蓄水樞紐工程重力壩施工設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁

　　

【正文】 、帷幕灌漿范圍 圖9—2 防滲帷幕沿壩軸線的布置1—灌漿廊道；2—山坡鉆進(jìn)；3—壩頂鉆進(jìn)；4—灌漿平洞；5—排水孔；6—最高庫水位；7—原河水位；8—防滲帷幕底線；9—原地下水位線；10—蓄水后地下水位線防滲帷幕布置于靠近上游面壩軸線附近，自河床向兩岸延伸，鉆孔和灌漿常在壩體內(nèi)特設(shè)的廊道內(nèi)進(jìn)行，靠近岸坡處也可在壩頂、岸坡或平洞內(nèi)進(jìn)行。平洞還可以起排水作用，有利于岸坡的穩(wěn)定。鉆孔方向一般為鉛直，必要時(shí)也可有一定斜坡，以便穿過主節(jié)理裂隙，但角度不宜太大，一般在100以下，以便施工。帷幕深入兩岸的部分，原則上也應(yīng)達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，并與河床部位的帷幕保持連續(xù)，形成連續(xù)的不透水的防滲墻。當(dāng)相對隔水層距地面不遠(yuǎn)時(shí)，帷幕應(yīng)深入岸坡與該層相銜接。當(dāng)相對隔水層埋藏較深時(shí)，可深到原地下水位線與最高枯水位的交點(diǎn)B處，如圖9—2，在BC‘以上設(shè)置排水，以降低水庫蓄水后庫岸的地下水位。 壩基的防滲處理在基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)鉆設(shè)防滲帷幕和排水孔幕。防滲帷幕采用膨脹水泥漿做灌漿材料，其位置布置在靠近上游壩面的壩基及兩岸。帷幕的鉆孔深度取10～30m，河床部位深，兩岸逐漸變淺，灌漿孔直徑取80mm，方向豎直，孔距取2m，設(shè)置一排。圖93 帷幕灌漿示意圖 4. 帷幕灌漿 壩基排水為了進(jìn)一步降低壩底面的揚(yáng)壓力，在防滲帷幕后設(shè)置排水孔。壩基的排水孔幕在防滲帷幕的下游，向下游豎直，孔距取3m，孔徑為200mm，孔深為10～15m，沿壩軸線方向設(shè)置一排。固結(jié)灌漿是一種用低壓淺層灌水泥漿的方法來加固地基，適用于裂隙發(fā)育又無其它缺陷時(shí)的地基。目的是為了提高基巖的整體性和基巖的承載能力，減少不均勻沉降，提高地基表層的防滲性能。根據(jù)勘測結(jié)果，本設(shè)計(jì)巖層性質(zhì)堅(jiān)硬致密，僅巖石上層1018米深度存在有裂縫和節(jié)理，不很嚴(yán)重，但須加以處理。因此，在壩踵、壩址附近采用固結(jié)灌漿。灌漿孔布置呈梅花形。灌漿孔的深度一般為5～8m，取8m；灌漿孔的孔距、孔徑應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件并參照灌漿試驗(yàn)確定，一般為3～4m，取3m 。 斷層破碎帶、軟弱夾層的處理、斷層破碎帶的危害及處理措施斷層破碎帶的強(qiáng)度低，壓縮變形大，易于使壩基產(chǎn)生不均勻沉降，引起不利的應(yīng)力分布，還會使壩至壩體開裂。如果破碎帶與水庫相同，還會使壩底的滲透壓力加大，甚至產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，危及大壩安全。 對傾角較陡的走向近于順河流流向的破碎帶，可采用開挖回填混凝土的措施，做成混凝土塞，其高度可取斷層厚度的1～，見圖94（a）。如破碎帶延伸至壩體上、下游邊界線以外，則混凝土塞也應(yīng)向外延伸，～。在選擇壩址時(shí)，應(yīng)盡量避開走向近于垂直河流流向的陡傾角斷層破碎帶，因?yàn)樗鼘?dǎo)致壩基滲透壓力或把體位移增大。如難以避開，也可用混凝土塞，但其開挖深度要比近于順河流流向的大，約為1/10～1/4壩底寬度，如圖94（b）。圖94陡傾角斷層破碎帶的處理1—壩段；2—伸縮縫；3—斷層破碎帶；4—混凝土塞；5—基巖面；6—壩體；7—灌漿帷幕；8—排水孔幕對走向近于順河流流向的緩傾角斷層破碎帶，埋藏較淺的應(yīng)予挖出；埋藏較深的，除應(yīng)在頂面作混凝土塞外，還要考慮深埋部分對壩體穩(wěn)定的影響。必要時(shí)可在破碎帶內(nèi)開挖若干斜井和平洞，回填混凝土，形成有混凝土塞和水平塞組成的剛性骨架，封閉該范圍內(nèi)的破碎物，以阻止其產(chǎn)生積壓變形和減少地下水產(chǎn)生的有害的作用。在選擇壩址時(shí)，應(yīng)盡量避開走向近于垂直河流流向的緩傾角斷層破碎帶。如不可避免，也可采用上述方法進(jìn)行處理。具有軟弱夾層的壩基，由于夾層的抗剪強(qiáng)度很低，遇水易軟化或泥化，通常都須進(jìn)行加固處理，以滿足抗滑穩(wěn)定要求。根據(jù)軟弱夾層的埋深、產(chǎn)狀、厚度、充填物的性質(zhì)，結(jié)合工程的具體情況，為了阻止軟弱夾層滑動，一般采用的處理措施有：（1）對于淺埋的夾層，多用明挖處理，將軟弱夾層清除，回填混凝土或者在上游壩踵、下游壩趾設(shè)置深齒坎，切斷軟弱夾層直達(dá)完整基巖。當(dāng)夾層埋藏較淺時(shí)，此方法施工方便，工程量小，采用的較多。（2）對于埋藏較深、較厚，傾角較緩的軟弱夾層，可在夾層內(nèi)設(shè)置混凝土洞塞。（3）采用大型鋼筋混凝土抗滑樁。（4）若有兩層以上的軟弱夾層時(shí)，可采用預(yù)應(yīng)力錨索，錨索可在水庫正常運(yùn)行的情況下施工，特別適合于已建工程的施工。 施工條件分析 . 地形條件該水庫樞紐工程所處構(gòu)造剝蝕地形，青龍河侵蝕能力較強(qiáng)，沿河形成不對稱河谷，由于構(gòu)造運(yùn)動影響，河流不斷下切，形成岸邊階地、陡岸。庫區(qū)兩岸基巖出露高程大部分在200米左右，庫區(qū)左岸非可溶性巖層分布廣泛，其中主要由絹云母、千枚巖、石英、砂質(zhì)頁巖組成。透水性較小，也沒有發(fā)現(xiàn)溝通庫內(nèi)外的大斷層。庫區(qū)可溶性巖層分布于青龍河右岸，從隔水層分布、熔巖發(fā)育情況分析，水庫蓄水后向鄰近河流滲透的可能性很小。經(jīng)過對庫區(qū)斷層的分析，水庫向外流域及下游滲漏的可能性很小。庫區(qū)外巖層抗風(fēng)化作用較強(qiáng)，庫岸基本上是穩(wěn)定的。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，青龍河流域?qū)偌撅L(fēng)型大陸性氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。多年平均氣溫約10℃，℃，℃，月平均溫度變化較大，多年平均降雨量為700mm，且多集中在夏季七、八月份。全年無霜期約180天，結(jié)冰期約120天，河道一般在12月封凍，次年三月上旬解凍，—。青龍河洪水由暴雨形成，據(jù)統(tǒng)計(jì)七～八月發(fā)生最大洪峰流量的機(jī)會占88%，而且年際變化很大，實(shí)測最大洪峰流量為2200秒立米(1962年)，最小洪峰流量184秒立米(1965年)，一次洪水持續(xù)時(shí)間一般3—5天。建筑材料：當(dāng)?shù)靥烊唤ㄖ牧戏植荚趬沃返貐^(qū)上、下游河灘及兩岸階地。其中，土料主要分布在莊窩、土谷子等七處，沙礫卵石料主要有南杖子等八處，各料廠的材料物理性質(zhì)基本滿足要求，可做大壩混凝土骨料及拱圍堰。對外交通：水庫距盧龍縣35Km,新建公路至工地，交通方便。施工用電青龍山雙山子變電所架設(shè)110kv輸電線路供電，電力保障可靠。. 工作日分析根據(jù)該水庫庫區(qū)1958年—1963年和1970年—1972年九年降雨氣溫資料，參考其它土壩水庫氣溫，降雨停工標(biāo)準(zhǔn)，土料、砂礫料、石方、混凝土工程施工工作日確定如下： 表101 工作日程表類 別土料砂礫隧洞石方混凝土一般石方工作日(天/年)253307302250292 施工組織設(shè)計(jì)的內(nèi)容施工組織設(shè)計(jì)內(nèi)容包括施工條件分析、施工導(dǎo)流、主體工程施工、施工交通運(yùn)輸、施工工廠設(shè)施、施工總布置、施工總進(jìn)度等。 施工導(dǎo)流設(shè)計(jì) 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)（1）導(dǎo)流建筑物級別表10—2 施工導(dǎo)流建筑物級別劃分級別保護(hù)對象失事后果使用年限（年）圍堰工程規(guī)模堰高（m）庫容（）Ⅲ有特殊要求的的Ⅰ級永久建筑物淹沒重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通干線或推遲工程總工期，造成重大災(zāi)害和損失35Ⅳ Ⅰ、Ⅱ級永久建筑物淹沒一般城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或影響總工期而造成較大經(jīng)濟(jì)損失～315～50～ⅤⅢ、Ⅳ級永久建筑物淹沒基坑,但對總工期影響不大，經(jīng)濟(jì)損失較小15根據(jù)表10—2確定，桃林口水庫樞紐工程的導(dǎo)流建筑物級別為Ⅳ級。本工程一期采用混凝土圍堰，由表10—3確定一期導(dǎo)流洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇（即P=10%）。工程二期的縱向圍堰利用一期的縱向混凝土圍堰，上、下游橫向圍堰采用土石圍堰，二期導(dǎo)流的洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇（即P=5%）。表10—3 導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流建筑物類型導(dǎo)流建筑物級別ⅢⅣⅤ洪水重現(xiàn)期（年）土石結(jié)構(gòu)混凝土、漿砌石結(jié)構(gòu)50～2020～1020～1010～510～55～3不過水圍堰堰頂超高值（見表104） 表10—4 不過水圍堰堰頂超高（單位：m）圍堰型式圍堰級別ⅢⅣ、Ⅴ土石圍堰混凝土圍堰根據(jù)本工程的特征條件采用分段圍堰法，劃分為三個(gè)時(shí)段：第一時(shí)段，河水由束窄河床通過，進(jìn)行一期基坑內(nèi)施工；第二時(shí)段，河水由壩體缺口下泄，進(jìn)行二期基坑內(nèi)施工；第三時(shí)段，壩體全面上升階段，河水由溢流堰頂下泄。根據(jù)工程的地形、地質(zhì)和水文情況考慮，本工程采用分段圍堰法導(dǎo)流，分為兩段兩期。一期時(shí)圍河床左岸，澆筑廠房壩段和溢流壩段一部，采用束窄河床導(dǎo)流；二期圍河床右岸，澆筑溢流壩段大部和右非溢流壩段，采用壩體缺口導(dǎo)流。（1）圍堰布置因?yàn)楸竟こ檀髩尾捎没炷翝仓砸黄诘膰咝问饺坎捎没炷羾摺Ｒ黄诳v向圍堰的軸線為直線，布置在河床偏左岸處。混凝土運(yùn)輸是鏈接拌合與澆筑的中間環(huán)節(jié)，運(yùn)輸過程包括水平和垂直運(yùn)輸，其設(shè)備應(yīng)配合協(xié)調(diào)；在運(yùn)輸過程中要求混凝土不初凝，不分離，不漏漿，無嚴(yán)重泌水，無過大溫度變化，能保證混凝土入倉的溫度的要求。所以，裝，運(yùn)，卸不僅應(yīng)合理安排，而且應(yīng)滿足生產(chǎn)流程各環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求。 1混凝土的水平運(yùn)輸大量混凝土的水平運(yùn)輸以有軌機(jī)車拖運(yùn)裝載料罐的平臺車更普遍。若地形陡峭，拌合樓布置于一岸，則軌路一般按進(jìn)退式鋪設(shè)，即列車往返采用進(jìn)退出入；若運(yùn)輸量較大，則采用雙軌，以保證運(yùn)輸暢通無阻；若地形開闊，可鋪設(shè)環(huán)形線路，效率較高；若拌合樓兩岸布置，采用穿梭式軌路，運(yùn)輸效率更高。 2混凝土的垂直運(yùn)輸設(shè)備混凝凝土垂直運(yùn)輸主要采用各類起重機(jī)械。主要有：門式起重機(jī)，塔式起重機(jī)，纜式起重機(jī)，履帶式起重機(jī)等.3混凝土的運(yùn)輸澆筑方案門塔式澆筑方案。設(shè)棧橋的目的在于過大起重機(jī)的工作范圍，增加澆筑高度，為起重，運(yùn)輸機(jī)械提供行駛路線，避免干擾，以利于安全高效施工。根據(jù)建筑物的外形，斷面尺寸，棧橋可以平行壩軸線布置，可設(shè)同意一高度或不同高度。纜機(jī)運(yùn)輸澆筑方案。纜機(jī)的塔架可設(shè)于河谷兩岸，通常布置在所澆筑建筑外，故可提前安裝，一次架設(shè)，在整個(gè)施工期間長期發(fā)揮作用。有時(shí)為了縮小跨度，可在壩肩岸邊塊提前澆筑好，然后敷設(shè)纜機(jī)軌道。但在施工過程中必須假設(shè)棧橋。輔助運(yùn)勢澆筑方案。主要包括：履帶式起重機(jī)澆筑方案；汽車運(yùn)輸澆筑方案；皮帶運(yùn)輸機(jī)澆筑方案。（3）混凝土的澆筑方式1豎縫分塊豎縫分塊是用平行于壩軸線的鉛直縫吧壩段分成若干柱狀體，采用豎縫分塊時(shí)，分縫間距越大，塊體水平斷面越大，豎縫數(shù)目和縫的總面積越小，按縫灌漿及模板作業(yè)工作量越少；但溫度控制要求越嚴(yán)。2斜塊分縫斜塊分縫的優(yōu)點(diǎn)是縫面上的剪應(yīng)力很小，使壩體能保持較好的整體性。但缺點(diǎn)是壩塊澆筑的先后順序受到限制。3錯(cuò)縫分塊錯(cuò)縫分塊的澆筑塊不大，對澆筑設(shè)備及溫度控制的要求相應(yīng)較低。因豎縫不貫通，也不需要按縫灌漿。然而施工時(shí)哥塊相互干擾，影響施工速度；澆筑塊之間相互約束，容易產(chǎn)生溫度裂縫，尤其容易使原來錯(cuò)開的豎縫變?yōu)橄嗷ヘ炌ā?通倉澆筑通倉澆筑是不設(shè)縱縫，一個(gè)壩段只有一個(gè)倉。由于不設(shè)縱縫，縱縫模板，縱縫灌漿系統(tǒng)以及為達(dá)到灌漿溫度而設(shè)置的壩體冷卻系統(tǒng)都可以取消，是一種先進(jìn)的分塊方式。由于澆筑尺寸大，對澆筑設(shè)備能力，尤其對于溫度控調(diào)的水平提出了更高的要求。 （4）混凝土的拌合和入倉方式1拌和系統(tǒng)拌和系統(tǒng)布置在壩體右岸壩頭，布置2臺2m3的強(qiáng)制式拌和機(jī)，1200t水泥罐2個(gè)，800t粉煤灰罐2個(gè)，在拌和站和拌和樓之間用皮帶輸送機(jī)送料，水泥和粉煤灰采用散裝水泥和散裝粉煤灰，采用螺旋機(jī)送料，水泥和粉煤灰的稱量系統(tǒng)布置在拌和樓上，砂石料稱量系統(tǒng)布置在堆料站，拌和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)臺主控產(chǎn)量為300m3/臺班。 2入倉方式汽車直接入倉 入倉前汽車經(jīng)過自動沖洗臺沖洗輪胎，以免把雜物帶入壩體,經(jīng)過50~80m脫水段后入倉，入倉口采用預(yù)制混凝土梁作模板。參考文獻(xiàn)、水工建筑物（第五版）、中國水利水電出版社、2009，胡志根主編、水利工程施工（第五版）、中國水利水電出版社、2009，何建京主編、水力學(xué)（第2版）、清華大學(xué)出版社、20土力學(xué)（第二版）、河海大學(xué)出版社、200重力壩設(shè)計(jì)、水利電力出版社、1987 顧慰慈主編、水利水電工程管理、中國水利水電出版社、1994，陳又華主編、水利水電工程制圖、長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、201水利工程概預(yù)算中國農(nóng)業(yè)出版社、2005致 謝經(jīng)過三個(gè)多月緊張有序的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我初步熟悉了混凝土重力壩設(shè)計(jì)的基本過程。從一開始的茫然無措到如今的喜見成果，我享受過程中的一點(diǎn)一滴，不斷回味著其中酸甜苦辣的感覺。在老師的指導(dǎo)下，按照任務(wù)書的要求，將本科三年半學(xué)到的基礎(chǔ)和專業(yè)知識綜合地運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中來，我獨(dú)立完成了從分析基本資料、選擇結(jié)構(gòu)型式、制定合理方案、布置樞紐建筑物到非溢流壩段和溢流壩段的剖面設(shè)計(jì)、計(jì)算荷載進(jìn)行穩(wěn)定和強(qiáng)度驗(yàn)算；從消能防沖設(shè)計(jì)、細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)、地基處理這一全部過程，并最終編寫成設(shè)計(jì)說明書，繪制了有關(guān)的布置、立視、剖面、細(xì)部構(gòu)造圖。這是一次專業(yè)理論與實(shí)際工程相結(jié)合的過程，是一次對我們所學(xué)知識的檢驗(yàn)過程，也可以說是我們就業(yè)上崗前的一次培訓(xùn)過程。通過這次設(shè)計(jì)使我的計(jì)算、繪圖能力，分析和解決問題的能力都得到了一定的提高。在此，我非常感謝老師在設(shè)計(jì)過程中給予我細(xì)致、耐心的指導(dǎo)和幫助，沒有他為我排疑解惑，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不會這么順利完成。衷心的謝謝各位老師。當(dāng)然，畢業(yè)設(shè)計(jì)也是一個(gè)團(tuán)結(jié)、合作的過程，同學(xué)們互相幫助，互相支持，互相關(guān)愛，我也非常感謝各位同學(xué)在我遇到困難時(shí)給與我的無私幫助。60