一期截流施工方案.

沅水 桃源水电站

大坝和船闸土建及金结安装工程

（合同编号：TY-TJ-C1）

一期围堰截流施工方案

编制： 审核： 审批：

中国葛洲坝集团股份有限公司 桃源水电站施工项目部 二O 一0年十一月十五日

目 录

1 概述 ......................................................... 3 2导流方案规划 .................................................. 7 3导流建筑物设计 ................................................ 7 4截流施工进度按排 .............................................. 8 5围堰截流设计及施工 ............................................ 8 6施工期安全度汛 ............................................... 11

一期围堰截流施工方案

1 概述 1.1 工程概况

桃源水电站位于湖南省常德市桃源县城附近的沅水干流上，是沅水干流最末一个水电开发梯级。

桃源水电站坝址控制流域面积8.67万m 2，多年平均流量2060m 3/s，相应坝址下游常水位31.88m ，坝址多年平均径流量650亿m 3。

桃源水电站为低水头径流式电站，二等大(2)型工程，电站枢纽主要由泄洪闸、发电厂房、船闸等水工建筑物组成。泄洪闸共25孔，孔口净宽20m ，堰顶高程26.00m ，左侧河道布置14孔，长度326.60m ，右侧河道布置11孔，长度257.00m ，闸坝顶部高程50.70m ，最大坝高30.20m ；通航建筑物含上下游引航道、上、下闸首、闸室等部分。

本工程采用分期导流方式，利用双洲岛作为纵向围堰，一期围右岸汊河，二期围左岸主河床。 1.2工程地质

⑴ 一期上游围堰

围堰所经右河床水下地面高程约为28m ～30m ，与右河槽中央部位枯水期方才显露的顶高程约35m 的小洲洲尾擦肩而过。左接双洲地面高程约为36m ～42m ，右接右岸阶地地面高程约为41m~43m(防洪堤堤顶高程约46m) 。枯水期水位30m 时水深约2m 。河床砂卵石厚约7.4m ～8.5m ，多年来受人工水下开采而被扰动，属级配不良砾。

揭露围堰左岸所在双洲覆盖层厚16m ～17m ，上部以砂质低液限粘土为主的细粒土层厚约8m ～11m ，下部砂卵砾石层厚约8m ；揭露右岸阶地覆盖层上部细粒土层厚约12m ，结构与双洲覆盖层相似，上部细粒土层以砂质低液限粘土为主，偶含粘土质砂厚约1m ～2m ，属弱～微透水，下部砂卵砾石层约2m ～7m ，属强透水层。

⑵一期下游围堰

一期下游围堰位于一期上游围堰下游约510m 处，其主要工程地质条件与一期上游围堰基本一致。

⑶一期纵向围堰

一期纵向围堰位于双洲之陈家洲顺河向中心线偏左部位，方位与沅水流向或陈家洲走向基本一致。距航道中心线约64m 。 1.3水文气象

⑴ 气象

沅水流域位于东亚季风区，属副热带季风气候，流域内温湿多雨，四季分明。6月～7月份，常发生大面积、长历时、强度大的暴雨，形成本流域大洪水。

根据桃源县气象站实测资料统计：多年平均降水量1458.6mm ，4月～9月份降水量

约占年总量的75.6%。多年平均气温16.7℃，极端最高气温40.6℃，极端最低气温-15.8℃。

⑵ 径流

桃源坝址4～9月份水量占全年水量的75.6%，其中5～7月份占50.1%，枯水期(10月～次年3月) 径流量仅占全年的24.4%。月平均流量1月份最小为620m 3/s，6月份最大为4480m 3/s。多年平均流量为2060m 3/s，最大年平均流量3270m 3/s(1954年) ，最小年平均流量1430m 3/s(1985年) 。坝址历年各月平均流量见下表。

桃源历年年、月平均流量表 单位：m /s

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⑶ 坝址水位流量关系曲线

桃源坝址水位流量关系具体见下表。

桃源水电站坝址水位流量关系表

1.4工程特点

一期工程一枯时段（2010年10～次年3月）施工工期紧，施工强度高，施工部位多。

⑴ 一期围堰施工，其施工准备期短，围堰及戗堤填筑量大，围堰防渗、基坑抽排水和基坑开挖, 砼浇筑时间短，工期非常紧张，围堰填筑、防渗、基坑开挖存在同步穿插施工问题，相互干扰较大；

⑵ 工期紧，施工强度高，对设备的数量和性能要求高，配备满足施工强度的设备是实现目标的关键；

⑶ 围堰基础地形复杂，由于河床受人工采砂船开采超径石弃料地域零乱，造成防渗处理难度加大。

⑷ 截流施工时段，因上游电站间歇发电，右槽河道截流设计流量变动较大，因此截流在时段内择机进行工程截流施工。 1.5现场施工条件

⑴ 场内临时道路已基本形成，充分利用场内道路进行围堰截流施工。

⑵ 右河床内围堰基础及基坑内被采砂船大面积开采过，河床内超大径卵石较多，围堰基础可能被扰动。

⑶ 一期上下游围堰戗堤总承包单位已部分施工，其基础底部透水量较大，水流很明显。

⑷ 双洲副坝上下游围堰总承包单位已部分施工，其基础底部透水量较大。 ⑸ 陈家洲树木砍伐进展缓慢，造成植被清理，后序开挖，料源规划无法展开。

2导流方案规划 2.1导流方式

根据招标文件规定，桃源水电站确定采用分期导流方案，利用双洲岛作为纵向围堰，第一期先围右岸，在右槽修筑一期上下游横向土石围堰，形成一期基坑；第二期围左岸，在左槽修筑二期上下游横向土石围堰，形成二期基坑。 2.2导流建筑物轴线布置

本标施工导流建筑物轴线布置沿用发包人提供。

一期上游横向土石围堰位于坝轴线上游约248m 处，轴线全长约979m 。 一期下游横向土石围堰位于坝轴线下游约255m 处，轴线全长约712m 。 一期纵向土石围堰位于船闸左侧，轴线全长约526m 。 2.3施工导流与渡汛标准

一期导流为2010年11月开始施工至2012年9月，围堰挡水标准为枯水时段9月1日～次年3月31日10年一遇洪水，洪峰流量11400m 3/s，汛期围堰过水度汛标准为全年超20年一遇洪水，相应洪峰流量为23000m 3/s。由左侧主河床泄流及通航。 3导流建筑物设计 3.1围堰设计

一期上、下游围堰和纵向围堰均采用土石填筑结构，堰体及基础均采用高喷防渗墙防渗。

一期上游横向围堰迎水面采用块石护坡、30cm 模袋混凝土护面，背水面采用30cm 厚模袋混凝土护面及干砌石护坡，下游横向围堰迎水面采用50cm 厚钢筋（格宾）石笼护面，背水面采用30cm 厚模袋混凝土护面。纵向围堰两侧坡面均采用模袋混凝土护面。

一期上、下游横向围堰上部在枯水期采用粘土草袋挡水，汛期自溃，以保证度汛安全。粘土草袋与围堰高喷防渗墙连接形成防渗整体。

一期上游围堰长约979m 、堰顶高程40.9m ，一期下游围堰长约712m ，堰顶高程39.2m ；一期纵向围堰长约526m 、堰顶高程42.5m 。

一期上、下游围堰和纵向围堰的平面布置及典型结构设计详见附图：《一期施工导流平面布置图》和附图：《一期施工围堰典型结构设计图》 3.3主要施工项目及工程量

本标工程施工导流截流主要施工项目及工程量见下表：

一期围堰主要施工项目及工程量表

4截流施工进度按排

根据现场实际情况及导流工期要求，截流主要项目施工进度安排如下： 2010年11月04日~2010年11月10日完成围堰截流戗堤进占； 2010年11月15日~2010年11月16日择机完成右槽截流施工； 2010年11月17日~2011年02月06日完成一期围堰工程全部施工； 5围堰截流设计及施工 5.1 截流时段及截流戗堤设计

⑴截流时段

根据总控制性工期要求及施工总进度安排，一期围堰截流时间计划为2010年11月，根据总承包单位提供的水文气象资料， 2010年11月份月平均流量为多年同期平均流量1190m 3/s，最大流量为1800 m3/s，最小流量为500 m3/s。

⑵截流戗堤设计

戗提截流施工按11月的月平均流量1190m 3/s进行施工，根椐水文气象资料显示，月平均流量1190m 3/s时，水位高程在为31.05m 以下。据现场踏勘坝址河段河道左右槽分流比加大，右槽河道现过流量约30m 3/s；在凌津滩发电时段右槽河道过流量约100 m 3/s，因此戗堤施工时采用顶面高程34.00m ，顶宽20 m ，坡比1:1.3，截流后再进行培厚加高。

截流选择在凌津滩发电时段进行，右槽河道截流施工准备依据按11月份最大流量为1800 m/s，经分流后最大流量进行。

⑶截流水力计算

根据水力学相关公式, 按11月份最大流量为1800 m3/s，河道左右槽分流后，计算龙口合龙宽度分别取25m 、20m 、15m 、10m 、5m 时相应流量、流速，见下表：

根据计算龙口水面宽15m 时为流速最高峰，按以往施工经验取龙口水面宽度20m 时进行龙口合龙施工。因此截流石块备料约3000 m3（其中大于1t 石块备料500 m3）。对于截流请业主单位协调解决上游水库放水流量，以利于截流工作顺利实施。但备料准备工作应需按计算进行，做到有备无患、稳妥可靠。

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5.2 截流施工布置

⑴ 施工道路布置

现场主要临时道路已基本形成，充分利用场内临时道路，拟布置3条临时道路，分别为L1临时道路由右岸修建一条临时道路通向上游围堰； L2临时道路由右河床上游围堰左岸通向基坑内；L3临时道路将上游围堰连通至船闸开挖部位；具体布置见附图：《一期导流截流道路布置图》。

⑵ 截流施工方式

根据本标施工条件，一期截流戗堤由双洲岛向右河床右岸方向单向预进占，龙口位于右岸边坡附近，右岸坡采用抛块石护岸处理，抛块石护岸长度30m ，抛石料约为3500m 3。（右岸抛块石护岸处理需在满足右岸征地后施工道路形成条件下实施） 5.3截流施工方法及措施 5.3.1施工准备

⑴ 施工设备、人员进场满足施工强度要求。 ⑵ 测量网点建立及地形测绘完成。 ⑶ 施工备料、场地及道路等工作完成。 5.3.2截流材料和备料

截流材料主要包括戗堤填筑料、块石、反虑料及围堰填筑料，戗堤填筑料利用戗堤下游河床内砂卵石及河床上游右侧开挖料，块石料采用外购，反虑料及围堰填筑料利用赵家洲上游河床细料及船闸开挖细料。

为确保截流安全顺利，正确计算截流材料的备料十分必要，备料按设计的戗提体积再增加一定富裕度，主要考虑到堆存、运输中的损失，水流冲失及可能发生的比设计更坏的水力条件而预留的备用量。主要备料场围堰右岸堤防平台及右河床上游围堰左侧附近两处，右河床上游围堰左侧主要砂石细料备料场及块石备料，备料约30000 m 3，围堰右岸堤防平台主要块石备料场，场内备料约1500 m3。 5.3.3施工方法

戗堤填筑施工采用水下一次抛填法，水上分层碾压方法填筑，分层厚度拟定为80~100cm，振动碾压2~3遍，填筑料采用自卸汽车运输，推土机配合施工，围堰闭气加高培厚跟进施工。

⑴截流戗堤非龙口段施工

① 戗堤非龙口段填筑料采用自卸汽车运输，端进法抛填，使大部分抛投料直接抛入江中，推土机配合施工；深水区进占时，为确保安全，部分采用堤头集料，推土机赶料抛投。

② 非龙口段进占抛投材料，一般用石渣料全断面抛投施工，进占过程中，如发现堤头抛投料有流失现象，则在堤头进占前沿的上游角先抛投一部分大、中石，在其保护下，再将石渣抛填在戗堤轴线的下游侧。

③ 必要时采用防冲裹头保护。根据业主提供的前3天准确的水文、水情预报，当

沅水河流量较大时，可采用抛投大石或中石进行裹头保护。

④ 在戗堤进占过程的同时，戗堤顶部及时尾随铺筑碎石或粗颗粒风化砂砾料，并派专人养护路面，确保龙口合拢过程中大型车辆畅通无阻。

⑵戗堤龙口段施工

① 戗堤堤头车辆行驶线路布置

在戗堤堤头分成三路纵队，其中靠上游侧一路，下游侧一路，中间留一条空车退场道。

堤头线路布置共分为三个区：抛投区（长10~20m ）、编队区（长20~25m ）和回车区。为减少倒车距离，加快抛填速度，可利用跟进填筑的堰体部分进行回车。

② 卸料点布置

为满足戗堤合龙强度要求，在戗堤堤头布置3个卸料点：戗堤轴线及上、下游侧各1个。靠上游侧抛填大石，中间及靠下游侧抛填中小石、石渣。

③ 堤头抛投方式

合龙填筑料使用20t 、15t 自卸汽车作为运输设备。为确保堤头车辆安全，汽车轮缘距戗堤边缘不少于2.5m ~3.5m ，并安排专人布置标识。

堤头抛投主要采用全断面推进和凸出上挑角两种进占方式。

龙口合龙初始阶段，采用大石、中石及石渣全断面进占，靠近束窄口门堤头处位置采用大块石、大石抛投在迎水侧抗冲，石渣料与中石齐头并进抛投。

为满足抛投强度，视堤头的稳定情况，部分采用自卸汽车直接抛填，部分采用堤头集料，推土机赶料方式抛投，在塌滑频繁区，全部采用堤头集料方式填筑。 5.3.4施工措施

⑴ 单戗堤截流一般是在流量较小的情况下完成，截流前与上游水库取得联系，确保截流时的流量较小。

⑵ 增大抛投料的稳定性，减少块料流失，主要是采用有棱角的大块石和特大块石，增加稳定性和抗滑抗冲力；

⑶ 配备足够的资源及材料，加大截流施工强度，加快施工进度，迅速完成截流任务。

5.4 截流强度分析及主要施工设备配置

根据施工总体控制性工期要求，一期截流于2010年11月4日开始预进占，同年11月16日龙口合龙，历时12天，龙口合龙宜在24以内完成，戗堤填筑工程量约为5.3万m 3，填筑强度约为7572m 3/日。

3截流时段选择为11月16日，共24个小时，上游龙口工程量3600m （含30%流失量），

抛投平均强度150m 3/h。

按24小时配备设备，上游戗堤截流配 2台3.0m 3的装载机、4台1.0m 3的反铲装渣， 1台D85推土机围堰上平料，12台20t 的自卸汽车运输，一台振动碾碾压，挖装能力600m 3/h，运输能力480 m3/h，可满足施工强度。

根据以上强度分析，考虑围堰填筑强度高于戗堤填筑强度等因素，围堰戗堤截流主要施工设备配置见下表。

围堰戗堤截流主要施工设备配置

6施工期安全度汛

工程截流施工在从2010年11月4日～2010年11月16日，戗堤进占及截流施工制定施工安全措施。 6.1 组织机构

⑴ 建立防汛领导小组：期间成立截流领导小组和防汛领导办公室，截流领导小组由项目现场经理挂帅。

⑵ 设置水情观测小组：水情观测小组（简称水情组）为常设机构，主要由工程技术部、质安环保部和现场指挥部有关人员组成。

⑶ 成立截流施工抢险队：由各施工单位联合选派身体素质和思想素质良好的人员，组成抢险队，人数不少于20人。 6.2 截流施工职责

⑴ 截流领导小组负责工程截流抢险工作，统筹安排截流工作。组长组织截流指挥工作，如组长外出，由副组长负责指挥。

⑵ 水情观测小组负责日常的天气、雨情和水情观测，并与当地气象局和上游主要电站保持经常性联络。截流防洪预案启动后，水情观测小组值班制度同步启动，24小时监测水情和雨情，实时向领导小组报告观测情况。

⑶ 抢险突击队负责设备材料装运、人员及设备的撤离、险情警戒。发生洪水时，突击队人员应在接到领导小组命令后1小时内集结完毕，并向组长报告，听候调遣。

⑷ 各职能部门、工区截流施工职责

现场指挥部负责指挥协调物资及械设备调配及生产恢复工作。各工区人员应无条件服从指挥抢险，各部门根据各自职能配合抢险工作。

机电物资部、综合办公室负责截流施工器材物资的组织，食品、药品、车辆的组织和消毒工作。

工程技术部负责水情资料的收集分析，根据工程形象面貌及计划进度，明确了发生各等级洪水时的应急措施，具体指导截流抢险工作。

质安环保部负责截流时段安全巡视，参与截流时段气象信息的收集并及时报告。 6.3 截流施工值班制度

⑴ 由办公室安排截流值守人员值班。轮值人员无正当理由不得随意请假，值班时不得擅离岗位。

⑵保持通讯网络畅通，发现紧急情况立即上报。

⑶办公室定期组织检查截流施工设备、物资及截流时段巡查人员到位情况。 ⑷抢险指挥人员应统筹考虑采取切实可行的抢险方案，在确保人身安全的前提下，使工程损失降至最少。

⑸ 遇到紧急情况时，所需设备和人员必须服从调度并及时赶赴抢险地段进行抢险。抢险时应统一协调，听从指挥，不可盲目冒险违章作业。 6.4 截流施工物资和基础设施准备

⑴ 抢险资金、物资、器材为专用，设有专项资金，非抢险时节不得使用。 ⑵ 抢险设备车辆由现场抢险指挥部指定，被指派的车辆设备必须无条件服从，并自觉参加抢险行动。

⑶ 应急物资准备

主要包括液压挖掘机、装载机、自卸汽车、工具车、发电机组，大功率水泵、对讲机、手持式扩音器、应急灯、手电筒、救生衣、雨衣等，具体数量根据现场情况提前预计确定。

此外，使用燃油的机械设备应备足油料，储备编织袋2000条，粘土麻包500个，彩条布2000m 2；抢险小组和水情小组成品均发给一定数量的方便面、饼干、饮用水和常用药品。

上述物资除方便面等生活用品外，均应在汛前准备完毕，并经检查落实。 ⑷ 通讯、水电、道路设施准备

施工各工作面可采用手机、对讲机保持联络，与监理、业主单位可采用手机、固定电话联络（打雷时段不宜用手机），若移动和固定电话全部中断，则采用对讲机联络（事先应明确统一频率），若整个通讯系统失控，应采用机动车或其它交通工具派人报告。现场组织人员撤离时使用手持式扩音器工作。

抢险时要确保供电，电工值班到位并备足应急电源。 抢险所需道路要确保畅通，便于救助人员和设备进场。