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1、word文档某混凝土重力坝施工导流设计一、工程概况二、基本资料1.工程水文资料该水库库容在1108m3以上,主坝工程为二级建筑物,坝址设计洪水过程线,是根据上游3km处水文观测站实测某年最大一次洪水典型加以修正,以洪峰、洪量控制进行放大而得。现将各设计频率洪水过程线、施工设计洪水等水文资料列于表1表5表1 坝址设计洪水过程线 单位:m3/s 频率时间1%2%5%10%20% 频率时间1%2%5%10%20%06121824303642485421118016311888 表2 施工设计洪水成果 单位:m3/s 频率(%)分期全年施工7月次年4月9月次年3月10月次年3月10月次年4月 表3 水
2、文站实测历年月平均流量 单位:m3/s 月年119625.7819634.73196417.519653.0519662.9219674.3019683.1219693.0719705.0519713.3619723.8519732.7519746.3919752.2419765.1319772.5219782.8119796.9019803.2419814.6119821.98合计95.0平均4.52表4 坝址水位流量关系曲线水位(m)流量(m3/s)表5 水库容积曲线高程(m)面积(km2)容积(万m3)2.坝址地形地质条件(1)左岸:地形自然坡度为1:1.52.0,覆盖层23m,全风化带
3、厚35m,强风化加弱风化带厚5m,微风化厚4m(2)河床:岩面较平整。冲积沙砾层厚约01.5m,弱风化层厚1m左右,微风化层厚36m。河床纵剖面地形中,迎水面坝踵处岩面高程约在86m左右,背水面坝趾处岩面高程约在83.5m左右。距坝趾下游15m处有一深潭。高程约81m,整个河床皆为微、弱风化的花岗岩组成,致密坚硬,强度高,抗冲能力强(3)左岸:地形自然坡度为1:2左右,覆盖层46m,全风化带厚68m,强风化带厚24m,弱风化带厚24m,微风化厚112m(4)坝基开挖:强风化层要全部挖除。坝基的开挖范围应与建筑物的底部轮廓尺寸相适应,开挖的深度按坝底应力和坝基强度而定(5)坝后式厂房基础:厂房设
4、于坝后靠右岸的河床处,设计最低开挖高程为7983m之间,全部处于微风化新鲜基岩内3.主要施工条件(1)对外交通:目前已有两条三级公路分别从两岸经过坝首和坝区(2)施工电源:目前已有35KV输电线XX县城架至G镇,距坝址仅3km,施工用电可利XX县电网中的水电,电源充足,质量可靠(3)主要建筑材料:本枢纽主坝为砼重力坝,坝体砼所需的卵石,在坝址上下游12km均可开采,河砂在距坝址10km处的下游采集。库内盛产竹木,自给有余。仅水泥、钢筋、机电设备等需要外购5.施工年限本工程主体部分的大坝和电站厂房,施工工期为两年左右,准备工程在第一施工年度的47月份完成,水库在第三施工年度的汛后开始蓄水,并在1
5、0月1日并网发电三、施工导流设计过程(一)施工导流设计标准选择1.施工导流建筑物级别的选定本工程根据水利水电工程施工组织设计规范(SDJ33889),以及本工程的级别和围堰工程规模,选定施工导流建筑物为级2.施工导流设计洪水标准的选择根据水利水电工程施工组织设计规范(SDJ33889),以及导流建筑物的级别,选定导流建筑物的洪水标准为:20年一遇(P=5%)(二)施工导流时段选择根据本工程的特征条件采用分段围堰法导流,中后期用临时底孔泄流来修建混凝土坝。划分为三个时段:第一时段,河水由束窄河床通过,进行第一期基坑内施工；第二时段,河水由导流底孔下泄,进行第二期基坑内施工；第三时段,坝体全面升高
6、,可先由导流底孔下泄河水,底孔封堵以后,则河水由永久泄水建筑物下泄,也可部分或完全拦蓄在水库中,直到工程完建(三)施工导流设计流量及坝址处河床水位的选择根据导流设计洪水标准和围堰施工分期,选定施工导流设计流量为Q=235 m3/s。根据坝址水位流量关系曲线,采用内插法得到Q=235 m3/s时的水位为86.09m,由于观测点距坝址有300m远,考虑到坡降,选择坝址处水位为86.39m(四)施工导流方案的选择根据枢纽的自然条件及坝体的结构特点及工程的导流施工标准,选择采用分段围堰法施工,分为两段两期。第一期先围左岸,包括左岸非溢流坝段和溢流坝段,进行一期基坑内施工；第二期围河床右岸部分,包括右非
7、溢流坝段(含厂房坝段),进行二期基坑内施工。本工程所在地,河流流量小,河床滩地宽,两岸坡度缓,采用两段两期的施工导流方式完全可以满足要求(五)第一期导流设计1.河床水面宽度及束窄度河床水面宽度由图2所示确定为64m,束窄度取K=60%图2 单位(m)2.水利计算束窄度取K=60%,抗冲流速(1)一期束窄段河床过流能力设计则过水断面面积: (2)过水断面为梯形:假设边坡为1:1,出口处渠底高程83.5m假定水深为2.5m则: 假定水深为2.48m时,束窄段河床平均流速:(3)束窄河床段上游水位壅高: (4)上、下游一期横向围堰堰顶高程:3.纵向围堰长度的拟定及围堰轴线布置根据施工要求及场地条件,
8、拟定纵向围堰长度为150m。纵向围堰轴线位置在河床中部偏右岸约29m处,如图24.围堰断面设计(1)纵向围堰断面构造及尺寸图3 单位:mm围堰主体采用块石、砂砾土料堆石体,防渗层为粘土斜墙,在粘土斜墙迎水位采用浆砌石护面(2)上、下游横向围堰断面尺寸上游横向围堰断面构造及尺寸图4 单位:mm 堆石体采用块石、砂砾土石料堆砌,防渗层为粘土斜墙,防冲采用浆砌石护面下游横向围堰断面构造及尺寸图5 单位:mm5.围堰工程量的估算上游横向围堰长度:36m下游横向围堰长度:68m 纵向围堰方量:长150m (六)第二期导流水力计算本工程二期采用底孔导流,为了确保泄流能力,拟定采用2个底孔1.底孔的布置及断
9、面尺寸的选择根据水利水电工程设计规范选定:底孔布置在主河床的溢流坝段中,底孔底板距基岩面的距离为2m。底孔进口高程选定84.0m,出口高程83.9m,底孔全长57m由水利学原理,判定底孔出流为有压自由出流。其泄流能力计算公式为:,式中,(D为引化直径)。底孔进水口水头损失系数为,闸门槽水头损失,沿程水头损失。时,出口处下游水位高程为86.39m,糙率取(m)(m)断面尺寸(mm)(m2)(m)(m)(m)(m)(m)(m3/S)(m3/S)906.144.54434.533.5939.144.54434.533.59612.144.54434.533.59915.144.54434.533.5则底孔泄流量曲线如图6(两个底孔)图6 底孔泄流能力曲线图考虑到施工强度及防洪要求,选定采用两个34.5的导流底孔。这样既可以满足施工期间导流的要求,又适当减小混凝土的浇筑强度2.二期导流水力计算(1)上游水位壅高值(2)上下游堰顶高程3.二期纵向围堰的上、下纵段长度及围堰的轴线平面布置根据施工布置要求,定出纵向围堰上纵段长54m。纵向围堰下纵段主要靠一期工程时在溢流坝段右边导墙来承担,右导墙长38m,再在右导墙上接24m的土石围堰纵向围堰上纵段轴线布置在一期纵向围堰轴线左边14m处,纵向围堰下纵段轴线布置与右导墙轴线重合4.围堰断面的结构及尺寸(1)纵向围
