摘要陵江水利樞紐工程是位于陵江上的級建筑物，由廠房段壩段、溢流壩段大孔口溢流壩段、深孔溢流壩和壩后廠房等組成。裝機容量90萬千瓦（615萬千瓦），它是一項具有防洪、發電、灌溉、航運和養殖等綜合效益的改革大自然的偉大工程。本次的設計的內容包括施工導流和基礎處理設計。在設計中，我們充分在地分析論證了樞紐處的地形地貌條件，水文地質情況，氣象資料等，結合當地的施工條件，依據各類水利工程規范，初步擬定導流方式采用分段圍堰法導流，其導流時段為全年導流。根據基本資料選定了導流標準為20年一遇洪水標準，通過定量計算，進行了導流方案的經濟比較，選擇導流方案為土石圍堰、束窄的河床和導流底孔泄流；在導流建筑物的設計中，導流底孔采用矩形，在導流建筑物的施工中，通過各建筑物工程量的計算，確定了各類施工機械的類型及臺數。在截流設計中通過截流水力計算，確定了在不同流速情況下各截流材料的粒徑大小及其數量，在基坑排水設計中，通過各期排水量的計算，確定了各期的排水設備。在基礎處理部分，運用鉆孔爆破的方法開挖壩基，設計具體的爆破參數及其起爆網絡為提高壩基整體性，增強基巖承載力，并增加基巖密實性，減少通過基礎表層巖石滲漏量，還需對壩基進行固結灌漿和帷幕灌漿，為此設計灌漿的布置方式和基本參數關鍵詞；水利樞紐，施工導流，基礎處理ABSTRACTTHELINGJIANGHYDROJUNCTIONPROJECTSAREATILEVELANDLOCATEDONTHELINGJIANGRIVERANDTHEPROJECTSARECOMPOSEDOFTHEPOWERPLANTDAM,THEOVERFLOWDAM,THEOVERFLOWDAMWITHBIGORIFICES,THEOVERFLOWDAMWITHDEEPORIFICESANDTHEPOWERHOUSEBEHINDDAMTHEINSTALLEDCAPACITYISABOUT900,000KILOWATTS615TENTHOUSANDKILOWATTS,ANDITISANITEMWITHSYNTHESISBENEFITS,SUCHASTHEFLOODPREVENTION,ELECTRICITYGENERATION,IRRIGATION,SHIPPINGANDCULTIVATIONITISCALLEDTOBEAGREATPROJECTFORNATUREREFORMTHISDESIGNINCLUDESTHECONSTRUCTIONDIVERSIONANDTHEDESIGNFORFOUNDATIONTREATMENTINTHEDESIGN,WEHAVEFULLYPROVENTHEKEYPOSITIONTERRAINLANDFORMCONDITIONINTHEPLACEANALYSIS,THEHYDROLOGYGEOLOGYSITUATION,ANDTHEMETEOROLOGICALDATAANDSOONCONSIDERINGTHELOCALCONSTRUCTIONCONDITION,THERESTSONEACHKINDOFHYDRAULICENGINEERINGSTANDARD,WEDRAWUPTHECONDUCTIONCURRENTWAYTHATISTOUSETHEPARTITIONCOFFERDAMLAWCONDUCTIONCURRENTINITIALLY,ANDTHECONDUCTIONCURRENTTIMEINTERVALISPERENNIALDIVERSIONTHECONDUCTIONCURRENTSTANDARDIS20YEARFREQUENCYFLOOD,ACCORDINGTOTHEBASICDOCUMENTTHROUGHTHEQUANTITATIVETERMSANDTHECONDUCTIONCURRENTPLANECONOMICALCOMPARISON,THEPROGRAMMERFORDIVERSIONISEMBANKMENTCOFFERDAM,CONTRACTEDRIVERANDTHEBOTTOMORIFICEFORRELEASESINTHEDESIGN,WEUSETHERECTANGLEDIVERSIONORIFICEINTHEDIVERSIONINTHECONSTRUCTION,WEDETERMINEDTHEVARIOUSTYPESOFCONSTRUCTIONMACHINERYANDTHENUMBERBYTHECALCULATIONOFWORKSOFTHEBUILDINGSINTHECLOSUREWORKDESIGN,WEDETERMINEDTHEDIFFERENTPARTICLESIZEANDNUMBEROFRIVERMATERIALSTHECURRENTSITUATIONTHROUGHTHERIVERHYDROCALCULATIONINTHEREFERENCEPITDRAINAGEDESIGN,WEDETERMINEDTHEPERIODSDRAINAGEEQUIPMENTTHROUGHTHEDISPLACEMENTCALCULATIONINEVERYPERIODINBASICPROCESSINGCOMPONENT,THEUSEOFBLASTBYBOREHOLESTOEXCAVATETHEDAMFOUNDATIONBLASTINGPARAMETERSANDTHESPECIFICPROFESSIONALNETWORKARETHEMAINTASKINTHISDESIGNTOENHANCETHEINTEGRITYOFTHEDAMFOUNDATION,ANDTHEBEDROCKBEAR,ANDINCREASETHEDENSEOFTHEBEDROCK,ANDREDUCELEAKAGETHROUGHTHEBASICSURFACEROCK,WENEEDEDTHECONSOLIDATIONGROUTINGANDTHECURTAINGROUTINGFORTHEDAMFOUNDATIONBECAUSEOFTHEREASONSABOVE,THISPAPERDESIGNEDTHELAYOUTANDTHEBASICPARAMETERSOFTHEGROUTINGKEYWORDSHYDRAULICENGINEERINGCONSTRUCTION,THECONSTRUCTIONDIVERSION,FOUNDATIONTREATMENT前言為使我們能把理論聯系實際，加深對所學知識的理解和掌握，為正式踏上工作崗位投入實際水利工程的規劃，勘測，設計，施工等。學校特意把大四下學期作為同學們畢業設計時期。根據學校安排，此次我所作的是實際工程陵江水利工程施工導流與基礎處理。水利工程施工是一門涉及面較廣、學術性較強、內容組織結構聯系較緊密的學科。通過對這次畢業設計使我把大學生活所學到的零散理論知識得到融會貫通，把書本上的理論知識用來解決實際問題，使自己的理論知識體系得到了升華。本次設計是在康迎賓和路志強的精心指導下，我們設計組的成員共同努力，完成了這次的畢業設計。本次設計的主要研究方面主要有施工導流和基礎處理。綜合運用了、和等各學科知識。本說明書共分八大章節，其中包括陵江水利樞紐概況、施工導流、導流建筑物設計、導流建筑物施工、截流設計和基坑排水以及基礎處理等內容。并對這幾大方面分別作了不同程度的介紹。由于自身水平有限，設計中難免有些疏漏和不足之處，還望老師和同學們給予指正批評。編者李坡目錄1工程概況111樞紐地理概況1111工場地及運輸條件112水文氣象1121水文1122氣象213工程地質及水文地質414當地建筑材料5141砂礫石料5142粘性土料6143塊石料6144木材6145工程量62施工導流設計921導流方式選擇和導流時段劃分9211導流方式選擇9212導流時段的劃分1022導流設計標準和導流設計流量10221導流設計標準10222導流設計流量1223導流方案的擬定1224圍堰堰頂高程的確定14241一期圍堰高程的確定14242二期圍堰高程的確定173導流建筑物設計1931導流底孔設計1932圍堰結構設計19321一期圍堰結構設計19322二期圍堰結構設計204截流設計2141截流方案選擇21411截流方案的比較21412截流方式的選擇21413龍口位置的選擇2242截流日期和截流設計流量2243截流水力計算23431流水力計算的原理23432戧堤高程確定24432立堵截流材料的確定255基坑排水2751一期排水量的估算27511初期排水27512經常性排水2852二期排水量的估算31521初期排水31522經常性排水3153排水設備的選擇32531初期排水設備的選擇32532經常性排水設備的選擇326圍堰施工3461一期圍堰的施工34611圍堰工程量34612圍堰填料的選擇34613圍堰工期3462二期圍堰的施工35621圍堰工程量35622圍堰填料的選擇3563圍堰穩定分析35631上游圍堰的基本設計36632穩定分析資料36633滲流分析36634穩定分析3664圍堰的拆除37641上游圍堰的拆除37642下游圍堰的拆除387攔洪渡汛與封堵蓄水3971攔洪渡汛39711壩體攔洪時的導流標準39712壩體攔洪渡汛措施4072封堵蓄水41721導流泄水建筑物的封堵41722初期蓄水428基礎處理4481基礎開挖44811開挖程序的選擇44812壩基開挖方式44813左岸壩基的開挖45814右岸壩基的開挖49815土石料平衡5382基礎灌漿53821固結灌漿的設計和施工53822固結灌漿的施工55823帷幕灌漿設計和施工58824帷幕灌漿施工6083排水孔設計和施工64831排水孔的位置和布設64832排水孔的孔徑、孔距和深度65結束語66參考文獻67附錄計算書68附錄外文資料及翻譯951工程概況11樞紐地理概況111工場地及運輸條件1111施工場地陵江是里江的交流發源與風嶺南麓,于江口市注入里江,全長1,700公里,流域面積154,000平方公里,年平均徑流總量600億立方米。陵江流域洪水災害頻繁而嚴重,受陵江洪水威脅的地區達15,000平公里,農田750萬畝,人口400。陵江流域擁有耕地6,000萬畝,其中可以發展大型灌溉的約2,100萬畝,現尚無現代化灌溉措施,農田用水無保證,作物產量低。陵江水力蘊藏豐富,僅干流部分即達300萬千瓦陵江航道在枯水期水深不足,險灘多,迫切需要改善。陵江水利樞紐工程位于華城縣上游50公里,距江口市680公里,正處于陵江上、中游交界處，為河流出峽谷的末端。水庫流域面積97，000平方公里，占流域總面積的63。陵江樞紐屬一等水利工程，裝機容量90萬千瓦（615萬千瓦），它是一項具有防洪、發電、灌溉、航運和養殖等綜合效益的改革大自然的偉大工程。1112運輸條件由壩址至華城,在勘探期間筑有50公里臨時公路線,華城向東南至江口市,公路全長420公里,為單行線,設計行車強度200輛/晝夜。陵江水運由壩址至江口市全程687公里,其中下游的567公里,可全年通行200噸以下的駁船,其余部分由于淺灘阻塞,在枯水期運行能力微小。華城至江口市有全長450公里的國家鐵路干線,該線可于陵江左岸引入工地。12水文氣象121水文根據樞紐附近測站較長時期觀測資料統計的結果，壩址處多年平均流量為1，210立米/秒，年平均徑流量約382億立米。年徑流分配不均勻，平均有65集中在洪洪水期（710月），最大達75。洪水期平均流量為2，300立米/秒，中低水期為616立米/秒。本流域徑流主要由降雨形成，洪峰發生次數一般以9月份較多，最大洪峰流量據推算為50，000立米/秒（出現在1935年7月7日）。11月3日為枯水期，最小流量一般出現在1、2兩月，但也有些年份出現在夏季。市實施最小流量為124立米/秒（1958年3月12日）。洪枯流量比達403。洪峰由暴雨形成，峰型一般高瘦，單峰突出，持續時間79天（1935年型），也有數峰連續，持續時間為4050天（如1938年和1958年）。按照頻率計算，壩址處全年最大瞬時流量值千年一遇63，800立米/秒，二百年一遇為52，000立米/秒，百年一遇為47，000立米/秒，五十年一遇41，600立米/秒，二十年一遇為34，500立米/秒，十年一遇為28，800立米/秒。122氣象1221氣溫根據華城站19591989年的統計資料中知,多年平均氣溫為152,極端最高氣溫為4041959年6月,極端最低氣溫為1431964年1月,日平均氣溫在0以下的為17天。表11華城站月平均氣溫及極端氣溫表項目月份月平均極端最高極端最低月平均最高月平均最低113193143632523522993860438427396139404156348132171135208378792671556260404120321206727339018232320682633821533102289226355852801811016533325225111119927852158521238218799202全年152404143207107表12華城站一年內各種日平均溫度天數表1222雨量陵江流域平均雨量為7001000毫米，大部分集中在7、8、9三個月。壩址下游華城站多年平均降雨量8601毫米，發生在1935年7月。華城79月平均降雨量占全年降雨總量455，壩址下游9公蔡灣站，1954年最急降雨量60毫米，歷時一小時。其它有關資料見表3，表4和表5。表13各月降雨量分配表月份項目1234567月平均2915323314748827521821最大2931275512081890212114755091最小20086165291405328月份項目89101112全年月平均14126773904313388601最大283614837951023105020546最小8421661200110/溫度3020505平均1214976174最高23157923414連續最長天數713153175表14各月降雨強度5毫米/小時不能施工天數統計表15晴、云、陰雨數統計表月項目123456789101112全年晴天44272721243117234740707044云天123120106141129139971141171211101101427陰天1431411731371571301961731361491201301784雨天7987109104111901501447794817412011223風力與風向陵江流域多年平均風力為8級，年平均風力為2級以下。最多風向上游偏東中游偏西北；下游偏東北。華城站最大風力為7級，平均為17級。13工程地質及水文地質壩址區露的地層有原古代付片巖系及火成巖系，震旦紀灰巖及千枚狀頁巖，月項目123456789101112全年5MM/小時00123354320023老第三紀紅色巖系及第四紀沉積層。壩軸線右岸及河床部分為閃長巖及變質玢巖，左岸為輝綠巖，左岸為片巖。巖石風化劇烈，山脊上風化層平均厚20米。河床右邊部分有數座礁島；左邊部分有深槽。在壩基范圍內，深槽沿水流方向加深、加寬，最深處巖面高程為360米。河床沙礫石覆蓋層深度為410米，局部深槽處最深達31米。覆蓋層分為兩部分，上部細砂層的滲透系數為30米/晝夜，下部砂礫石層在壩軸線上游的滲透系數為90米/晝夜，在壩軸線下游只有10米/晝夜。壩址附近地下水的埋藏深度一般為220米。地形較高處，埋藏較深，標高自400470米。地下水一般依山坡流向低地。地下水對各種水泥均無侵蝕性。陵江水利樞紐位于峽谷尾端，左岸岸坡較陡平均約為34度，右岸岸坡較平緩，平均約為24度，岸坡坡頂高程在420430米。河谷兩岸切割劇烈，一般深度3050米。壩軸線下游1公里即為峽谷出口，河面逐漸展寬，兩岸地勢亦趨平坦，形成良好的施工場地。14當地建筑材料141砂礫石料1411金沙灘產區本區位于陵江右岸壩址下游156公里處，有平均厚度為354米的粉沙覆蓋層（最厚為8米）。粉沙細度模數平均為118。覆蓋層及以下的砂礫石合物中，砂子細度模數一般在19以下，10厘米以上的礫石甚少。1412下游河床產區本區位于陵江左岸河床中，上距壩軸線約074公里，高程在390米以下，枯水期露出水面。砂子細度模數平均23，含泥量小于2，每母含量一般小于05。根據水文資料分析，在洪水期的79月，以上兩產區附近的河床水流速大于25米/秒。帶有砂駁的拖船輪在這種流速情況下難以行駛，停靠碼頭也有困難，這對料場開采是不利的。表16天然建筑材料主要產地及儲藏量編號產地與壩址距離（公里）材料類別儲量（萬立米）1金沙灘156砂礫石9832下游河床074砂礫石19013蛇營14粘性土料1414紅嶺052粘性土料1115梅林063粘性土料1616仙人山122塊石料7657溪河玉山57塊石料4489142粘性土料蛇營土區位于壩址下游左岸，地形平坦寬闊，地面高程399408米。土料分布較有規律，土層厚度為712米，自西向東逐漸增厚。紅嶺土區位于壩址上游右岸，料場呈條形，平行于陵江，分布在二級侵蝕型階地上，上層自西向東由薄變厚。上層厚度58米。地面高程為420440米。梅林土區位于壩址下游右岸，地層丘陵起伏，地面高程為399425米，土層厚度510米。143塊石料溪河玉山石料區，位于陵江支流榕江右岸。巖石為石灰巖，質堅而脆，抗擊力弱。巖石風化層厚15米，平均3米。剝離層厚小于2米。仙人山石料區，位于壩址上游，陵江右岸。巖石為輝綠巖。剝離層為強風化輝綠巖，風化層厚在20米以上，剝離層遠較溪河玉山料區為大。144木材陵江上游地區松木貯量約206萬立方米，杉木36萬立方米，但目前尚未大量開伐，不能滿足施工的大量需升船機的簡述145工程量河床大壩基礎固結灌漿4，240米河床大壩帷幕灌漿7，200米連接壩段基礎固結灌漿兩岸各2，020米連接壩段帷幕灌漿兩岸1，920米連接壩段土石方填筑兩岸各50萬立米上石壩清基右岸284萬立米左岸247萬立米土石壩基礎灌漿右岸4，950米左岸6，690米土石壩回填右岸1308萬立米左岸2377萬立米水電站廠房混凝土141萬立米開關站土石方開挖6萬立米開關站混凝土1萬立米通航建筑物土方開挖31萬立米石方開挖88萬立米混凝土144萬立米表17混凝土大壩基礎土石方開挖工程量部位右岸連接段深孔段大孔口段堰頂溢流段廠房段左岸連接段工程量（萬立米）216068143028表18大壩混凝土工程量高程（萬立米）右岸連接段深孔段大孔口段堰頂溢流段廠房段左岸連接段合計47900000004695063103200903302261782459102062062018070046436044491695980850480113080259374392581142012009501650126490654293678174016801530227018491274741948322090211022102930255716729409534328402820317037002950208233995387368035904280470030622469938953874440438053906000313228729379538747305060642073703132320993745387491051906690737031323267936953874910519069707370313232950364538749105190712073703132331092施工導流設計施工導流的基本方法大體上可分為兩類一類是分段圍堰法導流，水流可通過束窄的河床、壩體底孔、缺口或明槽等往下游宣泄；另一類是全段圍堰法導流，水流通過河床外的臨時或永久的隧洞、明渠或河床內的涵管等往下游宣泄。21導流方式選擇和導流時段劃分211導流方式選擇目前，大多數工程常用的導流方式主要有全段圍堰法和分段圍堰法。由于全段圍堰法是主河道被圍堰一次攔斷，水流被導向旁側的泄水建筑物。分段圍堰法是將河床圍成若干個干地施工基坑，分段進行施工。2111定性分析導流方式本水利樞紐位于河流出峽谷的末端，左岸岸坡較陡平均約為34度，右岸岸坡較平緩，平均約為24度，岸坡坡頂高程在420430M。河谷兩岸切割劇烈，一般深度3050米。壩軸線下游1公里即為峽谷出口，河面逐漸展寬，兩岸地勢亦趨平坦，形成良好的施工場地。另陵江水利樞紐河床比較寬闊，區附近都為峽谷地區且巖石分化節理差，河面寬1211M，且該河流有通航要求，所以，宜采用分段圍堰法。2112定量分析導流方式河谷形狀系數可在一定程度上綜合反映地形、地質等因素。若該系數小，則表明河谷為窄深型，岸坡陡峻。一般來說，巖石是堅硬的；否則，岸坡不可能是陡峻的。水文條件也在一定程度上與河谷形狀系數有關。河谷形狀系數作為地形條件的定量指標，其定義為壩體周邊長度與最大壩高之比。對于混凝土壩樞紐，當河谷形狀系數小于65，導流流量小于5900M3S時，宜采用隧洞導流，否則，宜采用分期導流。影響導流方式選擇的因素很多，但壩型、水文及地形條件是主要因素。本工程通過壩體剖面的尺寸測量計算,其河谷形狀系數大于65。由于在較寬河谷宜采用分期導流，因此可確定其導流方式為分段圍堰導流。212導流時段的劃分導流時段的劃分主要與河道水文特性、樞紐類型、導流方式、施工總進度及工期等有關。從施工角度對全年流量變化過程線所劃分出的水文時段，是劃分導流時段的基本依據，其目的是研究降低設計流量的可能性與合理性。對導流設計流量的確定而言，導流時段劃分主要是指枯水期施工時段的選擇，或圍堰擋水時段的選擇。為了盡量減小導流建筑物的規模，又盡可能爭取較長的基坑干地施工時間，因此在導流時段的劃分時，除了認真研究河道水文特性外，還應著重分析圍堰擋水期內的基坑工作量與施工控制性進度。一般來說，枯水期應確保正常施工，中水期也是應當爭取的。從施工角度劃分的水文時段，往往只有洪、枯之分。由于本工程工程量大，施工條件復雜，考慮到分時段導流可能出現汛期基坑淹沒影響整個工期，或導流建筑物標準定的太高，造成不必要的資源浪費，故導流時段采用以全年導流為標準。第一時段一期圍堰擋水，束窄河床導流，進行第一期基坑內的工程的施工。第二時段二期圍堰擋水，底孔泄流和壩體缺口泄流，進行第二期基坑內的工程的施工。第三時段大壩擋水，壩體缺口上升，臨時底孔封堵，大壩泄水孔泄流。22導流設計標準和導流設計流量221導流設計標準導流設計流量的大小，取決于導流設計洪水的頻率標準，通常也簡稱為導流設計標準。施工期可能遭遇的洪水，是一個隨機事件。如果標準太低，不能保證施工安全，反之，則使導流工程設計規模過大，不僅導流費用增加，而且可能因其規模過大而無法按期完成，造成工程施工的被動局面。因此，導流設計洪水標準的確定，實際上就是要在經濟性與所冒風險大小之間加以抉擇。本次設計采用的導流標準，按現行規范水利水電工程施工組織設計規范SL3032004，根據導流建筑物的保護對象、失事后果、使用年限和工程規模等指標，依據導流建筑物的級別劃分確定本工程導流建筑物的級別為級，根據導流建筑物洪水標準劃分確定其洪水重現期為20年一遇，頻率為P5。表21導流建筑物級別劃分圍堰工程規模級別保護對象失事后果使用年限（年）堰高M庫容億M3有特殊要求的級永久建筑物淹沒重要城鎮、工礦企業、交通干線或推遲工程總工期及第一臺機組發電，造成重大災害和損失。35010、級永久建筑物淹沒一般城鎮、工礦企業，或影響工程總工期及第一臺機組發電而造成較大經濟損失級永久建筑物淹沒基坑，但對總工期及第一臺機組發電影響不大，經濟損失較小。151501表22導流建筑物洪水標準劃分導流建筑物級級別導流建筑物類型洪水重現期年土石50202010105混凝土201010553一期導流建筑物一期導流建筑物橫向圍堰和縱向圍堰為土石圍堰。由于領獎地區土石料豐富，可以就地取材，本設計采用不過水土石堰，由于陵江水利樞紐系一等工程，主要建筑物為一級建筑物，可確定圍堰級別級。初步設計為級導流建筑物，導流建筑物洪水標準為2010，采用20年一遇的洪水標準，洪水流量為34500M3/S。二期導流建筑物二期導流建筑物包括橫向石圍堰、縱向混凝土圍堰和導流底孔。由于陵江水利樞紐系一等工程，主要建筑物為一級建筑物，同時為了保證在二期工程結束之后電站可以僅早發電。不過水土石堰設計為級導流建筑物，導流建筑物洪水標準為5020，采用20年一遇的洪水標準，洪水流量為34500M3/S。222導流設計流量根據導流時段及導流標準結合本水利樞紐流域水文資料，可確定其導流設計流量為一期導流設計流量Q34500M3/S。二期導流設計流量Q34500M3/S。23導流方案的擬定選擇導流方案，必須根據工程的具體條件，擬定幾個可行方案，進行全面分析比較。不僅前期導流，對中、后期導流也要作全面的分析，由于施工導流在整個過程中屬于全局性和戰略性的決策，分析導流方案時不能僅僅變化情況，枯水期的長短，汛期洪水的延續時間等均直接影響導流方案的選擇。一般來說，對于河床寬、流量大的河流，宜采用分段圍堰法導流，對于水位變化大的山區河流，可采用允許基坑淹沒的導流方法，在一定時期內通過過水圍堰和基坑來宣泄洪峰流量。在工程施工過程中，不同階段可以采用不同的施工導流方法和擋水泄水建筑物。不同導流方法組合的順序，成為導流程序。導流時段的劃分與河流的水文特征、水工建筑物的布置和型式、導流方案、施工進度有關，這種由不同導流時段不同導流方式的組合，成為導流方案。導流方案的選擇，須根據工程的具體條件，擬定幾個可行性的方案，進行全面的分析比較。分析導流方案時不僅從導流工程造價來衡量，還須從施工進度、交通和施工場地布置、主體工程量與造價及其它國民經濟的要求等進行全面的經濟與技術比較。最優導流方案，一般體現在以下幾個方面整個樞紐工程施工進度快、工期短、造價低、盡量壓縮前期投資、盡快發揮投資效益。主體工程施工安全、施工強度均衡、干擾小、保證施工主動性。導流建筑物簡單易行、工程量低、造價低、施工方便。滿足國民經濟各部門要求。陵江水利樞紐根據地形地質水文等條件初步擬定導流方案如下方案一分段圍堰法，不過水土石圍堰，一期圍左岸，束窄河床導流，二期圍右岸，溢流壩段設導流底孔和缺口泄流方案二分段圍堰法，不過水土石圍堰，一期圍左岸，束窄河床導流，二期圍右岸，明渠導流。各方案分析論證方案一分段圍堰法，不過水土石圍堰，一期圍左岸，束窄河床導流，二期圍右岸，溢流壩段設導流底孔和缺口泄流。土石圍堰便于就地取材，經濟，圍堰的拆除與興建快捷，由導流底孔泄流。因此工程中采用的相對普遍。方案二分段圍堰法，不過水土石圍堰，一期圍左岸，束窄河床導流，二期圍右岸，明渠導流。在本設計中，由相應的地形圖，陵江水利樞紐位于峽谷尾端，左岸岸坡較陡平均約為34度，右岸岸坡較平緩，平均約為24度，岸坡坡頂高程在420430米。可以看到不適宜開挖明渠導流。修筑不過水的土石圍堰，它能充分利用當地材料，且可以在有覆蓋層的河床上修建，是水電工程中采用最為廣泛的一種圍堰形式。并且不過水土石圍堰堰高較高，汛期對主體工程的施工影響相對過水圍堰來說較小。施工進度易于控制，施工質量可達到設計要求。通過以上條件的比較，暫定采用方案一分段圍堰法，不過水土石圍堰，一期圍左岸，束窄河床導流，二期圍右岸，溢流壩段設導流底孔和和壩體缺口泄流。24圍堰堰頂高程的確定241一期圍堰高程的確定初期的導流標準選用的20年一遇,由水文氣象資料知道20年一遇的洪水流量為34500M3/S,該流量下所對應的水位為4002M，在圖紙上量的與此水位對應的河床寬度為B1561M。本設計采取的思路是先利用圍堰圍住左岸（主要是對左岸的連接壩段，廠房壩段和溢流壩段的施工），對左岸進行第一期的施工，利用此圍堰所束窄的平均河床寬度為B2344M2411河床束窄程度選擇縱向圍堰位置，實際上就是要確定適宜的河床束窄度。束窄度就是天然河流過水面積被圍堰束窄的程度，一般可用下式表示K102A式中K河床束窄程度，簡稱束窄度，圍堰和基坑所占據的過水面積，M2；2天然河床的過水面積，M2。1A河床束窄度計算如下A2344（4002390）35904M2A1561（4002390）57222M2K35904/57222100607由經驗知，河床的束窄度只要能夠控制在4070之間便符合要求，根據計算結果可知該河床的束窄度在此范圍內。2412束窄河床導流水力計算束窄河床的最大平均流速VC21AQVC式中束窄段床的平均流速，M/S；CVQ導流設計流量，M3/S；側收縮系數，單側收縮時采用095，兩側收縮時采用090。束窄河床的平均流速VC計算如下M3/S71504359279500CV水位壅高Z計算由于圍堰將河床束窄，破壞了河流原來的水流狀態，在束窄段前產生水位壅高,其壅高值可由下式估算GOVCZV22式中Q導流設計流量A1原河床的過水面積Z壅高，M原河床斷面平均流速；V0束窄河床的最大平均流速；CG重力加速度；流速系數，隨圍堰的平面布置形式而定；當其平面布置為矩形時，為梯形時，080085；有導流墻時，085090；圍堰束窄河床后，在束窄段前產生水位壅高Z,計算如下；075085；SMQAV/852734010GOVCZ215972/08229815972/2981185M堰頂高程的決定，取決于導流設計流量及圍堰的工作條件。下游圍堰的堰頂高程由下式決定HDDA式中HD下游圍堰堰頂高程，M；D下游水位高程，M；可以直接由原河流水位流量關系曲線中找出；A浪高，M；一圍堰的安全超高，M；一般對于不過水圍堰可按表13確定，對于過水圍堰可不予考慮。上游圍堰的堰頂高程上游圍堰的堰頂高程由下式決定HUDZA式中HU上游圍堰堰頂高程，M；Z上下游水位差，M；其余符號同式上式必須指出當圍堰要攔蓄部分水流時，則堰頂高程應通過水庫調洪計算來確定。縱向圍堰的堰頂高程，要與束窄河段宣泄導流設計流量時的水面曲線相適應。因此，縱向圍堰的頂面往往作成階梯形或傾斜狀，其上游部分與上游圍堰同高，下游部分與下游圍堰同高。HUHDHAZHDHDHA已知壩址處風向為東北風，本設計一期先圍左岸，鼓無風區長度，由官廳水庫公式計算HC00076V1/12G/VO21/3VO2/（2G）0L0331V1/215GD/VO21/375VO2/（2G）0HZHC2/L0HA0其中HD下游水位高程4002MHA波浪爬高HC波高L波長HZ波浪中心線至計算靜水位的高度安全超高取05M按水利水電工程組織設計規范（SL3032004）以下簡稱規范可查得下表表22不過水圍堰堰頂安全超高下限值（M）圍堰型式圍堰級別土石圍堰0705混凝土圍堰0403一期土石圍堰為,安全超高取05M由此可知HD4002054007MHU4002185054192M上游圍堰高342M下游圍堰高152M242二期圍堰高程的確定2421上游圍堰堰頂高程的確定由調洪計算可知，詳細過程見計算書，第118時水庫水位Z42125M，Q28200M3/S，Q26400M3/S；第124時日水庫水位Z4211M，Q25550M3/S，Q26150M3/S。按水庫調洪原理，當QMAX出現時，一定有QQ，此時，Z、V均為最大值，顯然QMAX出現在第112時與118時之間經過繪圖知洪峰出現在117時左右，有QQ26500M3/S，Z4223M經調洪計算可確定上游最高水位為，Z4223M，詳細計算見計算書，堰頂高程根據正常運行或非常運行時的靜水位加上相應的安全超高值D來確定,即ZUZD本設計二期圍堰級別為3級，按規范可查得，安全超高值為07M，則由此可確定二期圍堰高程如下上游圍堰高程421307422M上游圍堰高42239032M2422下游圍堰堰頂高程的確定由壩體缺口和底孔的最大下流量Q26300M3/S，查下游水位流量關系曲線可有下游水位為3981M,可確定，下游圍堰高程3981073988M，下游圍堰高3988390883導流建筑物設計31導流底孔設計本設計底孔采用方形,孔口布置見下表表31由水力計算可知，14個底孔不能滿足泄洪要求，需要在益流壩段留有二個缺口，高程為400米，寬度分別為65米。32圍堰結構設計321一期圍堰結構設計上游土石圍堰的結構形式為粘土心墻圍堰。堰高342米，心墻頂寬2米，上游迎水面坡比為120下游坡比為120，心墻上、下側坡比均為103，圍堰頂寬5M，心墻部分頂寬為2，心墻底開挖深度為100M。下游土石圍堰的結構形式為粘土心墻圍堰。堰高152米，上游迎水面坡比為120下游坡比為120，心墻上、下側坡比均為103，圍堰頂寬5M，心墻部分頂寬為2，心墻底開挖深度為100M。詳細下表32上游圍堰下游圍堰堰頂高程M41924007堰頂寬M55上下游坡面比1212堰前水深M342152心墻頂高程M41874002心墻頂寬M22心墻上下游面坡比103103壩段28293031323334底孔尺寸（米米）48484848484848底孔數量（個）2222222底孔高程（米）38838838838838/8388388未完建壩面高程（米）400400400400400400400322二期圍堰結構設計上游土石圍堰的結構形式為粘土心墻圍堰。堰頂高程422米，上游迎水面坡比為120，下游坡比為120，心墻上、下側坡比均為103，戧堤上、下游側坡比均為120，心墻部分頂寬為2米，心墻底開挖深度為100M。下游土石圍堰的結構形式為混凝土心墻圍堰，下游圍堰高程3988米，上游迎水面坡比為120，下游坡比為120，心墻部分頂寬為2米。，33控制性進度計劃編制控制性施工進度，首先要選定關鍵性工程項目，根據工程特點和施工條件，擬定關鍵性工程項目的施工程序。確定關鍵工程考慮當地的自然條件、主體建筑物的施工特點、主體建筑物的工程量等條件。控制性進度計劃，應列出施工進度指標的主要工程項目，應顯示工程的開工、流、各項主界體工程的施工程序和開工、完工日期從資料分析可知，陵江水利樞紐的關鍵性工程為導流工程與河床壩段的澆筑工程，混凝土澆筑量為368萬立方米，根據水利水電工程施工組織設計手冊1施工規劃P64121，當混凝土壩的壩體方量為300400萬M3時，總工期為89年，準備工期1512主要工期555，完建期152。本工程初步擬訂工期為85年，準備工期15年，主要工期55年，完建期15年。根據經驗以及大量查閱水利方面的資料，并結合此工程的實際情況，得出控制性進度計劃見下表。表33施工控進度表工程項目工期歷時（月）準備工作2007512008103118一期圍堰工程200811120091313一期開挖工程20092120094303一期混凝土壩段澆注200951201183128二期圍堰工程201111120121303二期開挖工程20122120123302二期混凝土壩段澆注201241201422923結束工作201431201583118最終本工程的工期為98個月4截流設計41截流方案選擇在施工導流中，截斷原河床水流，最終把河水引向導流泄水建筑物下泄，在河床中全面開展主體建筑物的施工，這就是截流。一般說來截流施工的過程為先在河床的一側或兩側向河床中填筑截流戧堤，這種向水中筑堤的工作叫做進占。戧堤填筑到一定程度，把河床束窄，形成了流速較大的龍口。封堵龍口的工作稱為合龍。在合龍開始以前，為了防止龍口河床或戧堤端部被沖毀，須采取防沖措施對龍口加固。合龍以后，龍口部位的戧堤雖已高出水面，但其本身依然漏水，因此須在其迎水面設置防滲設施。在戧堤全線上設置防滲設施的工作叫閉氣。所以，整個截流過程包括戧堤的進占、龍口范圍的加固、合龍和閉氣等工作。截流以后，再在這個基礎上，對戧堤進行加高培厚，修成圍堰。411截流方案的比較河道截流的基本方法有立堵法，平堵法，立平堵法，平立堵法，下閘截流以及定向爆破截流等多種方法。比較常用的方法是立堵法和平堵法。4111立堵法截流立堵法截流是將截流材料，從龍口一端向另一端或從兩端向中間拋投進占，逐漸束窄龍口，直至全部攔斷。截流材料通常用自卸汽車在進占戧堤的端部直接卸料入水，不需要在龍口架設浮橋或棧橋，準備工作比較簡單，費用較低。4112平堵法截流平堵法截流事先要在龍口架設浮橋或棧橋，用自卸汽車沿龍口全線從浮橋或棧橋上均勻地逐層拋填截流材料，直至戧堤高出水面為止。但在通航河道上，龍口的浮橋或棧橋會礙航。412截流方式的選擇由基本資料知該壩址區的工程地質為河床沙礫石覆蓋層深度為410米，局部深槽最深處最深達31米。覆蓋層分為兩部分，上部細沙層的滲透系數為30米/晝夜，下部沙礫石層在壩軸線上游的滲透系數為90米/晝夜，在壩軸線下游只有10米/晝夜，并由于龍口寬度較寬。基于以上分析，在本設計中對于本工程選用立堵法作為最終的截流方案。慮到戧堤將作為土石圍堰的一部分，又土石圍堰采用粘土心墻圍堰，根據填筑材料的填筑壓實特性，將截流戧堤布置在土石圍堰的上游側，距心墻之間留有一定的距離。413龍口位置的選擇龍口位置的選擇對截流工作順利與否有密切關系。選擇龍口位置時要考慮下述一些技術要求一般說來，龍口應設置在河床主流部位，方向力求與主流順直，使截流前河水能較順暢地經由龍口下泄。龍口應選擇在耐沖刷河床上，以免截流時因流速增大，引起過分沖刷。如果龍口段河床覆蓋層較薄，則應清除；否則，應進行護底防沖。龍口附近應有較寬闊的場地，以便布置截流運輸路線和堆放截流材料。從地質條件考慮，該地區壩址河床沙礫石覆蓋層深度為410米，局部深槽處最深達31米。因此壩區的河床抗沖刷能力滿足要求。在初設階段，考慮到施工日期的節約，施工環節的壓縮，在地基開挖過程中的開挖料可直接堆放在截流戧堤進占部位，又考慮到汛末的可能洪水的行洪問題，龍口位置可初步布置在河槽主流方向。42截流日期和截流設計流量截流日期的選擇，應該是既要把握截流時機，選擇在最枯流量時段進行；又要為后續的基坑工作和主體建筑物施工留有余地，不致影響整個工程的施工進度。在確定截流日期時應考慮以下要求。截流以后，需要繼續加高圍堰，完成排水、清基、基礎處理等大量基坑工作，并應把圍堰或永久建筑物在汛期前搶修到一定高程以上。為了保證這些工作的完成，截流日期應盡量提前。在通航的河流上進行截流，截流日期最好選擇在對航運影響最小的時段內。因為截流過程中，航運必須停止，即使船閘已經修好，但因截流時水位變化較大，亦須停航。在北方有冰凌的河流上，截流不應在流冰期進行。因為冰凌很容易堵塞河道或導流泄水建筑物，壅高上游水位，給截流帶來極大困難。此外，在截流開始前，應修好導流泄水建筑物，并做好過水準備。如清除影響泄水建筑物運用的圍堰或其它設施，開挖引水渠，完成截流所需的一切材料、設備、交通道路的準備等。據上所述，截流日期一般多選在枯水期初，流量已有明顯下降的時候，而不一定選在流量最小的時刻。從壩址水文資料可知，該區每年6月份即進入汛期，到10月份結束，結合陵江水利樞紐實際情況，截流日期選在枯水季節11月初，其設計流量采用截流時期內重現期10年，月平均流量1170M3/S，此時，對應下游水位為3922。43截流水力計算431截流水力計算的原理在截流過程中，上游來水量，也就是截流設計流量，將分別經由龍口、分水建筑物及戧堤的滲漏下泄，并有一部分攔蓄在水庫中。截流過程中，若庫容不大，攔蓄在水庫中水量可以忽略不計。對于立堵截流，作為安全因素，也可以忽略經由戧堤滲漏的水量。這樣截流時的水量平衡方程為FLCQ式中截流設計流量，CQSM/3分水建筑物的泄流量，L龍口的泄流量可按寬頂堰計算，。FS/3432戧堤高程確定由Q1170，通過查壩址處水位流量關系曲線，有下游水位Z4922即有下游水深H22，設計流量全部底孔下瀉時，水深H36,考慮到安全超高的影響，上游戧堤為46，下游戧堤高32M,著立堵龍口寬度的縮窄，龍口流量和泄水建筑物的分流量都在隨時間而變化水力平衡方程FLCQ其中；計流量），河道來水量（截流設SM/3。龍口泄流量，；分流建筑物的泄流量，SMLF/3320HGBQSL其中淹沒系數查水力學上冊表82S流量系數0320385，本工程取。340龍口平均過水寬度，B；M龍口上游水頭，OH。當時，查壩址水位流量關系曲線可知SMQ/1703下游水位4922M下游水深21故下游戧堤的高度為H22132M若的來水量全部底孔泄流，底孔進口以上水位可由下式H故上游戧堤的高度為H36146其中為安全超高。1432立堵截流材料的確定對立堵截流，不同的拋投方式及拋投材料，穩定系數是不同的，本工程K中采用的主要截流材料是塊石，與之相對應的穩定系數取，計算出的860K塊體重量在乘以15為設計采用的塊體重量。按下式計算21MAXRGKVD136G其中塊石容重，一般塊石在26527T/M3,取；1R3/672MT水的容重，取；3/1MT塊石折合圓球直徑，。D截流設計分區圖表41截流材料計算表B（M）VMAX（M/S塊體半徑塊體重量設計重量G設（T）D（M）G（T）1001930154000510001525204017200071000282024502490021500048157526502900034100113102820328004930073955293035400620009305基坑排水在截流戧堤合龍閉氣以后，就要排除基坑的積水和滲水，以利開展基坑施工工作。基坑排水工作按排水時間及性質，一般可分為基坑開挖前的初期排水，包括基坑積水、基坑積水排除過程中圍堰及基坑的滲水和降水的排除；基坑開挖及建筑物施工過程中的經常性排水，包括圍堰和基坑的滲水、降水、基巖沖洗及混凝土養護用水的排除等。基坑排水設計工作包括1、排水量的估算，2、抽水設備的選取，3、排水管線的布置等。51一期排水量的估算幾坑排水排水量一般以小時排水量為設計計算單位。不同排水量計算如下511初期排水基坑初期排水一般安排在截流，戧堤進占，合龍閉氣以后，按排水性質與時間分基坑開挖前的初期排水，包括基坑積水、基坑積水排除過程中圍堰及基坑的滲水和降水的排除。初期的排水流量應當根據當地的地質情況，工程等級，工期長短以及施工條件等因素并參考實際工程的經驗而定。可用下式表示總排水量基坑積水滲水雨水基坑積水K（基坑積水面積基坑平均水深）V基坑內的積水體積M3T初期排水時間即QK其中Q初期排水流量M3/SK經驗系數。K一般采用23，取3基坑內的水位下降速度一般應限制在0515M/D,在本設計當中取08M/D根據已給定的水文氣象資料知11月3日為枯水期，故而我們可以將截流的時間暫定于11月初。根據陵江資料圖一中各頻率最大流量表知對應于頻率為5的或然最大瞬時流量值為3900由壩址水位的流量關系曲線查的對應于此流量的SM/3水位是3942M根據下游的立視圖可以估算出基坑的水面面積是S67200M2則VSL6720042282240M3故排水時間T3942390/086天初期排水量SMTVQ/6128403512經常性排水5121雨水量的計算雨水量的計算公式HAQJ其中雨水量，；JSM/