土石坝设计与施工.doc

长江工程职业技术学院水利工程系实训报告《土石坝设计与施工》班 级： 水工 姓 名： 学 号： 指导教师： 谢永亮 专业名称： 水利水电建筑工程 成绩评定： 二0一三年十一月十日目录目录 2前言 31工程概况 42水文地质条件 62.1水文 62.2地质 63 风水电路布置 83.1风 83.2 水 83.3电 83.4 对外交通条件 93.5 场内交通条件 93.6 通讯条件 94施工难度的分析 105施工方案 115.1 坝基开挖 115．1．1 边坡保护和不稳定岩体的处理 115.2 趾板基础开挖 125.3 河床覆盖层的处理 125.4大坝填筑施工 145.4.1 坝体填筑分区 145.4.2坝体填筑分期 175.5混凝土施工 186 施工机械 226.1选型原则 227进度安排 248人员设置 259文明施工 269．1文明施工目标 269．2文明施工实施措施 2610．保障性能 2810．1 质量方针、原则及目标 2810．2 施工质量管理体系 2810．3 安全保证措施 2810.3.1 施工准备阶段 2810.3.2 施工阶段 28参考文献： 32致谢 33实习心得 34前言水布垭工程位于清江中游河段巴东县境内，是清江梯级开发中的龙头电站，正常蓄水位400m，总库容46.14亿m3，系多年调节水库，工程的主要任务是发电、防洪，兼顾航运及其他，电站装机容量为1600MW。

水布垭水利枢纽有世界最高的混凝土面板堆石坝，地下洞室工程多，加之其地质地形条件复杂，施工条件较差为保证工程施建设顺利进行，清江水布垭工程建设公司的委托长江委勘测规划设计研究院并会同水布垭工程建设公司，对水布垭工程枢纽建筑物进行系统的施工组织设计本施工组织设计以水布垭水利枢纽可行性研究报告及审查意见、有关专题报告及审查意见、施工规划阶段报告及审查意见、业主建设目标、现场实际情况为设计依据，以优化施工方案及进度，优化资源配置及土石方平衡，优化分标方案及场地布置为目标，试图编制出一份全面、系统、符合实际的施工组织设计报告，作为今后水布垭工程施工建设中的指导性文件由于水布垭工程有关单项施工组织正在紧锣密鼓地进行，有关结构形式及工程量在不断变化，因而给本次工作带来很大难度因此，本报告中的工程量等不作为结算依据1工程概况清江水布垭水利枢纽工程位于湖北省巴东县水布垭境内，上距恩施市117km，下距隔河岩水利枢纽92km，是清江梯级开发的龙头枢纽水库总库容45.8亿m3，系多年调节水库，水库正常蓄水位400m，相应库容43.12亿m3，装机容量1600MW，是以发电、防洪为主，兼顾其他的水利枢纽枢纽为一等大（1）型水利水电枢纽，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为2级。

主要建筑物有：砼面板堆石坝、左岸河岸式溢洪道、右岸地下式电站和放空洞等水布垭混凝土面板堆石坝为目前世界上最高的面板堆石坝，坝顶高程409m，坝轴线长660m，最大坝高233m，坝顶宽度12m，防浪墙顶高程410.4m，墙高5.4m大坝上游坝坡1：1.4，下游平均坝坡1：1.4坝体填筑分为七个填筑区，从上游到下游分别为盖重区（ⅠB）、粉细砂铺盖区（ⅠA）、垫层区（ⅡA）、过渡区（ⅢA）、主堆石区（ⅢB）、次堆石区（ⅢC）和下游堆石区（ⅢD），大坝填筑量（包括上游铺盖）共1563.74万m3面板厚0.3~1.1m，受压区面板宽为16m，受拉区宽为8m，面板面积为13.84万m2趾板采用坝前设标准板，下接防渗板的结构形式，标准板宽6~8m，厚为0.6~1.2m，防渗板宽为4~12m，趾板与基岩间设有锚筋联结周边缝止水结构在高程350m以下采用底、中、顶三道止水；高程350m以上设底、顶两道止水；面板垂直缝设底、顶两道止水河岸式溢洪道布置在左岸，由引水渠、控制段、泄槽段（含挑流鼻坎）和下游防冲段组成引水渠底高程350.0m，底宽90.0m，轴线长890.32m，引水渠横断面为复式控制段由六个溢流坝段（3#~8#）和四个非溢流坝段（1#、2#、9#、10#）组成，坝轴线全长163.0m，坝顶高程407.0m。

溢流坝段设五个孔口尺寸为14.0×21.8m的表孔，堰顶高程为378.2m泄槽段轴线呈直线，泄槽底板纵坡i=0.1584，上接溢流坝的反弧段，下接抛物线段，再接1：1.2的陡坡段组成泄槽总宽度92m，由纵向隔墙将泄槽分为五个区，即五个表孔各成一区，总泄洪净宽80m，隔墙宽3m泄槽段设三道跌坎式掺气槽，挑流鼻坎采用阶梯式窄缝挑坎下游防冲段采用防淘墙加砼护岸的结构形式峡谷出口后，右岸分布有马崖高陡边坡、马岩湾滑坡；左岸分布有大岩淌滑坡、台子上滑坡以上滑坡、边坡稳定条件较差，对工程施工及运行期安全影响较大，需进行整治处理根据坝址处的地形地质条件、水文特征和枢纽总体布置，以及面板堆石坝的施工特点，施工导流采用围堰一次拦断河床，隧洞导流，枯水期围堰挡水，汛期淹没基坑的方式设上游土石过水围堰、下游低土石围堰和碾压砼过水围堰前期导流枯水期由围堰挡水，导流洞过水，汛期由导流洞、围堰和坝面过水；中期导流由坝体挡水，导流洞和放空洞联合泄流；后期导流由坝体挡水，放空洞、引水发电系统、溢洪道联合导流枢纽工程计划总工期8年2000年以前为筹建期，2001~2002年为施工准备期，2003~2007年6月为主体工程施工期，2007年7月~2008年12月底为工程完建期。

本合同工程为大坝和溢洪道建筑与装修工程，施工工期为2002年6月~2008年4月，合同工期71个月 2水文地质条件2.1水文清江地处鄂西暴雨区，水量充沛，多年平均降水量约1500mm每年6~9月为主汛期，洪峰陡涨陡落；每年11~4月为枯水期多年平均流量299m3/s，实测最小流量为26m3/s坝址全年10%、5%、3.3%、0.5%、0.2%频率最大瞬时流量分别为9480m3/s、10800m3/s，11600m3/s、14900m3/s、16500m3/s，11~4月时段5%频率最大瞬时流量为3960m3/s2.2地质大坝位于清江“S”型河段腰部，直线长约800m，流向NE30°两侧岸坡高峻陡峭，高差约230m，呈不规则“V”字形，409m高程坝轴线处谷宽562m，左岸平均坡角52°，右岸为35°坝线附近右岸分布有坝子沟河床覆盖层顶高程为193.0～197.0m，基岩顶面高程为182.0～188.0m，存在四个规模不大的凹槽；上游围堰至坝轴线附近，覆盖层厚度一般为12.0～14.42m，坝轴线以下厚度一般为7.0～11.8m河床冲积物以砂卵砾石层为主，夹含砂砾漂石、块石层及含砂砾粉土、粉质粘土透镜体。

坝址地层主要为二叠系茂口组P1m，栖霞组P1q地层，在左坝肩395～400m高程以上还有二叠系上统龙潭组P21地层分布；在斜坡地带河床部位分布有第四系残坡积、崩坡积、冲洪积及少量人工堆积物龙潭组地层以页岩、硅质炭质页岩为主，岩石风化强烈；茂口组厚层至巨厚层灰岩坚硬完整；栖霞组岩层软硬相间，中厚层灰岩与炭泥质生物碎屑灰岩不等厚互层，其间多层面、多剪切带，性状差的主要剪切带有151#、131#、121#、101#、081#、061#等坝址河段内断层发育，主要有NNW、NNE、NE三组走向规模较大的Ⅰ、Ⅱ类过江断层有13条对趾板地基稳定及防渗帷幕可能产生重大不利影响的F1、F12、F13及以F14为代表左岸趾板断层密集带，顺断层发育有规模较大的岩溶洞穴；还有一些规模次之的包括F11、F115、F20、F50等断层延伸穿过部分主堆石区及次堆石区，对堆石区地基的稳定性有一定影响并可能形成局部渗漏通道茅口组灰岩属强岩溶化地层，栖霞组为强岩溶化与弱岩溶化相间的地层，两岸地表、地下岩溶十分发育；右岸以VIII、X号岩溶管道系统为主形成右岸岩溶相对集中发育区，该区穿越趾板进入主堆石区；左岸以VII号岩溶管道系统为主形成左岸岩溶相对发育区，左岸XI号岩溶管道系统从NE方向进入堆石区隐伏在大坝基础下。

大坝周边区分布有8处与大坝密切相关的危岩体，这些危岩体稳定性均较差，结合大坝周边环境进行治理3 风水电路布置3.1风根据该工程施工的特点，现场采用集中供风和移动供风相结合的方式在公路附近布置空压机站，配置电动空压机集中供风用钢管和胶管根据开挖的进度逐渐向各个工作面送风，主要供应浅孔钻、手风钻和混泥土清基用风3.2 水 主要供水对象是施工用水和生活用水施工用水对象包括支护，混凝土拌合，清基、养护，机械加水、冲洗用水等在业主供水系统没有形成前，采取从附近引泉水和洒水车送水相结合的送水方式在开挖区公路附近选择一个高地布置两个移动水箱在趾板开挖施工生活营地设一个备用水池，水池采用砖砌结构3.3电 前期营地建设期间，租用民房开挖用电采用柴油发电机供电到一定的期间业主提供10KV连线口架空线至开挖区和施工营地附近，设一台变压器供电由于供电质量难以保证，配置两台75KW柴油机作为施工和生活备用电源 另外备用2台低压变压器，提供36v低压照明电源，用于特殊场所的照明3.4 对外交通条件根据水布垭枢纽工程所在位置和现状，对外交通以公路为主，重大件运输宜采用水陆联运方式1）宜昌—红花套—高家堰—榔坪—坝址，线路全长178km。

2）宜昌—土城—高家堰—榔坪—坝址，线路全长144km3）宜昌—榔坪—野山关—长岭乡—坝址，线路全长203km4）水陆联运：从宜昌市过宜昌长江大桥经红花套（或从长江红花套码头上岸）后，沿323省道至长阳县白寺坪，经隔河岩电站场内、外公路至隔河岩库区码头，水运至水布垭下游码头上岸，再由水布垭场内公路至工区3.5 场内交通条件发包人提供的场内交通道路主要有：左岸1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#、17#、19#路，右岸2#、4#、6#、12#、14#、18#、20#路，水布垭大桥，左岸3#公路邹家沟交通洞和5#公路大崖交通洞上述道路除左岸5#、7#、14#道路坝肩段、11#道路和右岸18#道路未建成外，其他道路均基本建成，具备行车条件5#、7#道路预计2003年9月具备通车条件，18#道路预计2003年12月底具备通车条件，11#道路预计2002年10月具备通车条件，14#道路预计2002年6月具备通车条件3.6 通讯条件 地方无线移动通讯和发包人通讯系统已开通，承包人可以向地方电信部门和业主申请无线、有线通讯4施工难度的分析1. 混凝土面板堆石坝坝高233m，如何控制大坝的填筑，将大坝的沉降量控制在设计允许范围内，施工中严格控制坝体填筑程序、铺料的厚度、洒水量和碾压质量。

2.初期导流和挡水度汛施工工期紧、工种多，强度大，施工干扰问题突出，是安全防汛的关键施工中要配置足够的资源，储备足够的坝料3.坝址处河谷狭窄，两岸岸坡陡峻，建筑物布置紧促，施工道路布置十分困难，施工中除了充分利用工地现有的道路外，可以拟建另外的施工道路，以满足工程项目的顺利实施4 坝区地质结构复杂，岩溶。