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1、第十一章 施工组织设计第一节 工程概况水库位于莱芜市辛庄镇沐汶河支流辛庄河上,流域面积85km2,兴建于1965年。水库上游限制流域面积85km2，水库总库容2430万m3，兴利库容1400万m3，死库容90万m3，是集防洪, 城乡工农业用水等于一身的一座综合利用的中型水库。水库主要包括主坝, 溢洪道, 南北放水洞及电站等工程。本次除险加固工程内容包括：主坝加固工程, 副坝新建工程, 新建溢洪闸工程, 南北放水洞加固工程等。主要工程量见表11.1.1。表11.1.1 主要工程量汇总表 序号工程名称单位主坝副坝溢洪道(闸)北放水洞南放水洞合计1土方开挖m31340918741349652土方回填
2、m316452253541698763石方开挖m38789122270713363362295334石方回填m31738264757364482150315撤除方m3183768829 104193716干砌石m31832097610947302437浆砌石m3216222526691254160294928反滤或垫层m3294901315502313079砼或钢筋砼m34929985077 1411014610灌注桩钻孔m38238211帷幕灌浆m8933244542811565912草皮护坡m24862912964992513机房和桥头堡m2第二节 施工条件分析一、 地形, 地貌和工程地质
3、坝址区地处辛庄河上游，地形上呈两侧中学间低的箕形凹地，地貌形态以丘陵地貌和河谷地貌为主。主坝, 溢洪道地质状况简述如下：(一主坝主坝分北坝段和南坝段两段，北坝段座于辛庄河主河床，南坝段座于剥蚀残丘, 残山之上。3333；砂壳主要由砾质粗砂构成，局部为细砾砂，呈松散稍密状态。依据一般工程土类分级标准，上下游砂壳属类土，心墙属类土。(二坝基坝基下伏岩土层主要为第四系松散积累层及条带状二长花岗岩。第四系松散积累层自上而下分为含土砾质粗砂层, 含砂质壤土层, 砾质粗砂层, 细砾砂层和砂卵砾石层。坝基下伏基岩为条带状中粗粒二长花岗岩，浅灰灰白色，风化后灰黄色，中粗粒构造，条纹及条带状构造。(三副坝副坝坝
4、基下伏岩层均为条带状中粗粒二长花岗岩，灰白色局部夹黑色斑点，夹较多暗色矿物条带，有小规模长英岩脉穿插。受构造影响，岩体破裂易风化，多数岩体具片麻状构造。一般全风化厚度为1.02.0米，强风化层未揭穿，厚度超过11.5米，岩体透水率值为14.9129.50Lu，具中等透水性。 (四)溢洪道溢洪道出露表层为砾质粗砂，下伏二长花岗岩，条纹及条带状构造发育，条带可分为由暗色包体组成的暗色条带或由长英质脉构成的浅色条带两种。岩石多具稍微中等变质，风化猛烈，节理裂隙发育，片麻状构造, 眼球状构造, 肠状构造发育，局部岩体内部含大量暗色包体，大小不一，成分以斜长角闪岩, 辉绿岩为主。依据岩石分级标准，该处岩
5、石属类岩石。二、 水文地质坝址区地下水类型主要有：松散岩类孔隙水, 碳酸岩类裂隙岩溶水, 碎屑岩类, 岩浆岩类裂隙水。松散岩类孔隙水赋存于第四系冲积, 冲洪积, 坡洪积地层中，冲积, 冲洪积含水层主要分布于辛庄河河床及漫滩，岩性为砾质粗砂, 细砾及砂卵砾石。含水层透水性强，补给充分，径流畅通，富水性强。水位埋深13m,年变幅12m。碳酸岩类裂隙岩溶水主要赋存于库区东部的寒武系, 奥陶系灰岩中，富水性受灰岩浅部岩溶发育程度影响，具不均一性。碎屑岩类, 岩浆岩类裂隙水主要赋存于晋宁期二长花岗岩构造裂隙及风化裂隙中，大气降水为其主要补给来源，受地貌及岩性, 构造限制，裂隙发育程度不均一，多为微小裂隙
6、，富水性弱，水位埋深110m不等。坝址区地下水水质良好，对砼无腐蚀性。三, 水文气象，年平均最低气温。多年平均蒸发量1574毫米，最大月蒸发量286.8毫米，最小月蒸发量28.4毫米，最大冻土深度0.44米。依据以上资料，考虑到降雨, 低温等对工程施工的影响，年有效施工天数约250天。四, 自然建材及土料供应砂料料场位于坝址区下游右岸shuigong 村南，相距主坝约800m。shuigong 水库四周分布假设干石料场，主要为二长花岗岩，抗风化实力尚可，运距510km。另外，可由埠东, 茶叶口及章丘等地供应石灰岩料石，抗风化实力强，运距在2050km，以上石料场货源足够，质量符合要求，能够满意
7、设计要求。土料场拟定在后峪村北部, 莱芜沂源马路北侧，距主坝平均距离约为1.5km。五, 施工交通莱马马路在水库以北山坡上通过，可作为本工程的施工对外交通路。工程施工期间，需修筑一条通往土料场的临时道路，溢洪道石方外运需修筑一条石方运输专用路。同时需修筑几条场内施工临时道路。六, 施工供电shuigong 水库现有供电电源来自水库管理局。主体工程开工前，拟将10千伏高压线自管理局接线，先行架设高压线路至溢洪闸，并分区安设临时变压器，再经临时低压线路向各用电点供电。为提高用电保证率，各施工点配备50kw柴油发电机，作为备用电源。七, 施工供水本工程库内和地下水水源丰富，水质较好。施工期间，利用离
8、心泵或潜水泵，自库内取水作为施工用水。生活用水可在生活区内就近打井解决。第三节 施工导流,溢洪闸闸前底高程米,主坝上游翻压底高程为275.00米。shuigong 水库泄水出口有三个，分别为南放水洞, 北放水洞和溢洪道，三个泄水出口全部需加固处理。为确保工程平安施工，必需做好施工导流。一、 导流方式选择依据施工进度支配，工程跨汛期施工，因此施工导流方式应依据泄水建筑物底高程和坝前工程工作面顶高程以及施工总进度方案支配。为削减导流工程量，确定汛前导流采纳腾库调蓄方式，即工程开工前先将库水位放至死水位，然后同期施工南, 北放水洞，在北放水洞前修筑围堰，利用腾出的库容调蓄上游来水,南放水洞施工无需修
9、筑围堰。溢洪道支配在汛后施工，其间可利用北放水洞敞泄放水导流。二, 导流标精确定依据山东省水利工程施工组织设计编制方法(试行)，依据爱护对象, 失事后果, 运用年限和临时工程规模等综合因素确定，导流建筑物级别为级，其相应洪水重现期为510年。依据本工程特点及以上综合因素，确定本工程洪水重现期为非汛期10年一遇洪水标准。三, 导流设计非汛期坝前工程工程主要为南北放水洞洞口加固工程, 溢洪道开挖, 上游坝脚压重台填筑工程等。依据施工进度支配，南, 北放水洞施工期定于15月，即汛前完工。施工期间应尽量降低水位，确保施工平安，依据本工程特点，该时段内按10年一遇洪水标准。经计算，在此时段内洪水总量为1
10、50.7万立方米，按起调水位264.95米计算，相应上游水位为268.5米，由此确定北放水洞围堰限制水位为268.5米。考虑到风浪爬高和平安超高，确定北放水洞围堰顶高程为269.6米。南北放水洞同时施工，假如发生超标准洪水，应提前支配抽水泵抽取围堰前的水，以降低水位，确保施工平安，防止事故发生。溢洪闸工程, 溢洪道工程支配在汛后10月第二年6月，为确保施工平安，施工期间应尽量降低水位。可利用已改造加固好的北放水洞进展导流限制。由于溢洪闸闸前底板高程为276.75m，因此溢洪闸及溢洪道的施工不用修筑围堰，施工期间可利用北放水洞限制放水即可满意施工要求。四、 围堰设计北放水洞围堰设于洞口前30米以
11、外，整个围堰呈弧形布置，两端和主坝相接，总长约140米。堰顶宽度确定为5.0米，堰高4.65米，围堰自然边坡定为12.5，背水坡定为12.0，迎水坡铺设两布一膜复合膜防渗，编织袋装石碴护坡。由于南放水洞进口底板高程为271.2m，因此南放水洞施工期间不需再修筑围堰。北放水洞围堰填筑后，应尽快解除堰内积水。先期进展基坑内排水，然后进展常常性排水。常常性排水采纳明排方案，即在基坑四周开挖排水沟，排水沟内设一眼集水井，用电动潜水泵将基坑渗水排至库区内。为保证施工平安和平安度汛，汛期除可进展溢洪道局部石方开挖及局部撤除工程外将担心排主体工程施工。五, 围堰筑, 拆施工北放水洞洞前围堰填筑利用溢洪道尾水
12、渠段开挖的石方填筑，拟采纳1.0立方米反铲挖掘机开挖，配8.0吨自卸车运输，推土机推运整平，拖拉机压实。围堰填筑自两侧向中间进占，合龙后，上部围堰填筑和复合土工膜铺设, 编织袋装石碴护坡及初期排水同时施工。复合土工膜采纳人工铺设，并在上游围堰坡脚处采纳编织袋装石碴压牢，编织袋装石碴护坡采纳人工抛填。放水洞洞口加固完毕应马上撤除围堰，撤除料全部运至主坝坝后堆存。库水位以上采纳1.0立方米反铲挖掘机配8.0吨自卸车挖运。依据现有施工设备状况，开挖水下石碴采纳长臂反铲挖掘机，并采纳自卸车运至主坝坝后堆存。第四节 施工方法一、 料场规划依据土方平衡和调配，本工程主坝心墙281.20米高程以上翻压, 主
13、坝两端齿槽回填, 副坝齿槽回填, 副坝心墙填筑等工程共需在料场开挖土料3.5万立方米。拟采纳的土料场位于后峪村北部, 莱芜沂源马路北侧，距主坝平均距离约为1.5公里。本料场场区土料成因属山前坡洪积积累层，可用层含砂质壤土厚度3.5米，总储量估算为42.35万立方米。依据设计须要防渗土料用量约为3.56万立方米。按水利水电工程自然建筑材料勘察规程SL 251-2000第4.3.4条规定，初步设计阶段勘察储量不得少于设计须要量的2倍，即设计须要7.0万立方米。因此勘察储量满意设计要求。本工程上游抛石挤淤需外购块石25896m3，可由库区四周石料场供应或由埠东, 茶叶口及章丘等石料场供应。以上料场储
14、量及质量均能满意施工要求。二、 土石方和撤除工程一本工程土石方工程包括：1, 主坝上游砂壳翻压, 主坝下游砂壳翻压和心墙开挖及填筑, 上下游补填土方, 上游坝脚压重, 齿槽开挖及回填；2, 坝清基, 排水沟开挖及齿槽开挖和回填；3, 洪道石方开挖及回填；4, 放水洞石方开挖，围堰填筑及撤除；5, 南放水洞石方开挖；6, 外购土石方等。以上共计开挖量364498m3自然方，填筑量384907m3自然方。二本工程撤除工程工程包括：1, 主坝上游坝坡护坡石撤除, 下游排水棱体撤除, 防浪墙撤除。2, 溢洪道旧溢流堰撤除；3, 放水洞砼及砌石撤除。以上共计撤除方量为19371m3。由于本工程土石方挖填和撤除工程较多，工程量较大，为节约工程投资，必需进展合理平衡和调配。平衡和调配的原那么如下：1, 自身开挖土方应首先满意自身填筑要求；2, 自身平衡后剩余的开挖土石方及撤除方应由近至远用于其他工程的填筑，充分利用开挖和撤除方；3, 主体工程工程完工后的零星工程开挖剩余方，应就近整平堆放，削减弃土占地量。依据以上原那么，确定平衡和调配方案，土石方挖填平衡见表11.4.1。三、 施工方案依据平衡和调配方案，综合考
