水利水电工程施工组织设计规范.doc
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水利水电工程施工组织设计规范.doc
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水利水电工程施工组织设计规范SDJ338-89
中华人民共和国能源部、水利部部标准
水利水电工程施工组织设计规范
SDJ338-89
(试行)
主编部门:
原水利电力部成都勘测设计院
批准部门:
中华人民共和国能源部、水利部
试行日期:
1990年1月1日
水利电力出版社
1989北京
中华人民共和国能源部、水利部
关于颁发《水利水电工程施工组织设计规范》试行的通知
能源水规(1989)字第631号
部属各勘测设计院、流域各委委办及勘测设计院、各省水利水电厅及各省水利水电勘测设计院、水利电力出版社:
由原水利电力部成都勘测设计院主编并会同原水利电力部部属勘测设计院、长办、黄委、部分省设计院及大专院校编制的《水利水电工程施工组织设计规范》(试行)已经编制完成,经审定同意颁发试行,规范编号为:
SDJ338-89,自1990年元月1日起生效。
各单位在试行本规范过程中,有何问题和意见,请随时函告水利水电规划设计总院。
一九八九年六月二十五日
前言
自经济体制改革以来,随着我国水利水电工程建设的迅速发展,施工组织设计在水利水电工程建设中的重要作用日益突出。
为了适应改革与建设的需要,使水利水电工程施工组织设计有章可循,我院组织原水利电力部成都勘测设计院会同原水利电力部部属各勘测设计院、长办、黄委、部分省设计院和大专院校等单位编写了此规范。
本规范共分七章及5个附录。
参加规范编写的主要人员有:
本规范由林伯诜、谭靖夷、王庭济、王守道、聂容亮、匡林生、林录文等同志负责送审稿的审查和定稿;由林伯诜、聂容亮、王庭济、王守道、徐世志、张仲禄、万海斌等同志负责修改、完善及统稿,提出报批稿;由潘家铮及何璟总工程师审定。
本规范是我国水利水电工程施工组织设计的第一本规范,广大编写人员作了大量的调查研究,收集了大量的实践工程资料,但由于水利水电工程施工组织设计牵涉面广、综合性强,加上编写经验不足,缺点、错误之处在所难免,希望广大读者特别是从事水利水电工程设计工作的同志发现问题后及时函告我院,以便再版时修订。
水利部、能源部水利水电规划设计总院
1989年8月
目录
前言
第一章总则
第二章施工导流
第一节一般规定
第二节施工导流标准
第三节施工导流方式
第四节围堰
第五节导流泄水建筑物
第六节河道截流
第七节基坑排水
第八节施工期蓄水、通航、过木、排冰
第三章主体工程施工
第一节一般规定
第二节土石方明挖
第三节地基处理
第四节混凝土施工
第五节碾压式土石坝施工
第六节地下工程施工
第四章施工交通运输
第一节一般规定
第二节对外交通
第三节场内交通
第五章施工工厂设施
第一节一般规定
第二节砂石加工系统
第三节混凝土生产系统
第四节混凝土预冷、预热系统
第五节压缩空气、供水、供电和通讯系统
第六节机械修配、加工厂
第六章施工总布置
第一节一般规定
第二节施工总布置及场地选择
第三节施工分区规划
第七章施工总进度
第一节一般规定
第二节导流工程施工进度
第三节坝基开挖与地基处理工程施工进度
第四节混凝土工程施工进度
第五节碾压式土石坝施工进度
第六节地下工程施工进度
第七节金属结构及机电安装进度
第八节施工劳动力及主要技术供应
附录一主体工程施工
(一)主体工程施工研究内容、所需资料和主要设计成果
(二)岩土开挖等级划分
(三)低温季节混凝土施工
(四)围岩分类
(五)洞室开挖所需通风量及风速值
附录二施工交通运输
(一)交通运输设计任务及所需基本资料
(二)公路工程主要技术标准
(三)准轨铁路专用线主要技术标准
(四)水运主要技术标准
(五)露天矿山公路主要技术标准
(六)场内道路主要技术标准
(七)窄轨铁路主要技术标准
附录三施工工厂设施
(一)筛下负累积产品率典型粒度方程
(二)压气需用量计算公式
(三)施工用水、生活用水和消防用水水质、水压要求
(四)各级电压合理输送半径及容量
附录四施工总布置
(-)施工总布置所需基本资料和主要设计成果
(二)永久铁路、公路和城镇的设计洪水标准
(三)堆场、仓库面积估算
附录五施工总进度
(-)混凝土浇筑受气象因素影响的停工标准
(二)碾压式土石坝采取一般防护措施的停工标准
第一章总则
第1.0.l条水利水电工程施工组织设计规范(以下简称“本规范”)是编制和审批施工组织设计文件的准则。
第1.0.2条本规范适用于编制大、中型新建、扩建水利水电工程初步设计阶段施工组织设计文件。
编制可行性研究报告和招标文件时,可参照执行。
第1.0.3条施工组织设计工作除执行本规范外,一般还应遵守现行有关规程、规范。
当本规范某项规定与其它现行规范规定不一致时,应以本规范为准。
第1.0.4条施工组织设计在工程建设中的重要作用:
施工组织设计是水利水电工程设计文件的重要组成部分;是编制工程投资估算、总概算和招、投标文件的主要依据;是工程建设和施工管理的指导性文件。
认真作好施工组织设计对正确选定坝址、坝型、枢纽布置、整体优化设计方案、合理组织工程施工、保证工程质量、缩短建设周期、降低工程造价都有十分重要的作用。
第1.0.5条施工组织设计文件编制原则:
一、执行国家有关政策、法令、规程、规范、标准和条例,认真贯彻经济建设方针。
二、结合实际,因地制宜。
三、统筹安排、综合平衡、妥善协调各分部、分项工程。
四、结合国情推广新技术、新材料、新工艺和新设备;凡经实践证明技术经济效益显著的科研成果,应尽量采用。
第1.0.6条施工组织设计工作的依据:
一、可行性研究报告及审批意见、设计任务书、上级单位对本工程建设的要求或批件。
二、工程所在地区有关基本建设的法规或条例、地方政府对本工程建设的要求。
三、国民经济各有关部门(铁道、交通、林业、灌溉、旅游、环保、城镇供水等)对本工程建设期间有关要求及协议。
四、当前水利水电工程建设的施工装备、管理水平和技术特点。
五、工程所在地区和河流的自然条件(地形、地质、水文、气象特征和当地建材情况等)、施工电源、水源及水质、交通、环保、旅游、防洪、灌溉、航运、过木、供水等现状和近期发展规划。
六、当地城镇现有修配、加工能力,生活、生产物资和劳动力供应条件,居民生活、卫生习惯等。
七、施工导流及通航过木等水工模型试验、各种原材料试验、混凝土配合比试验、重要结构模型试验、岩土物理力学试验等成果。
八、工程有关工艺试验或生产性试验成果。
九、勘测、设计各专业有关成果。
第1.0.7条施工组织设计工作内容及其成果应执行《水力发电工程初步设计编制规程》(SDI69-85)及其补充规定。
工程量计算应执行《水利水电工程设计工程量计算规定》。
委托其它专业设计单位的设计成果应汇入施工组织设计文件。
第1.0.8条施工组织设计文件质量要求:
基本资料、计算公式和各种指标正确合理,技术措施先进,方案比较全面,分析论证充分,选定的方案具有良好的技术经济效益。
文字通顺流畅、简明扼要、逻辑性强、结论明确且有说服力,附图完整、清晰。
第二章施工导流
第一节一般规定
第2.1.1条施工导流是水利水电枢纽总体设计的重要组成部分;是选定枢纽布置、永久建筑物型式、施工程序和施工总进度的重要因素。
设计中应充分掌握基本资料,全面分析各种因素,优化导流方案,使工程尽早发挥效益。
第2.1.2条施工导流贯穿工程施工全过程,导流设计要妥善解决从初期导流到后期导流(包括围堰挡水、坝体;临时挡水、封堵导流泄水建筑物和水库蓄水)施工全过程中的挡、泄水问题。
各期导流特点和相互关系宜进行系统分析,全面规划,统筹安排,运用风险度分析的方法,处理洪水与施工的矛盾,务求导流方案经济合理、安全可靠。
第2.1.3条本章部分条文系在《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)》(SDJ12-78)规定的基础上,结合导流临时建筑的特点修改、充实后制定。
施工导流应以本章规定为准。
第2.1.4条水利条件复杂或在运用中有通航、过木、冲沙、排冰等综合要求的大型导流工程,在设计中应进行导流水工模型试验,必要时,宜作动床模型试验。
第二节施工导流标准
第2.2.1条导流建筑物系指枢纽工程施工期所使用的临时性挡水和泄水建筑物。
根据其保护对象、失事后果、使用年限和工程规模划分为Ⅲ~V级,具体按表2.2.1确定。
第2.2.2条当导流建筑物根据表2.2.l指标分属不同级别时,应以其中最高级别为准。
但列为Ⅲ级导流建筑物时,至少应有两项指标符合要求。
第2.2.3条规模巨大且在国民经济中占有特殊地位的水利水电工程,其导流建筑物的级别和设计洪水标准,经充分论证后报上级批准。
第2.2.4条不同级别的导流建筑物,或同级导流建筑物的结构型式不同时,应分别确定洪水标准、堰顶超高值和结构设计安全系数。
第2.2.5条应根据不同的施工阶段按表2.2.l划分导流建筑物级别;同一施工阶段中的各导流建筑物的级别,应根据其不同作用划分;各导流建筑物的洪水标准必须相同,一般以主要挡水建筑物的洪水标准为准。
第2.2.6条同一导流建筑物各部位所起作用不同时,其级别应根据其作用划分。
第2.2.7条同一个枯水期将主体工程抢出水面的导流建筑物,其级别仍按表2.2.1确定,导流设计流量应按该枯水时段内与级别相适应的重现期标准选用。
第2.2.8条利用围堰挡水发电时,围堰级别可提高一级,但必须经过技术经济论证。
第2.2.9条当导流建筑物与永久建筑物结合时,结合部分结构设计应采用永久建筑物级别标准;但导流设计级别与洪水标准仍按表2.2.l及表2.2.2规定执行。
第2.2.10条当(IV—V)级导流建筑物地基地质条件非常复杂、或工程具有特殊要求必须采用新型结构、或失事后淹没重要厂矿、城镇时,其结构设计级别可以提高一级,但设计洪水标准不相应提高。
第2.2.11条确定导流建筑物级别的因素复杂,当按表2.2.1和上述各条规定所确定的级别不合理时,可根据工程具体条件和施工导流阶段的不同要求,经过充分论证,予以提高或降低。
第2.2.12条导流建筑物设计洪水标准应根据建筑物的类型和级别在表2.2.2规定幅度内选择,并结合风险度综合分析,使所选标准经济合理,对失事后果严重的工程,要考虑对超标准洪水的应急措施。
第2.2.13条在下述情况下,导流建筑物洪水标准可用表2.2.2中的上限值:
一、河流水文实测资料系列较短(小于20年),或工程处于暴雨中心区。
二、采用新型围堰结构型式。
三、处于关键施工阶段,失事后可能导致严重后果。
四、工程规模、投资和技术难度用上限值与下限值相差不大。
第2.2.14条当枢纽所在河段上游建有水库时,导流建筑物采用的洪水标准应考虑上游梯级水库的影响及调蓄作用;本工程截流期间还可通过水库调度降低出库流量。
第2.2.15条围堰修筑期间各月的堆筑最低高程应以安全拦挡下月可能发生的最大设计流量为准。
计算各月最大设计流量的重现视期标准可用围堰正常运用时的标准,经过论证也可适当降低。
第2.2.16条过水围堰的挡水标准应结合水文特点、施工工期、挡水时段,经技术经济比较后在重现期3~20年范围内选定。
当水文系列较长(大于或等于30年)时,也可根据实测流量资料分析选用。
第2.2.17条按表2.2.1确定过水围堰级别,该表中的各项指标系以过水围堰挡水期情况作为衡量依据。
第2.2.18条根据过水围堰的级别和表2.2.2选定围堰过水时的设计洪水标准。
当水文系列较长(大于或等于30年)时,也可按实测典型年资料分析选用。
通过水力学计算或水工模型试验,找出围堰过水时控制稳定的流量作为设计依据。
第2.2.19条截流时段应根据河流水文特征、气候条件、围堰施工以及通航、过木等因素综合分析选定。
一般宜安排在汛后枯水时段,严寒地区尽量避开河道流冰及封冻期。
第2.2.20条截流标准可采用截流时段重现期5~10年的月或旬平均流量,也可用其它方法分析确定。
第2.2.21条当坝体筑高到不需围堰保护时,其临时渡汛洪水标准应根据坝型及坝前拦洪库容按表2.2.3规定执行。
第2.2.22条导流泄水建筑物封堵后,如永久泄洪建筑物尚未具备设计泄洪能力,坝体渡汛洪水标准应分析坝体施工和运行要求后按表2.2.4规定执行。
汛前坝体上升高度应满足拦洪要求,帷幕灌浆及接缝灌浆高程应能满足蓄水要求。
第2.2.23条导流泄水建筑物的封堵时间应在满足水库拦洪蓄水要求前提下,根据施工总进度确定。
封堵下闸的设计流量可用封堵时段5~10年重现期的月或旬平均流量,或按实测水文统计资料分析确定。
封堵工程施工阶段的导流设计标准,可根据工程重要性、失事后果等因素在该时段5~20年重现或范围内选定。
第2.2.24条水库施工期蓄水标准根据发电、灌溉、通航、供水等要求和大坝安全超高等因素分析确定,一般保证率为75%~85%。
第2.2.25条不过水围堰顶高程及超高值:
一、堰顶高程应不低于设计洪水的静水位加波浪高度,其安全超高应不低于表2.2.5值。
二、土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的超高值:
斜墙式防渗体为0.8~0.6m;心墙式防渗体为O.6~0.3m。
三、考虑涌浪或折冲水流影响,当下游有支流顶托时,应组合各种流量顶托情况,校核围堰顶高程。
四、北方河流应考虑冰塞、冰坝造成的壅水高度。
第2.2.26条过水围堰堰顶高程按静水位加波浪高度确定,不另加安全超高值。
第2.2.27条混凝土围堰与土石围堰的稳定安全系数:
一、重力式混凝土围堰采用抗剪断公式计算时,安全系数K大于或等于3.0,若考虑排水失效情况,K大于或等于2.5;按抗剪强度公式计算时,安全系数K大于或等于1.05。
二、土石围堰边坡稳定安全系数:
Ⅲ级,K大于或等于l.20;Ⅳ~Ⅴ级,K大于或等于l.05。
第三节施工导流方式
第2.3.1条施工导流方式是施工导流设计的重要内容,应全面比较拟定。
施工导流方式一般有:
分期围堰导流,与断流围堰配合的明渠导流,隧洞导流,涵管导流以及施工过程中的坝体底孔导流、缺口导流和不同泄水建筑物组合导流等。
第2.3.2条施工导流方式选择原则:
一、适应河流水文特性和地形、地质条件。
二、工程施工期短,发挥工程效益快。
三、工程施工安全、灵活、方便。
四、结合利用永久建筑物,减少导流工程量和投资。
五、适应通航、过木、排冰、供水等要求。
六、河道截流、坝体渡汛、封堵、蓄水和供水等初、后期导流在施工期各个环节能合理衔接。
第2.3.3条分期导流方式适用于河流流量大、沟槽宽、覆盖层薄的坝址。
一期围堰位置应在分析水工枢纽布置、纵向围堰所处地形、地质和水力学条件、施工场地及进入基坑的交通道路等因素后确定。
一般情况,发电、通航、排冰、排沙及后期导流用的永久建筑物宜在第一期施工;河床束窄系数可用40%~60%,但各期工程量应大体平衡。
第2.3.4条隧洞导流方式适用于河谷狭窄、地质条件允许的坝址。
隧洞断面尺寸和数量视河流水文特性、岩石完整情况以及围堰运行条件等因素确定。
当隧洞导流过程中适用几个施工阶段时,应根据控制阶段的洪水标准进行设计。
封堵设施应比较选择。
第2.3.5条明渠导流方式适用于河流流量较大、河床一侧有较宽台地、垭口或古河道的坝址。
后期导流需要时,混凝土坝可在明渠坝段设置导流底孔或缺口;土石坝可在明渠坝段设置泄水孔。
第2.3.6条河流水位、流量变幅大、含沙量较少且被保护对象允许施工期过水时,可采用过水围堰配合其它导流泄水建筑物的导流方式。
第2.3.7条一个枯水期能将永久建筑物(或临时挡水断面)修筑至汛期洪水位以上时,可采用枯水期围堰挡水的导流方式。
第2.3.8条应妥善作好后期导流建筑物的封堵措施;对高坝临时底孔的封堵,应考虑闸门承受能力及启闭运行要求;若水头过高,导流规划时应分层设置孔口,自下而上逐层下闸封堵。
导流建筑物封堵过程中,应采取措施尽可能解决下游发电、灌溉、通航、供水要求。
第四节围堰
第2.4.1条围堰型式选择原则:
一、安全可靠,能满足稳定、抗渗、抗冲要求。
二、结构简单,施工方便,宜于拆除并能充分利用当地材料及开挖渣料。
三、堰基易于处理,堰体便于与岸坡或已有建筑物连接。
。
四、在预定施工期内修筑到需要的断面及高程。
五、具有良好的技术经济指标。
第2.4.2条土石围堰能充分利用当地材料,地基适应性强,造价低,施工简便,设计应优先选用。
第2.4.3条混凝土围堰常用作纵向围堰和过水围堰。
过水围堰的布置及断面型式应同时满足挡水和过水两种运行要求。
碾压混凝土围堰较常规混凝土围堰造价低、工期短、工艺简单,有条件应优先选用。
混凝土围堰一般采用重力式。
当堰址河谷狭窄且堰基和两岸地质条件良好时,可用混凝土拱围堰。
第2.4.4条钢板桩格型围堰抗冲能力强、断面较窄,既可在岩基上使用,也适用于软基,且钢板回收率高,可重复使用。
最高挡水水头应小于30m,一般20m以下为宜。
第2.4.5条木笼、竹笼、草木围堰适用于低水头情况。
结合材料和施工队伍情况考虑。
第2.4.6条土石围堰填筑材料应具有以下性能:
一、防渗体土料可采用砂壤土,其渗透系数不宜大于10-4cm/S。
若当地富有风化料或砾质土料、并经过试验验证能满足防渗要求时,应优先选用。
水下抛投砾质土料时,应考虑处理分离的措施。
二、堰壳填料应为无凝聚性材料,渗透系数大于10-2cm/s,一般采用天然砂卵石或石渣。
三、围堰水下堆石体不宜采用软化系数大于0.8的石料。
第2.4.7条围堰结构设计遵照有关坝工设计规范,但荷载组合只考虑正常情况。
堰顶宽度应能适应施工需要和防汛抢险要求。
第2.4.8条重要的和高水头围堰的安全稳定除用常规方法计算外,尚需用有限元分析其应力和变形。
第2.4.9条混凝土围堰的安全核算:
一、最大、最小垂直正应力可按材料力学公式计算。
围堰在设计洪水时,迎水面允许有0.1~0.15MPa以下的主拉应力,堰体允许0.2MPa以下的主拉应力。
二、核算堰基面的抗滑稳定采用抗剪强度公式或抗剪断强度公式。
第2.4.10条围堰堰基覆盖层防渗处理方式应力求施工简单、造价低廉、工期短。
按下述情况分别采用:
一、覆盖层及水深较浅时,设临时低围堰抽水干挖齿槽,或在水下开挖齿槽,修建截水墙防渗。
二、根据覆盖层厚度和组成情况,可比较选用水泥或粘土水泥灌浆、高压喷射灌浆、板桩灌注墙、混凝土防渗墙、水泥槽等处理方式。
三、采用铺盖防渗时,铺盖土料的渗透系数应小于堰基覆盖层渗透系数的50~100倍,铺盖厚度不宜小于2m。
四、卵石和漂石含量多的地层,一般不用钢板桩。
第2.4.11条土石围堰与泄水道接头处,要适当加长导水墙或设丁坝将主流挑离围堰,防止水流冲刷堰基.迎水面堰坡保护范围可自最低水位以下2m起至堰顶。
保护材料在水下部分可用沉排、柳枕、竹笼或混凝土柔性排等;水上部分可用砌石或钢筋石笼,根据材料获得条件、水流流速、施工难度及经济等因素综合比较选定。
第2.4.12条过水围堰在各级流量时的流态和水力要素应通过水力计算及水工模型试验论证。
对最不利的溢流情况需改善其流态和上、下游水面衔接的有效措施。
并采取以下措施防护:
一、过水前向基坑充水形成水垫;基坑边坡覆盖层预先作好反滤压坡等防护设施。
二、溢流面型式和防冲材料宜作方案比较。
土石过水围堰溢流面根据水流流速、施工条件等因素采用竹笼、钢筋石笼或混凝土柔性板等保护。
三、在岩基上设重力式挑流墩。
四、两岸接头处采取工程措施防止岸坡冲刷。
第五节导流泄水建筑物
第2.5.1条导流明渠布置原则:
一、弯道少,避开滑坡、崩塌体及高边坡开挖区。
二、便于布置进入基坑交通道路。
三、进出口与围堰接头满足堰基防冲要求。
四、避免泄洪时对下游沿岸及施工设施冲刷,必要时进行导流水工模型验证。
第2.5.2条明渠底宽、底坡和进出口高程应使上、下游水流衔接条件良好,满足导、截流和施工期通航、过木、排冰要求。
设在软基上的明渠,宜通过动床水工模型试验,改善水流衔接和出口水流条件,确定冲坑形态和深度,采取有效消能抗冲设施。
第2.5.3条明渠结构型式应方便后期封堵。
应在分析地质条件、水力条件并进行技术经济比较后确定衬砌方式。
第2.5.4条导流隧洞选线应根据地形、地质条件,保证隧洞施工和运行安全。
相邻隧洞间净距、隧洞与永久建筑物之间间距、洞脸和洞顶岩层厚度均应满足围岩应力和变形要求。
尽可能利用永久隧洞,其结合部分的洞轴线、断面型式与衬砌结构等均应满足永久运行与施工导流要求。
第2.5.5条隧洞型式、进出口高程尽可能兼顾导流、截流、通航、放木、排冰要求,进口水流顺畅、水面衔接良好、不产生气蚀破坏。
洞身断面方便施工;洞底纵坡随施工泄流等条件选择。
第2.5.6条导流隧洞在运用过程中,常遇明满流交替流态,当有压流为高速水流时,应注意水流掺气,防止因此产生空蚀、冲击波,导致洞身破坏。
隧洞衬砌范围及型式通
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