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DL T 5397 2007 水电工程施工组织 设计规范 7

时间:2012-5-28 14:42:50 作者:标准吧 来源:DL 阅读:1034次
DL T 5397 2007 水电工程施工组织 设计规范 7

附录I
(规范性附录)
旌工总进度
I 1  常态混凝土浇筑受气象因素影响的停工标准
I.1.1  中雨以上的雨天不得新开混凝土浇筑仓面。大雨及以上天
气,若无防雨措施,一般应停工。
I.1.2  月平均气温高于25℃时,若温度控制措施费用过高,可考
虑白班停工口
I.1.3日平均气温连续5d稳定在5℃以下或日最低气温连续5d
稳定在-3℃以下时,应按低温季节施工。
I.1,4除工程特殊需要,日平均气温-20℃以下不宜施工。
I.1.5大风风速在6级以上一般考虑停工。
I.1.6能见度小于100m时应停工。
I.2碾压混凝土施工受气象因素影响的停工标准
I.2.1在降雨强度小于3mm/h的条件下,可采取措施继续施工;
当降雨强度达到或超过3mm/h时,应停工。
I.2.2在大风或干燥气候条件下,应采取专门措施保持仓面湿
润。
I.2.3  日平均气温高于25℃时,应大幅度消减层间间隔时间,采
取防高温、防日晒和调节仓面局部小气候等措施。
I.2.4  日平均气温低于3℃时或最低气温低于-3℃,应采取低温
施工措施。
 
1  范    围
    本章明确了本标准的适用范围,条文中提到的大、中型水电
工程,其划分标准按DL 5180-2003《水电枢纽工程等级划分及
设计安全标准》的规定执行。
    原规范在水利行业已修订为SL303-.2004《水利水电工程施
工组织设计规范》,并已颁布实旌。考虑到水电工程与水利工程在
设计阶段划分、设计文件的编制原则、内容及要求上存在差异,
为使本标准在水电工程使用上更有针对性,同时为适应抽水蓄能
电站的设计要求,本标准将适用范围规定为编制大、中型新建、
扩建水电站,包括抽水蓄能电站可行性研究阶段的施工组织设计
文件。
    由于设计内容、深度和侧重点的不同,编制预可行性研究阶
段和招标设计阶段的施工组织设计文件,以及编制小型水电工程
的施工组织设计文件可参照执行。
 
3  总    则
3 0.1  本条明确了本标准的主要用途。
3. 0.2本条解释了水电工程施工组织设计的概念。
    根据目前水电工程设计阶段的划分情况,各阶段的施工组织
设计名称有所不同。比如:预可行性研究阶段称施工设计,可行
性研究阶段称施工组织设计,招标设计阶段称施工规划设计。本
条提出的施工组织设计适用于水电工程设计的各个阶段。
  施工组织设计是根据工程条件、枢纽布置和建筑物结构设计
特点,研究水电工程施工导流、料源选择、主体工程施工、施工
交通运输、施工布置和进度等设计方案的工作,不专指某一阶段
的设计文件、设计报告,也不专指某一阶段或设计过程。
3.0.3.,本条强调了施工组织设计的作用及其重要性。
    近年来,随着国家基本建设体制改革的逐步深入,建设项目
全面实行招投标制,水电工程的建设条件和建设环境发生了很大
变化;国家和地方颁布的有关工程建设征地、环境保护、水土保
护、劳动安全与工业卫生等法律法规,以及施工区征地、环境保
护、水土保持、移民安置、施工安全及其他影响可持续发展的问
题',在水电工程建设中越来越多地引起重视。建设单位对工期、
投资、质量及施工安全等提出的更高要求,水电工程施工技术进
步、施工组织管理水平的提高,国家对建设工程提出的环境保护
与水土保持要求等,都不同程度影响着水电工程施工组织设计的
内容和深度要求。编制合理可行的施工组织设计,不仅是编制工
程投资估算、设计概算和招、投标文件的主要依据,更主要的是
可以正确选定枢纽布置格局和整体优化设计方案,科学合理地组
织工程施工,缩短建设周期,降低工程造价,同时有利于保证工
程质量与安全,适应环境保护和水土保持要求。水电工程施工组
织设计的作用和重要性正逐步得到加强和体现。
3.0.4本条所列的各项原则,是针对整个施工组织设计而言,对
各章节普遍适用。对仅适合特定章节的具体原则,则分别列入各
章节中。本条提出应合理推广新技术、新材料、新工艺和新设备,
其中经实践证明技术成熟、技术经济效益显著的科研成果应推广
使用。
4施工导流
4.1一般规定
4.1 1  本条主要强调旖工导流设计的重要性。施工导流是水电水
利工程施工过程中对江河水流进行控制的简称,是为了创造干地
施工条件,将原河水通过适当的方式导向下游的工程措施。施工
导流设计包括导流、截流、拦洪度汛、下闸蓄水等,其内容多、
程序复杂,与枢纽布置和主体工程施工密切相关口因此,在坝址
比较和枢纽布置方案研究时,应将施i导流视为总体设计的重要
组成部分;在编制施工总进度时,应首先研究导流方案,并控制
好截流、度汛、下闸蓄水、封堵等关键环节。在充分掌握基本资
料进行导流方案比较的基础上,选择出最优的设计方案,使工程
达到安全可靠、工期短、投资省、效益高等目标。
4.1.2施工导流设计不仅要解决初期导流问题,而且要妥善解决
施工全过程的挡、蓄、泄水问题,既要重视初期导流,也应重视
中、后期导流。后期导流设计涉及的内容往往随工程情况不同而
异,对于大中型拦河坝一般包括坝体施工期临时挡水、导流泄水
建筑物封堵和水库蓄水等阶段,而且初期、后期导流密切相关,
是一个不可分割的有机整体,设计中应统筹规划、合理安排。.
4.1.3对水力条件复杂的导流泄水建筑物进行水工模型试验的
目的是验证水力参数,并完善设计。
4.2导流方式
4.2.1导流方式是指主体工程施工期控制水流的方法。不同的施
工阶段对应不同的控制水流方法,导流方式大体分为两类:
    1围堰一次拦断河床,将河水引向河床外的.明渠或隧洞导向   
下游。
    2围堰分期拦断河床,使河道水流先通过被束窄的河床下
泄,再通过明渠、底孔或其他永久泄水建筑物导向下游的分期导
流方式。根据导流泄水建筑物的型式和汛期基坑的施工特点,导
流方式的进一步分类见表l。
表1导流方式分类表
基本分类 按导流建筑物的名称和基坑的施工特点分类


围堰一次拦断
河床的导流方式


 l围堰一次断流,基坑全年施工的隧洞(明渠)导流方式;如:二滩、小湾、拉西瓦、龙滩、小浪底等工程
2枯水期围堰断流、汛期基坑过水的隧洞导流方式,如:大朝山、东风、隔河岩、天生桥一级等工程
3枯水期围堰断流、汛期坝体临时断面挡水的隧洞导流方式,如:三板溪、洪家渡等工程
4涵洞、渡槽等导流方式

围堰分期拦断
河床的导流方式
 l截流前围堰挡水、柬窄的原河床过水,截流后围堰断流、明渠过水的导流方式,如:三峡、水口、宝珠寺、向家坝等工程
2在河床较窄、水位变幅大的河流上,枯水期围堰断流,汛期基坑过水的明榘导流方式,如安康等工程

4.2.2导流建筑物一般属临时建筑物,但在条件具备时,和永久
建筑物结合布置,除节省临建费用外,还可使枢纽总布置更紧凑、
更合理。常见的结合型式有:心墙堆石坝可以和围堰结合布置,
导流隧洞和龙抬头泄洪洞结合布置,导流明渠和泄水闸结合布置,
发电尾水隧洞(包括低水头的引水发电隧洞)和导流隧洞结合布
置,坝身永久底孔和导流底孔结合布置等。
4.2.3本条是几十年来我国若干工程采用隧洞导流的经验总结。
国内部分导流隧洞的设计情况见表2。在表2中,隔河岩、东风
和大朝山工程选择了汛期基坑过水方案。对于隧洞导流情况,是
否要选择汛期基坑过水方案,应结合洪枯流量比、河床覆盖层的
厚度和坝型特点,从安全、进度和投资等方案进行综合比较。
4.2.4~4 2.5这两条是对我国部分工程采用明渠进行分期导流
的经验总结。部分导流明渠的设计情况见表3。选用与明渠配合
的分期导流方案时,纵向围堰的布置需要考虑4个因素:
  1  纵向土石围堰填筑施工难度。
  2河床砂砾石覆盖层的抗冲能力。
3水位壅高引起的防洪问题。  '
  4一、二期基坑的均衡性等。
  表4为部分工程的一期基坑对原河床的束窄影响情况。
表2部分导流隧洞设计情况汇总表
工程

名称
 初期导流

方式
 设计流盈
(实际过流量)
m?/s 
设计尺寸


过流时间


龙羊峡

  3340
(5570)
 L=661m
15m×L8m
(方圆型) 1979年12月至
1986年10月

拉西瓦

  2000

 L=1436m
D-14m(有压段)
11.5mX14m(无压段) 2004年1月至
2008年10月

李家峡

  2000
(约 1500)
 L=1147m
Llm× (14m-15m)
(无压洞) 1991年10月至
1996年12月

公伯峡

 

土石围堰 3510
( 约 1200)
 L=1005m
12mX15m(有压洞)
后期改建为泄洪洞 2002年3月至
2004年8月


二滩


 一次断流的
隧洞导流
方式


 13500

( 10500)

 L=1090m(左)
L=1168m(右)
17.5m×23m
部分和尾水洞
结台布冠 
1993年Il月至
1997年11月

 

小湾
  
10300
 L=891m~983m
(2条)
16mX19m(有压洞) 2004年l1月至
2(D8年10月


龙滩
  
14700
 L;598m"849m
(2条)
16mX21m(有压洞) 2003年10月至

2006年7月

漫湾
  
9500
 L=423m-458m
(2条)
15mX18m(有压洞) 1987年12月至

1993年3月
隔河岩
 
枯水期围 3000
 L=695m
13m×16m(有压洞) 1987年.10月至
1991年1月

东风
 堰断流,汛
期基坑过水
的隧洞导流 
1350
 L=600m
12m x13.3m
(有压洞) 
1989年1l月至
1993年12月
大朝山
 方式
 3940
(4900) L=644m
15mX 18m(有压洞) 1997年l1月至
2001年10月

小浪底

 土石围堰
一次断流的
隧洞导流
方式 8740

(约4000)
 L=1149m~1220m
(3条)

D=14.5m 1997年10月至

1999年12月


表3部分导流明渠设计情况汇总表
工程

名称 初期导流
方式
 明渠设计流量
(实际过流量)    m?/s 
设计尺寸
 
过流时间

三峡
  79000
( 62000) L=3410m,B=350m.后
期为厂房坝段 1997年11月至
2002年10月

水口 土石围堰
断流,基坑 28400
(10750) L=1170m,B=75m,后
  期改建为3级船闸 1989年9月至
1991年11月

大峡
 全年施上的
明渠导流
方式 
5000
 
L=640m.B=40m~42m.
与泄水闸结合布置 
1993年11月至
1996年11月
.铜街子
  9200
 L=590m,B=54m~68m,
后改建为非溢流坝段 1986年11月至
1991年11月


安康

 枯水期围
堰断流,汛
期基坑过水
的明渠导流
方式 

4700

 

L=412m.B=40m,后期
改建为泄洪坝段
 

1983年12月至
1989年12月

 

岩滩

 RCC围
堰挡水,基
坑全年施工
的明聚导流
方式 

15100
(19100)
 

L=ll10m.B=65m,后
期改建为泄洪坝段
 

1987年l1月至
1991年10月


表4部分工程一期基坑对原河床的束窄影响汇总表
工程
名称 河床宽度
m 河谷形状系数
(坝顶长,坝高) 一期基坑缩窄河床程度
%
新安江 180.0 4.4 60
红石 200.0 - 70
三峡 1000.0 13.35 30
盐锅峡 300.0 5.84 67

4 2.6~4 2.7面板堆石坝是我国近十年来发展最为迅速的一种
坝型,它具有施工方便、填筑上升速度快等优点。尤其是对于流
量较大的河流,在截流后的第一年采用坝体临时断面挡水度汛,
可以减少围堰工程量。如湖南省的三板溪面板堆石坝在2003年
10月初截流后,在4个月时间内,填筑高度达93m,坝体上升速
度达24m/月。根据以往工程的经验,坝体的开始填筑时间主要受
3个因素的制约:
    1河床覆盖层的薄厚及围堰的防渗设计特点。
  2截流前两岸趾板的开挖情况和基坑抽水结束后趾板线的
调整幅度。
    3基坑内趾板混凝土的开始浇筑时间等。
    汛前坝体临时断面所能达到的填筑高度主要从填筑工期、上
坝道路布置情况和料场布置情况等三个方面进行论证。
    关于土石坝的初期导流方式,在设计中把握好三点:    +
    1流量较小的河流,从方便坝体填筑出发,宜选用围堰全年
挡水的导流方式。
    2对于流量较大的河流,经过分析地形地质条件可选用坝体
临时断面挡水度汛的导流方式。
    3对于流量很大的河流,经方案比较,面板堆石坝可选用汛
期基坑过水的导流方式,如天生桥一级等工程。
    位于山区性河流上的混凝土坝工程,当河床覆盖层浅、汛期
流量比较大时,可提出研究过水围堰方案。
4.2 8本条主要有两层意思:
    1后期导流阶段采用坝体直接挡水,形成的库容比较大,洪
水设计标准较高。当永久泄水建筑物不能满足行洪设计时,需要
增加临时底孔、缺口。
    2导流明渠(或隧洞)封堵后,坝址下游的工农业生产用水
和生活用水对断流时间和供水量都有最低限度要求。
    对于高坝大库工程(如小湾水电站等),由于永久底孔的设计
高程比较高,从方便后期导流、缩短断流时间和为永久封堵提供
安全条件等因素出发,国内不少工程在坝身下部设置了一定数量
的临时导流底孔。当永久底孔和深孔能满足上述要求时,可不设
临时导流底孔。
4.2.9受水文条件的影响,抽水蓄能电站的施工导流方式相对比
较简单。西龙池工程下水库前期采用机械抽排,后期采用库底放
空洞导流。广东抽水蓄能电站在上、下水库坝体施工期,采用
6.8m~9.3m高的土石围堰挡水,直径为25~4.Om的涵管导流。
张河湾和宝泉工程的上水库利用库底排水廊道导流。
4.2.10对于抽水蓄能电站及改、扩建水电工程,位于已建水库
区的迸(出)水口施工,一般采用土石围堰全年挡水,原水库泄
水建筑物导流(如十三陵工程等)。
4-3导流建筑物级别
4 3.1~4.3 2  18年的使用情况表明,'原规范用4个指标来衡量
导流建筑物的级别是比较科学合理的。在划分级别时,各施工阶
段的导流建筑物级别应视其服务对象的重要性不同而有所区别,
并严格控制最高级别出现。导流建筑物属短期使用的临时性工程,
为节约投资,在拟定划级所依据的指标时,将绝大部分导流工程
划为4级或5级,对划为3级导流建筑物的指标控制严格。
    对条文表4.3.1中四项指标说明如下:
    l保护对象是永久建筑物,其级别作为划分导流建筑物级别
的依据之一,各级永久建筑物相应的临时建筑物级别宜划为4
级~5级;只有同时满足条文表4.3.1中3级导流建筑物一栏两项
以上指标,其导流建筑物级别才有条件研究提高到3级的可能性。
    2失事后果一栏很难用定量指标体现。美国土木工程学会的
大坝分级标准,将失事后果按人口死亡和灾害划分为三级。英国
土木工程学会按人口死亡和财产损失划分为四级。俄罗斯等一些
国家提出施工期按成本分类划分等级。本标准将围堰失事后带来
的经济损失按其程度划为重大、较大和较小三级。失事后果的定
量分析方法尚不成熟,暂不列入本标准。
  3使用年限指各施工阶段导流建筑物的运用年限,围堰挡水
期越长,遭遇洪水破坏的可能性越大,承担的风险也就越大。目
前,国内外大型水电工程主体工程施工期大约为3年~4年,中
型工程大约为2年~3年。因此,将3级导流建筑物使用时间限
定在3年以上,4级导流建筑物的使用时间限定为2年~3年,5
级导流建筑物的使用时间限定在2年以内。在以往使用过程中,
曾出现过这样的问题:某工程是汛前完成截流,围堰使用不到一
年半后就失去作用。虽然使用时间短,但却跨越了两个主汛期。.
导流建筑物的最危险工况出现在汛期,导流建筑物经过一个完整
的汛期定为一个使用年限。
    4  围堰工程的规模用高度和堰前库容来衡量,本标准规定工
程规模的上限为围堰高大于50m、库容大于1亿m?,两项指标应
同时满足。在使用时,实质上是由较低指标控制。平原地区的河
流上往往是堰高控制,高山峡谷地区的河流则多由库容大小控制。
导流泄水建筑物的规模实际上是受围堰规模控制的。.对于深基坑
情况,覆盖层的厚度是否要计入堰高,应具体分析围堰堰脚至基
坑边缘的距离。
.  5  同一导流建筑物的不同部位因作用不同应有差别,如混凝
土纵向围堰的上段、中段和下段,若中段与坝体结合,上段、下
段则需分别拟定不同的级别。
4.3.3在以往工程中,三峡工程的二期上游围堰按2级建筑物设
计是一个特例。本标准规定临时建筑物级别划分为3个级别,但
允许个别特殊工程经充分论证,报主管部门批准后可另行确定。
4 3.4本条主要有两方面的含义:
    1在不同的导流时段,导流建筑物可能有不同的级别。
    2  同一导流时段,可能因作用和型式不同,其级别也可能不
一样。
4.3.8导流泄水建筑物的永久封堵体实际上是枢纽挡水建筑物
的组成部分。在确定导流隧洞施工支洞封堵体的建筑物级别时,
共分以下两种情况:
    1支洞的洞口位于库区,但支洞与主洞的交叉点位于主洞封
堵体的下游,其支洞封堵体的级别应与坝体相同。
  2其余情况下,支洞封堵体的设计级别应与所在的泄水建筑
物相同。
4.3.9导流泄水建筑物的进出口围堰使用时间较短,其挡水时间
又处于截流前的原河床过流期,因此选用较低的设计级别比较符
合实际。
4.3.10库水位以下的预留岩塞是一种特殊围堰。
4.4洪水设计标准
4 4.1  按施工导流的挡水、泄水和封堵蓄水等特点划分,洪水设
计标准主要分导流建筑物洪水设计标准、坝体施工期临时度汛洪
水设计标准、导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水设计标准等情
况。在整个施工导流期,与施工洪水设计标准有关的设计工况有:
围堰挡水期,过水围堰的基坑过流期,蓄水前坝体临时挡水度汛
期(汛后坝前基坑抽水,恢复围堰挡水),蓄水前坝体正式挡水度
汛期(围堰已失去作用,汛后坝前基坑不再抽水),导流泄水建筑
物封堵期,水库蓄水后坝体挡水度汛期等。
    导流建筑物洪水设计标准做以下几方面说明:
    l根据导流建筑物使用时间较短的特点,采用一个设计标
准,使用比较方便。
    2混凝土结构抵御洪水的能力远比土石结构强,因而土石围
堰的洪水设计标准较同级混凝土围堰要高。1988年8月,广西岩
滩水电站二期碾压混凝土围堰经受了l9100m?/s的超标准洪水考
验。福建水口水电站三期碾压混凝土围堰也在1992年7月经受了
50年一遇的大洪水考验。由于两个工程的洪水预报比较及时,基
坑过水后损失甚微。相反,龙羊峡水电站的土石围堰在1981年遇
到百年一遇的特大洪水时,堰顶溢洪道下游出现了较大的险情。
为增加安全度,某些特别重要的工程应考虑遭遇超标准洪水的预
案,主要包括:洪水的预报、围堰的加高加固、基坑充水及有关
防汛管理等。提出预案的目的是确保围堰不漫顶破坏。
    3强调导流泄水建筑物和上游围堰的设计标准必须相同。只
有当上下游围堰的规模相差悬殊,承受安全的风险相差很大时,
上下游围堰才取不同的设计标准,如三峡、二滩、水口等工程的
上游围堰标准均高于下游围堰。
    4从经济和安全因素考虑,围堰的洪水设计标准要考虑运行
时间因素。两个同等规模的围堰工程,使用时间分别是1年和2
年时,对应的洪水设计标准有差别。
5导流洪水设计标准是确定导流建筑物规模的依据,其选择
原则是:在主体工程施工期,要有一定的安全性,同时又要经济
合理。导流标准风险决策的内容主要有最大单位风险度效益率法
和最小期望损失决策法等。目前,由于施工导流风险度理论在实
践中并未完全成熟,因此本标准未作强制性规定,对于大型或有
特殊要求的水电工程,可参照附录B的方法进行分析。表5列
出了部分工程初期导流阶段的风险度实际选择结果。根据部分工
程的建设经验,建筑物级别为3级的土石围堰和混凝土围堰,其
最大风险度分别不超过15%和20%,部分堰前库容大且下游有
重要城镇的工程还需再降低风险度。4级围堰风险度可相对略做
加大。
表5部分工程施工期设计风险度统计表
工程

名称 初期导流
阶段的主要
临时建筑物 
有关时间
    
洪水设计檬准
 
风险度


三蛱二
期工程
 士石固堰(2
级)、右岸导流
明渠
 1998年7月围堰建成,
2001年汛后围堰拆除,围堰
度汛4年
 下堰和导流
明榘:P:2%
上堰P=l%,
按P=05%保堰 上堰:
4%
下堰:
7.8%

二滩

 土石围堰(3
级)、左右岸导
流隧洞
 1994年5月围堰建成,
1997年汛前坝体具备挡水条
件,1997年汛后导流洞下闸,
围堰度汛3年 
P=3.33%
(上堰按P=2%
保堰) 

9,7%


小湾
 土石围堰(3
级),左岸导流
隧洞 计划2005年汛前建成,围
堰度汛4年
 P=3.33%

 12.7%

 


龙滩
 碾压混凝土
围堰(3级),
左右岸导流
隧洞 
2004年汛前建成,围堰度

汛2年 

P=10%
 

19.0%


拉西瓦
 土石围堰(4
级).左岸导流
隧洞 2004年汛后围堰建成。
2008年汛前坝体具备挡水条
件,围堰度汛4年 
P=5%
 
18.5%


4.4.2本条主要基于降低施工导流风险考虑。
4.4 3位于梯级开发河流上的工程,当上游有大型水库控制时,
坝址处的水文特点有:
    1  年流量分配趋于均匀,枯水期的来流量较天然状态增加,
但汛期的来流量较天然减少。
  .2受上游水库的调蓄影响,同频率下的天然设计洪水流量得
到大幅度的削减,度汛压力得到减轻。
    3通过和下游区间洪水的错峰调度,人驾驭洪水的能力有了
提高。
    1986年l0月,龙羊峡水库蓄水后,黄河上游的拉西瓦、尼
那、李家峡、康扬和公伯峡等目前已建成或在建的水电站,其20
年一遇的施工洪水流量较天然状态下降了约40%。贵州的构皮滩
水电站在施工期通过上游的乌江渡水库预留防洪库容,较天然降
低洪峰流量约2610m?/s。
    本条在使用过程中,某种频率下的水库下泄流量是否要与区
间同频率的洪水叠加,要分析:
    l  两个位置是否处于同一暴雨中心。
    2区间发生暴雨时,上游水库能否错峰调度等。
4.4.4围堰的基础防渗墙施工大都安排在枯水期完成(一般不超
过6个月),持续时间较短。混凝土围堰一般都在基坑抽水完成后
开始浇筑,持续时间更短。不少工程的实践经验证明,在枯水季
围堰施工期,上游的来水设计标准适当降低(如围堰的设计标准
为20年一遇洪水,防渗墙施工期的设计标准可取10年一遇),可
以减少部分防渗工程量,缩短施工工期,有利围堰的度汛安全。
4 4 5~4.4.6过水围堰的特点是枯水期挡水,汛期泄水。根据我
国近50年来的水电建设经验,土石过水围堰的高度一般不超过
35m,混凝土过水围堰的高度一般不超过50m。由于过水围堰的
级别一般为4级或5级,因此3年~20年一遇的挡(过)水标准
是比较可靠的。
.  在使用中应注意下列几点:
.  1为使选定的流量符合河流的水文特性,满足安全、经济和
工期要求,除按重现期确定外,当水文系列较长时亦可在分析实
测资料的基础上确定。
    2围堰过水的最危险状况不一定发生在最大洪水期,应找出
最危险流量作为控制标准。
    国内部分过水围堰的设计情况见表6。
表6部分过水围堰设计情况汇总表
工程名称 挡水标准 过水标准 围堰设计指标 备注


天生桥

二级


P=5%
(枯水期)
Q=1230m?/S


P=5% cml期)
Q=7310m?/S


 上游土石田堰用楔形体保护,高度14.7m  设计落差2.7m,堰项最大水深10m.最大流速9.02m/s,单宽流量36m?/(s.m) 
实际过流次数:17
累计过流时间:360h
最大洪峰流量:4310m?/s
过堰流盈:2715m?/s
最大过堰流速:9m/s

 


东风


 

P=5%
(枯水期)
Q=919m'/s

 

P=5%
(汛期)
Q=8420m'/s

 上游土石围堰高度17.5m,用混凝土楔形体保护。设计落差4. 5m,堰顶水深15.6m,最大流速11.6m/s,单宽流盈
lOm?/(s.m)' 实际过流次数:18'
累计过流时间:220h
最大洪峰流量:5140m?/s
过堰流量:4250m?/s
单宽流量:57m?/(s.m)
最大流速:11.6mt/s
天生桥

一级 P=5%
(枯水期)
Q=1670m'/s P  =3%
(汛期)
Q=10800m?/S 上游土石围堰高度21m
设计落差约5m最大流速10.9m/s 1995年过水12次,历时1926h.1996年过水7

隔河岩
 P=5%
(枯永期)
Q=3000m3/S P=10%
(汛期)
Q-12000m'/s 上游RCC围堰最大高度43.5m  堰顶水深llm  单宽流量31m?/s. 下游为16m高的过水土石围堰,实际最大单宽流50.4m?/ (s.m).流速11.5m/s

岩滩
 P=20%
(全年)
Q=15100m'/s 蹦%
(全年)
(净19700m?/s 上游RCC围堰最大高度52.3m
 
汛期基坑过水1次


五强溪
二期

 P=58.8%
(相当于1.7
年一遇)
Q=16000m?/s 
P=5%
(全年)
Q=3 1800m?/s
 上游RCC围堰最大高度40.8m
 下游为过水土石围堰,最大高度为33m


4.4.7近年来部分面板堆石坝采用临时断面度汛情况见表7。本
条主要修改有:细分了临时度汛时的库容大小指标。结合近10
年来部分工程的实际度汛情况,并参照GB 50201-1994《防洪标
准》中对其他行业的防洪规定,将施工期混凝土坝的最高度汛标
准由大于50年一遇改为不小于100年一遇;将旌工期土石坝的最
高度汛标准由大于100年一遇改为不小于200年一遇。
    本条在使用过程中要把握好以下3个原则:
1与同等规模的围堰相比提高一个量级,与下闸发电后坝体
的度汛标准相比可下降一个量级。
    2下游洪水影响区分布有重要城镇或交通设施时,坝体的度
汛标准不应低于城镇或交通设施的设防标准。
    3当坝体筑高到超过围堰顶部高程时,按坝体临时度汛确定
洪水设计标准。汛前或汛期内部分时段坝体未超过围堰项部高程,
仍按围堰挡水标准度汛,围堰应考虑其运行使用期。
表7部分面板堆石坝临时度汛断面设计情况汇总表
工程名称 大坝设计指标     临时度汛断面设计指标 度汛标准

 


天生桥 

 

h=178m   一汛桩时度汛断面高度:lllm
  拦蓄库容:大于20亿m?
  填筑时间:1995年5月21日~1996年5月20日
  填筑盈:761万m? 

P=33%

 

一级

 


 库容:102.57亿m?
I级建筑物

 

   二汛临时度汛断面高度:121m
  拦蔷库容:大于20亿m?
  填筑时间:1996年5月21日~1996年l1月10日
  填筑盈:1154万m? 

 

P=0.2%.

 


洪家渡


 h-179.5m
库容:49.47亿m?
l级建筑物
500年一遇洪水设计
   临时度汛断面高度:57m
  拦蓄库容:1.5亿m?
  填筑时间:2003年1月16日~2003年5月26日
  填筑量:87万m? 
P=l%

Q-=5210立方/s

 


引子渡


 h=129.5m
库容:5.31亿m?
2级建筑物
100年一遇洪水设计
   临时度汛断面高度:70m
  拦蓄库容:0.5亿m3
  填筑时间:2001年12月3日~2002年5月20日

  填筑方盈:120万m? 

P=2%
Q=5780m'/s

 


三板溪

 h=185.5m
库容:37.48亿m?
l级建筑物
500年一遇洪水设计
   临时度汛断面高度;93m
  拦蓄库容:3.7亿m?
  填筑时间;2003年12月30日~2004年4月30日
  填筑量:201万m? 

P=0.5%-1%
Q=1260Om?/s

 

东津


H=88.5m
库容:7.98亿m?
2级建筑物
   临时度汛断面高度:56.7m
  拦蓄摩容:大干l亿m?
  填筑时间:1992年12月30日~1993年4月27日
  填筑量:87万m? 

P=l%

 

4.4.8水库下闸蓄水后的第一个汛期,坝体仍处于初级运行阶
段,泄水建筑物尚未具备设计的过水能力,因此坝体度汛设计洪
水标准比建成后的大坝正常运用洪水设计标准低,用正常运用时
的下限值作为施工期运用的上限值。
4 4.9在导流泄水建筑物下闸后,确定导流标准的目的,一是确
定坝前水位,对坝体的收尾进度计划提出要求。二是确定导流泄
水建筑物进出口封堵闸门或围堰的规模。根据以往经验,导流隧
洞的进口闸门按4.3.1条的规定,其最高级别为3级,出口围堰的
最高级别为4级,因此,5年~20年一遇的导流设计标准能满足
要求。当封堵需要跨汛或者导流明渠的进出口土石围堰使用时间
超过一年时,需要适当提高设计标准。
4 4.10  位于库区内的进(出)水口围堰具有设计水头高、,拦截
库容大、持续挡水等特点,这类工程洪水设计标准取上限值。进
(出)+水口施工期通过引水发电系统及其他泄水建筑物与下游有
连通时,将危及下游城镇等安全,需要提高相应挡水建筑物的洪
水设计标准。
4.4.11  抽水蓄能电站上下水库所在的环境比较特殊,有山间小
溪、人工库盆、天然湖泊、已有水库等。在使用时要注意汇水面
积小于0.5km?的库盆选用24h洪量作为标准;降雨量大且汇流面
积大于0.5 km?时,仍选用洪峰流量作为标准。
4 5围堰工程
  4 5 1  围堰是水电水利工程建设中最重要、最普遍的临时建筑物
  之一,同时又是安全性要求高、种类比较繁多的建筑物。按施工
材料分,有混凝土型、土石型、草土型、,钢结构型等;按是否过
  水分,有过水型和不过水型两种:按结合性质分,有永久型和临
.时型两种;按场地位置分有上游、下游和纵向等;按拆除要求分,
·有部分拆除型、全部拆除型和不拆除型三种。围堰设计是水电工
  程施工组织设计的重要内容之一,在设计中应充分掌握各种基础
  资料,并结合所在工程的施工特点,对各种影响因素进行综合分
  析。
  4 5 2对不同围堰型式的适应性说明如下:
      l土石围堰是水电水利工程建设中最常见的临时建筑物。它
  的优越性是不言而喻的,因此应优先选用。
  .  2近年来,修筑碾压混凝土围堰的工程有;岩滩上下游RCC
  围堰(52.3m高)、隔河岩上游过水RCC拱围堰(40m高)、大朝'
  山上游RCC过水拱围堰(约41m高)、水口RCC纵向导墙、龙
滩RCC重力围堰(87.6m高)、三峡三期上游RCC重力围堰(121m
  高)等,其中三峡三期RCC围堰的施工周期仅4个月。鉴于RCC
  围堰具有施工速度快、造价低、过水时安全性高等优势,因此在
  有条件时应优先选用。
    3草土、竹笼等低水头围堰在中小型工程中使用较多。如
2002年初,黄河上游的小峡水电站在一期工程施工中,就选用了
高度约13m的草土围堰。其他型式的围堰(如木笼、竹笼围堰等)
在20世纪50、60年代的新安江、富春江、柘溪等工程中使用比
较成功,目前机械化水平已有较大幅度提高,现已很少使用。
     4葛洲坝二期纵向钢板桩围堰D=19.87m,H=19.5m,其使
用比较成功。目前,最高的钢板桩格型围堰是美国马克兰德水电
站的厂房围堰,其高度为35m。受材料供应的限制,这种围堰目
前在我国已很少使用。
    5  打入式钢板桩围堰的材料价格较贵,但便于回收:在20
世纪90年代以前,安康和水口水电站的一期围堰选用了这种结
构,其运行防渗效果较好。目前,受材料供应情况的限制,这种
围堰目前在我国已很少采用。
    6新安江、水口等工程的坝身导流底孔封堵采用混凝土叠梁
型式。甘肃大峡水电站的导流明渠封堵采用钢叠梁方式。三门峡
泄水底孔的改建采用特种钢围堰型式。这些围堰的设计和施工之
所以比较成功,关键在于细部结构设计和工序环节控制做得比较
好。
4.5.4本条对土石围堰的防渗型式选择提出了要求。选用何种堰
基防渗型式,主要取决于堰基覆盖层深度、组成情况、物理力学
特征和渗流特性口说明如下:
    1黄河上游龙羊峡、李家峡、公伯峡三座大型水电站上游围
堰的河床覆盖层厚度都在10m以内。龙羊峡上游围堰截流后,.在
堰体上游布置了3排帷幕灌浆进行临时防渗,然后开挖截水槽,
浇筑了一道56m高、1,2m厚的刚性混凝土墙,该围堰经受了1981
年特大洪水的考验。李家峡和公伯峡均选择上戗堤截流,闭气后
又对戗堤补灌了一些沥青,然后进行基坑抽水和防渗墙基础开挖。
在混凝土截水墙浇筑期,临时排水量比较大。
    2目前处理10m深以上的河床覆盖层,最常用的方法是混
凝土防渗墙和高压喷射灌浆。混凝土防渗墙槽孔建造技术有新的
发展,成槽方法有钻劈法、钻抓法、抓取法、铣削法等,'可适应
不同的地层情况,工程经验较丰富,是一种较可靠的防渗型式。
高压喷射灌浆也是围堰基础防渗处理的一种型式,适用于粉土、
砂土、砾石、卵(碎)石等松散透水地层,但含有较多漂石或块
石的地层适用性较差。
 4.5.5本条结合近10年来我国水电工程的建设经验,对土石围
堰的结构设计提出了要求,说明如下:
    1  土石围堰填筑时,有部分是在水下抛填完成的,水上部分
碾压也没有土石坝严格。在前期设计时,堰体的沉陷量可取堰高
的1%~15%。
    2对于碾压后的块石料,水上和水下部分的休止角分别可达
45°和35°,在设计中,其坡比分别取1:1.4~1:1.5和1:1.5~
1:16。对于碾压后的砂砾石料,水上和水下部分的休止角可分别
达40°和35°,在设计中,其坡比分别取1:1.5~1:1.7和1:1 7~
1:2.0。砂壤土的水下休止角一般为5°~10°,设计坡比一般取
1:4~1:6。
    3土石围堰的反滤层设置没有土石坝严格,一般可选用天然
砂砾石料。
    4土石围堰的碾压指标,可参照SL 274-2001《碾压式土
石坝设计规范》的有关规定按下列要求控制。
    5  当围堰基础的覆盖层较深时,围堰的基础防渗施工就成为
控制工期的关键环节之一。为确保围堰在汛前投入运行,在确定
断面型式时,上部防渗结构考虑和下部防渗同步施工。
.  6土工膜的布置参照GB 50290-1998《土工合成材料应用
技术规范》的有关规定。
4.5 8本条列出了围堰在平面布置时应注意的问题。纵向围堰在
平面布置时,需要重点解决好的问题是选择合适的河床束窄度和
行洪流速。在没有通航要求的河流上,为方便纵向围堰的填筑,
堰轴线大多布置在河漫滩上,原河床的过流流速可控制在4m/s
左右。但在有通航要求的河流上,原河床的过流流速要满足施工
期的通航要求,如三峡一期工程对河床的束窄程度为30%。
4.5.9本条对上游不过水横向围堰的设计水位选择提出了要求。
对于河床狭窄且河床覆盖层比较浅的工程,一般是上游围堰越高,
导流建筑物的总费用越省。但设计水位不能无限制地增高,它一
方面受围堰施工周期的限制,另一方面受上游水库移民搬迁进度
和库区地质条件的限制。以黄河上游李家峡水电站为例,上游库
区分布有一座大型滑坡体和一待搬迁的村庄。在滑坡体处理期,
要求上游围堰造成的壅高水位不超过2085.Om,而移民村的最低
分布高程为2082.Om,因此,李家峡上游围堰的设计挡水位按
2080m控制。位于江河之滨的城市,汛期都有较高的设防标准。
当工程位于城市河道的下游附近时,围堰必然对城市的防洪带来
不利影响。如陕西省汉中市汉江水闸工程,二期上游围堰形成后,
10年一遇的洪水位超过了原河道百年一遇的天然防洪水位。为满
足城市安全度汛,二期上堰按汛前拆除、汛后恢复设计。此外,汉
江蜀河水电站上游围堰的设计水位也受库区城镇防洪水位制约。
4.5.10围堰的安全度汛以土石围堰最为突出。抵御超标洪水,
除加强汛情预报外,目前常用的措施有:
    l适当增加超高。如三峡二期上游围堰的设计标准为百年一
遇洪水,由于导流明渠的分流能力大,高度再增加1.62m后,就
可抵御200年一遇的超标洪水。
    2堰顶设非常溢流道。如龙羊峡上游高土石围堰在1981年
遇到超标洪水时,堰顶钢筋笼溢洪道分流约540m?/s,确保了围堰
安全。
4 5 1 1在确定围堰项部高程时,需要考虑波浪高度、沉陷量、
安全超高和其他水力因素。其中,波浪高度和沉陷量计算可按SL
274-2001《碾压式土石坝设计规范》计算选取。安全超高值也取
自该规范。折冲水流和冰塞等水力因素需结合试验和现场等实际
情况确定。
4.5.12~4.5.13围堰具有使用期短、堰前水位时涨时落、高水位
持续时间短等特点,设计荷载只需按正常情况计算就可满足要求。
根据围堰的堰型,结构计算参照有关水工建筑物设计规范进行,
电力行业和水利行业制定的设计规范均可选用。混凝土重力式围
堰的应力和抗滑稳定分析参照有关混凝土重力坝设计规范进行:    
混凝土拱型围堰的应力及拱座稳定分析参照有关混凝土拱坝设计
规范进行:土石围堰的边坡稳定性计算的基本方法按刚体极限平
衡法计算。对3级混凝土围堰,在常规材料力学法计算的基础上,
要求用有限元法复核计算堰体应力、变形和堰基深层抗滑稳定。
围堰结构安全标准按规范条文规定的有关结构安全标准执行,其
他未规定的结构安全标准,参照具体使用的水工建筑物设计规范。
4.5.15根据永久建筑物运行要求,确定围堰拆除时间、范围和
方法等。
4.6导流泄水建筑物
4.6.1~4.6.3本条对导流明蕖的布置原则提出了要求:导流明渠
运行期属人工河槽,进出口高程的选择尽可能维持原河流的自然
比降,否则会产生进口淤积和下游冲刷等问题。明渠上下游水流
衔接条件及出口消能设计对运行安全影响甚大。
4.6.4  为方便明渠后期封堵,对于和泄水闸结合布置的导流明
渠,闸墩应在截流前完成;对于要进行后期明渠截流的大型工程,
应在岸坡处设置齿墙等设施,以方便封堵施工。三峡工程的复式
导流明渠是通航过流等方面的一个成功范例。水口水电站导流明
渠引渠段因地质条件良好未实施混凝土衬砌,运行效果良好。
4.6.5导流隧洞布置应适应地形和地质条件,力求临建与永久结
合,水力学条件良好,工程量省,具体应符合DL/T 5195-2004
《水工隧洞设计规范》的有关规定。
4,6,6隧洞横断面选用何种型式,是一个安全、经济和施工进度
综合比较的问题。从实际情况看,采用方圆形断面的工程(如龙
羊峡、李家峡、公伯峡、二滩、龙滩、小湾、隔河岩、东风、漫
湾、构皮滩等)较多。而采用圆形断面的工程(如小浪底、莲花
等)和马蹄形断面的工程(天生桥一级、拉西瓦有压洞段等)相
对较少。对于和高围堰配套布置的多条导流隧洞,其中部分导流
隧洞的进口高程布置应满足截流要求,其余导流隧洞从施工方便、
降低闸门设计水头、满足下闸后向下游供水等因素考虑,适当抬
高进口高程。
4.6.7导流隧洞选用何种过流方式,首先取决于所在的河流是否
存在水位暴涨暴落问题,其次是在上游水位相同的情况下选用何
种方式能使过流能力最大。在有明满流交替情况出现时,进口设
置通气孔是有效措施之一。闸门井的位置选择时,一方面要考虑
施工条件,另一方面要考虑后期下闸时交通布置是否方便。我国
绝大多数的导流隧洞,其闸门井与进水口结合布置。但也有例外,
如拉西瓦导流隧洞的闸门井受左岸地形条件的限制,最终选用地
下式布置。进水口体形设计时主要是要满足过流运行要求。导流
隧洞出口明渠具有单宽流量大、水头低和流速高等特点,无论是
何种消能方式(挑流、底流等),其效果都不太理想,因此,在工
程结构上加强防护是比较常用的做法。

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