施溢洪道设计与施工要求全面掌握有关数据与资料，选用严谨的技术，施工时必须达到设计的标准，保证整个工程的安全与造价，有关的技术措施，笔者认为可以总结如下。（1）选择有利地理环境。溢洪道工程的规划布局必须选择有利的地理环境，可考虑基础坚硬、路线比较短、出口远离坝底的地方，尽量避免弯道之处，总之，理想的地理环境既能减少不必要的工程投入，又能保证整个溢洪道工程的安全。（2）弯道设置。弯道的设置主要相对近口段的形状而言，为了避免对坝脚的冲击，弯道的曲度要求平缓，其下游衔接段尽量远离坝脚。溢洪道施工的不利因素不仅事关工程的质量与成败，对于泄洪建筑的安全也有很大的关系，我们务必对其加以重视，建筑时要求全面预测可能出现的问题，并摸索出一套行之有效的解决方法和技术措施。45导流隧洞构造及施工导流隧洞常用的断面有1圆形水利条件和静力工作条件都较好，能适应填土较高，内水压力较大的情况。2矩形对地基不均匀沉陷的适应性好，但力学性能较差，调整高宽比能适当改善应力状况。3拱门形断面过水能力大，结构较简单，能适应通航，芳名流水等多种要求。4结构不对称的拱门形常用于旁山开挖的隧洞。5蛋形具有适应填土压力较大，地基条件较差等优点，但断面结构较复杂。根据地质条件大顶子工程采用的隧洞断面为圆形隧洞，采用现场现浇混凝土管，其每段长度为10M，其断面尺寸为R4M，进口形式应具有良好的进水条件，进口曲线采用四分之一椭圆，并设良好的渐变段，导流管隧洞与发电隧洞相结合，为防止渗漏，在管与管的接头处设置截流环，取接触长度的01倍，为防止坝体的不均匀沉陷对隧洞的影响，在隧洞的四周进行保护措施。隧洞的施工方法制模，架立钢筋，混凝土浇筑。各导流工程的工期要求为各期导流建筑物的施工应严格按照其整个工程的控制性进度计划，进行，认真组织好导流建筑物施工，确保在规定的时间完成各导流建筑物的施工，具有积极意义。5施工交通运输51概述施工交通运输是水利工程建设的重要组成部分。对外交通运输应选择技术可靠，经济合理，运输方便，干扰小，施工期短，便于场内交通衔接方案，场内交通应根据施工总进度确定的运输量和运输强度，结合施工总布置进行统筹规划。对外交通及场内交通干线的最大纵坡，最小平（竖）曲线半径和视距等技术指标根据工程施工特性，参照相应的部颁标准执行。52场内交通规划场内运输的特点1运输物料品种多，运输量大，运距短。2物料流向明确，车辆单向运输。3运输部均匀性大。4对运输的保证性要求高。5场内交通的临时性。6个别情况允许降低标准。7运输方式多样性。本工程采用公路作为场内重要的水平运输方式。选择公路运输的原因，公路运输线路布置无须宽阔平坦地形，可在地面横坡大于30度的情况下布置线路，爬坡能力高，容易进入施工现场，便于联系高差大，地形复杂的施工场地，公路运输可以达到较高的运输量，53场外交通运输选择对外的交通运输方案应调查工程所在地区现有的交通运输情况，今后发展计划，根据工程施工特性，分析货运量及运输强度，结合河流上下游梯级开发和当地建筑材料的来源全面考虑。54本工程地区已