导流工程计算说明书.pdf

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1、.8.3 截流设计与施工 根据合同要求进行正常截流设计标准流量2600m3/s 和备用超标准流量3500m3/s 下的截流设计，要求按照超标准流量进行施工备料。8.3.1 标准流量截流方案 8.3.1.1 截流时段及流量 截流时间定为 12 月中旬 16 日18 日，截流流量为 12 月份 10 年一遇的旬平均流量 2600m3/s。8.3.1.2 截流方式 截流方式采用单向单戗立堵法进行截流，为节省截流时间，拟在上游戗堤预进占的同时，下游围堰跟进。8.3.1.3 截流水力学计算（1）戗堤布置 为利于堰体的渗透稳定和防渗墙造孔的安全，同时为尽快形成基础防渗墙的施工平台，将截流戗堤布置在二期上游

2、横向围堰的背水侧，戗堤轴线距离堰体轴线 40m，距离防渗墙轴线 65m。戗堤顶部高程 273.0m，顶宽 25.0m，上下游边坡均为 11.5，戗堤轴线总长 300.61m，其中左侧第一、二期纵向围堰间轴线长 43.99m，右侧段轴线长约 186m，其余为一期纵向土石围堰占据的宽度。（2）预留龙口 戗堤轴线处河床基岩面高程218248m，基岩面左侧低、右侧高，右侧坡脚分布有浅槽；覆盖层为第四系河流冲积的砂卵砾石，大滩坝一侧覆盖层厚3855m，主河道部位1030m，靠近右岸岸边附近仅数米厚。一期纵向围堰混凝土护面及块石护脚抗冲刷能力强，可作为龙口左侧裹头的一部分。同时由于二期纵向围堰左侧即为二期

3、的泄水缺口，为减少截流抛投工程量，可利用第一期土石围堰的拆除料堆起。因此将龙口布置在河床左岸、一期围堰的右侧，采用从右岸向左岸单向的进占方式，戗堤进占坡比1：1.25。通过非龙口段的水力学计算，得出预留龙口宽度应为100m，右岸预进占长度86m。龙.口布置型式详见图8.3-1。（3）龙口水力计算 根据戗堤轴线断面的地形条件、导流洞分流能力，计算不同龙口宽度对应的水 力学参数，据此划分龙口分区及计算抛投备料。计算结果详见表 8.3-1。表 8.3-1 龙口段水力学指标计算表 龙口宽度 上游 水位 龙口 泄流量 龙口水深 龙口水面 平均宽度 龙口 落差 单宽 流量 q 龙口 流速 抛投 粒径 龙口

4、水流 单宽能量(m)(m)(m3/s)h/m(m)(m)m3/(s.m)v(m/s)d(m)(t.m/(s.m)100 268.920 745.00 8.11 56.19 0.17 13.26 1.63 0.11 2.70 90 269.020 663.00 7.06 50.29 0.27 13.18 1.87 0.14 4.27 80 269.120 578.00 5.80 45.65 0.37 12.66 2.18 0.19 5.62 70 269.200 490.00 4.88 40.96 0.45 11.96 2.45 0.24 6.46 60 269.300 409.00 4.47

5、33.00 0.55 12.39 2.77 0.31 8.18 50 269.430 313.00 4.09 24.57 0.68 12.74 3.11 0.39 10.39 40 269.540 200.00 3.60 17.04 0.79 11.74 3.26 0.43 11.13 30 269.720 68.00 1.30 13.69 0.97 4.97 3.82 0.59 5.78 20 269.780 12.50 0.60 7.83 1.03 1.60 2.66 0.29 1.97 经截流水力学计算可知，龙口宽度为 30m 时，龙口流速达到最大，为3.82m/s，最大龙口落差为 1.

6、03m，最大单宽能量为 11.13t.m/(s.m)，抛投体最大粒径 0.59m，最大块石重量为 0.28t。实际施工中龙口段的备料粒径及其重量见表 8.3-2，备料系数取 1.5。抛投体最大粒径 0.67m，最大块石重量为 0.41t。表 8.3-2 实际截流中的备料粒径及重量 龙口宽度 B 1 0 40 30 20 10 抛投计算 0.11 0.14 0.19 0.24 0.31 0.39 0.43 0.59 0.29 0.11 图 8.3-1 龙口布置示意图.粒径 d(m)备料 0.12 0.16 0.22 0.27 0.35 0.44 0.49 0.67 0.32 0.12 抛石重量

7、w(t)计算 0.0017 0.0037 0.0095 0.0191 0.0401 0.0805 0.1059 0.2750 0.0313 0.0017 备料 0.0025 0.0056 0.0143 0.0287 0.0601 0.1207 0.1589 0.4125 0.0469 0.0025 8.3.2 超标准流量截流方案 8.3.2.1 截流时段及流量 截流时间定为 12 月中旬 16 日18 日，截流流量为 3500m3/s。8.3.2.2 截流方式 截流方式采用单向单戗立堵法进行截流，为节省截流时间，拟在上游戗堤预进占的同时，下游围堰跟进。8.3.2.3 截流水力学计算（1）戗堤布

8、置 为利于堰体的渗透稳定和防渗墙造孔的安全，同时为尽快形成基础防渗墙的施工平台，将截流戗堤布置在二期上游横向围堰的背水侧，戗堤轴线距离堰体轴线 40m，距离防渗墙轴线 65m。戗堤顶部高程 273.0m，顶宽 25.0m，上下游边坡均为 11.5，戗堤轴线总长 300.61m，其中左侧第一、二期纵向围堰间轴线长 43.99m，右侧段轴线长约 186m，其余为一期纵向土石围堰占据的宽度。（2）预留龙口 戗堤轴线处河床基岩面高程218248m，基岩面左侧低、右侧高，右侧坡脚分布有浅槽；覆盖层为第四系河流冲积的砂卵砾石，大滩坝一侧覆盖层厚3855m，主河道部位1030m，靠近右岸岸边附近仅数米厚。一

9、期纵向围堰混凝土护面及块石护脚抗冲刷能力强，可作为龙口左侧裹头的一部分。同时由于二期纵向围堰左侧即为二期的泄水缺口，为减少截流抛投工程量，可利用第一期土石围堰的拆除料堆起。因此将龙口布置在河床左岸、一期围堰的右侧，采用从右岸向左岸单向的进占方式，戗堤进占坡比1：1.25。通过非.龙口段的水力学计算，得出预留龙口宽度应为100m，右岸预进占长度86m。龙口布置型式详见图8.3-2。（3）龙口水力计算 根据戗堤轴线断面的地形条件、导流洞分流能力，计算不同龙口宽度对应的水 力学参数，据此划分龙口分区及计算抛投备料。计算结果详见表 8.3-3。表 8.3-3 龙口段水力学指标计算表 龙口宽度 上游 水

10、位 龙口 泄流量 龙口水深 龙口水面 平均宽度 龙口 落差 单宽 流量 q 龙口 流速 抛投 粒径 龙口水流 单宽能量(m)(m)(m3/s)h/m(m)(m)m3/(s.m)v(m/s)d(m)(t.m/(s.m)100 270.240 1123.00 9.28 57.65 0.32 19.48 2.10 0.18 7.48 90 270.320 1045.00 8.23 51.75 0.40 20.19 2.45 0.24 9.69 80 270.490 903.00 6.97 47.11 0.57 19.17 2.75 0.31 13.11 70 270.610 795.00 6.05

11、42.42 0.69 18.74 3.10 0.39 15.52 60 270.770 650.00 5.64 34.46 0.85 18.86 3.34 0.45 19.24 50 270.940 503.00 5.26 26.04 1.02 19.32 3.67 0.54 23.65 40 271.150 358.00 4.77 18.50 1.23 19.35 4.06 0.66 28.56 30 271.420 168.00 2.20 14.81 1.50 11.34 5.16 1.07 20.42 20 271.630 65.00 1.50 8.96 1.71 7.26 4.84 0

12、.95 14.89 10 271.820 4.90 1.26 1.58 1.90 3.11 2.47 0.25 7.09 经截流水力学计算可知，龙口宽度为 30m 时，龙口流速达到最大，为5.16m/s，最大龙口落差为 1.90m，最大单宽能量为 28.56t.m/(s.m)，抛投体最大粒径 1.07m，最大块石重量为 1.66t。实际施工中龙口段的备料粒径及其重量见表 8.3-4，备料系数取 1.5，实际抛投体最大粒径 1.21m，最大块石重量为2.49t。图 8.3-2 龙口布置示意图.表 8.3-4 实际截流中的备料粒径及重量 龙口宽度 B 1 0 40 30 20 10 抛投粒径 d(

13、m)计算 0.18 0.24 0.31 0.39 0.45 0.54 0.66 1.07 0.95 0.25 备料 0.20 0.28 0.35 0.44 0.51 0.62 0.75 1.21 1.07 0.28 抛石重量 w(t)计算 0.0075 0.0192 0.0381 0.0779 0.1234 0.2166 0.3928 1.6573 1.1323 0.0200 备料 0.0113 0.0289 0.0572 0.1168 0.1851 0.3248 0.5893 2.4860 1.6984 0.0300 8.3.3 截流施工布置及备料 根据计算结果为龙口段分区，为备料准备，详见

14、图 8.3-3 所示。截流采用单戗立堵，预留龙口位于河床左岸，从右至左单向进占。预进占段戗堤抛投料的备料系数取 1.2，龙口段戗堤抛投料的备料系数取 1.5，截流难度较大的 3 区备料系数取 1.8，截流总备料量 13.43 万 m3（不含龙口护底量），其中龙口段备料量 5.12 万 m3。龙口截流材料主要采用从右岸下游尾水渠出口部位备料场的备料量，其中，中小石备料量 10.4 万 m3，大石备料量 5.48万 m3，特大石备料量 3.96 万 m3，完全可以满足截流用料量,另外需准备 1096m3铅丝笼和 730m3混凝土四面体，龙口段 2 区投放的铅丝笼尺寸为 1m1m1m，3 区投放的铅

15、丝笼尺寸为 1m1m2m，混凝土四面体尺寸为 1m1m1m，各图 8.3-3 龙口段分区示意图.部分备料量详见表 8.3-5。截流施工道路利用规划的 J2 公路，具体平面布置见图 XJB/0562-1，填筑材料详细分配表见表 8.3-5。表 8.3-5 戗堤填筑材料表 龙口分区 龙口范围 m 流速 m/s 填筑材料分配及用量（m3）合计（m3）石渣料 中石 大石 特大石 钢筋石笼 四面体 预进占 100m 2.10 74763 8307/83070 1 区 100m80m 2.75 13745 1528/15273 2 区 80m50m 3.67 1 7/329 219 17510 3 区 5

16、0m10m 5.16 365 03 1 区 10m0m 2.47 654 73/727 小计/1 084 134283 8.3.2.4 护底 鉴于龙口段覆盖层厚度较大，截流时对河床淘刷严重，对截流非常不利，因此采用在龙口范围采用驳船预先进行平抛护底。抛投护底长度在龙口戗堤轴线以下取 45m，戗堤轴线以上取 25m，垂直水流方向护底宽度按龙口宽度100m 考虑，厚 1.0m，护底块石化引直径 0.62m，备料量为 8400m3。8.3.4 截流抛投强度及设备配置 截流预进占于 12 月 1 日开始施工，计划 15 天内完成，总抛投量 83070m3，计算日平均抛投强度为 5538m3/d，最大抛

17、投强度 6615m3/d。截流龙口合拢时间为12月16日18日，三天内完成合拢，总抛投量51213m3，计算日平均抛投强度为 17071m3/d，最大抛投强度 20485m3/d。截流戗堤顶宽25m，按三辆32t（18m3）自卸汽车同时卸料，单车卸料平均循环时间3.5min 考虑，一个卸车点的循环车辆数为17辆/h，戗堤单向进占的最大抛投强度为31718918m3/h，完全满足截流时的抛投强度。根据龙口合龙计算抛投强度，计划配置 15 辆 32t 自卸汽车，备用 5 台，8台 6.5 m3的液压铲，2 台 20t 汽车吊吊装钢筋石笼或四面体，堰头各配置 2 台TY220 推土机。.河床护底在进

18、占期间进行，抛投时间安排为 2008 年 12 月 1 日12 月 15 日，抛投块石量为8400m3。配置 2 条 50m3的驳船抛投。6.5.2.5 截流保证措施 为保证截流顺利进行，拟采取如下措施：1、截流前作好料源的勘察工作，保证截流所需石渣料、块石料、钢筋石笼和四面体备料充足，确保截流材料数量和质量满足截流要求。2、积极与当地水文气象部门联系，合拢前，要对超标来水拟定应急措施，同时要有充足备料。3、截流预进占时，要根据确定的抛投方法，先进行截流戗堤进占，再进行戗堤迎水面水下抛填，以最大限度增大进占填筑工作面，保证进占填筑强度和戗堤稳定性，减少戗堤抛填材料流失。4、进占结束后必须作好戗堤裹头，裹头厚度不小于2m。裹头利用钢筋石笼进行防护，钢筋石笼裹头用反铲配合推土机就位，必要时采用钢丝绳对钢筋石笼串连，同时使裹头处的水流平顺，确保戗堤堤头稳定。5、施工现场设专人负责，做好截流期间的水力学参数测定工作，协调现场总指挥，在确保戗堤的顶面宽度的前提下，根据不同龙口宽度下的水力学变化情况，及时调整各种截流材料品种，确保截流顺利进行。6、截流时，截流模型试验应根据流量变化同步调整，配合现场截流成功。7、预进占及龙口合龙都应确保施工的连续性，抛填中途无大的影响，不得无故中断施工，抛填时防止填错料或混填等现象的发生。