1、一章 综 述1.1 工程概况1.1.1 概况积石峡水电站位于青海省循化县境内积石峡出口处，是黄河上游干流“龙青段梯级规划”的第五个大型梯级水电站，距上游在建的公伯峡水电站 60km，距省会西宁市公路里程 206km，距循化县城、民和县城分别为 30km 和 100km。地理位置适中，交通便利，见第三卷图册对外交通示意图（JSX5-TB-1-1）。积石峡水电站主要任务是发电。该工程水库为日调节水库，正常蓄水位1 856m，最大坝高101m，总库容2.94亿m 3，最大发电水头73m ，总装机容量1020MW ，保证出力332.3MW，多年平均发电量33.63亿Kwh。积石峡水电站工程枢纽建筑物有
2、砼面板堆石坝、左岸表孔溢洪道、左岸中孔泄洪洞、左岸泄洪排沙底孔、左岸引水发电系统、坝后厂房组成。工程规模为二等大（2）型，大坝为 1 级建筑物，泄水建筑物、引水发电及厂房均为 2 级建筑物。大坝、泄水、发电引水建筑物按 500 年一遇洪水设计，5000 年一遇洪水校核，其入库洪峰流量分别为 5850m3/s 和 7550m3/s；厂房按 200 年一遇洪水设计，500 年一遇洪水校核；泄水建筑物消能防冲按 50 年一遇设计。电站采用 330kV 一级电压接入系统，出线三回。电气主接线选用发电机与主变压器采用单元接线方式， 330kV 侧为 32 断路器接线方式。积石峡水电站施工采用全年挡水、导
3、流隧洞和泄洪排沙底孔联和导流、基坑全年施工的导流方式。混凝土面板堆石坝坝轴线方位为 NE6905.43，坝顶长度为 324.0m，坝顶宽度为 10.0m，最大坝高 101m，上游坡 1:1.5，下游坡 1:1.4，坝顶设有高度为 5.2m 的“L”墙与面板相接，坝顶高程 1861.0m。左岸上游设坝前塔式电站进水口和溢洪道右侧重力式挡墙与趾板连接，右岸上游高边坡与趾板连接。面板为不等厚，厚度 t=0.3+0.003H，面板间设垂直缝；面板与趾板、坝前塔式电站进水口、左岸表孔溢洪道右侧重力式挡墙间设周边缝，发电引水钢管外包混凝土右侧边缘顶部对应的面板垂直缝设周边缝；坝顶防浪墙与面板和左岸溢洪道混
4、凝土边墙间设伸缩缝。坝体从上游到下游依次分面板上游面下部土质和粉细砂斜铺盖及盖重区、混凝土面板、混凝土趾板、垫层区、过渡层区、反滤区、排水区、主堆石区及下游次堆石区。坝体填筑总量 318 万 m3。右岸边坡为永久边坡，按 4：1 开挖，每隔 20m 设 2m 宽马道，最大垂直高度160m，岩层倾向岸外，为顺向边坡，不利于边坡稳定。岩体层面、断层与裂隙的分布和组和构成边坡不稳定岩体。对开挖边坡，采取锚喷处理措施，并视开挖情况进行深锚杆加固处理，喷砼厚 10cm，系统锚杆长 6m，马道下部设 2 排锁口锚杆，锁口锚杆长 9m，间排距 2m。在岩石破碎、裂隙发育部位设锚筋桩，局部加设预应力锚索，同时
5、边坡设排水孔。电站进水口为坝前塔式，左邻溢洪道右侧为拦河大坝。采用一机一管引水方式，共设三个进水口。由右起依次为 1#、2 #、3 #进水口，每段宽 20m，加上两侧 2.0m 边墙总宽度为 64.0m。上下游方向总长为 48.0m，分为两段，拦污栅段和闸门段。设两台门机，分别用于拦污栅、排沙洞、溢洪道检修门和电站工作门及检修门的吊运安装。进水塔顶部高程为 1861m，塔基岩面高程为 1815.5m。塔基设有齿槽，建基高程为 1809.00m。齿槽内设置 3m3.5m 的帷幕灌浆排水廊道，也可作为交通及观测之用。电站进水口的帷幕灌浆排水廊道向左延伸，从溢洪道底部的帷幕灌浆排水廊道伸入左岸岩体。
6、1.1.2 水文气象1.1.2.1 水文积石峡水电站各种频率受上游水库调蓄后的洪水洪峰流量见表 1-1。表 1-1 积石峡受上游水库调蓄后的设计洪峰流量表 流量：m 3/s各种频率设计值 （%）项目0.02 0.1 0.2 0.5 1 2 5 20Qm 7550 6050 5850 5600 5400 4990 4280 3160*此值为逐小时瞬时过程最大流量。积石峡分期施工洪水成果见表 1-2。表 1-2 积石峡分期施工洪水成果表 流量：m 3/ s洪 水 标 准 （% ）月 份1 2 5 1016 / / 1460 1460710 3260 2730 2530 23801112 / / 1
7、460 14601.1.2.2 气象坝址以上流域属大陆性气候。冬寒夏凉，日温差较大，无霜期短。大部分地区干旱少雨，降水集中，蒸发量大，空气干燥。雨季主要集中在 59 月份，多年平均降雨量 266.2mm，多年平均年蒸发量 2131.4mm，多年平均年日照时数 2712.7h，最大风速 24m/s，风向 ESE，历年平均风速为 3.3 m/s。详见表 1-3。1.1.3 工程地质1.1.3.1 坝址区工程地质条件坝址区出露基岩主要为白垩系下统河口群，按岩性组和共分五大层（K 11K 51）。岩层走向 NE2430 ，倾角 1112，在坝址区呈平缓皱曲，上坝址倾左岸偏下游。K11 层：深灰色杂色砾
8、岩，上部夹粗中粒砂岩。主要分布在坝区上游木场村一带。K21 层：紫红色中细砂岩，砖红色泥质粉砂岩，砖红色泥铁质粉砂岩，灰色砾岩。该层岩性软弱，力学强度较低，软弱夹层及裂隙较发育，主要分布于坝址区河床及两岸较低部位以及木场村一带。K31 层：紫红色、青灰色中细砂岩夹紫红色砾岩，紫红色、紫灰色砾岩，局部夹泥质粉砂岩，单层厚 2540cm。该层强度中等，软弱夹层及裂隙中等发育，主要分布于坝址区两岸。K41 层：砖红色、紫红色泥质粉砂岩及中细砂岩、砾岩，砖红色泥质粉砂岩夹杂色砾岩，单层厚 0.32m。该层强度较差，软弱夹层发育，主要分布于坝址区左岸坝肩及右岸较高部位。K51 层：紫红、紫灰色砾岩夹细、
9、粗粒砂岩为主，局部夹有粉砂岩及泥质粉砂岩。该层强度较差，表面易风化破碎，主要分布于坝址区左岸较高部位。坝址区地震基本烈度为 7 度。1.1.3.2 砼面板堆石坝河床坝基工程地质条件河床靠左岸发育一长条形深槽，纵向长约 160170m ，上游宽 1020m ，下游宽2050m，深槽最深部位的基岩面高程 1758.39m。河床靠右部位覆盖层(砂卵砾石)较薄，一般 57m，靠左岸部位一般 10m 左右，最厚处达 24m(ZK59#钻孔深槽处 )。覆盖层中，以砂卵砾石为主，少量中、细砂，无完整的砂层，局部仅以透镜体形式出露。一般粒径 3050mm，大者 100120mm，分选差，磨圆度好，无胶结，中等
10、密实，渗透系数 3.45.810 -2cm/s，压缩模量3040MPa。表 1-3 积石峡站 1961 年2001 年气象要素统计表项 目 单位 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 全年多年平均气温 -5.0 -1.2 4.8 10.8 14.7 17.6 19.8 19.5 15.0 9.3 2.1 -3.6 8.7多年平均最高气温 3.0 6.3 12.1 18.2 21.5 24.2 26.5 26.2 21.3 16.3 10.0 4.3 15.7多年平均最低气温 -11.6 -7.3 -1.3 4.0 8.1 10.8 13.5 13.5 9.6 3.4 -4.4 -
11、9.8 2.3多年各月绝对最高气温 12.7 18.4 26.1 32.8 32.1 34.1 38.2 34.4 32.0 26.6 20.0 14.8 38.2多年各月绝对最低气温 -19.9 -18.8 -12.4 -9.4 -1.5 3.0 6.8 6.3 0.6 -8.3 -15.0 -18.4 -19.9多年各月最小相对湿度 % 5 2 1 1 6 7 15 12 12 6 3 6 1多年各月平均相对湿度 % 45 43 44 45 54 61 65 63 65 60 51 51 54多年各月平均降水量 mm 0.3 0.5 2.2 10.0 29.5 39.5 80.3 67.9
12、 50.5 20.5 1.1 0.2 266.2多年各月日照时数 小时 213.6 203.6 224.8 238.7 249.6 241.5 247.4 249.1 197.0 211.5 217.0 219.3 2712.7多年各月平均蒸发量 mm 62.8 101.6 207.1 276.2 265.2 229.6 244.4 255.5 188.1 149.1 96.9 55.0 2131.4多年各月地面平均温度 -4.7 0.2 7.5 15.1 20.1 23.3 24.6 23.1 17.6 11.3 2.8 -3.9 10.9多年各月地面平均最高温度 16.1 22.6 30.
13、8 39.5 43.0 45.9 44.2 42.7 36.0 30.9 23.4 16.3 32.6多年各月地面平均最低温度 -16.6 -12.4 -5.0 1.2 5.8 9.1 12.1 11.7 7.8 0.9 -8.5 -15.0 -22.5多年各月地面极端最高温度 31.2 41.5 50.9 63.4 66.5 70.5 67.5 63.9 61.1 51.0 38.0 28.3 70.5多年各月地面极端最低温度 -26.8 -23.4 -19.9 -13.6 -6.1 0.3 4.3 3.3 -2.8 -14.3 -20.0 -26.0 -26.8多年各月最大积雪深度 cm
14、6 3 4 1 2 0 0 0 0 3 3 2 6多年各月最大风速 m/s 17.0 18.0 17.0 24.0 18.0 19.0 14.0 16.0 18.0 17.0 16.0 18.0 24.0多年各月最多风向 C SE C SE ESE SE ESE ESE C ESE C ESE ESE ESE C ESE C SE C SE C ESE多年各月平均风速 m/s 2.3 3.5 4.3 4.2 3.6 2.9 2.9 3.2 3.2 2.9 2.5 2.0 3.1多年各月平均冻融循环次数 次 16.5 16.1 9.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.9 19
15、.5 17.5 82.7组成坝基的地层岩性为 K13-1 紫红色中细砂岩夹砾岩、K 12-3 砖红色泥质粉砂岩夹中细砂岩、砾岩，属第 4 韵带层，K 12-2 紫红色砾岩夹中细砂岩、泥质粉砂岩；K12-1 紫红色中细砂岩夹粉砂岩、砾岩。岩层产状 NE10SE10，岩性软硬不均一，岩相变化较大。坝基岩体弱风化下限 15m 左右，岩体属 级。其下微风化岩体属级。河床部位断层不发育，但构造裂隙发育，主要 NNE、NWW 两组为主，延伸长度十几米数十米。多属硬性结构面。岩体 K12-3 和 K13-1 层为软弱夹层相对发育较多的韵带层，如 K13-1 地层中发育的 PjN-2 、PjN -15 等，K
16、 12-3 地层之中发育有 PjN-7、PjN -9 、PjN -20 等，K 12-2 地层中发育 PjN-3 、PjN -4 、PjN -6 、PjN -23 等多属碎屑夹泥型。夹层平均厚 810cm，最厚 16cm。1.1.3.3 砼面板堆石坝左岸坝肩工程地质条件左坝肩部位地形较缓，由于左岸、级侵蚀堆积阶地的发育，在高程 1810m左右为一平台，坡度约 10，宽 5060m，长 300 余 m。1820m 以上坡度近 40，1850m 高程以上岸坡坡度为 60。组成左坝肩的地层岩性为 K13-2 紫红色砾岩夹薄层及条带状中细砂岩， K13-1 紫红色中细砂岩夹砾岩。岩层产状为 NE10S
17、E10。岩性软硬相间，岩相变化较大。左坝肩岩体弱风化下限为 1426m，以下为微风化。岸坡岩体中由于 NNW 组及 NWW 组裂隙的切割组和及表生改造作用，局部存在小范围的卸荷、松动岩体，方量有限，经表层清理即可满足堆石坝要求，整个左坝肩岩体稳定性较好，岩体多属于级、局部为级。左坝肩仅发育一条 F17 断层，其产状为 NW338NE75，破碎带宽 0.10.15m，最宽处约 0.3m。由构造片岩，泥及方解石脉组成。泥钙质胶结良好，延伸较长。左坝肩构造裂隙较发育，主要有三组：NE531NW(SE)5275NW318 330SW(NE)5478NW340 359NE(SW)5074裂隙一般宽 0.
18、10.5cm，延伸十几米至几十米，属硬性结构面。左岸坝肩共揭露软弱夹层 7 条，其中 K13-2 中 4 条， K13-1 中 3 条。夹层均属碎屑夹泥型，平均厚度 10cm。其产状倾向岸里，对边坡稳定影响较小。1.1.3.4 砼面板堆石坝右岸坝肩工程地质条件右岸坝肩岸坡上陡下缓，高程 17801810m，坡度 520 ，高程 1810m 以上坡角近 70。组成右坝肩的主要地层岩性为 K13-2 紫红色砾岩夹薄层及条带状中细砂岩和 K13-1紫红色中细砂岩夹砾岩。岩层产状为 NE13SE13。岩性软硬相间，岩相变化较大。第四纪松散堆积物分布在河边和 1935m 高程以上的山坡上。右坝肩岩体弱风
19、化下限 1727m，以下为微风化。由于右坝肩岸坡为一顺向坡，陡倾裂隙平行岸坡发育，NNW 及 NWW 两组裂隙的组和，及裂隙的次生卸荷作用，使得右坝肩岩体局部出现松动卸荷，卸荷深度一般为 45m ，最大 8m。卸荷松动体的规模较小，方量仅数方。右坝肩岩体质量多属级。右坝肩部位断层不发育。但构造裂隙较发育，主要发育有：NE520NW(SE)4689NW310 319NE(SW)5589NE4058NW(SE)5076裂隙一般宽 0.10.5cm，延伸十几米至数十米，均属硬性结构面。右坝肩部位软弱夹层发育较少，K 13-1 地层中仅揭露 2 条夹层，平均厚度 10cm。分布高程在 18151830
20、m 之间。1.1.3.5 砼面板堆石坝水文地质条件地下水主要为氯化物-硫酸-钾纳钙水，PH 值为 8.28.6，矿化度0.2290.331g/l，属弱碱性，对普通水泥不具侵蚀性。趾板基础相对隔水层顶板埋深（单位吸水率 w 3Lu）为：左岸在基岩面下4050m，局部达 70m；河床在基岩面下 4050m ，局部达 95m；右岸在砾砂岩底板下 4050m，局部达 75m。1.1.3.6 上、下游围堰工程地质条件（1）上围堰工程地质条件上围堰位于面板堆石坝坝轴线()上游约 267m 左右处，河面宽 40m，水深 6m。左岸岸坡陡立，右岸为级阶地平台，两岸极不对称。河床覆盖层较薄，厚约15m。为砂卵砾
21、石夹块石组成。围堰左岸接头处岩性为中细砂岩、砾岩，上覆第四系坡积物，厚约 35m 。围堰右岸接头处为级阶地平台，上部堆积层厚 510m ，基座岩性为弱风化泥质粉砂岩、中细砂岩、砾岩。上围堰处总体地质条件较好，断层不发育，岩体透水性较弱，河床覆盖层薄，易于防渗处理，可满足围堰基础要求。上游围堰左岸端头河床基础，存在 JZ-3 标开挖和低线路施工过程中滑落的石渣，有可能存在架空现象，对围堰闭气不利。（2）下围堰工程地质条件下围堰位于坝址下游吊桥上游 210m 处。该处平水期河水位高程 1779.65m，河面宽 60m 左右，水深 10m。河床呈宽缓的“”字型，河床覆盖层薄，厚 02.5m。左右岸围
22、堰接头处岩性为 K13-2 砾岩，属弱风化岩体，其上部均被较薄的第四系松散堆积物覆盖。下围堰处岩体中断裂不发育，基岩透水性较强，需做防渗处理，岩体较完整，可满足基础要求。1.1.4 交通条件1.1.4.1 对外交通积石峡水电站坝址现有临平（临夏平安驿）公路、民临（民和临夏）公路，二条公路可通往坝址附近。临平公路：以甘肃省临夏市为起点，经青海省循化县清水乡、循化县城、化隆县甘都镇、化隆县城、阿代到平安县城。该公路平安驿至甘都段为宽 8.5m 的山岭重丘区 3 级公路，沥青混凝土路面。甘都镇经循化县至清水乡为宽 8.5m 平原微丘 3 级沥青混凝土路面公路，路面状况良好。从清水乡至积石峡坝址有新修
23、的旅游二级公路通过坝址，路宽 7m， 现场区已修建了 4m 宽的临时库区桥和场区临时干道，与该路在坝址上游木场村相接。民临公路：以青海省民和县为起点，经巴州、古善、满坪、官亭、大河家、积石山县到甘肃省临夏市。该公路大部分为山岭重丘区 3 级公路，其中民和至大河家段为新修的 3 级山岭重丘区公路，城镇附近按平原微丘 3 级公路设计，路宽 8.5m，路面状况良好。从大河家黄河大桥左、右岸均有公路可通至 xx 坝址，现从大河家黄河大桥至积石峡坝址左岸的对外公路已修建完毕，满足通车条件要求。积石峡水电站现有交通状况良好，有两条省级公路从坝址邻近通过，为 xx 电站建设创造了有利的条件。1.1.4.2
24、场内交通条件发包人在工程开工前提供以下施工道路：（1）左岸低线永久上坝洞（2）左岸高线交通洞（3）上游大坝填筑道路（从主次堆石倒运场到上游围堰右堰头，含库区临时桥）（4）右岸进场公路（5）右岸库区改线公路过坝段（含右岸交通兼帷幕灌浆隧洞）（6）去甘河滩料场道路（含黄河索桥）（7）下游跨黄河大桥（8）下游进基坑施工道路（下游围堰右堰头处与进场公路相接，至厂房尾水渠安装间附近）1.2 项目名称及工作范围1.2.1 项目名称本合同（JSX-JZ-5）标段是水电站工程的第五标段，项目名称为黄河积石峡水电站截流及混凝土面板堆石坝工程。建设单位是黄河上游水电开发有限责任公司。设计单位是中国水电顾问集团西北
25、勘测设计研究院。1.2.2 工作范围本标工作范围为砼面板堆石坝坝基和右坝肩边坡开挖处理工程、砼面板堆石坝工程，主河床截流、上下游围堰填筑、监测工程和其他临建设施等。1.2.2.1 临时工程（1）黄河主河床截流工程：围堰两端覆盖层及石碴清理围堰预进占龙口合拢截流闭气戗堤加高（2）上、下游围堰填筑、维护、基坑内排水：上游围堰基础开挖上游围堰刺墙及土工膜防渗施工上游围堰加高下游围堰施工下游围堰高压旋喷防渗处理基坑内抽水及日常排水上下游围堰维护（3）施工期水流控制及度汛：标准洪水的水流控制及度汛措施超标洪水的水流控制及度汛预案（4）坝前下基坑道路（含跨趾板栈桥）、坝后下基坑道路及坝内临时道路修建与维护
26、：由上游围堰右堰头至坝面的临时施工道路（含跨趾板栈桥）修建与维护由厂房尾水渠（安装间附近）至坝址的临时施工道路修建与维护坝内临时道路修建与维护（5）右岸坝肩的开挖场内临时道路等修建与维护。 （6）右坝肩趾板混凝土施工的垂直运输设备安装及运行（垂直运输高度按照50m 考虑，按塔机施工考虑）。（7）临时生产和仓库用房。（8）文明施工及环境保护。（9）临时风、水、电和通讯。（10）施工期排水：基坑抽水围堰渗水雨水及施工废水（11）围堰拆除：上游围堰拆除下游围堰拆除（12）为实现本工程承包人认为必须的其它临时工程。1.2.2.2 永久工程（1）大坝基础土石方明挖：包括趾板基础及趾板上游边坡、右岸高边坡、左岸补坡混凝土基础的土石方明挖以及大坝堆石体基础的土石方明挖和清基，大坝下游因
