水布埡水電站面板堆石壩施工組織設計-資料下載頁

【導讀】務是發電、防洪，兼顧航運及其他，電站裝機容量為1600MW。地質地形條件復雜，施工條件較差。為保證工程施建設順利進行，清江水布埡。工程建設公司的委托長江委勘測規劃設計研究院并會同水布埡工程建設公司，對水布埡工程樞紐建筑物進行系統的施工組織設計。計報告，作為今后水布埡工程施工建設中的指導性文件。程量在不斷變化，因而給本次工作帶來很大難度。不作為結算依據。后建成投產發電，目前，水布埡水利樞紐已開始施工。樞紐正常蓄水位400m，總庫容億m3，別為１級，次要建筑物級別為３級。放空隧洞以及導流洞。面板堆石壩壩頂高程，最大壩高，是世界同類型壩的最高壩。房、安裝場、尾水洞、尾水渠、母線洞、500KV變電所、交通洞及通風洞等組成。機分別為、、、，洞徑由漸變至。尾水洞為一機一洞平行布置，中心距，1#～4#尾水洞長度分別。的事故檢修門；工作閘門室內設一孔口尺寸。此外，壩址區共有14處危巖體需處理。

　　

【正文】 32。 30 表 32 水 布 埡 樞 紐 施 工 導 流 程 序 表 導 流 時 段 導 流 標 準 流量(m3/s) 泄水建筑物 擋水建筑物 上游水位 (m) 擋水建筑物 高程 (m) 備 注 2021年至 2021年 10月 全年 P＝ 20% Qmax 8040 原河床 隧 洞圍堰 施工準備期 2021年 11月 11月 P＝ 10% Qav 324 2導流洞 截流 11月上旬截流 11月 P＝ 10% Qmax 1660 2導流洞 截流戧堤 2021年 11月～ 2021年 5月 時段 P＝ 20% Qmax 4190 2導流洞 上游圍堰 子堰擋水 2021年汛期 全年 P＝ % Qmax 11600 2導流洞及壩面 壩面過水 壩面高程 208m 202 2021年汛期 全年 P＝ % Qmax 14900 2導流洞及放空洞 壩體臨時斷面 大壩擋水 202 2021年汛期 全年 P＝ % Qmax 15500 2導流洞及放空洞 大壩 大壩擋水 2021年 11月～ 2021年 5月 5月 P＝ 5% Qmax 6030 放空洞 大壩 廠房尾水渠等施工 2021年汛期 全年 P＝ % Qmax 16500 溢洪道底板 大壩 壩體臨時擋水發電 2021年 11月～ 2021年 4月 時段 P＝ 5% Qmax 3960 放空洞及 1～ 2臺機組 大壩 355 壩體臨時擋水發電 溢洪道等施工 2021年汛期 全年 P＝ % Qmax 16500 溢洪道 大壩 壩體臨時擋水發電 2021年 11月～ 2021年 4月 時段 P＝ 5% Qmax 3960 溢洪道及 3～ 4臺機組 大壩 380 壩體臨時擋水發電 溢洪道金結安裝 2021年汛期 全年 P＝ % Qmax 16500 溢洪道 大壩 壩體正常擋水發電 31 . 導流建筑物布置 水布埡導流建筑物主要包括導流洞，上、下游土石過水圍堰，溢洪道，放空洞（永久）和廠房圍堰。根據水布埡水利樞紐總布置方案，壩址右岸布置有放空洞與廠房，左岸布置導流洞和溢洪道，自上至下基本垂直河流走向布置上、下游土石過水圍堰。廠房圍堰位于廠房出口。 主要導流建筑物軸線控制點坐標如表 33。 表 33 導流洞軸線控制點坐標表 建筑物 點號 X Y 樁 號 圓心 備 注 1 導 流 洞 1 進口明渠段長 2 0+ 3 0+ 隧洞洞身段長 4 0+ 5 圓心 6 1+ 出口明渠段長 7 1+ 2 導 流 洞 8 進口明渠段長 9 0+ 10 0+ 隧洞洞身段長 11 0+ 12 圓心 13 1+ 出口明渠段長 14 1+ . 導流建筑物設計 . 導流洞結構設計 2導流洞均布置于左岸，進口段軸線方向 NE42?，至出口轉為 EW 向，兩洞軸線間距上游直線段為 55m，出口段為 40m。 1導流洞靠近山體內， 2導流洞靠近岸坡。導流洞洞頂上覆蓋巖體厚 150?230m。 根據計算分析及模型試驗成果，確定 2導流洞聯合泄流能力見表 34。 32 表 34 2導流洞聯合泄流能 力 上游水位 (m) 泄流量 (m3/s) 315 1739 2343 5126 5513 6847 8042 8837 9563 9918 10343 導流洞包括進口明渠 (含進水塔 )、洞身和出口消力池三部分。 進口明渠 兩條導流洞的進口明渠依進口段山勢錯距布置，并在上游進口處連成整體。導流洞進口明渠兩側邊坡地層由下至上為棲霞組第 8 段至茅口 組地層（ P1m），大部分處于岸坡卸荷帶發育范圍內，極嚴重與嚴重卸荷帶深達 60～ 90m，是影響進口邊坡穩定的重要因素。 洞臉邊坡采用 高、 寬的垂直坡。樁號 0+～ 段開挖邊坡及洞臉均進行噴錨支護，其中洞臉正面采用 15cm 厚的掛網噴混凝土，其余為 10cm 厚素噴混凝土，錨桿直徑為 25mm，長 ～ ，間排距 2179。 2m，且設間排距 2179。 2m，深入巖石 的排水孔。 1導流洞進口明渠全長 ， 2導流洞進口明渠全長 ，與河床交角約為 52186。，設計底 高程均為 198m，分為引渠段 (樁號 ～ )、翼墻段 (樁號 ～ )和進水塔及喇叭口段（樁號 ～0+）。進口明渠兩側擴散角均為 8o，為保證水流平順連接，翼墻段坡度由垂直坡扭曲成 1： ，并采用 厚混凝土進行襯砌保護。引渠段不保護，開挖擴散角也為 80，樁號 ～ 段邊坡由 1: 變到 1:，其余引渠邊坡均為 1:。 兩條隧洞進水口均為岸塔式，包括喇叭口和塔身 .進水塔長 ,根據閘門安裝要求，塔頂高程 ，筒體頂高程 ，塔頂安裝閘門啟閉機。每條洞進水口設 2 孔，其孔口尺寸為 ?，中間閘墩厚 4m，長 ，閘墩頭部和尾部均為橢圓曲線。隧洞進口頂部采用喇叭形，其形狀為橢圓曲線（ X2/＋ Y2/＝ 1）。進水口段長度為 。 洞身 1導流洞洞身全長 ，進口底板高程 ，出口底板高程 195m。 33 底坡 ‰，洞線與巖層走向斜交。洞身段分為兩個直線段、一個圓弧段 。 上游直線段長 ，下游直線段長 ，中間圓弧段長 。，圓弧半徑 130m，中心角 59176。 2導流洞洞身全長 ，進口底板高程 ，出口底板高程 195m。底坡 ‰，洞線與巖層走向斜交。洞身段分為兩個直線段、一個圓弧段，圓弧半徑 130m，中心角 59176。上游直線段長 ，下游直線段長 ，中間圓弧段長 。 隧洞斷面為馬蹄型，過流面積 ，其中樁號 0+～ 0+ 段為進口漸變段，斷面由兩孔矩形斷面漸變為 孔斜墻馬蹄形斷面，出口 30m 洞段為出口漸變段，斷面由馬蹄型漸變為城門洞型。為減小導流洞過流時洞內沿線的負壓，出口段進行了壓坡，壓坡高度 。 導流洞穿越的主要巖層為棲霞組第 10 段（ P1q10）至第 2 段（ P1q2），大部分洞段為軟硬相間的巖層組成，且巖層為近乎于水平層面，且部分洞段并有展布于洞頂的性狀較差的主剪切帶，其整體圍巖穩定性較差，多為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖。根據圍巖等級及受力條件，分別采用不同的襯砌型式： ?位于帷幕線上游，Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段，采用全斷面襯砌，其中樁號 0+以前的斷面，由于進口段 巖石卸荷裂隙發育，洞身承受的外水壓力較大，采用的襯砌厚度相對較大，底板混凝土襯砌最小厚度 ，頂拱混凝土襯砌厚度；其余洞段底板襯砌最小厚度 ，頂拱襯砌厚度 。 ?位于 II 類圍巖洞段，采用組合襯砌斷面，底板及邊墻為鋼筋混凝土，其中底板混凝土襯砌最小厚度 ，邊墻混凝土襯砌厚度 ，頂拱為噴錨鋼纖維混凝土厚 。 ?位于帷幕線下游，Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段，采用全斷面襯砌，底板混凝土襯砌最小厚度 ，頂拱混凝土襯砌厚度 。 為了洞身開挖的 穩定，洞頂拱均需進行噴錨支護。洞身頂拱至拱座以下 10m范圍內，設置直徑 25mm 的砂漿錨桿，其中帷幕線以上Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段，錨桿間排距 ，帷幕線以下洞段，錨桿間排距 ；位于巖石較破碎的進口洞段 34 平頂部位，設置孔排距 ?3m，長 的長錨桿。為了減小外水壓力，沿斷面周邊設置排水孔，排水孔深入巖石 ，孔排距 3?3m。同時，為了下閘蓄水期間導流洞進口段洞身的穩定，對裂隙較發育的進口 50m 洞段的洞身周邊進行固結灌漿，灌漿孔深入巖石 8m，孔排距 3?3m。 出口消力池 兩條導流洞 在出口處匯合齊平，共一個消力池。導流洞出口山頭呈脊狀，側向三面臨空，上部山體卸荷帶發育，嚴重卸荷帶一般深 30～ 40m。出口明渠展布地層為棲霞組第 1 段（ P1q1）和泥盆系寫經寺組（ D3X），巖石強度低，且巖體一般裂隙發育，抗沖蝕能力差。由于導流洞出口與溢洪道呈上、下重疊布置，出口明渠的設計需考慮與溢洪道結合問題，以便于導流洞使用完成后，出口明渠的部分結構（如邊坡等）能直接用于溢洪道。據此，導流洞出口明渠左側邊坡及洞臉開挖與防護按滿足溢洪道運行要求確定，其他邊坡結構按導流洞自身要求設計。 導流洞出口明渠長 (樁號 1+～ 1+)，分為五段。其中門槽段長 ，擴散段長 ，消力池長 60m(消力池中心線長度 )，與擴散段重合 ，尾坎及護坦段長 18m，下游尾渠段約長 。 出口高邊坡（消力池結構以上，高程 以下）設 3179。 3m、長 的錨桿加固，錨桿深入巖石 ～ ，并噴厚 10cm 混凝土保護。 雨季鄒家溝水量較大，無法引走，只能直接流入導流洞出口基坑內。為保證導流洞和導流洞堵頭的正常施工，擬在導流洞出口各設一扇鋼疊梁門，其門槽頂高程 217m， 門楣底高程 。門槽寬 ，深 。 擴散段長 ， (其中跌坎段長 ，為拋物線型曲線 )，其擴散角為176。，底寬由 ?2 增至 ，底板高程由 195m 以拋物線降至 191m，左側翼墻頂高程為 217m，高程 200m處設寬 ～ （永久溢洪道要求），右側翼墻頂高程為 217m，采用鋼筋混凝土護坡護底，鋼筋混凝土厚 ～ ，邊墻及底板混凝土下部設 （深入巖石 4m）長Φ 25 錨筋加固，底板錨筋間排距 2m，邊墻錨筋間排距 3m。 35 消力池段長 60m（中心線長），寬 ，底高程 191m；由于溢洪道和交通的要求，左側翼墻于高程 200m、 217m、 230m 處分別設寬 3m、 4m 和 的馬道，右側翼墻頂高程為 217m，邊坡及底板均采用厚 ～ 鋼筋混凝土襯護；下部設 5m（深入巖石 4m）長Φ 25 錨筋加固，底板錨筋間排距 2m，邊墻錨筋間排距 3m。 尾坎采用鋼筋混凝土結構，頂高程 197m，頂寬 2m,下游為 1:1 的斜坡與護坦段銜接。護坦段長 3m，頂高程 195m，采用厚 2m 鋼筋混凝土板保護。尾坎后設混凝土柔性排，柔性排為 4?4m 的現澆混凝土塊。 柔性排后的尾渠段與天然河床銜接，開挖至高程 195m。 導流洞進出口圍堰 （ 1）導流洞進口圍堰的作用是保護導流洞進口明渠及導流洞的正常施工，按 5 年一遇全年洪水，流量 Q＝ 8040m3/s 的標準設計，相應壩址水位 ，考慮一定的天然河床水面比降（水布埡壩址地處清江恩施至資丘河段，此段河床平均比降為 ‰），進口圍堰距導流洞出口約 1km，圍堰擋水水位按較出口圍堰處水位抬高 2m 考慮，確定圍堰頂高程 。 導流洞進口圍堰位于進口明渠內，原地面高程在 220m 左右，大部分可利用石埂，地勢低 洼處采用現澆混凝土。圍堰頂寬 2m，迎水側為直立坡，背水側高程 至 為直立坡，下接 1: 斜坡。圍堰建基在灰巖弱卸荷帶上，基礎按基巖頂板以下 控制。堰體大體積混凝土標號為 R28=150，抗滲標號S4。 預留石埂斷面視進口建筑物布置確定，控制石埂圍堰背水側開挖邊坡不陡于1:～ 1:。由于預留石埂位置巖體處于灰巖嚴重卸荷帶區，卸荷裂隙發育，透水性強，采取一排帷幕灌漿截滲。帷幕孔深入進口明渠開挖底板以下 10m，兩側亦深入岸坡巖體內 10m，孔距為 ～ 2m。 進口圍堰隨導流洞 進水口建筑物施工進展，分時段于通水前逐步爆除。 （ 2）導流洞出口圍堰的作用是保護出口消力池及防溝墻的正常施工。 出口施工圍堰按擋 5 年一遇全年洪水，流量 Q＝ 8040m3/s，確定圍堰頂高程 217m。 36 出口圍堰采用現澆砼結構，頂寬 2m，迎水側坡度為直立坡面，背水側高程 217m至 215m 為直立坡，高程 215m 下為 1: 的斜坡。圍堰基礎置于灰巖弱卸荷帶頂板以下 ，基礎開挖呈臺階狀。堰體大體積混凝土為 R28=150，抗滲標號S4。 由于受消力池體型的限制，出口圍堰只能緊貼消力池尾坎設置，圍堰軸線平行于 斜尾坎。 圍堰基礎設一排帷幕灌漿截滲。帷幕孔底線深入出口明渠開挖底板以下10m，約為高程 180m，兩側深入岸坡巖體內 10m。帷幕孔距為 ～ 2m。 出口圍堰通水前拆除。 . 上游土石過水圍堰 （ 1）堰基地質特點 上游圍堰覆蓋層厚度為 ～ ，由砂卵礫石層組成，上部夾漂石、塊石，近底部有含砂礫漂石、塊石層；砂為中粗砂，卵礫石及漂石 ,成分多為灰巖、石英砂巖、砂巖，粒徑一般為 2～ 8cm，最大 12～ 15cm，漂石塊徑大于 。覆蓋層松散至中密結構，屬極強透水層。 （ 2）圍堰斷面型式 土 石過水圍堰攔擋 ll～ 4 月 5％頻率最大瞬時流量 3960m3/s，由兩條隧洞泄流時相應的上游水位為 ，確定過水圍堰頂高程 223m，過水圍堰高度 28m。為確保截流后一個枯水期完成修筑圍堰、基坑抽水、開挖壩基、基礎處理及澆筑趾板、填筑壩體等施工，在土石過水圍堰頂部設高度 3m 的自潰子堰，提高上游圍堰擋水標準，延長施工時段。子堰頂部高程 226m，可攔擋 ll～ 5 月 20％頻率最大瞬時流量 4190m3/s, 相應上游水位 。汛期圍堰過水，其過流保護標準為全年 %頻率最大瞬時流量 l1600m3/s， 過水時采用面流消能型式。 過水圍堰頂寬 10m，采用 厚鋼筋混凝土板保護。迎水坡自高程 222m 至