【正文】 料場(chǎng)規(guī)劃 本工程砂石骨料包括混凝土骨料和堆石壩過(guò)渡料兩部分。 料場(chǎng)規(guī)劃 料場(chǎng)規(guī)劃原則 根據(jù)料場(chǎng)分布及上述料場(chǎng)選擇的分析可知，本工程的天然砂卵石料場(chǎng)位于河漫灘，受洪水影響較大，故在料場(chǎng)規(guī)劃中應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則： 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 小三峽水電站工程施工組織設(shè)計(jì) 28 (1) 按施工區(qū)用料需求，本著盡量減小臨時(shí)設(shè)施及工程量、減小施工占地及遷建賠償，有利于骨料質(zhì)量控制，有利于施工管理的原則，集中布置骨料加工廠。 填筑料料場(chǎng) 填筑料包括堆石壩填筑料和防護(hù)工程填筑料兩部分。 塊石砌筑料料場(chǎng) 工程所塊石 砌筑量不大，從 蘿卜地料場(chǎng)的漂卵石中選用。 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 小三峽水電站工程施工組織設(shè)計(jì) 27 表 31 料場(chǎng)位置及儲(chǔ)量匯總表 料場(chǎng)編號(hào) 產(chǎn) 地 材料種類 開(kāi)采量 (萬(wàn) m3) 開(kāi)采條件 運(yùn) 輸 條 件 有用 無(wú)用 上閘距離 上閘方式 料場(chǎng) 1 下沙壩 卵礫石 直接采用 公路 砂 料場(chǎng) 2 下沙壩 塊石料 13 直接采用 公路 料場(chǎng) 3 蘿卜地 卵礫石 29 砂含泥質(zhì)，需沖洗利用 公路 砂 料場(chǎng) 4 下閘右岸 卵礫石 砂含泥質(zhì)，需沖洗利用 便道 砂 料場(chǎng) 5 長(zhǎng)坡 粘土 直接采用 公路 料場(chǎng)選擇 砂石骨料料場(chǎng) 地勘所提供的 3 個(gè)天然沙卵石料場(chǎng)分布于閘首上游 ~ 的漫灘，總儲(chǔ)量滿足施工要求。 質(zhì)量與儲(chǔ)量均能滿足施工要求。料場(chǎng)產(chǎn)地面積 萬(wàn) m2，巖性為昔格達(dá)組之泥巖，質(zhì)地較好，可用作工程防滲用粘土料場(chǎng)，總儲(chǔ)量為 萬(wàn)m3；該料場(chǎng)粘粒含量小于 50％，不滿足固壁土料質(zhì)量要求。料場(chǎng)沙儲(chǔ)量為 萬(wàn) m3，卵石儲(chǔ)量為 萬(wàn) m3，儲(chǔ)量和質(zhì)量均滿足施工要求。 3 料場(chǎng)的選擇與開(kāi)采 料場(chǎng)選擇 主要天然建筑材料用量 本工程包括閘壩、左岸聯(lián)接壩段、右岸非溢流壩段、廠房及庫(kù)區(qū)防護(hù)三部分，共需混凝土及砂漿用骨料 萬(wàn) m3，其中：卵 (碎 )石料 萬(wàn) m沙 料 萬(wàn) m3；塊 (卵 )石料 萬(wàn) m3；堆石壩過(guò)渡料 4190m3；粘性土料 萬(wàn) m3，其中固壁粘土料 萬(wàn) m3,防滲粘土料 萬(wàn) m3；土石方回填及填筑料 萬(wàn) m3。截流戧堤與上游橫向圍堰相結(jié)合，單向進(jìn)占方式。 截流和下閘蓄水 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 小三峽水電站工程施工組織設(shè)計(jì) 26 截流 依據(jù) 安寧河 流域的水文資料，綜合分析得知，截流時(shí)間選為 11月 底 ，對(duì)應(yīng)的截流標(biāo)準(zhǔn)為 10年一遇的平均流量，選定截流設(shè)計(jì)流量為 431M3/S。 經(jīng)常性排水 一期圍堰經(jīng)常性排水包括堰體及基礎(chǔ)滲水，施工期降水及施工棄水，排水強(qiáng)度 m3/s，選用 1 臺(tái) 6BA8 型水泵。 基坑排水 初期排水 一期圍堰初期排水主要是基坑積水，按平均每天 的抽水下降速度設(shè)計(jì)，一期基坑排水強(qiáng)度為 ，選用 4 臺(tái) 6BA8 型水泵。先用反鏟拆除至河水位高程，再用反鏟退挖。防滲粘土采取拋填填筑。襯砌采用漿砌石，塊石由 8t 汽車從塊石料場(chǎng)工場(chǎng)運(yùn)輸，平均運(yùn)距 ， 漿攪拌機(jī)拌制，人工安砌就位 。背水面填砂礫石料至設(shè)計(jì)高度。明渠進(jìn)口段和出口段高程均低于汛期相應(yīng)水面高程，所以明渠進(jìn)、出口段需在枯水期開(kāi)挖，即利用明渠進(jìn)、出口段土埂作圍堰從明渠中部開(kāi)挖明渠渠身段并且進(jìn)行渠身漿砌石襯砌防滲，待一期截流時(shí)，將明渠進(jìn)、出口土埂挖開(kāi)，即實(shí)現(xiàn)明渠一期導(dǎo)流。即δ max[δ ]，承載力符合要求，在前端無(wú)拉應(yīng)力產(chǎn)生，故設(shè)計(jì)符合要求。 JMy177。 具體過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書， 經(jīng)計(jì)算得 : KS== KS大于Ⅴ級(jí)混凝土圍堰設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的最小抗滑系數(shù) ，所以圍堰抗滑穩(wěn)定安全。 抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式為 P)∑w)/(∑(f=K 抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式為 P)∑C A )/(+w∑f(=K ?? 上二式中 K、 K/抗剪和抗 剪斷穩(wěn)定安全系數(shù)； f、 f/抗剪摩擦系數(shù)和抗剪斷摩擦系數(shù)； ?W 作用基礎(chǔ)截面以上的總水平力； C基礎(chǔ)滑動(dòng)面上的粘結(jié)力； A基礎(chǔ)截面積； ?P 作用于基礎(chǔ)截面的總垂直力。 汛期混凝土 圍堰穩(wěn)定分析 一期汛期廠房小基坑圍堰采用的是漿砌石圍堰，需對(duì)圍堰進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析、基礎(chǔ)強(qiáng)度分析及堰體強(qiáng)度分析。 （ 4） 二期下游圍堰穩(wěn)定分析 滑移面示意圖如下圖所示： 圖 254 二期上游圍堰滑移面圖 二期下游圍堰所計(jì)算得出的最小安全系數(shù) Fs 在 ，大于Ⅴ級(jí)土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的最小抗滑系數(shù) ，因此圍堰在穩(wěn)定滲流期滿足穩(wěn)定要求。 （ 2）一期下游圍堰穩(wěn)定分析 滑移面示意圖如下： 圖 252 一期下游圍堰滑移面圖 一期下游圍堰所計(jì)算得出的最小安全系數(shù) Fs 在 ，大于Ⅴ級(jí)土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的最小抗滑系數(shù) ，因此圍堰在穩(wěn)定滲流期滿足穩(wěn)定要求。 對(duì)通過(guò)土石圍堰進(jìn)行滲流計(jì)算得出浸潤(rùn)線，通過(guò)計(jì)算機(jī) SLOPE 程序，建立模型，假設(shè)四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 小三峽水電站工程施工組織設(shè)計(jì) 22 若干滑動(dòng)面，并找出最小安全系數(shù)的滑弧面及其安全系數(shù)。ic ， 39。39。 由于堰基是砂礫石層，為透水地基，且滲流量遠(yuǎn)大于壩體滲流，現(xiàn)利用里正巖土計(jì)算軟件進(jìn)行總體單寬滲流量計(jì)算： 設(shè)置參數(shù)為： 透水地基深度：基坑最大深度為 = 透水地基滲透系數(shù)：砂礫石滲透系數(shù)為 103~104cm/s，這里取壩體滲流系數(shù)相同為 103cm/s 透水地基有效深度系數(shù)：參照規(guī)范取 ~，取 其余參數(shù)與上述相同 經(jīng)計(jì)算得，單寬滲流量為 q=(m3/)= 105m3/s 土石圍堰壩坡的穩(wěn)定分析 土石壩的穩(wěn)定分析有瑞典圓弧法和畢肖普條分法，通過(guò)比較，選用畢肖普條分法對(duì)土石圍堰進(jìn)行穩(wěn)定分析。 由于堰基是砂礫石層，為透水地基，且滲流量遠(yuǎn)大于壩體滲流，現(xiàn)利用里正巖土計(jì)算軟件進(jìn)行總體單寬滲流量計(jì)算： 設(shè)置參數(shù)為： 透水地基深度：基坑最大深度為 = 透水地基滲透系數(shù)：砂礫石滲透系數(shù)為 103~104cm/s，這里取壩體滲流系數(shù)相同為 103cm/s 透水地基有效深度系數(shù)：參照規(guī)范取 ~，取 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 小三峽水電站工程施工組織設(shè)計(jì) 20 其余參數(shù)與上述相同 經(jīng)計(jì)算得，單寬滲流量為 q=(m3/)= 105m3/s 3） 二期上游圍堰 壩體的浸潤(rùn)線的表達(dá)式為 xH x ?? 壩體浸潤(rùn)線如下圖所示： 圖 244 浸潤(rùn)線高度 H與壩體滲流量 q分別為： H=,q= 108m3/s 4） 二期下游圍堰 壩體的浸潤(rùn)線的表達(dá)式為 xH x ?? 壩體浸潤(rùn)線如下圖所示： 圖 245 浸潤(rùn)線高度 H 與壩體滲流量 q分別為： H=,q= 108m3/s。 下面對(duì)一、二期圍堰進(jìn)行分析（具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書） 1）一期上游圍堰 壩體的浸潤(rùn)線的表達(dá)式為 xH x ?? 壩體浸潤(rùn)線如下圖所示： 圖 242 浸潤(rùn)線高度 H與壩體滲流量 q分別為： H=,q= 108m3/s 滲透破壞驗(yàn)算： 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 小三峽水電站工程施工組織設(shè)計(jì) 19 滲徑 L=，水頭損失 =6m，即滲透比降 J= 查閱相關(guān)規(guī)范，砂礫石填料允許滲透比降 [J]為 ~， J[J],符合要求。滲流分析的內(nèi)容包括以下三方面： ⑴ 通過(guò)土石圍堰及堰基的滲流量； ⑵ 引起土石圍堰及堰基管涌和流土的滲透坡降； ⑶ 影響土石圍堰穩(wěn)定的壩體滲透壓力。 具體構(gòu)造如圖： 圖 236 二期下游圍堰剖 面圖 （ 3） 小三峽水電站工程臨時(shí)導(dǎo)流建筑物主要由一、二期及汛期上下游圍堰和導(dǎo)流明渠組成，現(xiàn)將 導(dǎo)流臨時(shí)工程量 匯總，見(jiàn)表 22。斜墻上部厚度（與斜墻坡垂直）不應(yīng)小于 ，所以上部寬度取 。堆石區(qū)堰頂寬度為 2m，上坡面取 1:，下坡面即背水邊坡 1:。 堰頂寬度為 4m，主要包括斜墻寬度、反濾層寬度和堆石寬度。當(dāng)流量為 431m3/s 時(shí)，下游水位 ,。反濾層厚度為 。斜墻上部高程應(yīng)在水位以上~ 之間取值，這里取 ，即與堰頂齊平。查閱相關(guān)規(guī)范，迎水面邊坡取 1:，背水面邊坡取 1:。堰頂超高近似取 ，即上游圍堰高程為 。 圍堰剖面圖為： 圖 234 6）二期上游橫向圍堰 上游圍堰采用斜墻土石圍堰。鋪蓋長(zhǎng)度為 3~4 倍水頭， 水頭為 ,這里取3 倍水頭， 即 為 。 根據(jù)前面水力計(jì)算，得出下游水位高程 ， 堰頂超高取 ，即下游圍堰高程為 。斜墻上部厚度（與斜墻坡垂直）不應(yīng)小于 ，所以上部寬度取 。堆石區(qū)堰頂寬度為 2m，上坡面取 1:，下坡面即背水邊坡 1:。堰頂寬度為 ，主要包括護(hù)坡寬度、斜墻寬度、反濾層寬度和堆石寬度。 圍堰的迎水面垂直，背水面坡度為 1： 。 經(jīng)水力學(xué)計(jì)算，相應(yīng)于 6～ 10 月導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 Q＝2560m3/s 時(shí)， 得出下游水位高程 ，上游水位高程 ，堰頂超高取 （包括安全超高 ，波浪爬高參考一期圍堰近似取 ）， 即 :上游圍堰高程為 ，下游圍堰高程為 1093m。 一期上游圍堰為土石堰型，圍堰主體采用 砂礫 石料填筑，防滲形式采用粘土斜墻加水平 鋪蓋防滲，最大堰高 ，堰頂寬度為 4M，迎水面邊坡為 1： ，背水面邊坡為 1：，粘土斜墻厚 ，鋪蓋長(zhǎng)為 、厚 。 一期上游圍堰為土石堰型，圍堰主體采用 砂礫 石料填筑，防滲形式采用粘土斜墻加水平 鋪蓋 防滲，最大堰高 ，堰頂寬度為 4M，迎水面邊坡為 1： ，背水面邊坡為 1：，粘土斜墻厚 ，鋪蓋長(zhǎng)為 21M、厚 。 并采用土工膜防滲，厚度為 。確定明渠進(jìn)口底板高程為 ，出口底板高程為。 二期導(dǎo)流建筑物包括封堵明渠的上、下游橫向圍堰和右岸完建閘壩。 堰頂高程計(jì)算公式為 下游圍堰高程 dhH dd ?? 上游圍堰高程 dhH uu ?? 式中： hd為下游水位高程 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 小三峽水電站工程施工組織設(shè)計(jì) 14 uh 為上游水位高程 計(jì)算結(jié)果： 一期上游圍堰堰頂高程： uH =； 一期下游圍堰堰頂高程： dH =； 一期上游圍堰堰頂高程： uH =； 一期下游圍堰堰頂高程： dH =。通常采用干砌石、碎石或礫石護(hù)坡，厚度約。 土石圍堰下游壩面為防雨水沖刷和認(rèn)為破壞，一般采用簡(jiǎn)化型式的護(hù)坡。對(duì)于抗沖刷能力較強(qiáng)的黏性土壩坡，護(hù)墊層不一定嚴(yán)格按照層間關(guān)系選擇。護(hù)坡型式根據(jù)壩的等級(jí)、使用條件和當(dāng)?shù)夭牧系葟?qiáng)狂通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。水泥土是在砂中深入 7%～ 12%的水泥，分層填筑于壩面作成，厚度約為 ～。 上游護(hù)坡的常用型式為干砌石、漿砌石或堆石。 （ 3） 護(hù)坡 土石圍堰上游坡面要經(jīng)常受波浪淘刷、冰層和漂浮物的撞擊等危害作用；下游坡面要遭受雨水、大風(fēng)、尾水部位的風(fēng)浪、冰層和水流的損害以及動(dòng)物、凍脹干裂等破壞作用。當(dāng)防滲體頂部設(shè)有穩(wěn)定、堅(jiān)固、不透水且與防滲體緊密結(jié)合的防浪墻時(shí)，可將防滲體頂部高程放寬至正常運(yùn)用靜水位以上即可。 防滲體頂部的水平寬度需要考慮機(jī)械化施工的要求，不應(yīng)小于 3m、自上而下逐漸加厚，在壩底部不低于容許比降所規(guī)定的要求。滲流分析表明，土石圍堰防滲體中的水頭損失并不是按直線分布的。 均質(zhì)壩的整個(gè)壩體都是都是防滲體，分區(qū)壩防滲體的主要型式為心墻和斜墻。可以用作防滲體的土料范圍很廣。第 二 年 11月～第三年 4月完成右岸堆石壩段施工。此時(shí)段由右岸導(dǎo)流明渠和泄洪、沖砂閘共同 泄洪 。此時(shí)段