水利基础工程施工技术

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1、蒋秋戈水 利 基 础 工 程 施 工 技 术 特别感谢以下公司 德国BAUER公司北京代表处 芬兰TAMROCK公司北京代表处 意大利SOILMEC公司北京代表处 意大利CASAGRANDE公司北京代表处 法国BACHY公司北京代表处备注：本文的编写查阅了大量资料，在此对于提供资料的公司表示感谢,本报告提出的观点及建议仅代表笔者个人的意见，有不妥之处请批评指正。目 录1.概述 1.1水利基础工程类型 1.2岩土钻掘工程在水利基础 工程中的应用2.工程介绍 2.1长江三峡水利枢纽工程 2.2 黄河小浪底水利枢纽工程 2.3 清江高坝洲水利枢纽工程3.主要施工设备及主要参数 3.1 主要基础施工设

2、备类型 3.2 主要施工设备技术参数 3.3 几点说明4.主要施工工艺介绍5.主要收获6.国内堤防防渗工程技术简介7. “十五”水利基建工程8. 三峡库区地质灾害治理9.三峡库区移民工程10.南 水 北 调 工 程11.全国病险水库除险加固建设重点堤防工程(干流、重要支流) 水利枢纽工程 河道工程、闸涵、水库工程 配套工程（道路桥梁工程） 病险水库除险加固 库区地质灾害治理水利基础工程类型岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用爆破孔钻进 ：露天、水下、孔内爆破孔大坝、堤围（岸）加固工程： 用钻入、压入、震入、打入、切入法设置钢板桩、钢管桩和混凝土桩， 形成排桩墙。隔水帷幕灌浆、高压旋喷注浆工程大坝

3、基础地下防渗墙 工程各种锚固及抗浮工程：水平、倾斜、垂直、对穿式锚索各种隧洞 工程：TBM、支护、钻爆法开挖桥桩工程坝区工程地质勘察与大口径 基岩取芯工程 大坝安全监测工程 库区地质灾害治理工程输水管道穿 越工程（非开挖）1. 概述岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用新安江水电站十三陵抽水电站坝区加固水上钻探岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用葛州坝廊道灌浆输水隧道边坡加固杭州西区水厂是杭州市利用外资贷款的重点工程，其输水隧洞是将钱塘江的水引入市区，其中隧洞的一段要穿越一条杭州至安徽省的重要公路。为避免拆迁及不中断交通，决定在穿越公路段采用浅埋暗挖管棚超前支护施工技术。隧洞断面4.54.5m，穿越

4、地层为坡洪积层。隧道埋深为4 m，其中有地下排水管道和通信电缆。施工中在公路的一侧开挖码头门、沿拱顶布设25个管棚孔，管棚长2022m，钢管直径115mm，外插角为0,管棚间距25 30cm。采用土星 - 881加长型管棚钻机施工。杭州西区引水隧道工程 Hangzhou West District Drain Tunnel Engineering我国第二大水电站云南小湾电站开工 目前澜沧江上最大的水电站小湾电站于2002年月日下午正式开工建设，成为除 三峡电站外全国最大的在建水电站，是实施国家西电东送伟大战略的重要环节，是中 国水电建设攀登新的台阶的标志。云南省在澜沧江中下游规划建设座梯级电站

5、，小湾电站是第二级，位于云南省凤庆 县和南涧彝族自治县之间的澜沧江与漾濞江汇合处下游.公里。工程静态总投资 .亿元，动态总投资亿多元，由国家电力公司、云南电力集团有限公司等按 股权出资组建的澜沧江水电开发责任有限公司投资。按照计划，小湾电站将在四年后实现大江截流，年第一台机组投产发电， 年全部机组发电。电站安装台万千瓦水能机组，建成后电站的年发电能 力将达到亿千瓦时。小湾电站工程左 岸全景图，大坝 将在此崛起上左:小湾电站工程完工后的模型下左:小湾电站工程左岸下游全景图下右:小湾电站工程右岸下游全景图2.1 长江三峡水利枢纽工程工程拦河大坝为混凝土重力坝，坝顶高程185米，坝长2300.47米

6、，正常蓄水位高程175米，总库容393 亿立方米，其中防洪库容21.5亿立方米，能有效地拦蓄宜昌以上的洪水，使荆江地区的防洪标准由目前的 10年一遇提高到100年一遇。主体工程施工的总工期为17年。电站系坝后式厂房，分置溢洪坝段两侧坝后。 电站共装26台机组，总装机容量1820万千瓦，年发电847亿千瓦时，主要供电华中、华东、部分至川东。 通航建筑物设于左岸。永久通航建筑物为双线五级船闸及单线一级垂直升船机。通航建筑物年单向通过能 力5000万吨。工程建成后可改善航道约650公里，万吨级船队可由武汉直达重庆。2003年永久通航建筑物 启用，第一批机组发电。水库移民涉及湖北、四川两省的19个县市

7、，根据1991-1992年调查，主要淹没实 物指标为：淹没区人口84.46万人，淹没耕地和柑橘地38.86万亩。三峡工程所需投资静态（按1993年05月 不变价）为900.9亿元人民币；其中包括枢纽工程500.9亿元人民币，水库移民工程400亿人民币；但考虑 物价、利息等因素，动态所需投资为2039亿人民币。2. 工程介绍2.2 黄河小浪底水利枢纽工程小浪底工程上距三门峡水库工程130公里，下距郑州花园口128公里，总投资约400亿元，工期从1994年9月12日至 2001年12月31日，移民动迁近20万人。大坝顶长1317米，最大坝高154米，属粘土斜心墙堆石坝，在全国首屈一指，列世界前名。

8、主体工程中总开挖 量3426万立方米,填筑量5357万立方米，混凝土288万立方米,钢结构3.1万吨,工程量仅次于三门峡工程。将安装台 30万千瓦水轮发电机组，年发电51亿千瓦时。小浪底水利枢纽是黄河干流在三门峡以下唯一能够取得较大库容的控制性工程。工程将在防洪、治沙、防凌、供 水、灌溉、发电等方面发挥巨大的综合效益。形成总库容126.5亿立方米，有效库容51亿立方米，控制流域面积69.4 万平方公里。可使目前黄河下游防洪标准由60年一遇提高到1000年一遇。工程泻洪系统有10座进水塔，有16条隧道的19个洞口组成，是世界上最大、最复杂的进水塔。3条泻洪洞出口的 消力池，总长350米，宽70米

9、，为世界第一。长251.5米，高61.44米，跨度26.2米的地下发电厂房，为中国之最。小浪底水利枢纽是利用世界银行贷款建设的项目，工程采用国际招标进行建设。整个工程采用与国际接轨的现 代管理运作模式，主体工程由意大利、德国、法国三家实力雄厚的公司实行总承包。意大利英波吉罗为责任公司的 黄河承包商中大坝标（标）；以德国旭普林为责任公司的中德意联营体中泄洪洞群标（标）；以法国杜美兹为 责任公司的小浪底联营体中发电标（标），再通过招标发包给最优秀的中方水电工程公司。2. 工程介绍小浪底水利枢纽工程全景2.3 清江高坝洲水利枢纽工程清江是长江的一 个支流，隔河岩水 利枢纽工程和高坝 洲水利枢纽工程是

10、 清江流域三级开发 中的两个水电站。 高坝洲水利枢纽工 程围堰工程于1996 年10月26日完成， 1997年4月1日大坝 开始浇筑混凝土， 1999年10月第一台 发电机组发电，设 计安装3台发电机组 ，总装机容量25.2 万千瓦。2. 工程介绍3. 主要施工设备及主要参数3.1 主要基础施工设备类型(1)双轮铣 Trench Cutter 德国BAUER公司 BC30 法国BACHY公司 施工用双轮铣（型号不清） (2)钢丝绳抓斗 Mechanical Rope Grab 意大利SOILMEC公司 BDM-825 意大利CASAGRANDE公司 DH-64 德国LIEBHERR公司 HS

11、843 HD型履带吊车（配套） (3)大型锚杆钻机 Anchors Drilling Rig 意大利SOILMEC公司 SM-4OO（4台） 美国INGERSOLL-RAND公司 KR804 (4)冲击反循环钻机 Hammer Reverse Circulation System 山东探矿厂 CJF-20 山西水利机械厂 CZ-22 中国水电基础工程局 CZF-1200 (5)岩心钻机 Core Drilling Rig 重庆探矿厂 XY-2PC 杭州钻探机械厂 杭钻SGZ-IA (6)露天全液压履带式钻机及露天潜孔钻机 Surface All-hydraulic Crawler DrillS

12、urface Down-hole Crawler 宣化英格索兰公司 LM-500C CM-120 芬兰TAMROCK公司 Ranger 600 瑞典Atlas Copco 中南冶金机械厂 (小型全液压履带式钻机)(7)多臂凿岩台车 All-hydraulic Crawler Jumbo 瑞典Atlas Copco公司 芬兰TAMROCK公司 (8)手持式凿岩机 Hand-Propelled Rock Drill (9)小型锚杆钻机 Anchors Drilling Rig 重庆探矿厂 MG-50 (11)水平钻机 Horizontal Drilling Rig 东北水电勘测设计院 (12)冲击

13、反循环用砂石泵 Sand stone Pump 郑州顺达钻机修造厂 6BS (13)泥浆处理系统 Mud Circulation System 德国BAUER公司 BE-500 国产高速泥浆搅拌机 (14)高压旋喷钻机 High Press Jet Grouting Drilling Rig 高压注浆泵 High Press Pump 意大利公司 (15)空气压缩机 Air Compressors 瑞典Atlas Copco无锡公司 XRHS 385 美国INGERSOLL-RAND上海压缩机公司 XHP750SCAT (16)其它类型钻机 ：如大口径反循环钻机、冲击钻机、水井钻机3.2 主要

14、施工设备技术参数3.2 主要施工设备技术参数BC30全液压双轮铣和BE500泥浆 处理设备是三峡开发总公司从德国宝 峨公司引进，是世界上最先进的地下 连续墙施工设备，中国水电基础工程 局和葛洲坝集团公司以承租的方式在 二期围堰防渗墙施工中使用。双轮铣 对地层的适应性良好，铣削工效高， 成槽质量好，机械事故和孔内事故明 显降低，最大成槽深度73m。双轮铣的 铣齿是片状的，在砂砾石层和弱风化 花岗岩层中铣削困难，铣齿损坏严重 ，在这两种地层铣削应配备滚刀铣齿 。由于种种原因这台BC30没有配备滚 刀铣齿，实际施工中在砂砾石层和弱 风化花岗岩层中一般不采用双轮铣。 由于进口铣齿太贵，使用单位委托洛

15、阳九久公司配套国产铣齿，使用效果 良好，价格200元/片，但寿命低于国 外进口的。3.3 有关施工设备的几点说明液压抓斗在三峡工地使用时，由于设备故障率高，抓槽深度受 到限制，遇有漂石孤石抓取困难，处理困难,试用后退出现场。钢丝 绳抓斗不受深度限制，本身具有冲击特点，遇有漂石、孤石时能迅 速更换成重冲击凿将漂石孤石凿碎。不作抓孔作业时，换上大钩当 吊车使用，利用率高，故障少，深受施工单位欢迎，钢丝绳抓斗在 三峡工程中最大抓深72m。3.2 有关施工设备的几点说明旧式冲击钻机在我国水电建设史上立下了汗马功劳，冲击被认为是钻进卵砾 石层最有效的方法。山东探矿厂研制出的冲击反循环钻机-泰山CJF20

16、型钻机 ，钻头重4.5吨，除固定冲程外还有自由冲程，用泵吸反循环系统边冲击边排渣 ，主机75千瓦，钻塔负荷24吨，比旧式钻机提高工效6-8倍。中国水电基础工程 局在CJF20型钻机基础上又作了改进，推出了CZF-1500型冲击反循环钻机，研 制了独特的外双狐成槽反循环钻头，获得国家专利，在二期围堰防渗墙施工中发 挥了重要作用，取得了创造性成功。工期紧张时，使用的冲击反循环钻机的数量 高达100多台。3.2 有关施工设备的几点说明东北水电勘测设计院研制的一种水平锚杆钻机，结构 很独特，动力头是电动机的，用链轮链条传动，给进系统 用液压马达加链条给进，结构简单，维修方便，非常耐用 ，被公认为是三峡工地锚杆施工中最好用