河海大水利水电工程概论讲义07施工导流.docx

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1、第七章施工导流第一节施工导流的基本方法分段围堰法（分期；分段）：束窄河床，坝体底孔，坝体缺口，明槽全段围堰法（一次拦断河床）:隧洞，明渠，涵管一、分段围堰法导流分期束窄河床，修建围堰，适用于：流量大，河床宽，有条件布置纵向围堰河床中永久建筑物便于导流泄水建筑物河床覆盖层不厚 分段与分期 分段：系指在空间上用围堰将建筑物分成若干施工段进行施工； 分期：系指在时间上将导流分成若干时期；采用分段围堰法导流时，纵向围堰位置的确定，亦即河床束窄程度的选择是关键问题之一。（1）一期围堰位置的选择1）一期围堰先围主河槽部位2）一期一般选择在场地宽阔、交通方便的一岸3）一期应优先考虑修建水电站、船闸，满足早期

2、发电、施工通航的要求4）各期永久建筑物工程量大体平衡河床束窄系数取值在40%-70%5）便于布置后期的施工，不至于造成后期围堰过高或截流落差过大3）导流泄水方式与布置1）底孑身流2）坝体缺口导流3）明槽导流二、全段围堰法导流（1）隧洞导流a:适用条件：流量小，河床狭窄，两岸地形陡峻，地质条件良好b:布置地质、水力学、力学、枢纽布置洞轴线沿线地质条件良好洞轴线宜按直线布置转弯半径5倍洞径、转角60弯道首尾应设直线段，长度3-5倍洞径进出口引渠轴线与河流方向夹角30洞的大小净距（数量）满足结构和应力要求c:断面设计地质条件、隧洞工作状况（有无压施工条件圆形l水头马蹄形地质条件差方圆形有利于截漏口施

3、工d:糙率混凝土衬砌0.0140.017光面爆破不衬砌0.0250.032一般爆破不衬砌0.0350.044（2）明渠导流a:适用条件河床一岸有较宽台地、t亚口或古河道流量大、地质条件不适合于开挖导流隧洞施工期有通航、过木或排冰任务总工期紧，不具备洞挖经验或设备b:布置1）导流明渠轴线布置原则布置在较宽台渠身轴线伸出上下游围堰外坡脚，水平距离要满足围堰防冲要求尽可能避免深开挖，缩短明渠轴线长度2）进出口位置和高程的确定进出口力求不冲、不淤、不产生回流进口高程按截流设计选择满足施工要求和一些特殊要求尽可能抬高进出口高程，以减少水下开挖量3）断面设计断面尺寸：设计流量控制断面形式：梯形、矩形、复合

4、梯形糙率：查手册，水工实验4）封堵：有通航等要求，预设闸门墩无通航要求，在明渠内修建坝段，并设置导流底孑次口坝面缺口（3）涵管导流（4）明渠隧洞组合导流a:适用条件河床狭窄，河床覆盖层很厚，流量大，地形允许b:布置一边一个布置（5）过水围堰配合导流辅助导流方式a:适用条件洪枯流量相差大，工期短b:关键问题正确确定围堰的挡水标准围堰的选型设计三、围堰的平面布置：外形轮廓、堰内空间。1、要求：1）围堰与水流的作用既不影响泄流能力又不能对围堰产生过大冲刷。2）不影响基坑开挖和主体建筑物施工。 分段围堰上下游围堰一般不与河床中心线垂直使水流顺畅。 全段围堰围堰与主河道垂直减少工程量。 2、堰顶高程的确

5、定 横向围堰堰顶高程：H=h+hwg H上游或下游围堰的顶部高程h围堰挡水的静水位 hw一波浪高度g围堰的安全超高四、围堰型式的选择 1、土石围堰：与土石坝相似。就地取材、机械化施工、拆除方便。 1）材料：堰壳：各类石楂、砂卵石防渗体：粘土、土壤、风化砂反滤料：砂卵石或砾石，用粒径略加控制的12层砂砾石混合料做过滤带 2）断面型式：斜墙式：反滤体与堰壳施工干扰小。 心墙式：水下施工特点土料固结慢、抗剪强度低。3）围堰拆除：不能用过大块石、碎大块体、钻丝笼等材料填筑影响后期截流及水库运行。第二节截流工程1、截流：拦截河水、使水流经泄水建筑物下泄。2、截流过程：进占、护底及裹头、合龙、闭气。 进占

6、：在河床的一侧或两侧向河床抛填截流材料、束窄河床。 护底及裹头：对河床及龙口俄堤端部进行防冲加固。 合龙：封堵龙口，使俄堤合龙。闭气：在俄堤迎水面设置防渗设施。一、截流的方式 1、立堵法截流：将截流材料从龙口一端向另一端或两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口直到全部拦断。 特点：水力条件不利（合龙过程中所出现的最大流速比平堵大）所需截流材料粒径大，易造成对河床冲刷，对河床护底要求高，准备工作简单，造价低。 适用：（1）岩基或覆盖层较薄的岩基河床。（2）河床采用适当的护底措施。 2、平堵法截流：沿龙口全线均匀地逐层抛投截流材料，直至抛石堆体高出水面将河道水流截断为止。特点：单宽流量小，流速小，抛投材

7、料粒径及重量小，俄堤工程量小，抛投弓虽度大，施工速度快，对龙口护底要求不高，费用昂贵，技术复杂。适用：平原软基河流。 3、其它截流方式1）爆破截流、定向爆破截流：岩石坚硬，岸坡陡峻。爆破?i仝预制体截流。2）下闸截流一人工泄水道。3）浮运沉箱或沉船法截流海口工程。二、截流日期及设计流量 1、截流时间的选定1）截流年份：根据枢纽工程施工控制性进度计划或总进度计划决定。2）截流时段： A、全面考虑河道水文特性和截流前后应完成的各项控制性工程要求，合理使用枯水期的前提下尽可能在流量较小时截流。 B、兼顾通航、灌溉、供水、过木要求，尽量使截流对河道综合利用的影响最小。 C、有冰情的河道，不宜在流冰期进

8、行截流，以避免截流和闭气工作的复杂化或失败。 2、截流设计流量的确定方法：频率法（重现期法），即根据已选定的截流时段，采用该时段内一定频率（10%20%）的某种特征流量值（旬平均，或月平均流量）作为设计流量。对大型工程截流：通常以选取一个流量为主，并考虑较大、较小流量出现的可能性，用几个流量进行截流计算和模型试验研究。三、龙口位置与宽度选择 L位置：地质、地形条件及水力条件。A、地质条件：河床抗冲能力强的地方。 B、地形条件：没有顺流向陡坡和深坑，底部基岩面粗糙，参差不齐的地方,龙口周围有宽阔的场地。 C、水力条件：截流前若有通航要求，设置在深槽主航道处，无通航要求则考虑水流平顺，泄流通畅。2

9、、宽度A、有通航要求着重考虑通航要求。B、根据水力计算，对龙口底部和两侧裹头部位的冲刷影响。C、合龙施工强度高，工程量不宜太大。四、截流抛投材料 种类：容重大，抗冲能力强、石块、碎块。 尺寸：通过水力计算及工程拥有的起重运输设备能力确定。 数量：备料量为设计用量的131.5倍。五、截流施工过程L龙口位置选择综合考虑地质、地形及水力条件；(1)地质条件：宜设置在河床抗冲刷能力强的地方，如基岩裸露处等；(2)地形条件：龙口河底不宜由顺水流方向的陡坡或深坑，龙口周围应有宽阔的施工场地，便于交通运输和组织施工；(3)水力条件：截流前如有通航要求，龙口宜设置在深槽主航道处，无通航要求，龙口设置要考虑水流平顺，泄流通畅；2.合龙：截流的关键(1回龙措施a.加大分流量b.形成多级水位c.合龙段设置拦石栅(拦石坎)d.锚系抛投截流材料，如块石串、混凝土串等e.利用上游水库控制下泄流量，减少合龙难度f.设置截流闸(2)合龙材料石料、混凝土块体、钢筋笼等；3.闭气：截流合龙后封堵俄堤渗漏通道的措施；一般方法是先在截流俄堤上游侧先抛投反滤层材料，然后向水中抛投粘土或细颗粒砂砾料，把透过堆石钺堤的渗流量减小到最低程度，闭气后，方可进行基坑排水和开挖施工。