某水电站施工组织设计概要

某电站（鄂坪二级）10 施 工 组 织 设 计10.1 施工条件10.1.1 工程地理位置及对外交通某水电站工程位于竹溪县汇湾河汇湾乡境内，电站厂房与乡政府隔河相望。工程唯一对外交通方式是公路。县城处于湖北省西部边陲，305省道旁，从县城西行至陕西平利、安康，北行至陕西白河、湖北十堰，东行至湖北房县、老河口等地，南行至重庆市境内。襄渝铁路从竹溪附近的十堰、白河及安康（陕西）通过。竹溪至房县180km，房县至十堰和老河口分别为102和151km，十堰至武汉500km，竹溪至陕西白河130km，安康120km。坝址距竹溪县城55km，该路段基本满足施工期运输条件要求。工程对外交通除利用316、209国道和305省道外，还可以利用襄渝铁路将物资设备运抵陕西安康，再从安康利用305省道经平利到达湖北竹溪，沿兴界公路从竹溪可将物资设备运至双竹园，再从双竹园沿11km的村级公路可到达电站厂房。10.1.2 工程布置特点、施工场地条件某为引水式电站，其引水隧洞进口位于汇湾大坝左端山体，引水隧洞线路总长8.426km（含明渠），在某汇湾河边建电站厂房。汇湾电站拦河大坝至某电站厂房之间河弯多，河滩地面积大，岸坡分布有大面积坡地，8#隧洞附近，分布有一鱼塘，经初期土石渣回填后可用做施工场地布置。2#隧洞进口附近坡地地面高程440450m，5#隧洞附近坡地地面高程410450m，均可作为施工场地布置。岸边及河床有厚薄不均的覆盖层，河床砂卵石覆盖层厚最深达8.6m。10.1.3 气象、水文条件工程属亚热带季风性气候区。坝址区气候温和，降雨充沛，年平均气温14.3，最高气温达到40，最低气温达到-12.9，11月次年3月有霜冻现象。流域雨量丰沛，多年平均降雨量1080.2mm，暴雨多发生在79月。汇湾河属山溪性河流，坡陡流急，洪水猛涨陡落，洪枯流量相差悬殊。一般每年410月为汛期，11次年3月为枯水期。坝址多年平均流量36.5 m3/s。与施工组织设计有关的坝址水文成果资料分列于表10.1.110.1.3。渠首明渠处水位流量关系表10.1.1 (单位:m3/s)Z(m)430.5431432433434435436437438Q(m3/s)02028877314392272326544125712厂址水位流量关系 (考虑白果坪电站回水影响)表10.1.2 Z(m)373374.17375.1375.81376.39376.98Q(m3/s)0440945151020962720Z(m)377.58378.13378.82379.48380.07380.7Q(m3/s)338040604842560062637050渠首明渠和厂址洪峰流量表10.1.3 （单位:m3/s）标准 位 置明渠处厂址P=10113月374395114月73877946月15651652410月24341884P=20113月246260114月51154046月11181180410月1884198910.1.4 建筑材料工程所需建筑材料主要为水泥、钢筋、钢材、木材、油料、砂石料及炸药等，各建筑材料来源见表10.1.4。主要建筑材料来源表表10.1.4 材料名称产 地运 距(km)备 注钢筋、钢材武 汉50竹溪市场采购木 材竹 溪50水泥42.5MPa荆门水泥273十堰销售点32.5MPa荆门水泥273十堰销售点油 料竹 溪50竹溪石油公司供应炸药及各类雷管郧 县300郧县炸药厂块石3人工开采加工粗 砂2利用砂卵石加工碎 石2利用砂卵石筛分砂卵石2下游河床10.1.5 施工期供电、供水该工程施工用电最高负荷约为3000kW，自鄂坪电站经某电站的10kV线路目前已架设到某工地，某至鄂坪直线距离12km，施工期用电可从该线路引出，在工地增设相应的变压设备，即可满足施工期用电要求。汇湾河水源丰富，河水污染小，可满足施工期供水要求。10.2 天然建筑材料及其开采10.2.1 河床砂卵石料在汇湾电站和某电站厂房之间，汇湾河段弯道甚多，形成许多砂砾石边滩，砂砾石厚度58m，卵石岩性主要以灰岩、粗面斑岩、板岩为主，含有粗砂。砂砾石料石质坚硬，磨圆度较好，针片状颗粒含量较低，软弱岩石的砂砾石含量较少。河床砂卵石料质量和储量基本满足本工程用于混凝土骨料的要求。10.2.2 土料场厂房附近山坡堆积有粘性土料场，其质量和数量均满足厂房工程的施工需要。10.3 施工导流10.3.1 导流、渡汛标准本工程厂房及引水系统建筑物为4级，根据水利水电施工组织设计规范（试行）（SDJ338-89）和水电水利工程施工导流设计导则（DL/T5114-2000）的规定，其临时建筑物为5级，5级导流建筑物设计洪水标准为洪水重现期为105年（土石类），本工程采用下限为5年设计。本工程受洪水影响的项目主要有渠首明渠、1#隧洞进口和电站厂房，其中明渠和1#隧洞进口在1个枯水期内完成，电站厂房在1个枯水期内将厂房抢浇到脱险高程以上之后全年施工。10.3.2 施工时段及导流流量初期导流时段划分根据汇湾河的水文特性可知，113月为枯水期，46月为中水期，79月为洪水期。汇湾河系山区性河流，洪水期流量大，持续时间短，枯水期流量小，洪枯比高达10以上。本电站为引水式电站，利用原汇湾电站大坝拦蓄汇湾河水，由于主要建筑物均不占用河道，因此建筑物施工受洪水影响相对较小。根据实际情况，明渠在114月份内可完成施工，导流标准为P=20，对应洪水洪峰流量为511m3/s，洪水位为432.6m；厂房枯水施工时段为114月，导流标准为P=20，对应洪水洪峰流量为540m3/s，对应洪水位为374.5m。施工围堰均以不束窄原主河道为原则。施工渡汛洪水洪峰流量：厂址10年一遇洪峰流量 2570 m3/s，对应洪水位为376.68m。 10.3.3 导流和渡汛方案根据工程区附近地形、地质条件和水工建筑物布置，采用岸边式围堰分别保护明渠和厂房基坑。明渠在1个枯水时段内可以完成，不存在渡汛问题，厂房施工需跨越1个汛期，因此要求厂房在4月底汛期来临之前，厂房周边墙要浇筑到378m高程以上，并下尾水闸门挡水渡汛。取水口进水闸及冲砂闸施工，须将原汇湾水库放空，将水库内淤砂全部清走，可作为隧洞及取水口建筑物砼骨料。为减小汇湾电站的发电损失，考虑在水库内大坝左侧束窄处修土石围堰（见取水口施工导流平面布置图），保证取水口进水闸及冲砂闸的施工，同时保证原汇湾电站发电。然后尽快完成闸室段的洞挖及砼衬砌，并及时拆除围堰。10.3.4 施工围堰明渠和厂房处基础覆盖层均较深，开挖后回填防渗料较为困难，需采取其它可靠的防渗措施。本阶段采用高压旋喷墙对基础覆盖层进行防渗，其上与粘土防渗体连接，组成防渗封闭系统。按施工时段和挡水标准，明渠围堰最大堰高3.5m，采用粘土斜墙围堰，外坡采用块石护坡；厂房围堰最大堰高4.5m，其型式与明渠施工围堰相同。该两处施工围堰需及时拆除。导流临时工程量见表10.3.2。导流临时工程量汇总表表10.3.2 工程量项目 防渗墙(m2)石渣回填（m3）粘 土(m3)块石护坡(m3)围堰拆除(m3)备 注明渠围堰85096206302601200厂房围堰160014850118043016460合 计24502447018106901766010.3.5 截流与下闸蓄水由于本工程主要建筑物均不占河道，因此不存在截流问题。引水系统具备通水条件后，可下汇湾河电站右岸底孔闸门蓄水。初步计划本工程从开工起第三年度的第10个月初（2007年3月初）水库开始蓄水，同年3月下旬库水位可上升至发电死水位以上，可满足第一台机组发电的水位要求。10.4 主体工程施工主体工程包括引水隧洞的开挖与衬砌、明渠、溢流坝、前池、冲砂闸和厂房。主体工程施工以机械施工为主，人工施工为辅。10.4.1 引水隧洞施工某电站引水工程位于汇湾河左岸，其进口在已建成的汇湾电站溢流坝左侧，进口底板高程为434.80m，引水隧洞总长8426m（含明渠），隧洞坡降1/2000，其中隧洞共9条，最长的2条为7#和9#隧洞，长度分别L=1327.662m和1570.368m。除1#、2#隧洞之间为明渠连接外，3#4#隧洞之间已自然出露，其它各条引水隧洞之间均为施工支洞连接，为隧洞开挖创造较多的施工作业面，为方便5#和9#隧洞开挖，拟分别在其中部各增设1条施工支洞。隧洞最大开挖断面为9×10.5m的城门洞型，混凝土衬砌厚度在25100cm之间。施工支洞共设8条，总长1050m，支洞断面为6×6m的城门洞型。各隧洞的基本特征见表10.4.1。各条引水隧洞基本特征表表10.4.1 隧洞编号洞长（m）进口高程(m)洞身穿越地层围岩类别其它不利地质条件156.1434.80梅子垭组黄绿色泥质板岩洞身类进出口类洞轴线与片理走向几乎一致2474.65434.622梅子垭组灰色绢云母粉砂质板岩同上洞线与岩层片理交角较小31221.485434.385梅子垭组泥质板岩类进口洞顶为浅沟4981.634433.744梅子垭组泥质板岩夹砂质板岩类洞轴线与片理走向一致51162.261433.285梅子垭组灰色砂质板岩类洞轴线与片理走向一致6843.538432.702梅子垭组砂质板岩类洞线与岩层片理交角较小，洞身埋藏较浅71327.622432.280梅子垭组灰、灰绿色泥质板岩多属类洞轴线与片理走向基本一致8638.034431.616梅子堰组泥质砂质板岩类，局部类洞轴线与片理走向基本一致91570.368431.297梅子堰组泥质砂质板岩类洞轴线与片理走向基本一致引水隧洞(不含施工支洞)明挖土石方共5.466万m3，洞挖石方为67.9万m3。石方明挖采用KQ150钻机钻孔，局部配手风钻，自上而下分层钻爆开挖，钻孔爆破前应作好开挖边坡线以外的危石清除及截水沟的开挖，并形成钻爆平台。进出口明挖采用梯段预裂爆破，爆破的石碴采用1.0m3的反铲配合12t的自卸汽车将石碴运至指定弃碴场。对不良地质条件部位和需保留的不稳岩体，必须采取控制爆破，边开挖，边支护，确保边坡稳定。为减少爆破对边坡岩体的破坏，其轮廓边线应采取预裂防震或光面爆破方法，必要时设置缓冲爆破孔。发电引水隧洞24#、68#分别由进出口两个