水利施工技术课程设计---水电站土石坝施工组织设计

湖南水利水电职业技术学院HunanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPower综合实训成果书课题名称:云南省雨果水电站土石坝施工组织设计专业：水利工程施工技术班级：10级施工技术一班姓名：陶迅宁指导老师：李小芳设计完成日期：2012年05月11日水利工程系 1.工程概况1.1概述绿汁江属元江一级支流，发源于武定县猫街镇干沙沟村西麓，源头海拨高程2200m，河流由北向南流经武定、禄丰、双柏、易门、峨山、新平等县后汇入元江，汇口处河床高程549m。河长294km，总落差1651m，干流平均比降约5.6‰。绿汁江流域主要涉及楚雄州禄丰县、双柏县和玉溪市易门县、峨山县、新平县共两州（市）五县，流域呈南北长、东西窄的“木叶形”，集雨面积8600km2。雨果水电站工程位于云南省峨山、双柏县境内，距峨山县城县121km，为元江右岸一级支流绿汁江规划河段第二个梯级水电站，坝址控制流域面积6963km2，设计正常蓄水位963.0m相应库容1022万m3，电站总装机75MW，年发电量3.3817亿KW·h。是一座以发电为主，综合灌溉及环保效益的枢纽工程。该项目的建设能缓解、双柏峨山两县电网供电紧张的局面，促进经济发展，具有较为明显的经济效益，项目建设十分必要。2008年10月云南省水利水电勘测设计院编制的《云南省绿汁江干流水能规划报告》（以后简称《规划报告》），规划河段从上游至下游依次布置龙门、雨果、盘龙、太和四级电站，雨果水电站开发符合流域规划要求。1.2自然条件1.2.1水文气象绿汁江流域地处高原季风气候区，夏、秋两季受西南暖气流及东南暖湿气流影响，湿热多雨，冬春季节受西风干暖气流控制，降水量较小。通过对流域内气象站的雨量资料分析：本流域一般5月份即进入雨季，7、8月份降雨量最大，占全年降雨量的40%左右，其后的各月的降雨量呈逐月回落的过程，12月至次年4月为干旱期，连续5个月的降水不足全年的10%。流域内降水量分布不均，多年平均降雨量与其它地区比较属中等偏低区域，如流域内双柏、易门、禄丰气象站的多年平均降雨量分别为940、824、925mm。由于流域内降雨量相对少及人类活动等因素的影响，本流域的产水模数也较小，根据资料分析，绿汁江干流中、下游的产水模数在15～19万m3/km2之间。上游地带也仅在20～30万m3/km2之内。2 坝址处无气象站，离坝址最近的气象站为易门气象站，从自然环境对比分析，坝址处气象要素可参考引用该站资料。综合易门县气象站和丫勒水文站气象资料，坝址多年平均降雨量为813.7mm，多年平均气温为15.9℃，多年平均蒸发量1868.4mm，多年平均相对湿度76%，多年平均风速为1.7m/s，汛期多年平均最大风速为10.7m/s，坝址处各水文成果表如1.2-1～1.2-5所示。表1.2-1坝址和厂房设计洪水成果表单位:m3/sP(%)0.5123.335102033.350Q坝2939260122622010181114681122835656Q厂2969267222842031182914831134873662表1.2-2坝址分期洪水成果表单位：m3/s时段11月～次年5月11月～次年4月12月～次年5月12月～次年4月P=5%477395345180P=10%349276233115P=20%22917013662P=33.3%1511068034表1.2-3厂房分期洪水成果表单位：m3/s时段11月～次年5月11月～次年4月12月～次年5月12月～次年4月P=5%482399348182P=10%352279235116P=20%231172137632 P=33.3%1521078134表1.2-4坝址水位Z～流量Q成果表Z(m)929930931932934936938939940Q(m3/s)10822253989841934380950126411表1.2-5厂房水位Z～流量Q成果表Z(m)820821822823824826828830831Q(m3/s)1910825844472615072972532367892 1.2.2地形地质坝址位于峨山县稻香村河段，河谷多呈上部变宽的“U”字形，河流流向近东南，主河道在河床右侧，枯季河水位约931.7m时，水面宽约为28m，水深1.5～3m。河床左侧为漫滩堆积，漫滩高程934.0～935.5m。两岸地形不对称，左岸地形较为平缓地形坡度30°～45°，右岸地形坡度50°左右。右岸发育冲沟3条，切割较浅。河床砂砾石厚12～31.8m。坝区地层基岩为三叠系上统舍资组下段（T3sa）:灰色中～厚层长石石英砂岩夹泥岩及粉砂岩。坝址岩性以长石石英岩为主，强度较高，抗风化能力强。另外在河床还分布有全新统河漫滩及河床冲积堆积（Q4-2al）的砂卵砾石，厚12～32m，砂砾卵石含量约占70%～80%，砂卵石级配差，无明显分选性，表部2～3m多为块径较大的块石、卵石，块石最大块径达1.2m，成分多为强度高的砂岩、石英砂岩、灰岩等，结构松散，孔隙率高。两岩山坡分布有残坡积堆积（Qedl）的含碎石粉质粘土，厚1～8m。坝区岩层产状N35°W·SW。∠85°～90°,倾向下游。坝址区地形构造较为简单，未发现断层，坝区主要分布有两条泥岩软弱夹层，宽度分别为3.5m和2.5m，产状N35°W·SW。∠85°～90°。节理较发育，主要发育以下几组发育：1、N10～20°E·SE∠8～12°,3～4条/m，面平直，延伸较长，主要见于左岸河边；2、N68°E·NW∠65～70°,4～5条/m，面平直，短小，主要见于右岸岸坡；3、N55°E·NW∠84°,1～2条/m，面平直，主要见于右岸岸坡；厂房区布置于坝址下游约20.3km的双柏县大麦地镇娥足村绿汁江右岸斜坡上，地形坡度15°～25°。斜坡表部覆盖有残破积层，主要为含碎石粉质粘土，厚度10～23.3m。下伏基岩岩性主要为侏罗系中统张家河组（J2z23 ）紫红色厚层泥质粉砂岩、砂岩夹泥岩，为弱风化，岩体完整性较好。岩层产状：N27°W·SW∠24°,厂区内地质构造简单，断层不发育，节理裂隙发育一般。调压井位于厂址东北侧的斜坡上，地面高程约965m，地形坡度20～30°表部覆盖有残破积层，主要为含碎石粘土，厚19.2m。下伏基岩岩性主要为侏罗系中统张家河组（J2z）紫红色厚层泥质粉砂岩、砂岩夹泥岩，上部岩石为强风化，厚5.8m，下部岩石为弱风化，岩体完整性较好。引水隧洞全长约15.5km，上覆盖层厚5～15m，围岩为绿汁江组（Pt1l）灰～灰白色厚层状白云质灰岩、因民组（Pt1y）灰～灰白色中厚层状板岩、砂岩、白云岩、三迭系舍资组（T3s）灰～深灰色薄层～中层状砂岩、粉砂岩、页岩及（Pt1l）灰色中厚层白云岩、灰岩。主体工程上、下游围堰距坝轴线分别为58m、102.4m，河床高程928～935m。主体工程上游围堰左侧为薄层残破积加崩坡积碎石夹块石，厚2～5m，结构松散，透水性强；右侧岸坡为厚层崩坡积体，崩坡积碎块石呈弱胶结状，结构松散，透水性强。河床有F3断层顺河通过，附近岩石较为破碎，透水性较强，河床砂卵石层厚12～32m，渗透系数在2.3×10-3cm/s左右，为强透水带。主体工程下游围堰左岸基础为碎石土夹块石，结构松散，土的粘性含量低；右岸大部分基岩裸露。河床砂卵砾石层渗透在4.5×10-3cm/s左右，为强透水带，且河床有F3断层顺河通过。导流兼冲沙洞洞身长约204.27m，上覆盖层厚约12m，基岩为三叠系上统舍资组下段（T3sa）:灰色中～厚层长石石英砂岩及粉砂岩，表部风化厚10～15m。岩层产状N35°W·SW。∠85°～90°,倾向下游。地质构造较为简单，未发现断层，节理较为发育。2.导流标准本枢纽工程属Ⅲ等工程，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）23 规定，相应导流建筑物级别为5级建筑物，土石类导流建筑物设计洪水标准为20～10年一遇洪水重现期，混凝土类导流建筑物设计洪水标准为10～5年一遇洪水重现期。本工程采用土石类围堰，设计洪水标准拟定为10年一遇洪水重现期。所以围堰导流设计为抵御10年一遇洪水，设计流量1468m3,水库蓄水采用典型枯水年80％保证率作为水库蓄水标准、按照典型丰水年1％月平均流量校核。根据施工进度安排大坝建基面至950.2m高程区施工时间为第一年12月至次年5月。950.2m高程以上坝体工程施工可在汛期施工，固选定设计洪水标准为10年一遇12月至次年5月洪水标准。2.1导流方式本工程施工导流设计的基本原则是：在满足有关规程规范要求的前提下尽量节约投资；尽量减少对周围环境和居民生活的影响及水库库区施工期临时淹没损失；尽可能使工程提前发挥效益；尽量简化导流程序，减少施工难度。本工程大坝为粘土心墙砂砾石坝，坝址处河床宽约115m，两岸山坡较陡，左岸设2孔低堰和2孔高堰，河床布置大坝、右岸布置引水发电进水塔。根据地形条件和水工建筑物的布置特点，本工程适宜分期导流和一次性拦断河床隧洞导流两种方式导流，经技术经济比较选择分期导流方案。大坝分期导流方案分为一期导流围堰（基础工程围堰）围右岸基础工程施工，由左侧束窄河床过流。二期导流围堰（主体工程围堰）为全断面围堰，采用右岸导流洞导流。一次性拦断方案为全断面围堰，采用土工膜不过水围堰，右岸导流洞导流。3.大坝施工分期、控制进度在选坝阶段，对枢纽施工导流进行多方案比较，其中土石坝方案采用隧道导流方案，并建议上游土石围堰与坝体结合，以节省导流费用，分两期进行。第一期，完成导流隧洞工程、并做好截流准备，上下游围堰进占。计划第一年枯水期截流，第一期截流应该分段进行，先围右岸，利用左岸的窄束河床导流，把右岸的排水、基坑开挖、基础处理，防渗墙的施工，然后再围左岸进行施工。第23 二期导流围堰（主体工程围堰）为全断面围堰，采用右岸导流洞导流。一次性拦断方案为全断面围堰，采用土工膜不过水围堰，右岸导流洞导流。导流时段：根据水文资料分析,若大坝采用全年的导流时段，其相应的导流工程量比较大，且根据进度安排，拦河闸坝最大坝高 39m，大坝在6个月内可以抢出度汛高程950.2m，因此大坝导流时段采用枯水时段。枯期时段比较了11月～次年4月、12月～次年5月、12月～次年5月和12月～次年4月四个时段。11月～次年5月时段相对较长，但导流流量相对较大；12月～次年4月时段时间相对较短，施工偏紧张；11月～次年4月和12月～次年5月2个时段的导流时段时间适中，但是11月～次年4月较12月～次年5月导流流量大，因此选择12月～次年5月的枯期导流时段。本工程基础工程施工主要是乌卡斯防渗墙施工。综合各方面因素考虑在一个枯水期内完工对工程最有利。由于河床右岸较左岸低，且现有进场公路和主要施工场地均位于左岸，先进行左岸基础工程施工，右侧河床可满足过流要求，有利于尽早下河施工缓解施工压力和减少工程量，因此基础工程施工先左后右。左岸基础工程于第一年12月初开工，第二年2月底施工完。右岸设围堰对右岸基础工程施工。围堰在第二年3月初开，工3月底完工，右岸基础工程4月初开工5月底抢修完工。3.1主体工程施工23 大坝主体工程施工主要是左侧溢洪道和右侧大坝施工。为合理安排主体工程施工，导流洞在第一年12初开工，第二年1月底完工。主体工程施工枯水期由导流洞导流，汛期由两孔低堰联合导流洞导流。主体工程围堰在第二年12月初开工，采用土工膜防渗，围堰在第二年2月前抢修完工，期间由导流洞过流。5月底大坝抢修至950.2m渡汛高程，汛期由导流洞和两孔低堰联合导流。3.2围堰布置基础工程围堰上、下游横、纵向围堰均采用土石不过水围堰。主体工程上游横向围堰轴线长49.2m，最大堰高4.4m。堰顶高程为932.6m，堰顶宽6.0m，上游侧坡比均为1：1.5，下游侧坡比均为1：1.5，围堰迎水面均采用1.0m厚块石护坡、护脚。基础工程下游围堰轴向长49.7m，最大堰高4.6m。堰顶高程932.6m，堰顶宽6.0m，上游背水面坡比均为1：1.5，下游迎水面坡比均为1：1.5。基础工程纵向围堰轴线长68.0m，堰顶高程为932.6m，堰顶宽6.0m，左侧坡比均为1：1.5，右侧坡比均为1：1.5，基础工程围堰上、下游围堰、纵向围堰及右侧河床漫滩形成封闭圈。主体上游围堰作为坝顶的一部分、围堰最大堰高11.2m。堰顶高程940.0m，堰顶宽6.0m，上游侧坡比均为1：2，下游侧坡比均为1：1.5，围堰上游侧采用1.0m厚块石护坡、护脚。下游横向围堰中心线与坝轴向平行，距坝轴线102.45m，围堰轴线长112.5m，最大堰高6.6m。堰顶高程935.0m，堰顶宽6.0m，背水侧坡比均为1：1.5，迎水侧坡比均为1：1.5，围堰迎水面均采用1.0m厚块石护坡、护脚4.料源选择与料场开采规划4.1料场概况4.1.1料场选择与规划本工程料场选择与规划的原则如下：少占耕地、保护环境；统筹安排、减少干扰；全面规划、统一布置；就近取料、料心其用；经济合理、节约投资。本阶段分别对三个砂砾料场、坝区及溢洪道开挖料、隧洞开挖料、两个土料场、一个石料场进行了详查。查明砂砾料、土料和石料储量分别为96.7×104m3、42.6×104m3和36×104m3。各料场概况见表4-1。4.2料源选择23 4.2.1土料由于雨果水电站附近土料场山坡陡峻，水土流失严重，土料普遍缺乏，不能满足设计要求，且有用厚薄，厚度在2～3m间，表部有0.2m～0.8m无用层。本次初步选定富良棚土料场，共探明储量40×104m3,可通过富良棚、丫勒至坝址。土料场表部无用层厚0.5m，下部为风化残坡积土，平均厚约18m，主要质量指标均满足要求，质量好。主要质量指标推荐值为：天然含水量18～20%，湿密度1.91～1.95g/cm3，渗透系数3.0×10-4cm/s，内摩擦角18°～22°,凝聚力8～10Kpa。4.2.2石料坝址区石料较为富足，本阶段初步选定稻香石料场。料场山体雄厚，山顶高程为1250m，相对高差300m,地表为荒地，有少量树木。覆盖层厚0.5～1.5m,岩性为前震旦系昆明群绿汁江。4.2.3砂砾石料各莫料场房左岸边滩，表部有0.3-5.0m无用层，其中砾石以细砾为主，约65.4%的大于5mm，含砂量34.6%，细度模数为2.52。含泥量约4.2%。骨料的质量指标检测结果均合格，质量较好，开采方便，有简易公路通到厂房，运距近。余果一砂砾料场位于坝址左岸，表层有0.3-1.0m无用层，砾石以细砾为主，大于5mm的约占68.3%，含砂量约为18.7%，含泥量3.8%，细度模数2.05。骨料的质量指标检测结果均合格，质量较好，开采方便，直接就地取料.余果二砂砾料场位于坝址上游左岸边滩，砾石以细砾为主，大于5mm的约占38.3%，含砂量约61.7%，含泥量约1.2%，质量较好，开采方便，需修路，运距较近。23 表4-1天然建筑材料各料场综合成果表序号料场类型料场名称勘察级别至坝址（km）无用层平均厚度有用层平均厚度无用层方量（万m3）有用层方量（万m3）1砾砂料各莫至厂房0.15-0.23.0513.526.22余果一0.2-0.31.0201.5353余果二0.3-0.51.0152.235.3合计17.296.74土料信法详查0.3-0.50.540.43.35富良棚40-430.5181.039.31.442.623 合计6块石料稻香详查0.3-0.65101836合计18364.3料场开采初步规划4.3.1料场开采规划原则：（1）根据料场所在地区的水文、气象、地形条件以及对外交通现况，研究料场开采的道路布置、开采顺序并合理选择采、挖、运设备，满足高峰期采运强度要求。（2）若料场比较分散，上游料场宜用于前期施工，近距离料场宜作为调剂高峰期用。（3）拟订分期开采计划，并能连续均衡开采。（4）受洪水或冰冻影响的料场有备料，并有防洪或冬季开采等措施。4.3.2土料场为了保护和充分利用不可再生的国土资源，开采前，将表土层剥离堆放于场内指定地点，周边可采用袋装土垒砌，雨季防尘网覆盖，进行必要的防护，开采结束后用于料场表层土恢复。23 开挖场上部周边要有挡水设施，以拦截上部径流，其它边缘部位要有排水沟渠，以汇集周边雨水，防止料场四周冲刷沟的产生。开挖场外侧布设拦渣设施，以拦蓄施工中由于降水冲刷开采面，开采的土料造成的水土壤流失，拦渣设施可利用表土充填草袋垒砌。坡顶截流排水沟采用浆砌石砌筑，排水沟采用底宽50cm，口宽50cm，深50cm，纵坡不小于3/1000的浆砌石梯形断面，浆砌石厚0.3m，下设0.15m厚砂砾石垫层。料场周边排水设施采用底宽50cm、口宽80cm、深50cm的排水土沟，排水沟与原有水系相接处设1.6m×3.2m×1.0m土质沉砂池。场内布设土质排水沟，断面尺寸为：底宽50cm、口宽80cm、深50cm。结合土地平整工程在场内按纵横间距为200m左右开设排水沟完善场内排水工作，在地表径流汇集、转弯等处设土质沉砂池（1.6m×3.2m×1.0m）。开采过程中，要求分区开挖，尽量做到挖完一片，覆盖一片，绿化改造一片。对开形成的边坡进行修整、植草，开采坡比1：1.5。草皮应选用生长快、耐旱、耐瘠薄、根系发达、固土作用大的草种，如假俭草，狗牙根草，草皮铺设后1～2年内，应进行必要的封禁和抚育管理。料场开挖结束，料场周边应恢复植被，全面进行场地填凹平整、覆盖表层土，土料场施工结束后对施工迹地采取复垦措施，恢复为旱土。料场无用层采用88kw推土机剥离并就近集料，待开采完成后再回填开采区。土料开采用2.0m3反铲挖掘机开挖，15t自卸汽车运输。4.3.3石料场石料场在开采前将料场的表层腐殖土剥离，于场内临时堆放，周围拦挡，表层夯实，在雨季应覆盖。开采中要修筑临时拦接措施，如挡土墙、挡渣坎等，开采后应全面进行场地坑凹回填，利用开挖过程中的废土石料和表层腐殖土回填至迹地表面，进行平整、清理，播撒草籽恢复植被；开挖坡脚种植爬藤植物，本方案选用爬山虎。石料场表层覆盖采用反铲挖掘机结合人工剥离，15t自卸汽车运至弃渣场。石料开采用用100型潜孔钻孔配气脚式风钻钻孔，梯段爆破，采用2m3挖掘机装料，15t自卸汽车运至坝址下游左岸毛料堆料场。4.3.4砂砾料场砂砾料场在开采前将料场的表层腐殖土剥离，采用2m3挖掘机挖装，全部运至弃渣场。开采砂砾石料采用2m3挖掘机挖装，15t自卸汽车运至坝址下游毛堆料场。23 5.土石坝施工组织设计计算书5.1.根据大坝图计算工程量961断面工程量计算距离3.7m高度964-961=3m心墙：（3+4.8）*3/2=11.7m2*3.7m=43.29m3过渡料：（3+1.3+3+3.1）*3=31.2m2*3.7m=115.44m3碎石部分：（13.7+25.1）*3/2-11.7-31.2=15.3m2*3.7=56.61m3961-951斜断面工程量计算距离9.5m心墙：（11.7+89.7）/2=50.7m2*9.5m=481.65m3过渡料：（31.2+135.2）/2=83.2m2*9.5m=790.4m3碎石部分：（15.3+274.3）/2=144.8m2*9.5m=1375.6m3951断面工程量计算距离2m高度964-951=13m心墙：（3+10.8）*13/2=89.7m2*2m=179.4m3过渡料：（3+1.3+3+3.1）*13=135.2m2*2m=270.4m3碎石部分：（13.7+63.1）*13/2-89.7-135.2=274.3m2*2m=548.6m3951-941斜断面工程量计算距离9.5m心墙：（227.7+89.7）/2=158.7m2*9.5m=1507.65m3过渡料：（239.2+135.2）/2=187.2m2*9.5m=1778.4m3碎石部分：（927+274.3）/2=600.65m2*9.5m=5706.175m3941断面工程量计算距离2m高度23m心墙：（3+16.8）*23/2=227.7m2*2m=455.4m323 过渡料：（3+1.3+3+3.1）*23=239.2m2*2m=478.4m3碎石部分：（13.7+101.1）*23+（5+5+6+6）*6.7/2-227.7-239.2=927m2*2m=1854m3941-931斜断面工程量计算距离9.5m心墙：（227.7+425.7）/2=326.7m2*9.5m=3103.65m3过渡料：（239.2+343.2）/2=291.2m2*9.5m=2766.4m3碎石部分：（927+1934.35）/2=1430.68m2*9.5m=13591.46m3931断面工程量计算距离15m高度33m心墙：（3+22.8）*33/2=425.7m2*15m=6385.5m3过渡料：（3+1.3+3+3.1）*33=343.2m2*15m=5148m3碎石部分：（13.7+139）*33+（5+5+6+6）*16.7/2-425.7-343.2=1934.35m2*15m=29015.25m3931-926斜断面工程量计算距离7.5m心墙：（547.2+425.7）/2=486.45m2*7.5m=3648.375m3过渡料：（395.2+343.2）/2=369.2m2*7.5m=2769m3碎石部分：（2604.07+1934.35）/2=2269.21m2*7.5m=17019.075m3926断面工程量计算距离25m高度38m心墙：（3+25.8）*38/2=547.2m2*25m=13680m3过渡料：（3+1.3+3+3.1）*38=395.2m2*25m=9880m323 碎石部分：（13.7+150.2）*38+（5+5+6+6）*19.7+（99.6+105.8）*2.1/2-395.2-547.2=2604.07m2*25m=65101.75m3926-928.5斜断面工程量计算距离7.5m心墙：（547.2+484.58）/2=515.89m2*7.5m=3869.175m3过渡料：（395.2+369.2）/2=382.2m2*7.5m=2866.5m3碎石部分：（2604.07+2239.35）/2=2421.71m2*7.5m=18162.825m3928.5断面工程量计算距离83.1m高度35.5m心墙：（3+24.3）*35.5/2=484.58m2*83.1m=40268.598m3过渡料：（3+1.3+3+3.1）*35.5=369.2m2*83.1m=30680.52m3碎石部分：（13.7+148.6）*35.5+（5+5+6+6）*19.3/2-484.58-369.2=2239.35m2*83.1m=186089.985m3928.5-935斜断面工程量计算距离9.7m心墙：（340.75+484.58）/2=412.67m2*9.7m=4002.899m3过渡料：（301.6+369.2）/2=335.4m2*9.7m=3253.38m3碎石部分：（1493.65+2239.35）/2=1866.5m2*9.7m=18105.05m3935断面工程量计算高度29m心墙：（3+20.5）*29/2=340.75m2过渡料：（3+1.3+3+3.1）*29=301.6m2碎石部分：（13.7+123.9）*29+（5+5+6+6）*12.8/2-340.75-301.6=1493.65m2大坝总工程量：23 心墙：43.29+481.65+179.4+1507.65+455.4+3103.65+6385.5+3648.375+13680+3869.175+40268.598+4002.899=77625.587m3过渡料：115.4+790.4+270.4+1778.4+478.4+2766.4+5148+2769+9880+2866.5+30680.52+3253.38=60796.8m3碎石部分：56.61+1375.6+548.6+5706.1751854+13591.46+29015.25+17019.075+65101.75+18162.825+186089.985+18105.05=354772.3802m35.2.上坝强度计算5.2.1施工强度本工程内交通运输主要为天然建筑材料土料、块石料、砂石骨料、砂砾石料的运输。天然建筑材料就地开采，采用公路运至各用料点。根据枢纽工程布置的特点、施工程序和施工进度安排，土方的运输高峰期为第2年9月至11月；混凝土的运输高峰期集中在第3年1月至5月、第3年6月至10月。计算公式：Q平=V/T(m3)，大坝主体施工时间为10个月，粘土总有效施工天数210天，砂石过滤料总有效施工天数250天。根据计算黏土最大施工强度370m3/天，砂石料最大施工强度243m3/天，碎石最大施工强度1396m3/天。5.2.2土石方施工机械配备沙砾料采用水上开采，选用自卸汽车配合正向铲装土，运输；土料开采，选用自卸汽车配合正向铲装土，运输；黏土压实选用羊足碾；沙砾料选用振动碾。黏土心墙：1m3挖掘机挖装4-6铲装为一车，可选择10T自卸汽车运输上坝，T120推土机推平，8.2T羊足碾压实，运输距离27.7km。23 沙砾：1m3正向铲装水上砂石料，10T自卸汽车运输，T-120推土机推平，8.2T振动碾压实，运输距离0.2km碎石：1m3挖土机挖装，10T自卸汽车运输上坝，T120推土机推平，8.2T羊足碾压实，运输距离0.2km一.施工机械生产率计算1.粘性心墙施工机械生产率根据计算确定：（1）1m3挖机装车生产强度：T=25skch=1.0kz=0.62kt=0.79ke=0.75P=qkch8*3600kzktke/T=1*1*8*3600*0.62*0.79*0.75/25=423m3/台班（2）10T自卸汽车运输27.7kmP=60*8QKvKtKp/t=60*8*0.95*11.9*0.75*1/1.18*25=136m3/台班查表式中：Q=11.7Kv=0.95Kt=0.75（施工条件取最优）Kp=1/1.18t=25min（3）T-120推土机推平（10m计算）：q=1.88T=4.99k1=1.07kt=0.83P=q*8*60*ktk1/T=1.88*8*60*1.07*0.83/4.99=161m3/台班（4）8.2T羊足碾压实（10遍压实）：B=0.2H=0.3V=6.4n=10k1=0.8P=8*1000*B*H*V*k1/n23 =8*1000*0.2*0.3*6.4*0.8/10=246m3/台班2.砂砾过渡料施工机械生产率计算（1）T-120推土机推平（10m计算）：q=1.88T=4.99k1=1.07kt=0.83P=q*8*60*ktk1/T=1.88*8*60*1.07*0.83/4.99=161m3/台班（2）1m3挖机装车生产强度：T=25skch=1.0kz=0.62kt=0.79ke=0.75P=qkch8*3600kzktke/T=1*1*8*3600*0.62*0.79*0.75/25=423m3/台班（3）10T自卸汽车运输0.2kmP=60*8QKvKtKp/t=1/1.18*60*8*11.7*0.95*0.75/10=339m3/台班查表式中：Q=11.7Kv=0.95Kt=0.75Kp=1/1.18t=10min（4）8.2T羊足碾压实（12遍压实）：B=0.2H=0.3V=6.4n=12k1=0.8P=8*1000*B*H*V*k1/n=8*1000*0.2*0.3*6.4*0.8/12=205m3/台班3．碎石过渡料施工机械生产率计算23 (1)1m3挖机装车生产强度：T=25skch=1.0kz=0.62kt=0.79ke=0.75P=qkch8*3600kzktke/T=1*1*8*3600*0.62*0.79*0.75/25=423m3/台班（2）T-120推土机推平（10m计算）：q=1.88T=4.99k1=1.07kt=0.83P=q*8*60*ktk1/T=1.88*8*60*1.07*0.83/4.99=161m3/台班（3）10T自卸汽车运输（0.2km）：P=60*8QKvKtKp/t=1/1.18*60*8*11.7*0.95*0.75/10=339m3/台班查表式中：Q=11.7Kv=0.95Kt=0.75Kp=1/1.18t=10min(4)8.2T羊足碾压实（12遍压实）：B=0.2H=0.3V=6.4n=12k1=0.8P=8*1000*B*H*V*k1/n=8*1000*0.2*0.3*6.4*0.8/12=205m3/台班二．上坝强度计算1.粘土的上坝强度Qd=Vkak/Tk1=77626*1.05*1.3/0.95*210=531m3/d23 ka=1.05k1=0.95K=1.32.粘土的运输强度Qr=Qdkc/k2=（531*1.33/0.85）/0.99=839m3/dkc=1.33/0.85k2=0.993.粘土的开挖强度Qc=Qdkc/k2*k3=（531*1/0.85）/0.99*0.97=651m3/dkc‘=1/0.85k2=0.99k3=0.974.砂砾料的上坝强度Qd=Vkak/Tk1=60797*1.05*1.3/250*0.95=349m3/dka=1.05k=1.3k1=0.955.沙砾料的运输强度Qr=Qdkc/k2=（349*1.19/0.88）/0.99=477m3/dkc‘=1.19/0.88k2=0.996.沙砾料的开挖强度Qc=Qdkc/k2k3=（349*1/0.88）/0.99*0.9723 =413m3/dkc‘=1/0.88k2=0.99k3=0.977.碎石的上坝强度Qd=V*ka*k/T*k1=348939*1.05*1.3/250*0.9=2117m3/dka=1.05k=1.3k1=0.98.碎石的运输强度Qr=Qdkc/k2=（2117*1.19/0.88）/0.99=2892m3/dkc‘=1.19/0.88k2=0.999.碎石的开挖强度Qc=Qdkc/k2k3=（2117*1/0.88）/0.99*0.97=2505m3/dkc‘=1/0.88k2=0.99k3=0.97三．机械数量确定根据最大上坝强度，以挖掘机为主要设备，选择主要和配套设备。1.黏土心墙机械（1）挖机数量根据施工强度计算：N=Q/P=651/423=2台（2）汽车数量根据施工强度计算：n=839/136=7辆（3）T-120推土机数量根据施工强度计算：23 N=Q/P=531/161=4台（4）8.2T羊足碾10遍压实根据施工强度计算：N=Q/P=531/246=3个2.沙砾机械。（1）挖机数量根据施工强度计算：N=Q/P=413/423=1台（2）汽车数量根据施工强度计算：N=Q/P=477/339=2辆（3）T-120推土机数量根据施工强度计算：n=349/161=3台（4）8.2T羊足碾12遍压实根据施工强度计算：n=349/205=2个3.碎石机械（1）挖机数量根据施工强度计算：N=Q/P=2505/423=6台（2）汽车数量根据施工强度计算：N=Q/P=2892/339=9辆（3）T-120推土机数量根据施工强度计算：N=Q/P=2117/161=14台（4）8.2T羊足碾12遍压实根据施工强度计算：N=Q/P=2117/205=11个大坝施工主要机械汇总表序号机械设备名称技术规格或型号配备数量23 1挖土机1m3正铲挖掘机9台3推土机T-120推土机14台4自卸汽车10t自卸汽车18辆6振动碾8.2T羊足碾16个6.内场交通布置6.1场内交通规划原则由于采用自卸汽车直接上坝，采用岸坡道路和坝坡道路相结合的原则布置施工道路。左岸线：布置在左岸965m高程，是本工程的主要运输线路，从下游沙砾料沿948高程接上游围堰。坝坡路：布置在下游，从左岸936高程线起坡，S型道路接至坝顶965m高程平均纵坡小于7％道路设计路面宽度8m，最大纵坡控制在7％以内，采用泥结石路面。右岸线布置在右岸，由于高程相差不大，可以修一条S型道路连接至大坝高程931.5高程的道路，斜坡平均纵坡小于7％一。场内交通布置原则为：（1）场内交通运输设施除应满足施工进度需要外，并应妥善解决与对外交通的衔接方式。（2）应满足施工总布置及各工区施工布置需要。（3）线路设计应考虑永久与临时、前期与后期相结合的原则。（4）布置交通干线时，对运输繁忙的交叉点力求避免平面交叉，设计所采用的最大纵坡，最小转弯半径和视距应根据施工运输特点，在现行规划范围内合理选用，场内临时线路在满足施工要求和安全运行的前提下，经充分论证容许适当降低生产。23 （1）施工期间货物临时过坝运输，应避免与施工运输干扰。（2）应满足施工要求，运输安全，装卸方便，运距短。（3）场内道路的等级标准和路面结构型式应与运输车辆相匹配，在超限量运输通过的路段可以考虑加固措施，傍山上下层线路应有适当间距，下层线路削坡应保证上层线路的安全，并采取相应的措施。6.2主要施工工厂和施工营地6.2.1上坝道路运输布置为了经济的合理性和混凝土拌合系统至大坝高程相差20多米，我们可以采用原道路运输。但是为了保证交通的通畅和上坝强度的需要，我们把原道路混凝土拌合系统到大坝的距离加宽至8m，以便于15t自卸汽车双向通行。稻香石料厂至龙门厂房道路中间高程相差较大，但是为了运输方便我们可以修建一条6米宽的S型道路至龙门厂房道路，然后由龙门道路运至坝上信法土料场因为离边上公路较近，高程也相差不大，可以修一条直线公路过去，纵坡小于7%。23