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嘉陵江巨亭水电站导流洞土建

中国水电建设集团十五工程局

二OO九年十一月二十五日

巨亭水电站位于陕西省宁强县境内嘉陵江干流上，坝址位于宁强县巨亭镇上游约5km处。县乡级公路从坝址下游约2.6km左岸通过，宝成铁路由坝址下游右岸通过，在巨亭镇设有火车站。坝址距汉中市126.5km，距宁强县69.5km，外部交通比较方便。

巨亭水电站对外交通线路有两条，其一为汉中→勉县→烈金坝乡→代家坝→坝址，全长126.5km，其中汉中至烈金坝乡为108国道深圳市南山区蛇口街道办辖区海湾村排水管网改造工程施工组织设计，烈金坝乡至代家坝为省道三级公路，代家坝至巨亭镇为县乡公路，由坝址左岸下游约2.6km处经过，尚需新建2.6km进场公路，路基宽6.5m，路面宽6.0m，碎石路面，满足对外交通运输要求。另一条为汉中→宁强→宽川→烈金坝乡→代家坝→坝址，全长179.5km，其中宁强至烈金坝乡为108国道，烈金坝乡至坝址段路况同前。

枢纽建筑物由重力坝、泄洪闸发电厂房及开关站组成。正常蓄水位为599.0m，最大坝高40.0m，总库容3265万m³，为径流式电站，机组满发引用流量256.60m³/s，最大发电水头23.36m，布置3台贯流式水轮发电机组，总装机40MkW，保证出力5.5MW，多年平均发电量13150万kWh，年利用小时3280h，工程规模属Ⅲ等中型工程。

枢纽工程由左右岸重力副坝、河床右侧泄洪闸、左侧发电厂房及开关站组成。泄洪闸、副坝、发电厂房及开关站等主要建筑物为3级建筑物，次要建筑物为4级建物。泄洪闸布置在河床偏右侧，共5孔，总长89.0m。闸顶高程602m，闸孔堰顶高程575.00m，最低高程562.00m。泄洪闸进口设一扇平板检修闸门及平板工作闸门，下游采用底流消能，闸室下游设有齿墙。

电站厂房位于河床左岸，包括电站进水口、主厂房、尾水渠、副厂房、开关站等。电站进水口坝段长度为31.54m，坝顶宽度为10.24m，主要布置拦污栅、工作闸门及启闭设备。主厂房垂直河流方向长度54.54m(包括安装间)，顺水流向长度14.85m，建基高程为561.10m(大机)和564.10m(小机)，厂顶高程595.00m。厂内安装2台单机容量16MW和1台单机容量8MW贯流式式水轮发电机组，总装机容量40MW。尾水副厂房共布置4层，分别布置为排水及供水设备室、6.3kV开关柜、厂用变压器、励磁变及发电机配电装置、电缆夹层、中央控制室等。

第一年11月至第二年4月，在左岸开挖一条导流洞，并进行两岸坝肩开挖，河水由河床宣泄。汛期5～10月原河床与隧洞共同泄洪。

第二年汛期原河床过水，11月初河床截流，进行围堰填筑、基坑开挖、两岸副坝、泄洪闸和电站厂房砼浇筑施工，枯水期河水由导流隧洞渲泄。

第三年汛期基坑过水，汛后恢复上、下游围堰，继续进行砼浇筑施工及金属结构安装。

第四年汛期由厂房进出口闸门挡水，进行机组安装。

1.1.4导流洞工程概述

导流隧洞为Ⅴ级建筑物，导流时段为11月～4月，导流流量为417m³/s。根据两岸地形地质条件及交通条件，导流隧洞布置于左岸，进口底板高程576.0m，出口底板高程575.0m，隧洞长328.6m，隧洞底坡i=3.04‰，断面型状为城门洞型，净断面尺寸(宽×高)为6.5×6.5m。导流隧洞进口设进水塔，塔顶高程为592m，塔高16m，顺水流方向塔长9.5.0m，塔内设前后双层平板迭梁门，闸孔尺寸3.25×6.5m，供下闸使用。导流洞于第4年8月下闸，闸门挡水水位为599.0m。

根据隧洞沿程地质条件，隧洞进出口各50m洞段采用全断面砼衬砌，边顶拱系统锚杆支护，锚杆长3.0m，入岩2.8m，间排距2m，衬砌砼厚度0.4m，其余洞段边墙与顶拱喷砼0.1m，随机锚杆支护，底板衬0.2m厚找平砼。导流隧洞进水塔上游10m段进口明渠采用砼衬砌，衬砌厚度0.2m；导流隧洞出口20m段出口明渠采用钢筋砼明渠；进出口明渠其余段均采用喷锚支护，锚杆长3.0m，入岩2.9m，喷砼0.1m。

导流洞施工安排在第一年11月到第二年4月，导流标准仍采用5年一遇洪水重现期，导流流量Q=417m³/s，采用在进出口明渠内予留岩（土）坎或弃碴填筑挡水，原河床过流的导流方式，坎顶高程579.4m，进口挡水岩（土）坎高3.4m，出口坎高4.4m。

1.1.5坝基一期开挖工程概述

坝基一期开挖包括左岸引水渠、副坝、厂房坝段、尾水渠、右岸副坝和泄洪闸等部位的河道枯水期常水位以上坝肩开挖和支护。

根据坝址地形、地质和水文等条件，结合建筑物布置，确定右岸开挖分界高程为575m，左岸开挖分界高程为576.5m，分界高程以上的坝肩开挖和支护属本标段施工项目。

右岸坝肩开挖边坡最大高度为51m，分别在592m和607m高程设置2m宽马道，高程592m以上开挖坡度1：0.5，以下开挖坡度1：0.3。开挖边坡均采用喷锚支护，喷砼0.1m，桩号右渠0+026.000～0+090.238开挖边坡在高程492.0m以下锚杆长4.4m,入岩3.9m，外露0.5m，以便与后期护坡砼钢筋焊接；其他部位锚杆长4.0m,入岩3.9m，外露0.1m。

左岸坝肩开挖边坡最大高度为36m，在592m高程设置2m宽马道，高程592m以上开挖坡度1：0.5，以下开挖坡度1：0.3。开挖边坡均采用喷锚支护，喷砼0.1m，锚杆长4.0m,入岩3.9m，外露0.1m。

1.1.6.1水文、气象条件

嘉陵江流域属北亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛，夏无酷暑，冬无严寒，多年平均气温在13～16℃之间，年降水量为700～1000mm。北部山区地势较高，受西北气流影响，气温较低，雨量较小，多年平均气温13℃左右，多年平均年降水量600～700mm；南部因西北气流不易侵入，故冬季温暖干燥，夏季湿热多雨，其雨量由西北向东南递增，多年平均气温17℃，多年平均年降水量1000mm左右。

嘉陵江上游干流洪水由暴雨形成，洪水特点是涨水快，退水慢，峰高量大。年最大流量在4～10月都有发生，大洪水多发生在6月下旬～9月，年最大流量发生在7月和9月的居多，个别年份年最大流量发生在4、5月和10月，但量级明显较小，是因主汛期未发生大洪水造成的。

1.1.6.2地形条件

坝址位于宝成铁路线吴家隧洞下行出口以北的嘉陵江上游约200m处，坝轴线处于嘉陵江河谷一呈大回转的“U”型河湾最突出部位下游约150m处。河流流向为S8°W。回水与规划的乐素河电站坝址相接，横断面呈“V”型谷，平水期河面宽度40－80m，水位高程575.0m，两岸为斜向结构基岩岸坡，左岸稍缓，坡度25－35°，局部陡立；右岸较陡，坡度35－45°，局部陡立，两岸岸坡森林覆盖，植被良好，岸坡浅表局部有厚度不大的坡积碎石土。

坝址区内两岸山体雄厚，地形陡峻，左岸山顶高程1300m，自然坡度25－35°，右岸山顶高程1200m，自然坡度35－65°。岸坡顶部与谷底高差600－750m。河谷呈“V”型谷，河床宽约85m，枯水期河水位高程约575m，水深2－4m，水流湍急，正常蓄水位高程599m，河谷宽约155m。其中，右岸为侵蚀凹岸，岸边基岩多裸露；左岸为堆积凸岸，分布有大面积的河漫滩，高程在575.2－575.5m，而斜坡部位，分布大面积坡积土，基岩断续出露，岩层多倾倒变形，风化层厚度较右岸大。

1.1.6.3地质条件

坝区出露地层为下元古界曾家河组(Pt1z)及第四系松散堆积物。

坡积层(Q4dl):以碎、块石加灰黄色粉质粘土、风化砂为主，多分布于两岸斜坡中上部及坡脚一带，厚度0.5～5.4m。

河流冲洪积层(Q4al+pl):分布于河床及河漫滩，厚约7.5～14.1m，主要由磨圆度较好的漂石、卵石、砾石及中粗砂组成，呈稍密－中密状态。

坝址区地质构造除节理发育外，无大的断层及破碎带发育，构造简单。对库坝区稳定性及渗漏影响不大。

坝址区两岸边坡基本稳定，人类工程活动量小，除在右坝肩附近存在有孤石崩落外，未发现有滑坡、塌岸等不良地质现象。蓄水范围内库岸稳定，边坡稳定性较好。

坝址区基岩广泛出露，为斜向结构岩质边坡，岩性单一，岩层产状稳定，断裂构造不发育。但在右坝肩，由于地形陡峻，局部发育有卸荷裂隙，存在极小规模崩塌的可能性。总体上左右坝肩及坝基岩体较完整，河床卵砾石覆盖层厚度7.5～14.1m。坝基及坝肩边坡稳定性较好。

1.1.6.4天然建筑材料

坝址区上、下游河滩分布有多处砂砾石漫滩，储量丰富，本阶段在坝址下游选取了5处较大的河漫滩，作为砼砂砾石骨料料源：分别为坝址左岸坝址附近的Ⅰ号，梅松沟对岸的Ⅱ号及的Ⅲ号，流溪沟口左右岸的Ⅳ号、Ⅴ号。这五处河漫滩距离坝址0.0～2.0Km，开采便利。

料场由第四系冲洪积堆积而成，均经人工淘金扰动后重新堆积，一般厚9.7－14.1m，主要由卵石、砾石、少量漂石及细中砂组成，粗颗粒含量约占70％以上，成份以硬质岩石为主，颜色杂乱，磨圆度好，多呈圆－次圆状，弱－微风化，坚硬。粒度一般0.5－8cm，最大30cm。最大厚度(水上)1.2—6.9m，无覆盖层及其它不良夹层，总体成份变化小。中、细砂则充填于粗颗粒之间，含量约占15—30％。浅表含少量泥质成份。

坝轴线下游Ⅰ＃料场体积为5.01万m³；梅松沟对岸Ⅱ＃料场体积为3.171万m³；梅松沟对岸Ⅲ＃料场体积为1.87万m³；流溪沟口、嘉陵江上游左岸Ⅳ＃料场体积为3.882万m³；流溪沟口、嘉陵江下游右岸Ⅴ＃料场体积为20.632万m³。五个料场砂石料量为36.89万m³，其中水上14.02万m³，水下22.87万m³。可用净砾石儲量为23.51万m³，净砂儲量为7.97万m³，满足工程要求。

在坝址以上两条冲沟之间斜坡段分布有大片坡积粉质粘土，经探坑揭露，上部以粉质粘土为主，含少量碎石角砾，硬塑状，有用层厚度1.2m，现为耕地，基本无剥离层，可以作为围堰用土料。经计算，平均厚度1.2m，南北长80m，东西宽150m，储量14400m3，可满足围堰所需土料要求。

坝址两岸开挖岩石为绿泥石石英片岩，较坚硬，单轴饱和抗压强度达64.75MPa，由于本工程块石料用量不大，工程开挖料可满足电站建设块石料的要求，不再另外选择块石料场。

1.1.7碴场布置规划

巨亭水电站土石方开挖总量约32.25万m³（自然方），其中，坝基砂砾石开挖约7.35万m³（自然方），坝基和导流洞石方开挖约15.3万m³(自然方），上坝道路开挖石方10.5万m³(自然方）。考虑进场公路回填工程量，经土石方平衡后折合松方弃碴量36.2万m³。

工程弃碴结合场地平整应相对集中堆放，根据工程区地形条件，砂石砼系统及综合加工厂场地平整回填石渣约6.4万m³，剩余29.8万m³石碴，在坝址左岸下游约2.6km处的流溪沟主弃碴场堆放。堆碴后对沟道进行整治处理，保证行洪。各碴场外侧设挡墙挡护，碴场表面绿化处理。根据施工进度计划安排，公路、导流洞及两岸坝肩边坡开挖碴料优先回填在砂石砼系统及综合加工厂场地及生活办公系统场地，以满足工程施工场地要求。

导流隧洞、枢纽、公路挖

1.1.8.1对外交通运输条件

本工程所需主要外来材料，省内物资主要以公路运输为主，省外物资由铁路运输至汉中火车站，然后公路转运。

巨亭水电站对外交通线路有两条，其一为汉中→勉县→烈金坝乡→代家坝→坝址，全长126.5km，其中汉中至烈金坝乡为108国道，烈金坝乡至代家坝为省道三级公路，代家坝至巨亭镇为县乡公路，由坝址左岸下游约2.6km处经过，尚需新建2.6km进场公路，路基宽6.5m，路面宽6.0m，碎石路面，满足对外交通运输要求。另一条为汉中→宁强→宽川→烈金坝乡→代家坝→坝址，全长179.5km，其中宁强至烈金坝乡为108国道，烈金坝乡至坝址段路况同前。

根据目前公路路况，本工程除新修进场公路2.6km外，代家坝至流溪沟口约23.5km路段为乡村四级公路，路况较差，该路段宁强县已列入县乡公路改造项目，设计标准为四级公路，路基宽4.5m，路面为砼路面，每300m设一避车道，改建完成后基本可满足本工程大宗物资运输要求。

新修进场公路路基宽6.5m，路面宽6.0m，碎石路面。计划于2009年8月开工，2009年10月具备毛路面通车，2010年1月竣工。

1.1.8.2场区施工道路

由左岸坝址下游进场公路接引至导流洞进、出口以及右岸，由承包人修建和维修。

本标段工程按2009年11月20日开工执行，全部工程完成日期为2010年5月20日。

1.1.10合同项目和工作范围

1.1.10.1本合同工作范围

本工程本次招标的内容为：

导流洞开挖和喷锚支护完成

导流洞进出口砼、洞内衬砌完成

坝肩开挖和喷锚支护完成

（1）导流洞土石方明挖、洞挖工程；

（2）导流洞支护、衬砌和灌浆工程；

（3）导流洞进出口建筑物混凝土工程;

（4）导流洞进出口开挖边坡支护工程；

（5）两岸坝肩常水位（左岸576.5m高程、右岸575.0m高程）以上土石方开挖工程；

（6）两岸坝肩常水位（左岸576.5m高程、右岸575.0m高程）以上开挖边坡支护工程；

（7）环境保护和水土保持等工程；

（8）本工程施工所需的临建工程的设计、施工、安装、拆除等。

1.1.10.2本合同承包人承包的工程项目和工作内容

本标段承包人应负责完成工程必须的施工临时设施的布置、设计、营造、运行管理、维护及拆除，下列施工临时设施属于各标段合同的单项总价项目，其单项临时设施完建并投入运行的次月由业主分项支付，其它临时设施的费用应包括在永久工程项目的单价中，发包人不另行支付；承包人应负责对地下工程施工期通风系统、施工场地照明及排水系统的设计、设备、营造、运行管理、维护及拆除，其一切费用均应按定额规定摊入有关项目的单价中，发包人不再另行支付。本合同包括(但不限于)下列内容：

⑧施工机械修配和加工厂；

⑩临时房屋建筑和公用设施；

堆、弃渣场防护与平整；

防汛及防泥石流工程；

污水及排污处理工程；

为实现本工程必需的其它临时工程。

①导流洞土石方明挖、洞挖工程；

②导流洞支护、衬砌和进出口建筑物工程；

③坝肩常水位（左岸576.5m高程、右岸575.0m高程）以上部位的开挖和支护；

④环境保护和水土保持等工程。

1.2施工难点及特点分析

本工程导流洞进出口段为Ⅳ类围岩，会对施工进度稍有影响，根据我公司类似工程施工经验，计划采用“短进尺，密布孔，小药量，强支撑”的施工原则和方法进行施工，完全能够保证施工进度和施工质量。

（1）工程所在区域河谷狭窄，岸坡陡峻，施工场地十分狭窄，只能在枢纽下游滩地及沟道内布置施工营地和辅助工厂。

（2）嘉陵江洪枯流量变化大，本标段工程只能在枯水期施工，施工时段为11月～次年4月，施工期短，强度较大。

信守合同工期，按节点工期目标要求安排施工进度计划，确保在6个月内完成本工程的全部施工，并力争提前完工。

本工程质量目标：创优质工程，达到国家、水利部现行的工程质量验收标准，顾客满意率追求100%，单元工程合格率100%，优良率85%以上；分部工程合格率100%，优良率80%以上；单位工程外观得分率85%以上。合同工程质量等级达到优良标准。

本工程安全目标：全力遏制人身伤亡事故，科学防范重大机械事故，保障全体员工身心健康，实现最佳健康安全状态，施工生产安全事故频率低于行业标准。

本工程文明施工目标：坚持以人为本，以工程质量为中心，以施工安全和现场规范管理为重点，以“均衡生产、文明施工、科学管理”为宗旨指导工程建设。在合同实施的同时，同步实施相应的环保措施，使施工现场各项环保指标达到国标和地方标准、满足合同要求。施工作业人员一律挂牌上岗，工地做到整洁清爽、有序，施工标志齐全、美观，施工工艺科学合理，推进程序化、标准化作业，创建安全文明工程。

2.1.1布置依据和原则

2.1.1.1布置依据

（1）《嘉陵江巨亭水电站导流隧洞土建和坝基一期开挖工程招标文件》。

（2）本合同工程施工地形条件及施工环境，业主提供的现场施工条件。

（3）本合同工程总体施工计划、施工强度、运输设备配置等。

2.1.1.2布置原则

（1）充分利用现场施工条件，满足本合同工程施工要求。

（2）结合永久公路和现有交通设施，尽量减少临时道路工程量。

巨亭水电站坝址位于宁强县巨亭镇上游约5km处。县乡级公路从坝址下游约2.6km左岸通过，宝成铁路由坝址下游右岸通过，在巨亭镇设有火车站。坝址距汉中市126.5km，距宁强县69.5km，外部交通比较方便。

巨亭水电站附近的宁强县烈金坝乡有108国道经过，连接着汉中市、勉县和宁强县，烈金坝乡至代家坝为省道三级公路，代家坝至巨亭镇流溪沟口为县乡公路。

代家坝至流溪沟口段县乡公路长约23.5km，为乡村四级公路，路况较差，目前正在改造中，设计标准为四级公路，路基宽4.5m，砼路面，每300m设一避车道，改建完成后基本可满足本工程大宗物资运输要求。

进场公路已于2009年8月开始修建，长约2.6Km，路基宽6.5m，路面宽6.0m，碎石路面，2009年10月具备毛路面通车，2010年1月竣工。

根据枢纽工程布置特点，结合本工程坝址处地形条件，以左岸新修的2.6Km永久进场公路为干线布置本标施工临时道路，为满足施工需要，在坝址下游修建临时便桥连接右岸,在左右岸分别布置临时施工道路，形成场内交通路网。

2.1.3.1临时道路施工方法

临时施工道路采用挖掘机顺地势剥离推碴，人工配合就地整平，遇有台地，采用半挖半填形式修筑，必要时采用手风钻机开挖，常规方法爆破，纵坡比控制在8%以内，路面铺筑30cm厚的泥结砂砾石，整平后碾压用压路机碾压，并形成2%的路拱，并在路基靠山侧开挖排水沟，以满足施工需要。

2.1.3.2临时道路布置

（1）1#临时道路（左岸施工临时道路）：从左岸进场公路K2+100处接入，经导流洞出口沿左岸干滩到达导流洞进口，高程从590m～576m，长约550m，平均纵坡2.5%，路面宽5m，泥结碎石路面。1#临时道路为导流洞施工道路及右岸出渣道路，同时作为左坝肩592m马道以下开挖施工临时道路，592m马道以上开挖弃碴利用永久进场公路（终点高程602m）运输。

（2）2#临时道路（右坝肩607m高程以下出碴道路）：从1#临时道路末端接入，在坝址上游跨横跨嘉陵江（在河道较窄处用混凝土圆管涵修临时便桥）至右岸，然后沿右岸干滩向下游到达开挖作业面上游开挖线处，高程从576m～578m，长约110m，平均纵坡1%，路面宽5m，泥结碎石路面。

（3）3#临时道路（右岸坝肩607m高程以上出碴道路）从2#临时道路便桥右岸接入，在桥下游沿山坡向攀爬至607m高程附近开挖作业面，高程从578m～607m，长约370m，平均纵坡8%，路面宽5m，泥结碎石路面。当上作业面开挖快完成时改路之592高程附近开挖作业面。

（4）4#临时道路（砼骨料筛分厂临时道路）：从左岸开挖线处1#临时道路临时施工道路终点接入，过施工桥至坝址上游簸箕滩砼骨料筛分厂，高程从576m～580m，长约160m，宽5m，平均纵坡2%，泥结碎石路面。

由于坝址下游的弃碴场、辅助工厂和生活区都布置在永久进场公路旁边，通往弃碴场、辅助工厂和生活区的交通由永久进场公路承担。

导流洞进出口施工、左岸坝肩592m以下开挖出碴

连接左右岸并兼顾右坝肩出碴

右岸坝肩607m高程以上开挖出渣道路

右岸坝肩607m以上出碴

右岸坝肩607m高程以下出碴道路

右岸坝肩607m以下出碴

通往坝址上游簸箕滩砼骨料筛分厂

根据招标文件和现场考察情况，结合坝址附近地形情况，我公司拟在距坝轴线上游170m处用砼圆管修建一座长约30m的临时便桥，连接左右岸交通。

钢筋间距20×20cm

2.1.5施工期道路维护

在道路的交叉段、转弯处和危险地段设立醒目的道路特征标志牌，并派专人指挥车辆的通行。

本合同工程施工期间，组织专门机构，安排专人配置专门机械对施工道路进行管理、维修和养护。

积极做好路基和路面的排水设施施工及清理工作，安排专人及洒水车进行路面的洒水、防尘，认真做好施工道路的维护工作。

在导流洞出口处适当位置布设1台20m3/min电动移动式空压机机，供导流洞出口石方开挖、灌浆、支护等用风；

在左坝肩开挖坡脚1号临时施工道路边适当位置布设1台20m3/min电动移动式空压机机，供左坝肩石方开挖、支护等用风；

计划在导流洞进口处适当位置布设1台20m3/min电动移动式空压机机JB／T 10459-2018 滑片泵.pdf，供导流洞进口石方开挖、灌浆、支护等用风；

在右坝肩开挖坡脚2号临时施工道路边适当位置布设柴油1台20m3/min柴油移动式空压机，供右坝肩石方开挖、支护等用风；

供风主管采用DN100钢管，工作面用2″高压橡胶管供风。

Q=20m3/min，P=1.2Mpa，N=124kw

Q=13m3/min，P=1.6Mpa，N=75kw

Q=20m3/min，P=2.04Mpa某大学教工住宅工程38栋楼施工组织设计方案，

工程所处地嘉陵江水可满足施工、试验用水。