【正文】 .. 32 導洞中下層大斷面深孔爆破設計 .......................................................................................... 35 7 隧洞的襯砌設計 ....................................................................................... 37 河北工程大學畢業(yè)設計 2 襯砌的作用 ........................................................................................................................ 37 襯砌 的類型 ........................................................................................................................ 37 新奧法施工的基本原理 ........................................................................................................ 37 隧洞噴錨支護設計 .............................................................................................................. 38 錨桿形式的運用及計算 ....................................................................................................... 39 噴混凝土施工工藝及流程 ................................................................................................... 41 8 出渣運輸設計 .............................................................................................. 43 出渣方式與設備的選定 ....................................................................................................... 43 內(nèi)外交通 ............................................................................................................................ 49 參考資料 ............................................................................................................ 51 河北工程大學畢業(yè)設計 1 1 基本資料 流域概況 松濤水利樞紐位于柳河干流上的松濤峽，系一級建筑物，由河床混凝土重力壩、溢洪道，右岸土壩和壩后廠房等部分組成。樞紐的右岸適當位置布置有排砂放空洞，可滿足封孔蓄水期對游供水 100m3/s 流量的要求。松濤峽長約 12km，上下游均有比較平坦的山間盆地，可作為施工場地。左岸坡度 45176。陡緩相間；右岸 坡度 60176。兩岸山頂均為黃土覆蓋。壩址左岸山峰起伏高出河面約 150m 以上。與壩區(qū)階地相連的就是地形平坦面積寬闊的李家臺四級階地，高程 560～ 580m。 壩內(nèi)河谷兩岸有很多沖溝，左岸主要有壩址下游 200m 處的滑溝；右 岸主要有壩址上游 150m 處的紅柳溝，下游的劉家溝、金溝和銀溝等?！?80176。由于這些沖溝的切割，使壩區(qū)地形變得非常復雜，給施工場地布置造成一定困難。 表 各地段特性表 順序 名 稱 位 置 距壩址離 （ km） 可利用面積 (km2) 高 程 （ m） 1 李家溝 右岸壩址下游 1． 5 1． 2 565～ 580 2 明 壩 右岸壩址下游 2． 5 0． 5 430～ 440 3 易家灣 左岸壩址下游 430～ 440 4 舊鎮(zhèn) 右岸壩址下游 425～ 460 河北工程大學畢業(yè)設計 2 運輸條件 仙州到松濤的公路線為六級公路，已建成通車，路線全長約 50km。有國家鐵路干線通過仙州市，可沿柳河岸邊進工地。多年平均溫度為 ℃，月平均最高溫度為 ℃，最低為－℃；絕對最高為 ℃，絕對最低為 ℃，日最小變幅 ℃。 本地區(qū)雨量稀少，年平均降水量為 ，最大達 ，其中 60～ 70％集中在7～ 9月，最大日降雨量為 。暴雨常在下午或晚間出現(xiàn)。 本地區(qū)降水統(tǒng)計資料如表 。 3 壩區(qū) 1985～ 1988 年各月不同降水量出現(xiàn)天數(shù)統(tǒng)計表 河北工程大學畢業(yè)設計 3 降 水 量 月 份 （天數(shù)） 全年 （天數(shù)） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5mm 以下 最多 6 5 7 13 18 20 16 17 11 8 5 15 112 最少 1 2 4 6 11 12 6 12 9 5 1 3 93 平均 15 17 12 14 7 6 5mm 以下 最多 0 0 0 0 2 3 4 5 5 2 0 0 16 最少 0 0 0 0 1 1 2 3 1 1 0 0 7 平均 0 0 0 0 1 3 4 2 0 0 10mm 以上 最多 0 0 0 0 0 1 1 4 2 1 0 0 6 最少 0 0 0 0 0 1 1 2 1 0 0 0 1 平均 0 0 0 0 0 2 1 0 0 20mm 以上 最多 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 2 最少 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 平均 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 1冰凍期約 2～3個月。流冰速度最大為 ，最小為 。流冰期一般無過大冰塊下泄。 水文條件 柳河的年最小流量多發(fā)生在 2 月份， 3月份上游開始融雪化冰，流量漸增， 6月份以后即進入汛期。 壩址區(qū)實測最大流量為 5640m3/s，最小流量為 205m3/s，多年平均流量為 830m3/s；河水含沙量最大達 5kg/m3（ 7～ 9月），最小為 （ 1～ 2月）。 其流量特征資料列于表 ～表 。狹谷由震旦紀變質(zhì)巖構(gòu)成，其上部為第四紀礫石巖，含砂礫石層及黃土。 W，河谷呈彎曲形。在標高 515 米時，谷寬約 135 米，壩址左右岸基巖上直接為黃土覆蓋。表面 左右為黃土覆蓋，以下均由卵礫石夾粗、中砂等物構(gòu)成。壩址河谷及兩岸的變質(zhì)巖主要 河北工程大學畢業(yè)設計 7 由云母石英片巖和角閃巖組成，石質(zhì)堅硬，相當于 16 級巖石分類中的第 X 級巖石，普氏系數(shù) f=8云母石英片巖極限抗壓強度為 1000～ 1200kg/cm2， 角閃片巖極限抗壓強度為 900～1200kg/cm2?！?80176。 此壩址處水文地質(zhì)情況，地下水屬裂隙補給水，數(shù)量很少，主要在構(gòu)造裂隙及局部破碎帶內(nèi)。 松濤是地震波及區(qū)，據(jù)上級主管部門提出的松濤水利樞紐地段的地震基本烈度為 7 度。特別是壩址下游藏量豐富，開采運輸比較方便，質(zhì)量一般皆符合要求，只有砂質(zhì)土尚未找到理想的產(chǎn)地，必要時可以采用兩岸的黃土代替 ?？偦炷劣昧勘葹? 比 。 河北工程大學畢業(yè)設計 8 混凝土的熱學指標及各種材料的熱學性能見表 ～表 。 h h℃ ) 混凝土采用 600＃ 純熟料水泥，水泥最終水化熱為 67K/kg，水泥放熱速率 m=／ 天 。 壩區(qū)附近村鎮(zhèn)不多，且民房數(shù)量不多，只能在明壩村和李家臺村用少量民房作為工人臨時住宅。 施工期間大批的生活物資和糧食、燃料、日用品等，均需從仙州市運來，當?shù)刂荒芙鉀Q副食品和部分糧食等供應。 施工用電：初步估計仙州市可供應量最高負荷約 萬千瓦。因此基礎混凝土有抗硫酸鹽侵蝕的要求，鋁酸三鈣的含量應小于 5％。河水除含沙外，無其它雜質(zhì)，經(jīng)沉淀處理后可作為工程和生活用水。 施工導流設計的主要任務是周密地分析研究水文、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)、樞紐布置及施工條件等基本資料，在保證上述要求的前提下，選定導流標準，劃分導流時段，確定導流設計流量；選擇導流方案及建筑物的型式；確定導流建筑物的布置構(gòu)造及尺寸；擬定導流建筑物修建、拆除、堵塞的施工方法以及截斷河床水流、攔洪度汛和基坑排水等措施。 分段圍堰法 分段圍堰法亦稱分期圍堰法，即用圍堰將水工建筑物分段，分期維護起來并進行施工的方法。所謂分期，就是在時間打夯用圍堰將建筑物分為若干期。同樣，期數(shù)分的愈多，工期有可能拖得愈 長。 分段圍堰法導流一般適用于河床寬，流量大，工期較長的工程，尤其適用于通航河流和冰凌嚴重的河流。例如，中國湖北葛洲壩和三峽，江西萬安，遼寧恒仁，浙江富春江，廣西大化等水利樞紐工程都采用這種導流方式。 全段圍堰法 就是在河床主體工程的上下游各建一道斷流圍 堰，使水流經(jīng)河床以外的臨時或永久泄水道下泄，主體工程建成或接近建成時，再將臨時泄水道封堵。其泄水道類型有以下幾種：隧洞導流，明渠導流，涵管導流。 河北工程大學畢業(yè)設計 10 ⑵ 束窄河床導流 束窄河床導流一般取決于束窄河床段的允許流速，即圍堰及河床的抗沖允許流速， 但在某些情況下，也可以束窄河床導流。 ⑶ 明渠導流 通?？蓪⒑哟策m當擴寬，形成導流明渠。在規(guī)劃時，應盡量利用有利條件，以取得經(jīng)濟合理的效果。有時，明渠導流是在河岸上開挖渠道，在基坑上下游修筑圍堰，水流經(jīng)渠道下泄。 ⑷ 隧洞導流 隧洞導流是在河岸山體中開挖隧洞，在基坑上下游修筑圍堰，水流經(jīng)由隧洞下泄。 ⑸ 底孔導流 底孔導流時，應事先在混凝土壩體內(nèi)修建臨時或永久底孔，導流時讓全部或部分導流流量通過底孔宣泄到下游，保證工程繼續(xù)施工。這種導流方法在分段分期修建混凝土壩時用的比較普遍。 ⑺ 涵管導流 涵管導流主要適用于流量較小情況下的土石壩，堆石壩工程。 導流方案選定 選擇導流 方案時應考慮下列因素 導流方案的選擇受多種因素的影響，一個合理的導流方案，必須在周密研究各種影響因素的基礎上，擬定幾個可能的方案進行技術經(jīng)濟比較，從中選擇技術經(jīng)濟指標優(yōu)越的方案。河流的流量大小，水位變化的幅度，全年流量的變化情況，枯水期的長短，汛期洪水的延續(xù)時間，冬季的流冰及冰凍情況等，均直接影響導流方案的選擇。對于水位變化幅度大的山區(qū)河 河北工程大學畢業(yè)設計 11 流，可采用允許基坑淹沒的導流方法，在 一定時期內(nèi)通過過水圍堰和基坑來宣泄洪峰流量。對于有流冰的河流，應充分注意流冰的宣泄問題，以免流冰壅塞，影響泄流，造成導流建筑物失事。壩區(qū)附近的地形條件，對導流方案的選擇影響很大。當河床中有天然石島或沙洲時，采用分段圍堰法，更有利于圍堰的布置，特別是縱向圍堰的布置。至于平原河道 ，河流的兩岸或一岸比較平坦，或有河彎，老河道可資利用，則宜采用明渠導流。河道兩岸及河床的地質(zhì)條件對導流方案的選擇與導流建筑物的布置有直接影響。如果巖石的風化層厚且破碎，或有教厚的沉積灘地，則適合采用明渠導流。水文地質(zhì)條件則對基坑排水工作，圍堰型式的選擇，導流泄水建筑物的開挖等有很大的關系。 ⑷ 水工建筑物的型式及其布置。 ⑸ 施工期間河流的綜合利用。在通航河道上，大都采用分段圍堰法導流。 米 /秒，特殊情況需與當?shù)睾竭\部門協(xié)商研究決定。水利水電工程的進度與導流方案密切相關。在水利水電樞紐施工導流過程中，對施工進度起控制作用的關鍵性時段有：導流建筑物的完工期限，截斷河床水流的時間，壩體攔洪的期限，封堵臨時泄水建筑物的時間，以及水庫蓄水發(fā)電的時間等。 在選擇導流方案時，除了綜合考慮以上各方面因素外，還應使主體工程盡可能及早發(fā)揮效益，簡化導流程序，降低導流費用，使導流建筑物既簡單又適用可靠。洪水由暴雨形成，汛期為 6月至 10 月，河谷水位暴漲，暴落。 1，各頻率施工洪水成果見表 2 河北工程大學畢業(yè)設計 12 表 2 2 壩址施工洪水成果表 頻率 1% 2% 5% 10% 20% 全年最大流量（ m3／ s） 6390 5870 5130 4560 3810 ～ 2050 1920 1750 1610 1450 ～ 1340 1270 1170 1090 997 ～ 4710 4290 3710 3260 2790 ～ 2840 2670 2430 2