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文本内容:
目录基本资料13工程概况
1.13水文分析
1.
231.
2.1大坝坝顶及坝坡设计
31.
2.2心墙设计
31.
2.3反滤料设计4坝址地形地质情况
1.34气候特征
1.44料场分布
1.55151心墙土料场51526土料的压实设计标准砂卵石设计干密度6开竣工要求
1.67水文资料
1.77坝体剖面拟定28确定施工导流阶段
2.18施工导流阶段
2.28坝体施工阶段
2.38231坝体施工第I阶段
82.
3.2坝体施工第H阶段
92.
3.3坝体施工第川阶段
92.
3.4坝体施工第W阶段9确定形象进度310第一期工程量确定
3.110第二期工程量确定
3.210第三期工程量确定
3.310完建期工程量确定
3.411初拟施工方案的形象进度
3.511确定各期的强度412确定有效施工期
4.112挖运强度的确定
4.
2124.
2.1确定上坝强度
124.
2.2确定运输强度
134.
2.3确定开挖强度14坝体填筑方
4.315确定挖运方案
5165.1确定开挖机械的生产能力16临时即1999年6月底,坝体施工高度达到517m第一次拦洪度汛(年月年月),根据拦洪标准第一次拦洪度19997-19999汛应能拦截年一遇洪水,此阶段为施工期,坝体继续上升,根据水文计算50-20可知在围堰作用下,年一遇洪水可拦截,年一遇洪水无法拦截,为确保坝体安全,用围2050堰挡水隧洞泄水坝体施工第口阶段232第一次拦洪度汛至第二次拦洪度汛期来临可作为坝体施工第阶段,即U1999年至年月,共个月,作业面较第一次施工窄,根据填筑方量估计到年月7200061220006底,坝体施工高度达到580m第二次拦洪度汛即年月至月,根据拦洪标准第二次拦洪度汛应能拦截年一200079200遇洪水,已知水库总库容为亿有效库容亿校核水位死水位直线2m,
1.774m,
598.04m,520m内插可得坝前水位时拦洪库容亿能拦截年一遇洪水577m
1.53m,200坝体施工第川阶段
2.
3.3此施工期共经历个月,作业面继续变窄,施工强度低,年月1220016坝体施工高度累计施工高度594m14m第三次拦洪度汛年月至年月,此时坝体高度达直线内插可得拦2001720019594m洪库容为亿能拦蓄年一遇洪水
1.92m,500坝体施工第阶段
2.
3.4W年月至年月此阶段为完建期,施工作业面减小,施工强度最小,200172001122001年月底工程基本完工,此阶段累计高度126m确定形象进度3第一期工程量确定
3.1初步估计第一期土体方量万万万V=
253.79m,V=
71.22rn,V=
9.99粘反万mi,V=
172.57rn石1/517由图上比例
3.6/
80.2=4/L可测得▽L4752=
89.1m,L484=
120.
3475.2m,L
493.5=
289.6m,L5io=
289.6m,L5io=
285.16rrijL5i7=
289.6mS=S+S+S+S4=
120.3+
89.1X484-
475.2X
0.5+
289.6+
120.3X
493.5-484X
0.5+
289.6X510-
493.5+
289.6+
285.16X517-510X
0.5=
9658.45m2B84=440-600-484ctg45-600-484ctg52»=
233.37mRi7=440-600-517ctg45-600-517ctg52-
292.15mB=B B5i/2=
262.76m484+V=BS=
262.76X
9658.45=
253.8XlOmS=
55.7+
77.97X517-
475.2/2=
2793.7m2粘B B517+B
475.2/2=
254.9m粘二3V B=
712177.76nii粘=$粘粘2S=
49.01X3+5=
392.09m反V=
392.09X
254.9=
99943.7m3反石V4J-V-V=
1725732.84m3粘反同理可得第二期、第三期、完建期工程量如下第二期工程量确定
3.2估计第二期土体方量V=
458.94m,V=
78.19m“V=
18.95m.V万粘万反万石3=
361.79rrio万第三期工程量确定
3.3估计第三期土体方量万万万V=
47.84m V=
9.49m.,V=
2.95m,V=
35.493粘反石万m完建期工程量确定
3.4估计完建期土体方量万万万V=
6.01m,V=
1.35m,V=
1.55m,V粘反石=
3.18万m S=
139.92m2,B=
434.61m5初拟施工方案的形象进度
3.5施工形象进度计划项目工作量(m3)日期1998年10月一1999年6月坝体一期
253.8平均强度
28.2(m3/月)坝体二期
458.941999年7月一2000年6月平均强度
38.25(m3/月)2000年7月―2001年6月坝体三期
47.84平均强度
3.99(m3/月)2001年7月一2001年12月完建期
6.01平均强度
1.0(n^/月)确定各期的强度4确定有效施工期
4.1根据规范,法定节假日和各月因雨天停工天数如下表一月元旦天,二月春节天,五月劳动节天,十月国庆节天1333施工工作日分析表建完期123456789101112期期期粘土2522252113853817272518319919985反滤料302531303029272726283031264344344169石料302531303030303129293031266356356180挖运强度的确定
4.2土石坝施工的挖运强度取决于土石坝的上坝强度,上坝强度又取决于施工中的气象水文条件、施工导流方式、施工分期、工作面的大小、劳动力、机械设备、燃料动力供应情况等因素对于大中型工程,平均日上坝强度通常为至万13高的达到万左右在施工组织设计中,一般根据施工进度计划各个阶段要求完成的10mm3,坝体方量来确定上坝和挖运强度合理的施工组织管理应有利于实现均衡生产,避免生产大起大落,使人力、机械设备不能充分利用,造成不必要的浪费确定上坝强度
4.
2.1上坝强度按下式计算Q m/d Q=VZ K K/TKiD a式中--分期完成的坝体设计方量以压实方计;7m,坝体沉陷影响系数,可取;取Ka
1.03^
1.
051.05施工不均匀系数,可取;取K
1.2~
1.
31.3坝面作业土料损失系数,可取;取K
10.9~
0.
950.95施工分期时段的有效工作日数,等于该时段的总日数扣除法定节假日和因雨停工T——d,的日数,后者取决于降雨强度、上坝土料性质等因素;一期Q=QD+Q+Q5=
15457.49m{/d粘反II-HQ=7KaK/T K712178X
1.05X
1.3/183/
0.95=
5591.73m3/d粘粘/粘l=反反QD=/KaK/T反K=99944X
1.05X
1.3/264/
0.95=
543.95m IdQ KaK/T K=1725732X
1.05X
1.3/266/
0.95=
9321.81m3/d石=石/石二期QD=QD+Q+Q=
21360.02m/d粘反石QD V KaK/T K.=781909X
1.05X
1.3/199/
0.95=
5645.6m3/d粘二粘/粘QD-KaK/T Ki=
189539.3X
1.05X
1.3/344/
0.95=
791.68m3/d反/反KaK/T Ki=3617880X
1.05X
1.3/356/
0.95=
14922.74m3/d石=丫石/石三期QD=QD^+QDS+QD5=
2234.41nf/dCU=V KaK/T Ki=94035X
1.05X
1.3/199/
0.95=
678.96m3/d粘/粘QD^=V KaK/T Ki=29489X
1.05X
1.3/344/
0.95=
123.17m3/d反/反QDH=V KaK/T Ki=354869X
1.05X
1.3/356/
0.95=
1432.28m3/d石/石完建期QD=QD+QD+QD=
384.36m/d粘反石QD^=V KaK/T Ki=13545X
1.05X
1.3/85/
0.95=
228.97m/d粘/粘Q KaK/T Ki=15491X
1.05X
1.3/169/
0.95=
131.71m3/d反/反QD5=VKaK/T Ki=31780X
1.05X
1.3/180/
0.95=
253.68m3/d石/石确定运输强度
4.
2.2运输强度根据上坝强度确定am3/d QDQT=CDK/K2式中压实影响系数,限=丫/丫丁,丫为坝体设计干容重,丫丁为土Kc——t/m3,料运输的松散容重,;t/rT一一运输损失系数,可取因土料性质及运输方式而异取
0.95~
0.99,
0.95o设计干容重项目X自然土干容重松土折自然土系丫3含水量K料场dt/mct/m3数粘性土16%
1.
450.
861.
681.
341.16砂砾料5%
1.
650.
712.
331.
991.41反滤料5%
1.
650.
712.
331.
991.41一期QT=QT+QT+QT=
28553.45n{/d粘反石QT=0KC/K=
5591.73X
1.34/
0.95=
7887.28m3/d粘粘2QT=0K/K=
543.95X
1.99/
0.95=
1139.43m3/d反反300K/K2=
9321.81X
1.99/
0.95=
19526.74m Id石=石二期QT=QT+QT+QT=
40880.84m5/d粘反石QT=0K/K=
5645.6X
1.34/
0.95=
7963.27m3/d粘粘QT=0K/K=
791.68X
1.99/
0.95=
1658.36m3/d反反20Kc/K=
14922.74X
1.99/
0.95=
31259.21m3/d石=©石2三期0=
0004215.951113/£|粘+反+石=QT=Q KC/K=
678.96X
1.34/
0.95=
957.69m3/d粘粘2QT=0Kc/K2=
123.17X
1.99/
0.95=
258.01m3/d反反石QT=Q KC/K2=
1432.28X
1.99/
0.95=
3000.25m3/d完建期QT=QT+QT+QT=
1130.26m3/d粘反石QT=0KC/K=
228.97X
1.34/
0.95=
322.97m3/d粘粘23QT=Q KC/K2=
131.71X
1.99/
0.95=
275.90m/d反反QT”QD Kc/K=
253.68X
1.99/
0.95=
531.39m3/d石2确定开挖强度
4.
2.3开挖强度仍根据上坝强度确定Qm3/d QDQC=QDK/c/K2K3式中压实系数,为坝体设计干容重丫与料场天然容重丫的比值;见上表K/CC——一一土料开挖损失系数,随土料特性和开挖方式而异,一般取K.K=
0.92-3本设计取
0.97o
0.95一期Qc=Qc+Qc+Qc=
22600.69m3/d粘反石CU=QD KC/K K=
5591.73X
1.16/
0.95/
0.95=
7187.15m3/d粘23Qc=0K/K K=
543.95X
1.41/
0.95/
0.95=
849.83m3/d反反C2Qc=QK/K K=
9321.81X
1.41/
0.95/
0.95=
14563.71m3/d石C2二期Qc=Qc+Qc+Qc=
31807.45m3/d粘反石Qc=0K/K K=
5645.6X
1.16/
0.95/
0.95=
7526.39m3/d粘粘C2Qc=3K JK2K=
791.68X
1.41/
0.95/
0.95=
1236.86m3/d友Qc=QK/K K=
14922.74X
1.41/
0.95/
0.95=
23314.20m3/d石C2三期Qc=Qc+Qc+Qc=
3302.8m3/d粘反石Qc=0K/K K=
678.96X
1.16/
0.95/
0.95=
872.68m3/d粘粘C2Q0Y K2K=
123.17X
1.41/
0.95/
0.95=
192.43m Id反=反Qc=Q Kz/K K=
1432.28X
1.41/
0.95/
0.95=
2237.69m3/d石C2完建期Qc=Qc+Qc+Qc=
896.4m3/d粘反石Qc=0Kz/K K=
228.97X
1.16/
0.95/
0.95=
294.30m3/d粘粘C2Qc=0KZK2K3=
131.71X
1.41/
0.95/
0.95=
205.77m3/d反反Qc=Q Kz/KK=
253.68X
1.41/
0.95/
0.95=
396.33m3/d石C2坝体填筑方案
4.3坝体填筑压实采用进占法,为保证铺料均匀,用推土机和平土机散料平料,采用“算放上料,定点卸料,随卸随平,定机定人,铺平把关,插杆检查”的措施使平料工作取得良好效果铺填中不宜使坝面起伏不平避免降雨的积水防渗材料土体铺筑应平行于坝轴线方向进行,坝体压实用进退错距法,压实工具主要用气胎碾对于汽车上坝或光面压实的土层,要刨毛处理,刨毛深度为用推土机改装的4m刨毛机进行刨毛,坝壳与岸坡结合填筑带用夯板压实对于结合部位,坝基部位填土用薄层、轻跟的方法采用较轻型的气胎跟当填筑厚度达处后,方可用重型气胎跟防渗体与岸坡结合处宽度为2m范围内或边角处不得使用重型机具,应使用轻型机具压实,并保证与坝体碾压搭
1.5—
2.0m接宽度以上岸坡与砂质土、粘性土结合处应填筑一宽塑性1m12m较高的透水材料,避免直接与粗料接触坝体接坡面用推土机自上而下削坡,适当留有保护层配合填筑上升,逐层削至合格层接触面削坡合格后要控制其含水量的上限反滤料的填筑采用砂松破接触平起法防渗土料和反滤层填筑采用土砂平起法反滤料的压实包括接触带土料与反滤料的压实,防渗体土料用气胎跟碾压碾压机械碾压方式采用进退错距法,错距宽度按计算,其中为碾滚净宽,为b=B/n Bn设计的碾压遍数一般碾滚净宽为则错距宽度为
1.2m,狮子头气胎碾b=B/n=
1.2/4=
0.3m芥麦窝气胎碾b=B/n=
1.2/4=
0.3m武凸块振动碾n b=B/n=
1.2/8=
0.15m上黄池凸块振动碾b=B/n=
1.2/8=
0.15m确定挖运方案5确定开挖机械的生产能力
5.1开挖机械及其计算取正铲P=60qnK KzpKK m3/hH B式中土斗的几何容积,取吊;q——6对于单斗挖掘机系指每分钟循环工作次数,对于多斗挖掘机系指每分钟倾倒的土n——斗数量;取
1.6土斗的充盈系数,表示实际装料容积与土斗几何容积的比值;对于正向铲可取KH——对于索铲可取;取1,
0.91一一土的松散影响系数,系指挖土前的实土与挖后松土体积的比值,其大小与土P料的等级有关,对于级土约为「级土约为I
0.88~川级土约为”级土约为;根据预算定额三类土取
0.78,
0.81~
0.71,
0.79~
0.
730.8—时间利用系数,表示挖掘机工作时间的利用程度,可取KB—
0.8~
0.9;取
0.9联合作业延误系数,考虑运输工具影响挖掘的工作时间;有运输工具配合K——时,可取;无运输工具配合时,应取取0,91;
0.9P=60qnKK PKBK=60X6X
1.6X1X
0.8X
0.9X
0.9=
373.2m3/h同理挖掘机P=
279.94M/h确定运输机械
5.2运输采用自卸汽车运输,装车时间卸车时间运距30T
1.5min,1min,1KM汽车在一般道路上行驶,行驶速度取用班,每班取小时15KM/h,28Ti=8X60=480mi n确定粘性土、反滤料、砂性土汽车装载有效方量
5.3=
1.45;=
1.65丫粘丫反=丫砂q=30/
1.45=
20.7m3;q=30/
1.65=
18.18m3;q=30/
1.65=
18.18m3Y粘反砂确定运输工具周转一次的时间
5.4对于工地常用的汽车、拖拉机,值为tt=t1+t2+2L X60/V式中装车时间,;ti——min卸车时间,;12---mi n运距,;取L km1km平均行驶速度,;拖拉机取在一般工地上开行的汽车取v——km/h
3.5~5km/h,15s20km/h,经改善路面后的道路上汽车可取25s35km/h循环式运输机械数量的确定
5.5nn=Q Tt/[qT1-T2]式中运输强度一昼夜或一班运载的总方量;QT运输工具截装载的有效方量;q——一昼夜或一班的时间,;T1—mi n昼夜或一班内运输工具的非工作时间,;T2min运输工具周转一次的循环时间,t——min0确定粘土料运输机械数量
5.
5.1一期采用狮子头和养麦窝两个料场,运距取
1.5kmt=t1+t2+2L X60/v=
1.5+1+2X
2.5/15X60=
22.5min取N=Qt/[qT1-T2]=
7887.28X
22.5/
20.7/420/2=
10.2011二期采用狮子头,养麦窝金盆和上黄池料场,运距取3kmt=t1+t2+2L X60/v=
1.5+1+2X3/15X60=
26.5min取M=Qt/[qT1-T2]=
7963.27X
22.5/
20.7/420/2=
12.1313三期采用武家庄一二区和钟楼山料场,运距取
2.5kmt=t1+t2+2L X60/v=
1.5+1+2X
2.5/15X60=
22.5min取N3=C t/[qT1-T2]=
957.69X
22.5/
20.7/420/2=
1.232T完建期采用武家庄一二区料场,运距取
2.5kmt=t1+t2+2L X60/v=
1.5+1+2X
2.5/15X60=
22.5min完=口丁丁取1\101/1-2]=
322.97X
22.5/
20.7/460/2=
0.411确定砂石料运输机械数量
5.
5.2根据学号,运距L=3kmt=t1+t2+2L X60/v=
1.5+1+2X3/15X60=
26.5min取N=Qt/[qT1-T2]=
19528.74X
26.5/
18.18/420/2=
33.8834取N2=C t/[qT1-T2]=
31259.21X
26.5/
18.18/420/2=
54.2455T取N3=C t/[qT1-T2]=
3000.25X
26.5/
18.18/420/2=
5.206T确定运输机械
5.216确定粘性土、反滤料、砂性土汽车装载有效方量
5.316确定运输工具周转一次的时间
5.416循环式运输机械数量的确定
5.5n
175.
5.1确定粘土料运输机械数量
175.
5.2确定砂石料运输机械数量
175.
5.3确定反滤料运输机械数量18554复核运输机械18555确定开挖机械数量18确定压实机械数量
5.
6195.
6.1气胎碾生产率
195.
6.2凸块振动碾生产率
205.
6.3数量确定
205.
6.4确定平土机械数量20N01/1-2]=
531.39X
26.5/
18.18/420/2=
0.921完=口丁丁取由于砂石料采用采砂船开挖有轨机车运输于自卸汽车上坝,采砂船采用索铲P c^=60qnK KPKBK m3/hH式中q=6m,n=
1.2,K H=
0.9,K*p=
0.81,K B=
0.9,Kt=
1.0m3/hPc=60qnKHK pKK=60X6X
1.2X
0.9X
0.81X
0.9X
283.44m3/h船仁一般汽车每昼夜或每班运输循环次数生产能力为:m=T1-T2/t,PTP=qT1-T2/t=
18.18X8X60/
10.5=
831.1m3/T班由上式得取辆n=
5.43n=6确定反滤料运输机械数量
5.
5.3t=t1+t2+2L X60/v=
1.5+1+2X3/15X60=
26.5min取N=Qt/[qT1-T2]=
1139.43X
226.5/
18.18/420/2=
1.97取X
26.5/
18.18/420/2=
2.873N=C t/[qT1-T2]=
1658.36T取X
26.5/
18.18/420/2=
0.441N3=C t/[qT1-T2]=
258.01T取X
26.5/
18.18/420/2=
0.471N01/1-2]=
275.9完=口丁丁复核运输机械
5.
5.4为了充分发挥挖掘机和索铲的工作潜力,应使一台挖掘机或索铲所需汽车数所对应的生产n能力略大于些挖掘机索铲的生产效率索铲挖掘机
1.对粘土料P=
20.7X420/
26.5/8=
41.009m3/hn
279.94/P=
6.83所以至少需要辆汽车
72.对砂石料和反滤料P=
18.18X420/
26.5/8=
36.01m3/h用挖掘机n
279.94/
36.01=
7.77用索铲n
373.25/
36.01=
10.36所以至少需要辆汽车11综上,同时考虑上坝强度,运输强度,挖掘机索铲的生产潜力和备用车辆的要求一期辆N=11+34+4X
1.25=62二期辆N=13+55+5X
1.25=92三期辆2=4+6+3/
1.25=17完建期辆N2+2+3X
1.25=9完=确定开挖机械的数量
5.
5.5正向铲6m P=
279.94m3/h⑴粘土料一期仁辆N Cc/PT=
7187.15/
279.94/8/2=2粘二期:辆N2=
7526.37/
279.94/16=2三期辆N3=
872.68/279,94/16=1完建期辆N=
294.30/
279.94/16=1完砂石料2一期辆N1=Qc/PT=
1456.71/
279.94/16=4石二期:辆N2=
233.14/
279.94/16=6三期辆N3=
2237.68/279,96/16=1完建期辆N=
396.33/
279.94/16=1完反滤料3一期仁卒两N Q/PT=
849.83/
279.94/16=1反二期辆N2=
1236.86/
279.94/16=1三期辆N3=
192.43/
279.96/16=1完建期辆N=
205.77/
279.94/16=1完索铲斗容6mJP=
373.25m3/h⑴砂石料一期艘N1=Qc/PT=
1456.71/
373.25/16=3石二期艘N2=
233.14/
373.25/16=4三期艘N3=
2237.68/
373.25/16=1完建期艘N=
396.33/
373.25/16=1完⑵反滤料一期仁艘N Q/PT=
849.83/373,25/16=1反二期艘N2=
1236.86/
373.25/16=1三期艘N3=
192.43/
373.25/16=1完建期艘N=
205.77/
373.254/16=1完综上考虑开挖强度,开挖机械的潜能和备用机械的要求,量为一期辆N=2+4+1x
1.25=9二期:辆N=2+6+1X
1.25=12三期辆2=1+1+1X
1.25=4完建期[乂辆\11+1+
11.25=4完=索铲一期艘N=3+1X
1.25=5二期艘2=4+1X
1.25=7三期艘2=1+1X
1.25=3完建期:艘N=1+1X
1.25=3完确定压实机械数量
5.6采用英格索兰
17.6t自行式凸块振动碾和气胎碾P=vB-ChK B/n—碾的行驶速度,取v15km/h碾压带宽度,取B——
1.2m碾压带搭接宽度,取C--
0.3m碾压层厚度,狮子头料场取养麦窝料场取h——22cm上黄池料场取25cm-----时间利用系数,取
0.85KB碾压遍数,气胎碾为凸块振动碾为n——4,8气胎碾生产率
5.
6.1狮子头料场来料养麦窝料场来1=15000X
1.2-
0.3X
0.22X
0.85/4=
631.13m/h料:由于按为选用气胎碾P15000X
1.2-
0.3X
0.26X
0.85/4=
745.88m/h PYP P气2=气气2气作数量的依据凸块振动碾生产率
5.
6.2狮子头料场来料养麦窝料场来料:振P-15000X
1.2-
0.3X
0.22X
0.85/8=
315.5m/h P振2=15000X
1.2-
0.3X
0.26X
0.85/8=
372.94m3/h武二料场来料P振3=15000X
1.2-
0.3X
0.28X
0.85/8=
401.63m3/h上黄池料场来料:P4=15000X
1.2-
0.3X
0.25X
0.85/8=
358.6m振/h数量确定
5.
6.3一期台m=
15457.34/
631.13/16=2气台n
15457.34/31557/16=4振二二期止台=
21039.28/
631.13/16=3气台1=
21039.28/
315.57/16=5振三期Da=0气台=
2234.41/
358.6/16=12振完建期n=0完气台n=
614.35/
401.63/16=1完振综上考虑到机械维护要求,气胎碾和振动碾均加台备用1正向铲和挖掘机所需数一期台台IT=3m=5气振二期台台r2=4r2=6气振三期台=0M=2小气振完建期=0n确定平土机械数量
5.
6.4本设计中主要采用推土机平土T”120工程所需推土机数量应与上坝强度和碾压想协调,故大致主出推土机数量如下一期台二期台n4n=5『2三期台n3=1完建期台n=1完武二料场取26cm28cm施工时段机械名称机械数量机械型号开挖机械正向铲96mn期索铲56m推土机2T2-120运送机械自卸汽车62—30t压实机械气胎碾
317.6t振动碾5英格索兰
17.6t推土机4T2-120开挖机械正向铲126rrii索铲76nn推土机3Ta-120运送机械自卸汽车9230t期压实机械气胎碾4p
17.6t振动碾英格索兰
17.6t6推土机5T2-120开挖机械正向铲46nn索铲36nn推土机1T2-120运送机械自卸汽车1730t期压实机械气胎碾
1717.6t振动碾英格索兰
17.6t0推土机2T2-120开挖机械正向铲吊46索铲36nm推土机T2-1201运送机械自卸汽车9—30t气胎碾压实机械
017.6t振动碾2英格索兰
17.6t推土机1T2-120基本资料1工程概况
1.1西安市黑河引水工程金盆水利枢纽位于西安市周至县黔江河干流峪口以上处,东距西安市约,北距周至县城约枢纽是一项以向西安市供水为主、
1.5km86km14km兼顾灌溉、结合发电、防洪等综合利用的大型水利工程水库总库容为亿有效库容2m,
1.774亿工程建成后每年可向城市供水亿提供农业灌溉用水亿吊,灌溉农田万m
3.05m,
1.2337亩电站装机容量多年平均发电量万20MWV7308kW-h.枢纽属等大()型工程,由粘土心墙砂砾石坝、左岸泄洪洞、右岸溢洪洞及引水洞、U2坝后电站等建筑物组成大坝为级建筑物枢纽设计洪水标准为年一遇,相应洪峰流1500量为校核洪水标准为年一遇,相应洪峰流量保坝洪水为年一5100riVs,50007400ri/s,10000T遇,相应洪峰流量为枢纽区地震基本烈度为度,大坝设计地震烈度为度其8000riVs78工程特性见附表坝体设计
1.2大坝坝顶及坝坡设计
1.
2.1大坝坝顶高程顶宽坝顶长设计坝基最低开挖高程设计最大坝高600m11m440m466m实际开挖高程最大坝高坝顶上游侧设置高的混凝土防浪墙,墙134m
472.5m,
127.5m
1.2m顶高程防浪墙底部深入心墙
601.2m,大坝上游坝坡坡比为高程在及各设一仓戈台,宽度分别为和
12.2,565m515m3m5m,下游坝坡坡比为高程在和各设一俄台,宽度依次分别为1:
1.8,570m540m510m2m3m.3no在下游坝坡设置贴坡式上坝道路,道路宽贴12m,坡比为1:
1.5o上游高水围堰和下游低水围堰采用与坝体结合方式布置高水围堰堰顶高程上游坡527m比为高程在处,设宽的马道,下游坡比为下游围堰兼作坝体排水棱1:
2.5,517m15m1:2体,堰顶高程外坡比为内坡比为
493.5m,1:
1.8,1:
1.2o坝壳采用下游河床砂卵石填筑,排水棱体采用堆石填筑心墙设计
1.
2.2心墙顶高程顶宽河床段心墙坡比为考虑到由于岸坡对心墙598m7m
10.3,沉降的约束,在纵向心墙也会出现拱效应现象,给抗渗带来不利影响,为了提高岸坡段心墙的抗渗能力,将两岸坡段坡比由变为
10.31:
0.6o为提高心墙在两岸坡适应变形的能力,在心墙底部铺设厚左右的高塑性±,采用粘粒2m含量较高的土填筑,填筑干密度为填筑含水量为
1.66g/cm3,
20.2%-23%反滤层设计
1.
2.3从坝料的级配过渡及变形模量过渡考虑,在心墙上下游均设置两道反滤层,第一层为粒径小于的砂反滤层,第二层为粒径小于勺混合砂砾料反滤层下游的砂反滤层水5mm80mm平宽度为混合料反滤层水平宽度为上游的砂反滤层水平面宽度为混合料反滤层水2m3m1m平宽度为2m
1.
2.4大坝填筑方量大坝总填筑方量为万其中心墙土料万反滤料万坝壳砂卵石料
771.6m,158m,29m,
584.6万m坝址地形地质情况
1.3坝址位于金盆古河道出口至蔺家湾形河道腰部,距峪口约坝址地形为不对称S
1.5km的形谷右岸山体高程约边坡为左岸是现代河谷与古河道间长约V823m30—50800m正常水位处宽度为的单薄山梁,河道一侧山坡坡度在左右270m52坝址区内出露的基岩为前震旦系宽平群大镇沟组变质岩岩性主要为云母石英片岩绿泥石片岩、钙质石英岩以及后期沿断层入侵的石英岩脉、云煌斑岩脉、斜长斑岩脉在地形较平缓的山坡河谷阶地广泛分布着第四系松散堆积物,岩性主要为碎块石、碎石质壤土、砂卵石等坝址位于西骆峪一田峪背斜的南翼,岩层走向近东西向,倾向上游由于主要受南北向压应力作用,东西向的构造断层裂隙发育在坝址区的断层构造有多条,主要为层间挤压80的逆断层坝址区以近南北向的裂隙构造发育河床部位岩体全强风化带较薄,一般厚〜左右两岸全一强风化带较厚,一般厚5m5〜20m气候特征
1.4气温,多年实测资料分析,见表年平均气温1,
9.6C表1月份123456789101112月平均-
6.5-
1.
65.
512.
017.
421.
022.
921.
516.
410.
11.8-
5.3降水,多年实测资料分析见表2表2全年月份123456789101112(天数)5mm以下
4.
32.
35.
78.
7151712149.
772.
76104.35~10mm
1.
7341.
712.3月平00001200均10^15mm
000000.
30.
7210.
3004.3天15s20mm
0000000.
710.
70002.320s30mm
0000000.
30.
30.
70001.7数30mm以上
0.
30.
30.70000000000料场分布
1.5心墙土料场
1.
5.2在各设计阶段,对心墙土料的勘探试验进行了大量的工作,先后完成了金盆、武家庄永泉、毛家湾、田家沟等料场的勘探工作,根据勘探试验成果选定了金盆、武家庄、永泉三个料场,对选定的三个料场在初查的基础上又进一步做了详查金盆料场位于黑河左岸上金盆古河道内,属水库淹没区,武家庄料场位于金盆东北边缘的山坡上,永泉料场位于金盆西北周城公路之西的山坡上三个料场土料普遍存在的问题是天然含水量偏高,土料均需要翻晒后方可上坝初设阶段在考虑土料的物理力学指标,特别是土料的击实性能及天然含水量、储量等因素后,本着尽量少占用耕地减少征地、增加库容的原则,确定心墙填筑以金盆料场为主料场,武家庄料场作为辅助料场,永泉料场为备用料场施工单位于截流前进行了金盆料场土料现场碾压试验在试验中发现翻晒时,土料结块难以粉碎,土块外干内湿,在碾压后的土层中,发现夹有碎土块,土层在碾压过程中发生剪切破坏经研究,决定将金盆料场转为备用料场,加紧对武家庄、永泉料场的复查和碾压试验工作,同时尽快寻找新的土料场在综合考虑了土料性质储量运距天然含水量等因素后,选择养麦窝猴子头上黄池、钟楼山、武家庄料场区、区土料及金盆料场含砾土作为心墙土I U料,所选用的料场土料从颗分看,绝大部分为粉质粘土,少部分为重粉质壤土上述料场存在的问题为天然含水量偏高需翻晒,储量均较小,场地面积小,土料翻晒强度低土料的压实设计标准
1.
5.3表土料最大干密度和最优含水量3干法制样湿法制样土料3o%3o%P ma g/cm3P Pmag/cmP狮子头
1.
70018.8养麦窝n
1.
72018.
820.2P
1.680武U
1.
70519.
21.
67921.0上黄池
11.
71419.
31.
67420.9钟楼山
1.
69719.
01.
67519.7土料现场碾压试验采用英格索兰自行式凸块振动碾和气胎碾进行,四个料场的试176验结果见表4o表土料现场碾压试验成果4压实干密含水量铺土厚度碾压方式及遍数备注土料名称度g/cm3%cm狮子头
1.
70017.621~22凸块8遍,气胎4遍养麦窝
1.72625~27凸块8遍,气胎4遍
18.8遍后,局部剪切12武凸块遍U
1.
72019.925-308破坏遍后,个别地方剪8上黄池凸块遍
1.
69018.623~258切破坏考虑到黑河大坝的坝高和重要性,以及土料压实性能的不均匀性和碾压机具压实功能较大,土料的设计干密度为同时,规定土料的压实系数不小于
1.68g/cm,
0.99,这样可以避免压实性能好的土料得不到充分压实砂卵石设计干密度
1.
5.4坝壳砂卵石料采用黑河大桥下游范围内的河床砂卵石根据
0.5~6km《碾压式土石坝设计规范》及《水工建筑物抗震设计规范》的有关SDJ18-84SDJ10-78规定,砂卵石水上部分的填筑相对密度为水下部分的填筑相对密度
0.7,为在考虑了料场砂卵石料含砾量的分布范围后,确定砂卵石的设计干密度为
0.8o
2.33g/cm3,Dr=
0.7,干密度为
2.24g/cm3,Dr=
0.8o设计干容重自然土干容重含水量丫项目料场松土折自然土系数33t/m粘性土16%
1.
450.
861.68砂砾料5%
1.
650.
712.33砂砾料5%
1.
650.
732.24反滤料|5%|
1.65|
0.
712.33开竣工要求
1.6年月开工,年月竣工199810200112说明在本次设计中可不考虑基础开挖与处理事宜,但应考虑导流时段对坝体上升的要求(即拦洪渡汛、施工进度计划安排)要求同学们初拟施工进度计戈IJ一水文资料
1.7可采用的水文资料如下;G=
0.63,C s=3=
3557.69m/s,=
4096.65m./s,冷冷X2OO=
4628.03m3/s,X=
2846.66m3/sP p2o o确定施工导流阶段2计算坝前水深
2.1工程于年月开工,年月竣工,工程总历时个月,在整个施19981020011239工期共经历了个汛期,综合各方面考虑,进行施工分期320年一遇洪水时,x=
2846.66m3/s上游水位527-
1.5=
525.5m下游水位
493.5-1=
492.5mZ=
525.5-
493.5=33m流域面积由()推得卅QURI2gz23=
159.292同理可知当遇到年一遇洪水时,在坝前水位▽50p50=
544.03m当遇到年一遇洪水时,在坝前水位▽100p100=
560.83m当遇到年一遇洪水时,在坝前水位▽200p200=
579.70m水位(m施工导流阶段
2.2本工程采用全段围堰法和隧洞导流相结合的导流方案坝体施工阶段
2.3坝体施工第阶段
2.
3.1I第一次汛期来临前可归为坝体施工阶段共九个月即年月至I1998101999年月,由于作业面宽,这一段为施工高峰期,根据坝体剖面尺寸,可估算出汛期来6。