【正文】 eeded the consolidation grouting and the curtain grouting for the dam foundation. Because of the reasons above, this paper designed the layout and the basic parameters of the grouting. Key words: hydraulic engineering construction, the construction diversion, foundation treatment 前 言 為使我們能把理論聯(lián)系實(shí)際，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，為正式踏上工作崗位投入實(shí)際水利工程的規(guī)劃，勘測(cè)，設(shè)計(jì)，施工等。通過(guò)對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我把大學(xué)生活所學(xué)到的 零散 理論知識(shí) 得到 融會(huì)貫通，把書(shū)本上的理論知識(shí) 用來(lái)解決 實(shí)際問(wèn)題，使自己的 理論 知識(shí)體系得到了升華。 本說(shuō)明書(shū)共分 八 大章節(jié)，其中包括：陵江水利樞紐概況、施工導(dǎo)流、導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)、導(dǎo)流建筑物施工、截流設(shè)計(jì)和基坑排水以及 基礎(chǔ)處理 等內(nèi)容。 陵江流域洪水災(zāi)害頻繁而嚴(yán)重 ,受陵江洪水威脅的地區(qū)達(dá) 15,000 平公里 ,農(nóng)田 750 萬(wàn)畝 ,人口 400。水庫(kù)流域面積 97， 000 平方公里，占流域總面積的 63%。華城至江口市有全長(zhǎng) 450 公里的國(guó)家鐵路干線(xiàn) ,該線(xiàn)可于陵江左岸引入工地。 本流域徑流主要由降雨形成，洪峰發(fā)生次數(shù)一般以 9 月份較多，最大洪峰流量據(jù)推算為 50， 000 立米 /秒（出現(xiàn)在 1935 年 7 月 7 日）。 洪峰由暴雨形成，峰型一般高瘦，單峰突出，持 續(xù)時(shí)間 79 天（ 1935 年型），也有數(shù)峰連續(xù)，持續(xù)時(shí)間為 4050 天（如 1938 年和 1958 年）。壩址下游華城站多年平均降雨量 毫米，發(fā)生在 1935 年 7 月。最多風(fēng)向：上游偏東 。壩軸線(xiàn)右岸及河床部分為閃長(zhǎng)巖及變質(zhì)玢月 項(xiàng)目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 ＞5mm/小時(shí) 0 0 1 2 3 3 5 4 3 2 0 0 23 巖，左岸為輝綠巖，左岸為片巖。 河床沙礫石覆蓋層深度為 410 米，局部深槽處最深達(dá) 31 米。地下水一般依山坡流向低地。壩軸線(xiàn)下游 1 公里即為峽谷出口，河面逐漸展寬，兩岸地勢(shì)亦趨平坦，形成良好的施工場(chǎng)地。 下游河床產(chǎn)區(qū) 本區(qū)位于陵江左岸河床中，上距壩軸線(xiàn)約 公里，高程在 390 米以下，枯水期露出水面。 表 16 天然建筑材料主要產(chǎn)地及儲(chǔ)藏量 編號(hào) 產(chǎn)地 與壩址距離（公里） 材料類(lèi)別 儲(chǔ)量（萬(wàn)立米） 1 金沙灘 砂礫石 983 2 下游河床 砂礫石 1901 3 蛇營(yíng) 14 粘性土料 141 4 紅嶺 粘性土料 111 5 梅林 粘性土料 161 6 仙人山 塊石料 765 7 溪河玉山 57 塊石料 4489 粘性土料 蛇營(yíng)土區(qū)位于壩址下游左岸，地形平坦寬闊，地面高程 399408 米。地面高程為 420440 米。巖石風(fēng)化層厚 15 米，平均 3 米。 剝離層為強(qiáng)風(fēng)化輝綠巖，風(fēng)化層厚在 20 米以上，剝離層遠(yuǎn)較溪河玉山料區(qū)為大。分段圍堰法是將河床圍成若干個(gè)干地施工基坑，分段進(jìn)行施工。另 陵江水利樞紐河床比較寬闊，區(qū)附近都為峽谷地區(qū)且?guī)r石分化節(jié)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。水文條件也在一定程度上與河谷形狀系數(shù)有關(guān)。 本工程通過(guò)壩體剖面的尺寸測(cè) 量 計(jì)算 ,其河谷形狀系數(shù)大于 。 對(duì)導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的確定而言，導(dǎo)流時(shí)段劃分主要是指枯水期施工時(shí)段的選擇，或圍堰擋水時(shí)段的選擇。由于本工程工程量大，施工條件復(fù)雜，考慮到分時(shí)段導(dǎo)流可能出現(xiàn)汛期基坑淹沒(méi)影響整個(gè)工期，或?qū)Я鹘ㄖ飿?biāo)準(zhǔn)定的太高，造成不必要的資源浪費(fèi)，故導(dǎo)流時(shí)段采用以全年導(dǎo)流為標(biāo)準(zhǔn)。 導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的大小，取決于導(dǎo)流設(shè)計(jì)洪水的頻率標(biāo)準(zhǔn)，通 常也簡(jiǎn)稱(chēng)為導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 本次設(shè)計(jì)采用的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，按現(xiàn)行規(guī)范《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL3032021，根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對(duì)象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模等指標(biāo)，依據(jù)導(dǎo)流建筑物的級(jí)別劃分確定本工程導(dǎo)流建筑物的級(jí)別為Ⅳ級(jí)，根據(jù)導(dǎo)流建筑物洪水 標(biāo)準(zhǔn)劃分確定其洪水重現(xiàn)期為 20 年一遇，頻率為 P=5%。 ＜ ＜ 15 ＜ 表 2— 2 導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)劃分 導(dǎo)流建筑物類(lèi)型 導(dǎo)流建筑物級(jí)級(jí)別 Ⅲ Ⅳ Ⅴ 洪水重現(xiàn)期 (年 ) 土石 50~20 20~10 10~5 混凝土 20~10 10~5 5~3 一期導(dǎo)流建筑物：一期導(dǎo)流建筑物 橫向圍堰和縱向圍堰為土石圍堰。由于陵江水利樞紐系一等工程，主要建筑物為一級(jí)建筑物，同時(shí)為了保證在 二 期工程結(jié)束之后電站可以 僅早 發(fā)電。 導(dǎo)流方案的擬定 選擇導(dǎo)流方案，必須根據(jù)工程的具體條件，擬定幾個(gè)可行方案，進(jìn)行全面分析比較。不同導(dǎo)流方法組合的順序，成為導(dǎo)流程序。 最優(yōu)導(dǎo)流方案，一般體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ⑴ 整個(gè)樞紐工程施工進(jìn)度快、工期短 、造價(jià)低、盡量壓縮前期投資、盡快發(fā)揮投資效益。 陵江水利樞紐根據(jù)地形地質(zhì)水文等條件 初步擬定導(dǎo)流方案如下 ： 方案一：分段圍堰法 ， 不過(guò)水土石圍堰， 一 期圍左岸，束窄河床導(dǎo)流，二期圍右岸， 溢流壩段設(shè)導(dǎo)流底孔 和缺口 泄流 方案二：分段圍堰法 ， 不過(guò)水土石圍堰 ，一期圍左岸，束窄河床導(dǎo)流，二期圍右岸， 明渠導(dǎo)流。 方案二： 分段圍堰法 ， 不過(guò)水土石圍堰 ，一期圍左岸，束窄河床導(dǎo)流，二期圍右岸， 明渠導(dǎo)流。并且不過(guò)水土石圍堰堰高較高，汛期對(duì)主體工程的施工影響相對(duì)過(guò)水圍堰來(lái)說(shuō)較小。 本設(shè)計(jì)采取的思路是先利用圍堰圍住左岸（主要是對(duì)左岸的連接壩段，廠(chǎng)房壩段和溢流壩段的施工），對(duì)左岸進(jìn)行第一期的施工，利用此圍堰所束窄的平均河床寬度為 B2=344 m 選擇縱向圍堰位置，實(shí)際上就是要確定適宜的河床束窄度。 束窄河床的平均流速 Vc 計(jì)算如下： %100)( 3 4 5 0 0 ?????CV m3/s ⑵ 水位壅高△ z 計(jì)算 由于圍堰將河床束窄，破壞了河流原來(lái)的水流狀態(tài)，在束窄段前產(chǎn)生水位壅高 ,其壅高值可由下式估算： gogVcZv22222 ??? ? 式中： Q — 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 A1 — 原河床的過(guò)水面積 Z — 壅高， m。 縱向圍堰的堰頂高程，要與束窄河段宣泄導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量時(shí)的水面曲線(xiàn)相適應(yīng)。 圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一期圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上游土石圍堰的結(jié)構(gòu)形式為粘土心墻圍堰。 詳細(xì)下 表 3 2 上游圍堰 下游圍堰 堰頂高程 m 堰頂寬 m 5 5 上下游坡面比 1： 2 1： 2 堰前水深 m 34． 2 心墻頂高程 m 心墻頂寬 m 2 2 心墻上下游面坡比 1： 1： 壩段 28 29 30 31 32 33 34 底孔尺寸（米米） 48 48 48 48 48 48 48 底孔數(shù)量（個(gè)） 2 2 2 2 2 2 2 底孔高程（米） 388 388 388 388 38/8 388 388 未完建壩面高程（米） 400 400 400 400 400 400 400 二期圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上游土石圍堰的結(jié)構(gòu)形式為粘土 心墻圍堰。確定關(guān)鍵工程考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、主體建筑物的施工特 點(diǎn)、主體建筑物的工程量等條件。 表 33 施工控進(jìn)度表 工程項(xiàng)目 工期 歷時(shí)（月） 準(zhǔn)備工作 18 一期圍堰工程 3 一期開(kāi)挖工程 3 一期混凝土壩段澆注 28 二期圍堰工程 3 二期開(kāi)挖工程 2 二 期混凝土壩段澆注 23 結(jié)束工作 18 最終本工程的工期為 98個(gè)月 4 截流設(shè)計(jì) 截流方案選擇 在施工導(dǎo)流中，截?cái)嘣哟菜鳎罱K把河水引向?qū)Я餍顾ㄖ锵滦?，在河床中全面開(kāi)展主體建筑物的施工，這就是截流。在合龍開(kāi)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(duì)龍口加固。截流以后，再在這個(gè)基礎(chǔ)上，對(duì)戧堤進(jìn)行加高培厚，修成圍堰。截流材料通常用自卸汽車(chē)在進(jìn)占戧堤的端部直接卸料入水，不需要在龍口架設(shè)浮橋或棧橋，準(zhǔn)備工作比較簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低。覆蓋層分為兩部分，上部細(xì)沙層 的滲透系數(shù)為 30米 /晝夜，下部沙礫石層在壩軸線(xiàn)上游的滲透系數(shù)為 90 米 /晝夜，在壩軸線(xiàn)下游只有 10 米 /晝夜，并由于龍口寬度較寬。選擇龍口位置時(shí)要考慮下述一些技術(shù)要求 ： ⑴ 一般說(shuō)來(lái)，龍口應(yīng)設(shè)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(jīng)由龍口下泄。 從地質(zhì)條件考慮，該地區(qū)壩址 河床沙礫石覆蓋層深度為 410 米，局部深槽處最深達(dá) 31 米。如果龍口段河床覆蓋層較薄，則應(yīng)清除；否則，應(yīng)進(jìn)行護(hù)底防沖。 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(jù)填筑材料的填筑壓實(shí)特性，將截流戧堤布置在土石圍堰的上游側(cè)，距心墻之間留有一定的距離。但在通航河道上，龍口的浮橋或棧橋會(huì)礙航。比較常用的方法是立堵法和平堵法。在戧堤全線(xiàn)上設(shè)置防滲設(shè)施的工作叫閉氣。戧堤填筑到一定程度，把河床束窄，形成了流速較大的龍口。 本工程 初步擬訂工期為 年，準(zhǔn)備工期 年，主要工期 年，完建期 年。 下 游土石圍堰的結(jié)構(gòu)形式為 混凝土 心墻圍堰 ，下游圍堰高程 米， 上游迎水面坡比為 1:，下游坡比為 1： ，心墻部分頂寬為 2 米。 下 游土石圍堰的結(jié)構(gòu)形式為粘土心墻圍堰。 Hu=hd+ha+δ +z Hd= hd+ha+δ 已知壩址處風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，本設(shè)計(jì)一期先圍左岸，鼓無(wú)風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度， 由官?gòu)d水庫(kù)公式計(jì)算： hc= v (1/12) [(g/vo 2) (1/3)]vo 2/（ 2 g） =0 l= v (1/) [(gD/vo 2) (1/)]vo 2/（ 2 g） =0 hz=π hc 2/l=0 ha =0 其中 hd — 下游水位高程 ha — 波浪爬高 hc — 波高 L — 波長(zhǎng) hz — 波浪中心線(xiàn)至計(jì)算靜水位的高度 δ — 安全超高 取 按《水利水電工程組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL303— 2021） (以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》 )可查 得下表 表 22 不過(guò)水圍堰堰頂安全超高下限值（ m） 圍堰型式 圍堰級(jí)別 土石圍堰 Ⅲ Ⅳ～Ⅴ 混凝土圍堰 一期土石圍堰為 Ⅳ , 安全超高 取 由此可知： Hd=+= m Hu=++= m 上游 圍堰高 ： m 下游 圍堰高 ： m 二期圍堰高 程 的確定 上游圍堰堰頂高程的確定 由 調(diào)洪計(jì)算可知，詳細(xì)過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)， 第 118 時(shí) 水庫(kù)水位 Z= m， Q=28200m3/s， q=26400 m3/s；第 124 時(shí) 日水庫(kù)水位 Z=， Q=25550m3/s，q=26150 m3/s。 下游圍堰的堰頂高程由下式?jīng)Q定： Hd＝ｈ d＋ｈ a＋ δ 式中 Hd—— 下游圍堰堰頂高程， m； ｈ d — 下 游水位高程， m；可以直接由原河流水位流量關(guān)系曲線(xiàn)中找出； ｈ a — 浪高， m； δ 一 圍堰的安全超高， m；一般對(duì)于不過(guò)水圍堰可按表 13 確定，對(duì)于過(guò)水圍堰可不予考慮。 河床束窄度計(jì)算如下： A2=344（ － 390） = A1=561 （ － 390） = m2 K= 100%=% 由經(jīng)驗(yàn)知，河床的束窄度只要能夠控制在 40%～ 70%之間便符合要求，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知該河床的束窄度在此范圍內(nèi)。 通過(guò)以上條件的比較， 暫定采用方案一： 分段圍堰法 ， 不過(guò)水土石圍堰，一期圍左岸，束窄河床導(dǎo)流，二期圍右岸， 溢流壩段設(shè)導(dǎo)流底孔 和和壩體缺口 泄流 。 可以看到不適宜開(kāi)挖明渠導(dǎo)流。 土石圍堰便于就地取材，經(jīng)濟(jì)，圍堰的拆除與興建快捷，由導(dǎo)流底孔泄流。 ⑶ 導(dǎo)流建筑物簡(jiǎn)單易行、工程量低、造價(jià)低、施工方便。 導(dǎo)流方案的選擇，須根據(jù)工程的具體條件，擬定幾個(gè)可行性的方案，進(jìn)行全面的分析比較。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于河床寬、流量大的河流，宜采用分段圍堰法導(dǎo)流，對(duì)于水位變化大的山區(qū)河流，可采用允許基坑淹沒(méi)的導(dǎo)流方法，在一定時(shí)期內(nèi)通過(guò)過(guò)水圍堰和基坑來(lái)宣泄洪峰流量。 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 根據(jù)導(dǎo)流時(shí)段及導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合本水利樞紐流域水文資料，可確定其導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為 ：一期導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量： Q=34500m3/s。初步設(shè)計(jì)為Ⅳ級(jí)導(dǎo)流建筑物，導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20~10，采用 20 年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)，洪水流量為 34500m3/s。 ＞ 3 ＞ 50 ＞ Ⅳ Ⅰ、Ⅱ級(jí)永久建筑物 淹沒(méi)一般城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)，或影響工程總工期及第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電而造成較大經(jīng)濟(jì)損失。如果標(biāo)準(zhǔn)太低，不能保證施工安全，反之，則使導(dǎo)流工程設(shè)計(jì)規(guī)模過(guò)大，不僅導(dǎo)流費(fèi)用增加，而