水库大坝工程施工课程设计参考资料

水库大坝工程施工课程设计参考资料

7.1 施工条件 7.1.1 工程条件

DBG水库枢纽工程位于YA县YP镇九里岗村，距YA县城36km，交通依靠公路。现有的对外交通较为困难，主要原因是5km进库公路坡陡弯急路面极差，需要进行扩建维修后才能满足本次施工的运输要求。 （2）工程布置

DBG水库枢纽工程主要包括：大坝、溢洪道、灌溉输水涵管等工程。 大坝顶高程240.10m，坝顶全长65m，坝轴线呈直线型。坝型为均质土坝，最大坝高为21.64m，坝顶宽度4.0m。

溢洪道位于大坝左侧，为开敞式侧槽溢洪道，采用WES实用堰型式，单孔净宽10.0m，堰顶高程238.10m；侧槽下为水平调整段，长6m，底宽4.0m；其下接底宽4.0m、水平投影总长94.0m的泄槽和长6.44m的挑流鼻坎。

灌溉输水涵管位于大坝左侧，为坝下埋管，混凝土结构、圆拱直墙式断面，进口底部高程220.90m，净宽0.50m，净高0.65m，顶部内半径0.25m，外半径为0.50m，圆拱等厚、侧墙由上到下壁厚为0.25m～0.55m，全长108.0m。进口设有孔口尺寸为0.7m×0.7m斜拉钢闸门。 （3）施工场地条件

坝址区为丘陵地形。大坝坝面平整，坝长65.0m，坝顶高程240.10m。DBG水库加固工程量相对较小，而大坝左侧原管理处场地面积较大，地形高差较小，经简单平整后可以满足施工布置需要。 （4）建筑材料的来源，水、电等供应条件

本工程所需主要建筑材料有水泥、钢筋、砂、石料、粘土、代料等。钢筋、钢材从YA钢材市场购买，运距36km；水泥从YA水泥厂购买，运距39km；砂、卵石在距离水库大坝16km处YP镇三板村采砂场购买；碎石料在17.5km外的河口乡映沟石料场购买；块石料在YP镇回马采石场购买，运距22km。所有建筑材料均采用汽车运往工地。

大坝枢纽工程加固施工用水较方便，施工用水可直接从水库中提取，且水质、水量都能满足生产需要；施工用电需要架设3.0公里10KV线路到大坝处，安装施工变压器后向各施工点供电来解决。 （5）工程建设期的有关要求

本加固工程建设工期为一年。

108

（1）对外交通

7.1.2自然条件

（1）水文、气象条件

本枢纽流域地区属于亚热带大陆性季风气候区，气候温和，四季分明，受冷暖空气交替影响，雨量较充沛，光照充足，无霜期长。根据YA气象站（设于1952年）观测资料分析，多年平均气温16℃，极端最高气温40.2℃，极端最低气温-19℃，无霜期240～256天。

流域内年平均水面蒸发量为1504mm，多年平均降雨量为1096.8mm，实测年最大降雨量1504mm，实测年最小降雨量586.8mm，大小两极相两倍多。由于夏季环流影响，夏季雨量多，强度也大，主要集中在4～9月，其降雨量占全年的79.4%。流域内洪水由暴雨产生，具有陡涨陡落、洪峰流量较大的特性。

7.2施工导流

7.2.1 导流建筑物的级别、设计洪水标准及导流流量

本工程永久建筑物属4级建筑物。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ 338-89）和本工程的具体条件，导流临时建筑物级别定为5级。结合本工程的导流要求，选用枯水期5年一遇洪水作为导流标准，采用土石结构围堰时超高为0.50m。

施工期各月平均流量见表7.1。

施工期5年一遇洪水洪峰流量及洪水总量见表7.2。 表7.1 施工期各月多年平均流量 月份 10 11 12 1 2 3 4 平均流量（m3/s） 0.003 0.010 0.004 0.004 0.007 0.011 0.023 表7.2 施工期施工洪水流量 洪水频率 （P=20%） 五年一遇 施工期 洪峰流量(m3/s) 洪水总量(104m3) 枯水期 （10月） 3 3.99 枯水期（11～次年2月） 2.5 3.07 枯水期 （3～4月） 2.8 3.42 7.2.2 施工时段的划分

工程所在流域降雨与洪水关系十分密切，径流年内分配季节性相当明显，洪水一般发生在夏秋两季，汛期4～9月份来水量占全年的 70.8％，4月、10月来水量占全年的15.5％，枯水期10～3月份来水量只占全年的13.7％。因此，在尽量减少导流费用，扩展枯水时段施工时间的原则下，据各期洪水流量施工特征，

109

将6～8月划分为主汛期，10～3划分为枯水施工期，4月份定为汛前过渡施工期，10月份定为汛后过渡施工期。4月、10月在施工作业面满足度汛要求的前提下，亦可作为施工期。 7.2.3 施工导流方式

大坝上游护坡施工、灌溉输水涵管进口段施工、溢洪道施工、涵管出口段施工需要进行施工导流，采用的导流方式为一次断流导流方式，围堰挡水施工。

先利用围堰挡水，主要进行灌溉输水涵管进、出口段开挖与混凝土浇注、大坝上游坡下部砌石护坡、溢洪道开挖等项目施工。

围堰填筑前必须降低库水位。由水库大坝现状运行管理调度原则知，水库汛期最高限制蓄水位为234.10m，而该水库汛末的水位大都在233.0～235.0m之间，如按汛末234.10m水位计算，水库约有库水59.6万m3。降低库水位只有通过灌溉涵管放水，按其最大泄量0.3m3/s，每天可放水2.59万m3，23天可将59.6万m3库水放空。因此施工进度安排时，将第一年9月下旬到10月中旬作为水库放空期，即腾空库容、

降低水位期。

根据施工进度安排其工期为第一年11～12月共2个月。施工期来水均由围堰抵挡，水库调蓄，水库最高水位由两种方法计算取大值。一是施工期洪水经调洪演算确定，二是按围堰调蓄施工期多年平均来水确定。由表7.2可知施工期11月～次年2月的5年一遇洪峰流量为2.5m3/s，洪量为3.07万m3，查库容曲线得到水库最高水位为223.30m；由表7-1计算施工期11～12月2个月多年平均来水为2.45万m3，查

110

库容曲线得到水库最高水位为223.10m。为安全计取施工期11～12月水库最高水位为223.30m，则围堰顶部高程

223.80m。

以后利用灌溉输水涵管泄水，大坝挡水，水库调蓄来水。此期间主要进行大坝上游坡上部混凝土护坡、溢洪道混凝土浇

筑、坝顶防浪墙等项目施工。

7.2.4 导流建筑物设计

（1）灌溉输水涵管和主坝上游坡下部砌石护坡施工：填筑

土石围堰挡水，粘土斜墙防渗，堰顶高程223.80m，最大堰高5.29m，堰顶宽2.0m，迎水面边坡为1：2，背水面边坡为1：1.5，围堰长57.4m，共填筑土石渣1057m3，防渗粘土319m3。

（2）上游坡上部护坡施工：利用原涵管导流，保持库水位

225.0m以下，因而不需要再填筑围堰。

（4）溢洪道施工：施工过程中利用涵管导流，并控制水位在

227.00m以下，不需要填筑围堰挡水。

导流建筑物特性及工程量见表7.3。

表7.3 围堰工程特性及工程量 项 目 最大堰高 堰顶总长度 合 计 围堰填筑量（m） 其中：粘 土 319 3围堰 5.29 57.4 1376 111

砂石土料 1057

7.3料场的选择与开采

根据地质专业对天然材料的调查，本工程所需的坝体填筑粘土料选在位于YP镇九里岗村马头垭隧洞出口旁的粘土料场，距大坝5.5km，现有的料场长约200m，宽约150m，可采层厚4.0m；上部剥离层厚0.5m，粘粒含量在38%以上；最优含水量21.2%；最大干密度1.62 g/cm3，其质量和储量均可

满足工程的需要。其开采条件较好，汽车运往工地。 代料利用溢洪道开挖弃料，其质量和数量均可满足工程的需

要。

7.4 主体工程施工

本工程主体工程施工包括大坝加固、灌溉输水涵管加固、溢洪道加固等工

程。其主要工程量见表7.4。

表7.4 主体工程主要工程量

工 程 量 序号 工 程 项 目 土石方开挖土石方回填(m3) 主体建筑工程 一 主坝整治工程 二 泄洪工程 三 输水工程 合 计 2771 2604 195 5570 (m3) 763 591 1354 混凝土 砌石 钢 筋 (m3) 716 1212 49 1978 (m3) 235 41 76 352 (t) 4.1 28.8 1.2 34.1 7.4.1 土石方开挖

112

土石方开挖包括大坝上游坡削坡整平、下游坡导渗沟工程、下游排水体整治、原溢洪道与砌石结构拆除和石方开挖和灌

溉输水涵管石方开挖等，用的施工方法如下：

（1）上、下游坝坡削坡及下游坡导渗沟工程：由于开挖厚度较小，且为斜坡，拟采用人工开挖、装拖拉机运输至弃渣场。 （2）涵管拆除开挖：采用1 m3反铲挖掘机开挖，卸土至附

近堆料场。

（3）下游坝脚堆石体整平：采用1m3反铲开挖装料，辅以人

工开挖，拖拉机或5～8t的自卸汽车运输至弃渣场。 （4）溢洪道浆砌石、混凝土结构拆除：采用人工加风镐撬挖，1m3反铲装料，拖拉机或5～8t自卸汽车运输弃渣场。 （5）溢洪道、灌溉输水涵管进出口石方明挖：采用风钻钻孔、预裂爆破开挖，1m3反铲挖掘机装料，拖拉机或5～8t自卸

汽车运输至弃渣场。

7.4.2 土石方填筑

土石方填筑施工包括下游坡导渗沟反滤料填筑、下游坝坡种

植土填筑、反滤坝块石填筑、护坡垫层料填筑等。 （1）下游坝坡种植土料填筑：料场采用1m3反铲挖掘机开挖，装拖拉机或5～8t自卸汽车运输，人工铺土，铺土层厚15～

113

20cm，小型夯实设备（如蛙式打夯机），辅以人工夯实。 （2）反滤料、护坡垫层料填筑：采用人工挖、装料，胶轮车运输，人工铺料，小型夯实设备（如蛙式打夯机），辅以人工

夯实。

7.4.3 混凝土施工

混凝土工程包括上游护坡、坝顶防浪墙、溢洪道底板与边墙、灌溉输水涵管等。

（1）大坝上游护坡混凝土：采用0.4 m3混凝土拌和机拌制，斗车运输，溜槽入仓，人工平仓，插入式和平板振捣器振捣。

（2）坝顶防浪墙混凝土：采用平面钢模板施工，0.4m混凝土拌和机拌制，斗车运输，泵送入仓，人工平仓，插入式振捣器振捣。

（3）溢洪道混凝土：采用平面钢模板和木模板配合施工，0.4m3混凝土拌和机拌制，斗车运输，溜槽入仓，人工平仓，插入式振捣器振捣。

（4）灌溉输水涵管混凝土：采用平面钢模板和木模板配合施工，0.4m3混凝土拌和机拌制，斗车运输，溜槽、溜筒入仓，人工平仓，插入式振捣器振捣。

钢筋的绑扎在现场进行，受力钢筋采用搭焊接。钢筋加工、焊接、模板、支撑的架设等要求及混凝土骨料应满足水工混凝土施工规范的要求。模板拆除时间应根据混凝土强度增长情况确定：顶拱承重模板必须在混凝土强度达到70%设计强度，边墙模板必须达到50%设计强度后，方可拆模。拆模后必须立即养护。设计要求的排水孔可在衬砌混凝土浇注时预埋橡胶管成孔。混凝土表面如有脱皮、麻面、蜂窝或钢筋露头等应进行处理。 7.4.4 干砌石施工

3

干砌石主要是下游反滤坝坝坡平台以下的护坡。采用人工抬

运石料、人工砌筑方法施工。应做到：

（1）砌体必须自下而上砌筑，接缝相互交错，缝宽不得大于30mm，砌体厚度内外搭接，不得叠砌，不得采用外侧立石块、

中间填心的砌筑方法。

114

（2）砌体缝口应砌紧，底部应垫稳填实，严禁架空。 （3）砌体表面须平整，块石须紧密迫实，不得松动。不得使

用一边厚一边薄的石块或很薄而未修整的石料。 （4）施工位置与图纸所示位置相差不得超过25mm，长度与设计长度相差不得超过25mm，高度与设计高度相差不得超

过25mm。

7.4.5 浆砌石（混凝土预制块）施工

浆砌石施工包括上游坝脚部分护坡、各级平台上的固脚和溢洪道边墙外侧护坡等。采用人工抬运石料、0.4m3拌和机拌和

砂浆、人工砌筑方法施工。应做到：

（1）浆砌石石块必须采用座浆法砌筑。砌筑时应先铺砂浆后砌筑，石块应分层卧砌，上、下错缝，内、外搭接，砌立稳定。相邻作业段的砌筑高差不应大于1.2m，每层应大体找平，

分段位置应尽量设在沉降缝或伸缩缝附近。

（2）砌筑前，应将砌体外将石料上的泥垢冲洗干净，使其表面充分吸水，砌筑时保持砌石表面湿润，但不得残留积水。砂浆铺设厚度略高于规定灰缝厚度，石料需平稳放置，灰缝厚度需以足够分隔相邻石块为准，但不得大于20mm，较大的空隙应用碎石填塞，但不得在底座上或石块的下面用高于

砂浆层的小石块支垫。

115

（3）砌体必须自下而上错缝砌筑，外露面每平方米需砌筑一

块拉结石。

（4）砌体的第一层石块应将大面朝下。砌体的第一层及转角、

交叉等处，均应选用较大的平整毛石。

（5）石缝间不得直接紧靠，不允许采用外侧立石块、中间填

心的方法砌石。

（6）砌筑时不得在砂浆未达到足够强度前施加荷载，任何已

砌筑的砌体如有松动，必须拆下重砌。

（7）砌筑经间歇后，继续砌筑时，必须将接缝处理好，把砌筑面上的浮浆及泥沙等清除干净并洒水湿润，但不得有残留

积水，才能继续砌筑。

（8）各项浆砌体必须严格按图纸放线砌筑。施工位置与图纸所示位置相差不得超过25mm，长度与设计长度相差不得超

过25mm，高度与设计高度相差不得超过25mm。 （9）砌体外露面宜在砌筑后12～18小时之内及时养护，养

护时间14天，应经常保持外露面湿润。

7.4.6 土工膜铺设施工

（1）坝坡清理：土工膜铺设前必须做好坝坡的清理，必须彻底清除草皮、树根和一切尖角硬物，以防伤损复合土工膜。然后按设计断面进行削坡、整平，做到坡面平整。

（2）粗砂下垫层：采用人工铺设，人工找平拍实，不可有凸起褶皱。

116

（3）复合土工膜铺设：应从坝顶至坝脚沿垂直于坝轴线方向缓慢滚放铺设。铺开后，人工抻平找正。坡面复合土工膜与坡脚平台复合土工膜在护坡齿脚以上25cm坡脚处丁字相接。铺设时松紧适度，富裕度约1.5％，避免应力集中，也有利于拼接。铺设要求复合土工膜与粗砂垫层吻合平整，无凸起褶皱；坡面变坡处，在现场实际放样、剪裁。

为了防止人为损伤复合土工膜，禁止施工人员穿硬底鞋或带钉鞋，禁止往复合土工膜上扔杂物。

（4）复合土工膜的拼接：土工膜的拼接在现场完成，采用双驱动自行式土工膜焊接机焊接。焊接前必须清除膜面上的砂子、泥土等脏物，保证膜面干净。

土工膜拼接检验合格后，即进行面层土工布的缝接。缝合面要求松紧适度，缝接平顺。

（5）复合土工膜的锚固：复合土工膜上端锚固长度20cm，首先在钢筋混凝土防浪墙墙面上的锚固部位锚定5mm×50mm的氯丁橡胶条带垫片，然后用5mm×4mm的氯丁橡胶条带和0.75mm厚的钢带做压片，将复合土工膜用射钉锚固在钢筋混凝土防浪墙墙面上，钉距15cm。

复合土工膜下端直接浇筑于坝脚混凝土齿槽或混凝土阻滑槽内。

（6）保护层的铺设：在复合土工膜的上面均匀铺设10cm厚粗砂上垫层，找平拍实后浇筑12cm厚的混凝土护坡板。

7.5 施工交通运输 7.5.1 对外交通

DBG水库枢纽工程位于YA县YP镇九里岗村，距YA县城36km，交通依靠公路。需将进库5.1km防汛公路进行扩建，才能满足施工期的对外交通运输要求。

本工程对外交通运输任务主要是承担施工期物质、施工机械设备和生活物质的运输。总物质运输量约为1.0440万t，其中水泥849t，钢筋36.5t,块石416m3 ，碎石2359m3，砂2463m3。 7.5.2场内交通

本次工程属于加固工程，需对坝体、溢洪道、灌溉输水涵管进行加固。场内交通现有部分简易道路，本次工程还要新建到灌溉涵管启闭机房永久道路0.1km；为更便于施工，需新建到坝脚、灌溉涵管进出口、溢洪道出口等与外界连接的临时施工道路0.7km。施工道路路面宽度为4.5m，泥结石路面，总长800m。

7.6 施工工厂设施

根据本工程规模及施工条件，确定其辅助企业及设施项目主要有：混凝土拌

117

和系统、钢筋加工厂、木材加工厂等。

根据主要工程项目工程量及施工总进度计划确定的施工强度，估算其规模如下：钢筋加工厂建筑面积50m2 , 占地面积100m2；木材加工厂建筑面积60m2 , 占地面积120m2；为了便于管理和方便施工，其辅助企业及设施均就近安置。

7.7施工总布置

7.7.1施工总布置的规划原则

（1）根据工程规模、施工场地条件等，采用集中与分散相结合的布置方式。 （2）场地布置既要便于施工，又要不影响施工区现有设施。 （3）充分利用管理处现有设施，减少临时工程规模。 （4）施工布置尽量少占耕地、果园，节约用地。 7.7.2 施工布置

（1）混凝土系统

根据工程建筑物特征和混凝土施工方法，在大坝左岸溢洪道附近设置一处混凝土拌和场地，占地面积约400m2，满足溢洪道、灌溉输水涵管、上游坝坡混凝土护坡等所有混凝土施工要求，需对坝头场地进行平整。

（2）钢筋、木材加工车间

钢筋、木材加工布置于大坝左岸公路旁，钢筋车间建筑面积50m2，占地面积100m2；木材加工车间建筑面积60m2，占地面积120m2。

（3）机械、汽车停放

施工机械和汽车的维修可在水库下游的YP镇进行，施工现场只设置临时停放场地共400m2。

（4）仓库

规模在满足施工进度的条件下，本工程拟定仓库建筑面积180m2，其中炸药仓库设在溢洪道左岸山包上，建筑面积10m2，占地面积20m2；综合仓库建在大坝左岸，建筑面积60m2；水泥仓库建筑面积60m2；钢筋仓库50m2 。钢筋、水泥仓库均就近布置。

（5）弃渣场

布置于水库大坝下游0.1km处的右岸山沟洼地，可利用开挖弃渣回填造地，容量约0.35万m3。

施工管理及生活福利设施总建筑面积200m2 。 7.7.3 土石方平衡

本工程开挖土石方工程量为5570m3，土方填筑1354m3。溢洪道开挖料可就近集中堆放在附近开阔处，待回填时用。多余的弃料运往原溢洪道沟槽处弃料场。

118

具体土石方平衡情况见表7.5。

表7.5 土石方平衡表 开挖（土、石方） 填筑（土、石方） 部 位 方量（m） 大 坝 2771 溢洪道 2604 输水管 195 3开挖利用料 方量 （m） 571 591 3弃土 方量 （m） 2008 2013 195 3平均运距 （km） 0.2 0.1 0.3 方量 （m） 763 591 3平均运距 （km） 0.2 0.1 平均运距 （km） 0.2 0.1 平均运距（km） 0.2 0.1 0.3 7.7.4施工占地

本工程施工需占地项目有：施工道路、弃料场、施工辅助企业、仓库系统、施工管理及生活福利设施等。

施工占地面积约5.7亩，见表7.6；其余所用地为原工程用地范围，不计临时占地面积。

表7.6 主要施工建筑占地面积 序号 1 2 3 4 6 7 8

项目名称及规格 混凝土拌和系统 钢筋加工厂 木材加工厂 仓库系统 钢筋 水泥 综合仓库 炸药 施工管理及生活福利 车辆停放场地 施工道路 合 计 建筑面积（m2） 占地面积（m2） 50 50 60 180 50 60 60 10 200 540 400 100 120 260 80 80 80 20 300 400 2205 3785 长0.7km 备注 119

7.8 施工总进度

根据DBG水库加固工程项目工程量和项目特点，确定施工总工期为1年，编制施工进度如下：

第一年9月～10月上旬为施工准备期，准备期内修筑、完善施工道路，做好料场的准备工作，保证施工期有合格的土料和良好的施工道路。

第一年10月下旬主体工程全面开工，首先进行灌溉输水涵管进出口的开挖和上游坝坡底部浆砌石护坡部分施工，该项目是控制工期的关键项目。进口段施工待库水位降低、施工围堰形成后立即开始，利用2个月的时间完成施工。同时溢洪道开挖、上游坝坡上部分整治等项目也可同时进行。

从第一年10月下旬～第二年4月底，共6个月时间完成灌溉输水涵管工程、溢洪道工程加固工程、大坝上游坡护坡、下游坡导渗沟、反滤坝、下游坡培种植土及草皮护坡工程等主体工程施工；第二年5月完成坝顶混凝土防浪墙施工。

第二年5月开始进行防汛公路碎石路面施工和大坝管理设施建设，以及最后的清场工作。施工进度计划具体安排详见 “施工进度表”。

7.9主要技术供应 7.9.1劳动力

主体工程施工所需的总工时数为57180小时，最高峰人数为60人，平均人数为20人，见表7-6。 7.9.2主要材料数量

本工程所需主要材料数量见表7.7。 7.9.3主要施工机械设备

本工程主要施工机械设备见表7.8。

表7.7 所需主要建筑材料和劳动力用量汇总表 名称 水泥 钢筋 木材 炸药

120

单位 t t m3 t 数量 849 36.5 22 1.25

块石 碎石 砂 总工时

m3 m3 m3 小时 416 2359 2463 57180 7.8 所需主要施工机械汇总表

名称及规格 变压器100KVA/10KV 挖掘机1m 装载机3m3 推土机 74kw 拖拉机 74kw 载重汽车 5t 自卸车 5t 自卸车 8t 自卸拖拉机 蛙式打夯机 手持式风钻 混凝土搅拌机 0.4m3 插入式振捣器 汽车起重机 8t 电焊机 交流25～30kVA 钢筋弯曲机 Φ6～40 钢筋切断机 20kw 钢筋调直机 14kw

3单 位 台 台 台 台 台 辆 辆 辆 台 台 台 台 台 辆 台 台 台 台 数 量 1 1 2 1 1 2 3 2 3 4 6 2 6 1 2 1 1 1 121