第1章施工水流控制-水利工程施工水利12级用白色底课件.ppt

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1、第一章第一章 施工导流施工导流第一节施工导流方式与泄水建筑物第二节 围堰工程第三节 导流设计流量第四节 导流方案第五节 截流工程第六节 拦洪渡汛第七节 封堵蓄水第八节 基坑排水p水利水电工程整个施工过程中的施工水流控制（又称施工导流），广义上说可以概括为：导、截、拦、蓄、泄采取“导、截、拦、蓄、泄”等工程措施来解决施工和水流蓄泄之间的矛盾，避免水流对水工建筑物施工的不利影响，把河水流量全部或部分地导向下游或拦蓄起来，以保证干地施工和施工期不影响或尽可能少影响水资源的综合利用。u施工水流控制基本过程u施工导流的工作任务：在周密分析水文、气象、地形、地质、水文地质、枢纽布置及施工条件等基本资料的前

2、提下:l1、划分导流时段、选定导流标准、确定导流设计流量；l2、选择导流方案及导流建筑物的形式，确定导流建筑物的布置、构造及尺寸；l3、拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法；l4、截流；l5、拦洪度汛；l6、基坑排水。第一节施工导流方式与泄水建筑物在河流上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄。这就是施工导流。施工导流方式，大体上可分为两种基本方式：l分段围堰法导流；l全段围堰法导流。此外还有一种辅助导流方法淹没基坑法导流。一、分段围堰法导流二、全段围堰法导流三、淹没基坑法导流第一节施工导流方式与泄水建筑物一、分段

3、围堰法导流l分段围堰法亦称分期围堰法，就是用围堰将水工建筑物分段、分期围护起来进行施工的方法。【图】l所谓分段，就是在空间上用围堰将建筑物分为若干施工段进行施工。所谓分期，就是在时间上将导流分为若干时期。【图】l采用分段围堰法导流时，纵向围堰位置的确定，也就是河床束窄程度的选择是关键问题之一。注意：分段分期不宜太多，否则围堰工程量大，施工复杂，最多分到三段三期。n河床束窄程度可用以下面积束窄度（K）表示：式中A2围堰和基坑所占的过水面积，m2；A1原河床的过水面积，m2；国内外一些工程K值的取用范围约在40%70%之间。n在确定纵向围堰的位置或选择河床的束窄程度时，应重视下列问题：1、充分利用

4、河心洲、小岛等有利地形条件；2、纵向围堰尽可能与导墙、隔墙等永久建筑物相结合；3、束窄河床流速要考虑施工通航、筏运、围堰和河床防冲等的要求，不能超过允许流速；4、各段主体工程的工程量、施工强度要比较均衡；5、便于布置后期导流泄水建筑物，不致使后期围堰过高或截流落差过大。一、分段围堰法导流分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、施工期较长的工程，尤其在通航河流和冰凌严重的河流上。分段围堰法导流，前期都利用束窄的原河道导流，后期要通过事先修建的泄水道导流，常见的有以下几种。l1底孔导流如：三峡三期、万家寨、五强溪等工程。注意有永久底孔和临时底孔两类。l2坝体缺口导流如：五强溪和岩滩等工程。l3束窄

5、河床（明槽）导流如：三峡二期、岩滩、安康等工程。在进行设计时应充分考虑出口消能、糙率及与永久建筑物结合。上述三种后期导流方式，一般只适用于混凝土坝，特别是重力式混凝土坝。对于土石坝、非重力式混凝土坝等坝型，若采用分段围堰法导流，常与河床外的隧洞导流、明渠导流等方式相配合。分段围堰法导流工程实例：三峡工程导流三峡工程施工 工期安排三峡工程分三个阶段完成全部施工任务，总工期为17年。第一阶段（1993-1997年）：施工准备及一期工程，工期为5年。利用中堡岛修建一期土石围堰围护右岸叉河。一期基坑内修建导流明渠和混凝土纵向围堰。同时，在左岸岸坡修建临时船闸。江水及船舶仍从主河槽通过。三峡工程施工 第

6、二阶段（1998-2003年）：二期工程，工期为6年。修建二期上下游横向围堰，与混凝土纵向围堰形成二期基坑。进行河床泄洪坝段、左岸电站坝段和左岸电站的建设。同时，在左岸修建永久通航建筑物。二期导流期间，江水经导流明渠下泄，船舶经导流明渠或临时船闸通行。三峡工程施工 第三阶段（2003-2009年）：三期工程，工期为6年。修建三期碾压混凝土围堰，拦断导流明渠。水库蓄水至135米高程。左岸电站及永久船闸开始投入运行。三期围堰与混凝土纵向围堰形成三期基坑，基坑内修建右岸大坝和电站。三期导流期间，江水经由泄洪坝段的永久深孔和22个临时导流底孔下泄，船舶经永久船闸通行。二、全段围堰法导流u 全段围堰法导

7、流，就是在河床主体工程的上下游各建一道断流围堰，使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程建成或接近建成时，再将临时泄水道封堵。二、全段围堰法导流u全段围堰法导流，其泄水道类型通常有以下几种。1隧洞导流隧洞导流是在河岸中开挖隧洞，在基坑上下游修筑围堰，河水经由隧洞下泄。一般山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实，采用隧洞导流较为普遍。例如：龙羊峡、刘家峡、小浪底、漫湾、二滩、隔河岩、天生桥等工程。2明渠导流明渠导流是在河岸上开挖渠道，在基坑上下游修筑围堰，河水经渠道下泄。3涵管导流涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝工程中采用。二滩水电站导流全段围堰法导流工程实例：二滩水电站导流

8、三、淹没基坑法导流u这是一种辅助导流方法，在全段围堰法和分段围堰法中均可使用。山区河流特点是洪水期流量大、历时短，而枯水期流量则很小，水位暴涨暴落、变幅很大。若按一般导流标准要求来设计导流建筑物，不是挡水围堰修得很高，就是泄水建筑物的尺寸要求很大，而使用期又不长，这显然是不经济的。三、淹没基坑法导流在这种情况下，可以考虑采用允许基坑淹没的导流方法，即洪水来临时围堰过水，若基坑被淹没，河床部分停工，待洪水退落，围堰挡水时再继续施工。这种方法，基坑淹没所引起的停工天数不长，施工进度能保证，在河道泥沙含量不大的情况下，导流总费用较节省，一般是合理的。如隔河岩、岩滩、大朝山等工程采用这种方法。龙滩水电

9、站导流第二节 围堰工程围堰是导流工程中的临时挡水建筑物，用来围护施工基坑，保证水工建筑物能在干地施工。在导流任务完成以后，如果围堰对永久建筑物的运行有妨碍或没有考虑作为永久建筑物的一部分时，应予拆除。一、围堰分类二、围堰的基本型式及构造三、围堰的平面布置与堰顶高程四、围堰的防渗和防冲五、围堰的拆除第二节 围堰工程一、围堰分类按其所使用的材料，可以分为：土石围堰、草土围堰、钢板桩格型围堰、混凝土围堰等。按围堰与水流方向的相对位置，可以分为：横向围堰和纵向围堰。按导流期间基坑淹没条件，可以分为：过水围堰和不过水围堰。过水围堰除需要满足一般围堰的基本要求外，还要满足堰顶过水的专门要求。二、围堰的基本

10、型式及构造1不过水土石围堰2过水土石围堰3混凝土围堰4钢板桩格型围堰5草土围堰1.不过水土石围堰u若当地有足够数量的渗透系数小于10-4cm/s的防渗料（如砂壤土）时，土石围堰可以采用图1-11（a）、(b)两种型式。其中(a)适用于基岩河床；(b)适用于覆盖层厚度不大的场合。u若当地没有足够数量的防渗料或覆盖层较厚时，土石围堰可以采用图1-11（c）、(d)两种型式，用混凝土防渗墙、高喷墙、自凝灰浆墙或帷幕灌浆来解决基础防渗问题。二滩上游土石围堰二滩上游土石围堰二滩下游土石围堰-铺料施工三峡水电站三期下游土石围堰2.过水土石围堰u当采用允许基坑淹没的导流方式时，围堰堰体必须允许过水。u过水土

11、石围堰的下游坡面及堰脚应采取可靠的加固保护措施。u目前采用的有：大块石护面、钢筋石笼护面、加筋护面及混凝土板护面等。较普遍的是混凝土板护面。图1-12所示为江西上犹江水电站（19世纪50年代）采用的混凝土板（加竹筋）护面过水土石围堰。乌江彭水电站过水围堰乌江彭水电站过水围堰3.混凝土围堰n混凝土围堰的抗冲与防渗能力强，挡水水头高，底宽小，易于与永久建筑物相连接，必要时还可以过水，因此应用比较广泛。n国内浙江紧水滩、贵州乌江渡、湖南凤滩及湖北隔河岩等水利水电工程中均采用过拱型混凝土围堰作横向围堰，但多数工程还是以重力式混凝土围堰作纵向围堰。三峡三期混凝土围堰三峡三期混凝土围堰4.钢板桩格型围堰(

12、1)平面样式钢板桩格型围堰按挡水高度不同，其平面型式有圆筒形格体、扇形格体及花瓣形格体（见图1-19）等，应用较多的是圆筒形格体。(2)特点 优点：修建和拆除可以高度机械化，因此施工速度快；钢板桩回收率高，可达70%以上；缺点：耗费钢材多，限制了其广泛应用。格体直径和高度受到钢板桩锁口容许拉力的限制，一般只能用于14-20m以下。4.钢板桩格型围堰(a)圆筒形(b)扇形(c)花瓣形图1-19 钢板桩格型围堰平面形式(3)直径D和平均宽度B的确定 根据经验:直径D:取挡水高度H的0.91.4倍平均宽度B:取0.85D。4.钢板桩格型围堰(4)适用场合和最大水头l适宜于岩基、软基、细砂砾石地基。l

13、 钢板桩格型围堰适用于在岩石地基或混凝土基座上建造，其最大挡水水头不宜大于30m；对于细砂砾石地基，可用打入式钢板桩围堰，其最大水头不宜大于20m。l不适宜于含有较多大漂石的砂砾地基。4.钢板桩格型围堰(4)连接形式4.钢板桩格型围堰(5)施工程序 一般在流水中修建，受水位变化和水位波动影响大。施工难度较高。5.草土围堰(1)结构样式草土围堰是一种草土混合结构，多用捆草法修建。草土围堰的断面一般为矩形或边坡很陡的梯形，坡比为1：0.21：0.3，是在施工中自然形成的边坡。5.草土围堰(2)施工方法捆草法:草捆长1.2-1.8m，直径0.5-0.7m，重20kg。两个草捆栓到一起。工序：压草捆铺

14、散草铺土5.草土围堰(3)优点及适用条件就地取材，结构简单，施工方便，造价低，防渗性能好，便于拆除，施工速度快。宜用于水深不大于6-8m，流速不超过3-5m/s的条件。三、围堰平面布置与堰顶高程n1围堰平面布置就平面布置：有两个问题：一是轴线位置，另一个是轴线的走向。p（1）讨论u情况一：若维护基坑面积过大，增加排水设备容量。增加河床外导流结构物长度。u情况二：若维护基坑面积过小，妨碍主体工程施工。u情况三：围堰轴线布置不当引起水流宣泄不顺畅，冲刷围堰及其基础，影响主体工程安全施工。三、围堰的平面布置与堰顶高程p（2）问题一：轴线位置的确定 背水面堰脚：取决于基坑和主体工程轮廓；迎水面堰脚：取

15、决于导流泄水建筑物的进出口位置；三、围堰的平面布置与堰顶高程p（3）问题二：轴线走向 取决于导流方式围堰的轴线一般为直线。全段围堰法：一般与河道中心线垂直；分段围堰法：上下游横向围堰轴线一般不与河道中心线垂直，常呈梯形，目的是让水流顺畅。布置时应尽可能减小纵向围堰长度；三、围堰的平面布置与堰顶高程n2 堰顶高程堰顶高程取决于导流设计流量及围堰的工作条件。下游围堰的堰顶高程由下式决定：Hd=hd+ha+(1-4)式中Hd下游围堰堰顶高程，m；hd下游水位高程，m；可直接从河流水位流量关系查出ha波浪爬高，m；围堰的安全超高，m；上游围堰的堰顶高程由下式决定：Hu=hd+z+ha+(1-5)式中H

16、u上游围堰堰顶高程，m；z上下游水位差，m；其余符号同上式。三、围堰的平面布置与堰顶高程p必须指出，当围堰要拦蓄一部分水流时，则堰顶高程应通过调洪计算来确定。如以全年为导流时段且围堰挡全年流量时即属于此种情况。p纵向围堰的堰顶高程，要与束窄河段宣泄导流设计流量时的水面曲线相适应。因此，纵向围堰的顶面往往作成阶梯形或倾斜状，其上游和下游分别与上游围堰和下游围堰顶同高。【例】大坝施工，用全段围堰、隧洞导流。围堰为级。设计导流流量为310m3/s,经调洪演算，实际下泄最大流量为300m3/s,相应上下游水位差为10.5m，由下游水位流量关系曲线可查得300m3/s和310m3/s的下游水位分别为18

17、0.5和181.50m，上游波浪爬高为0.60m。下游波浪爬高0.30m，求上下游围堰的堰顶高程。解：级土石围堰的安全超高为0.7m。下游围堰堰顶高程：上游围堰堰顶高程：四、围堰的防渗和防冲围堰的防渗、接头和防冲是保证围堰正常工作的关键问题，对土石围堰来说尤为突出。1.围堰的防渗围堰防渗的基本要求，和一般挡水建筑物无大差异。土石围堰的防渗一般采用斜墙、斜墙接水平铺盖、垂直防渗墙或灌浆帷幕等措施。四、围堰的防渗和防冲2围堰的接头处理围堰的接头是指围堰与围堰、围堰与其他建筑物及围堰与岸坡等的连接而言。混凝土纵向围堰与土石横向围堰的接头，一般采用刺墙型式，以增加绕流渗径，防止引起有害的集中渗漏。见下

18、页图。四、围堰的防渗和防冲四、围堰的防渗和防冲3围堰的防冲(1)围堰遭受冲刷在很大程度上与其平面布置有关(2)措施有两个方面：第一个是护底：包括抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底 第二个是平面布置。力求使水流平顺地进、出束窄河段。通常在围堰的上下游转角处设置导流墙以改善束窄河段进出口的水流条件。五、围堰的拆除围堰是临时建筑物，导流任务完成以后，应按设计要求进行拆除，以免影响永久建筑物的施工及运行。三峡二期围堰拆除http:/中国水利国际合作与科技网技术监督标准查询或水利水电水利水电工程围堰设计导则http:/210.73.64.54/biaozhun围堰设计规范导流设计流量是选择导流方案、设计导流

19、建筑物的主要依据。导流设计流量一般需结合导流标准和导流时段的分析来决定。第三节 导流设计流量一、导流标准二、导流时段三、导流设计流量第三节 导流设计流量一、导流标准1定义：即用于导流设计的洪水频率标准，体现了经济性与所冒风险大小之间的选择。广义地说，导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，它包括初期导流标准、坝体拦洪时的导流标准等。一、导流标准2相关术语含义p施工导流标准按初期导流和后期导流分别拟定。初期导流：围堰挡水阶段称为初期导流；后期导流：施工中由未完建坝体挡水阶段和导流建筑物封堵后施工期蓄水统称为后期导流。一、导流标准2相关术语含义坝体施工期临时度汛标准：当坝体筑到高程超过围

20、堰顶高程时，进入后期导流，改由未完建坝体挡水，此时为临时度汛标准。初期导流标准-设计围堰和相应泄水结构物;施工临时度汛标准：设计坝体上升高度和速度用，以及校核坝体拦蓄水时的坝体安全；截流标准：用于截流的水力计算。一、导流标准3导流标准拟定思路p初期导流标准拟定思路：先划分导流建筑物级别，然后根据建筑物的级别再选用洪水标准；p后期导流标准拟定思路：根据坝体临时挡水时段，按坝体升高后拦蓄的库容确定；p封堵蓄水阶段的导流标准根据不同情况分别确定。二、导流时段p在工程施工过程中，不同阶段可以采用不同的施工导流方法和挡水、泄水建筑物。p导流程序：不同导流方法组合的顺序，称为导流程序。p导流时段是按导流程

21、序划分的各施工阶段的延续时间。p具有实际意义的导流时段，主要是围堰挡水而保证基坑干地施工的时间，所以也称挡水时段。p导流时段的划分与河流的水文特征、水工建筑物的布置和型式、导流方案、施工进度等因素有关。如:工期紧则不能采取淹没基坑导流方式；如:土石坝往往采取全年为导流时段，而混凝土坝则较为灵活二、导流时段p河流的水文特征导流时段,两者是相关的p按河流的水文特征可分为枯水期、中水期和洪水期。二、导流时段p若导流建筑物只负担枯水期的挡水、泄水任务，显然可大大减少导流建筑物的工程量，改善导流建筑物的工作条件，具有明显的技术经济效果。前提是不影响主体工程施工。p因此，合理划分导流时段，明确不同时段导流

22、建筑物的工作条件，是既安全又经济地完成导流任务的基本要求。二、导流时段p当施工期较长，而洪水来临前又不能完建时，导流时段就要考虑以全年为标准。p当施工进度能保证洪水来临前坝身起拦洪作用，则导流时段应为洪水来临前的施工时段。其导流设计流量就是在相应时段内，按导流标准选择的相应洪水重现期的最大流量。从而确定挡水建筑物的挡水高程和泄水建筑物的泄水能力。（要理解）三、导流设计流量1不过水围堰 应根据导流时段来确定。p 如果围堰挡全年洪水（高水围堰），其导流设计流量就是选定导流标准的年最大流量，导流挡水与泄水建筑物的设计流量相同；p如果围堰只挡某一枯水时段(低水围堰)，则按该挡水时段内同频率洪水作为围堰

23、和该时段泄水建筑物的设计流量。一般工程规模较小的才可以实现，规模大的可采用过水围堰。l但确定泄水建筑物总规模的设计流量，应按坝体施工期临时渡汛洪水标准决定。（要理解）如洪水期是否设缺口，设的话尺寸如何定,坝体中是否要设底孔，底孔数量及尺寸如何定。三、导流设计流量2过水围堰p允许基坑淹没的导流方案p从围堰工作情况看，有过水期和挡水期之分，显然它们的导流标准应有所不同。过水期的导流标准应与不过水围堰挡全年洪水时的标准相同。其相应的导流设计流量主要用于围堰过水情况下，加固保护措施的结构设计和稳定分析，也用于校核导流泄水道的过水能力。挡水期的导流标准应结合水文特点、施工工期及挡水时段，经技术经济比较后

24、选定。其相应的导流设计流量主要用于确定堰顶高程、导流泄水建筑物的规模及堰体的稳定分析等。水利水电枢纽工程施工，从开工到完建往往不是采用单一的导流方法，而是几种导流方式组合起来配合运用（见表1-4），以取得最佳的技术经济效果。这种不同导流时段、不同导流方式的组合，通常称为导流方案。第四节 导流方案一、影响因素二、工程实例第四节 导流方案一、影响因素导流方案的选择受多种因素的影响。一个合理的导流方案，必须在周密研究各种影响因素的基础上，拟定几个可能的方案，进行技术经济比较，从中选择技术经济指标优越的方案。一、影响因素选择导流方案时应考虑的主要因素如下：水文条件地形条件地质及水文地质条件水工建筑物的

25、型式及其布置施工期间河流的综合利用施工进度、施工方法及施工场地布置在选择导流方案时，除了综合考虑以上各方面因素外，还应使主体工程尽可能及早发挥效益，简化导流程序，降低导流费用，使导流建筑物既简单易行，又适用可靠。二、工程实例 四川省白龙江宝珠寺水电站工程，是以发电为主，兼有灌溉、防洪等效益的综合利用大型水电工程。挡水建筑物为混凝土重力坝，坝顶长524.48m，最大坝高132m，水电站厂房为坝后式，属级建筑物。根据水文资料分析，河流为山区型，洪水涨落变化大，一次洪水过程一般为13天。汛期在78月份，实测最大洪水流量为11300 m3/s，其10%频率的最大洪水流量为7800 m3/s，5%频率为

26、9570 m3/s；1%频率为13000 m3/s。河流多年含沙量2.04 kg/m3；汛期平均含沙量2.72 kg/m3；实测最大含沙量169 kg/m3（1966年7月25日）。二、工程实例在施工组织设计中，拟定了五个导流比较方案：l全段围堰隧洞导流；l右岸隧洞、过水围堰、底孔导流；-全段围堰法l坝体临时断面挡水、右岸小明槽导流；l右岸隧洞及左岸明槽导流；l右岸大明槽导流、高围堰挡水。-分段围堰法经过分析比较，考虑到地质条件差、工程量大及投资大等因素，不宜开挖专用的导流隧洞。若汛期基坑过水，工期又难以保证。故最后决定采用右岸大明槽导流、高围堰挡水的方案（见图1-32）。右岸-缓左岸-陡二、

27、工程实例明槽所处河段正位于河湾段，上游天然河道的主流位于右岸，至明槽进口处，转向左岸。根据水流情况，明槽宜布置在左岸。但由于地质条件限制，左岸明槽需高边坡开挖达140m，且岩层倾向与坡向接近一致，边坡稳定条件更差，相应的处理工程量较大；而右岸岩层倾向下游偏内，对边坡稳定有利，故选定明槽布置于右岸。二、工程实例第一期工程在第一期围堰围护下，修建右岸宽35m的导流明槽，河水由左岸束窄不多的河床下泄。工期自第2年7月起至第4年11月第二期上游围堰截流、右岸导流明槽过水为止。第二期工程左岸河床截流，并修筑拦挡5%频率全年洪水的高围堰，河水全部经由导流明槽宣泄。左岸河床坝段混凝土浇筑超过第二期围堰高程后

28、，拆除第二期围堰。工期自第4年11月左岸上游围堰合龙起至第7年11月右岸明槽截流、左岸坝体永久底孔开始泄水止。后期工程明槽坝段在第8年5月前加高至518m高程；汛期由明槽坝段518m高程的预留缺口及485m高程2个510m临时底孔泄洪；汛后明槽坝段继续加高，由永久底孔泄流。工期自第7年12月起至第8年11月止。完建期此时坝体已浇筑至相当高程，第8年11月下旬至12月中旬，最后一个底孔闸门沉放，开始蓄水发电。在施工导流中，只有截断原河床水流，才能把河水引向导流泄水建筑物下泄，在河床中全面开展主体建筑物的施工，这就是截流。在大江大河中截流是一项难度比较大的工作。第五节 截流工程p截流的基本过程截流

29、：戗堤的进占龙口范围加固合龙和闭气截流以后，再对戗堤进行加高培厚，即修筑围堰工作。p截流的重要性截流在施工导流中占有重要的地位，(1)若截流不能按时完成就会延误整个河床部分建筑物的开工日期；(2)如果截流失败失去了以水文年计算的良好截流时机，则可能拖延工期达一年，在通航河流上甚至严重影响航运。所以在施工导流中，常把截流看作一个关键性问题，它是影响施工进度的一个控制项目。p截流的重要性截流之所以被重视，还因为截流本身无论在技术上和施工组织上都具有相当的艰巨性和复杂性。长江葛洲坝工程于1981年元月仅用35.6h时间，在4720m3/s流量下胜利截流，为在大江大河上进行截流，积累了宝贵的经验，而1

30、997年11月三峡工程大江截流和2002年11月三峡工程三期导流明渠截流的成功，标志着我国截流工程的实践已经处于世界先进水平。一、截流的基本方法二、截流设计流量三、龙口位置和宽度五、截流材料和备料量四、截流水力计算第五节 截流工程一、截流的基本方法河道截流有立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下闸截流以及定向爆破截流等多种方法，但基本方法为立堵法和平堵法两种。二滩水电站-立堵法截流二滩水电站截流-立堵法二滩水电站平堵法截流二滩水电站平堵法截流二滩水电站平堵法截流二滩水电站截流-合龙三峡导流明渠截流-立堵法-上游-双向进占三峡导流明渠截流-上游-立堵法-形成龙口三峡导流明渠截流三峡导流明渠立堵法

31、截流-下游-单向进占三峡导流明渠截流三峡导流明渠截流-下游三峡导流明渠截流三峡导流明渠截流葛洲坝截流 立堵法隔河岩截流立堵法-合龙安康截流-立堵法-单向进占漫湾截流-立堵法-单向进占漫湾截流-立堵法-单向进占漫湾截流-立堵法-单向进占合龙瞬间二、截流设计流量截流年份应结合施工进度的安排来确定。截流年份内截流时段的选择，既要把握截流时机，选择在枯水流量、风险较小的时段进行；又要为后续的基坑工作和主体建筑物施工留有余地，不致影响整个工程的施工进度。二、截流设计流量在确定截流时段时，应考虑以下要求。1）截流以后，需要继续加高围堰，完成排水、清基、基础处理等大量基坑工作，并应把围堰或永久建筑物在汛期前

32、抢修到一定高程以上。为了保证这些工作的完成，截流时段应尽量提前。2）在通航的河流上进行截流，截流时段最好选择在对航运影响较小的时段内。因为截流过程中，航运必须停止，即使船闸已经修好，但因截流时水位变化较大，亦须停航。3）在北方有冰凌的河流上，截流不应在流冰期进行。因为冰凌很容易堵塞河道或导流泄水建筑物，壅高上游水位，给截流带来极大困难。所以，截流时段选择在枯水期的初期，流量已显著下降，不一定是最枯水期。二、截流设计流量截流设计流量的选定：截流的很多准备工作都需要一个截流设计流量，在选定了截流时段后，按工程的重要程度选用截流时期内10%20%的旬平均或月平均流量。注意：设计流量必须根据当时情况和

33、水文气象预报加以修正，实际工程的设计流量是实际流量两倍多，现在有降低设计流量的趋势。三、龙口位置和宽度原则上龙口宽度应尽可能窄些，这样可以减少合龙工程量，缩短截流延续时间，但以不引起龙口及其下游河床的冲刷为限。龙口位置的选择，对截流工作顺利与否有密切关系。选择龙口位置时要考虑下述一些技术要求。1）一般说来，龙口应设置在河床主流部位，方向力求与主流顺直。目的是使截流前河水能顺畅地经由龙口下泄。2）龙口应选择在耐冲河床上，以免截流时因流速增大，引起过分冲刷。3）龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截流运输线路和制作、堆放截流材料。四、截流水力计算截流水力计算的目的是确定龙口诸水力参数的变化规律。它主

34、要解决两个问题：一是确定截流过程中龙口各水力参数，如单宽流量q、落差z及流速v等的变化规律；二是由此确定截流材料的尺寸或重量及相应的数量等。四、截流水力计算这样，在截流前，可以有计划、有目的地准备各种尺寸或重量的截流材料及其数量，规划截流现场的场地布置，选择起重、运输设备；在截流时，能预先估计不同龙口宽度的截流参数，何时何处应抛投何种尺寸或重量的截流材料及其方量等。四、截流水力计算截流时的水量平衡方程为：Q0=Q1+Q2(1-7)式中Q0截流设计流量，m3/s；Q1分流建筑物的泄流量，m3/s；Q2龙口泄流量，可按宽顶堰计算，m3/s。截流水力计算可采用图解法和电算法。导流明渠截流龙口导流明渠

35、截流龙口导流明渠截流龙口导流明渠截流龙口五、截流材料和备料量1截流材料尺寸在截流中，合理选择截流材料的尺寸或重量，对于截流的成败和截流费用的节省具有重大意义。截流材料的尺寸或重量取决于龙口的流速。各种不同材料的适用流速，截流时截流材料抵抗水流冲动的流速，可按下式估算。五、截流材料和备料量(1-8)式中v水流流速，m/s；K综合稳定系数；g重力加速度，m/s2；1石块容重，t/m3；水容重，t/m3；D石块折算成球体的化引直径，m。【例】截流时抛掷10t重的混凝土四面体。在立堵与平堵时，各能抵抗多大的水流流速。解：混凝土的容重取2.4t/m3。四面体的体积V为：10/2.4=4.17m3设化引球

36、体半径为r，则4.17=4r3/3r=0.9985m球体直径D=1.997m立堵时，取K=1.05,V=1.05=7.78m/s平堵时，取K1=0.9,VMIN=0.9=6.67m/s取K2=1.2,VMAX=1.2=8.89m/s五、截流材料和备料量2截流材料类型截流材料类型的选择，主要取决于截流时可能发生的流速及开挖、起重、运输设备的能力，一般应尽可能就地取材。国内外大江大河截流的实践证明，块石是截流的最基本材料。此外，当截流水力条件较差时，还必须使用人工块体，如混凝土六面体、四面体、四脚体及钢筋混凝土构架等（见下图）。五、截流材料和备料量3备料量为确保截流既安全顺利，又经济合理，正确计算

37、截流材料的备料量是十分必要的。备料量通常按设计的戗堤体积再增加一定裕度。主要是考虑到堆存、运输中的损失，水流冲失，戗堤沉陷以及可能发生比设计更坏的水力条件而预留的备用量等。水利水电枢纽施工过程中，中后期的施工导流，往往需要由坝体挡水或拦洪。坝体能否可靠拦洪与安全渡汛，将涉及工程的进度与成败。第六节 拦洪渡汛一、坝体拦洪标准二、拦洪渡汛措施第六节 拦洪渡汛一、坝体拦洪标准坝体施工期临时渡汛的导流标准，视坝型和拦洪库容的大小而定，具体可查阅规范。一、坝体拦洪标准若导流泄水建筑物已经封堵，而永久泄水建筑物尚未具备设计泄洪能力，此时，坝体渡汛的导流标准与上述标准又不相同，应视坝型及其级别按规范选用。一

38、、坝体拦洪标准根据选定的洪水标准，通过调洪计算，可确定相应的坝体挡水或拦洪高程。显然，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。水布垭坝体拦洪渡汛二、拦洪渡汛措施根据施工进度安排，如果汛期到来之前坝身不能修筑到拦洪高程，则必须采取一定工程措施，确保安全渡汛。二、拦洪渡汛措施1混凝土坝的拦洪渡汛措施混凝土坝一般是允许过水的，若坝身在汛前不可能浇筑到拦洪高程，为了避免坝身过水时造成停工，可以在坝面上预留缺口渡汛，待洪水过后，水位回落，再封堵缺口，全面上升坝体。另外，如果根据混凝土浇筑进度安排，虽然在汛前坝身可以浇筑到拦洪高程，但一些纵向施工缝尚未灌浆封闭时，可考虑用临

39、时断面挡水。在这种情况下，必须提出充分论证，采取相应措施，以消除应力恶化的影响。安康三期坝体缺口导流二、拦洪渡汛措施2土坝、堆石坝的拦洪渡汛措施土坝、堆石坝一般是不允许过水的。若坝身在汛前不可能填筑到拦洪高程，一般可以考虑降低溢洪道高程、设置临时溢洪道、用临时断面挡水，或经过论证采用临时坝面保护措施过水。水布垭坝体拦洪渡汛在施工后期，根据发电、灌溉及航运等国民经济各部门所提出的综合要求，确定竣工运用日期，有计划地进行导流临时泄水建筑物的封堵和水库的蓄水工作。第七节 封堵蓄水一、蓄水计划二、导流泄水建筑物的封堵第七节 封堵蓄水一、蓄水计划水库蓄水要解决的主要问题有：1）确定蓄水历时计划，并据以确

40、定水库开始蓄水的日期，水库蓄水可按保证率为75%85%的月平均流量过程线来制订。2）校核库水位上升过程中大坝施工的安全性，并据以拟定大坝浇筑的控制性进度计划和坝体纵缝灌浆的进程。蓄水计划是施工后期进行施工导流，安排施工进度的主要依据。1.水库蓄水高程与历时关系曲线；2.导流泄水建筑物封堵后坝体度汛水库蓄水高程与历时关系曲线3.坝体全线浇筑高程过程线三峡蓄水三峡泄洪中孔调节蓄水弧形闸门弧形闸门不设门槽。三峡蓄水二、导流泄水建筑物的封堵下闸封堵导流临时泄水建筑物的设计流量，应根据河流水文特征及封堵条件，采用封堵时段510年重现期的月或旬平均流量。导流底孔一般为坝体的一部分，因此封堵时需全孔堵死；而

41、导流隧洞或涵管并不需要全孔堵死，只浇筑一定长度的混凝土塞，就足以起永久挡水作用。二、导流泄水建筑物的封堵式中K安全系数，一般取1.11.3；P作用水头之推力，N；导流隧洞或涵管的断面积，m2；混凝土容重，kg/m3；f混凝土与岩石（或混凝土）的摩阻系数，一般取0.600.65；g重力加速度，m/s2；导流隧洞或涵管的周长，m；c混凝土与岩石（混凝土）的粘结力，一般取(520)104，Pa。混凝土塞的最小长度可根据极限平衡条件由下式求出。(1-11)【例】大坝施工的导流隧洞为3.53.5m的城门洞形断面，封堵时隧洞断面重心上水头为45m。求混凝土塞的最小长度。解：安全系数K取1.2，混凝土容重取

42、2.4t/m3。隧洞断面面积W=3.51.75+3.143.52/8=10.94m2水头推力P=4510009.8110.94=4829463N(简化为均布）隧洞周长3.5+21.75+3.143.5/2=12.5m混凝土与岩石（或混凝土塞）的摩阻系数取0.60，混凝土与岩石（或混凝土）的粘结力取10104N/m2。所以，混凝土塞的最小长度为安康导流底孔封堵二滩导流洞下闸封堵二滩导流洞下闸封堵二滩导流洞下闸封堵在截流戗堤合龙闭气以后，就要排除基坑的积水和渗水。按排水时间及性质分为：基坑开挖前的初期排水；基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水。第八节 基坑排水一、初期排水二、经常性排水第八节 基

43、坑排水一、初期排水 戗堤合龙闭气后，基坑内的积水应有计划地组织排除。初期排水流量一般可根据地质情况、工程等级、工期长短及施工条件等因素，参考实际工程的经验，按公式（1-12）来确定。(1-12)式中Q初期排水流量，m3/s；V基坑的积水体积，m3；T初期排水时间，s。一、初期排水应注意以下问题：排水时间受到基坑水位下降速度的限制。根据排水容量确定排水设备应注意水泵的扬程和最后的水位差一致，最好选则几种型号的设备组合运用。泵站的布置应能适应水位的变化。二、经常性排水基坑内积水排干后，围堰内外的水位差增大，此时渗透流量相应增大，对围堰内坡、基坑边坡和底部的动水压力加大，容易引起管涌或流土，造成塌坡

44、和基坑底隆起的严重后果。因此在经常性排水期间，应周密地进行排水系统的布置、渗透流量的计算和排水设备的选择，并注意观察围堰的内坡、基坑边坡和基坑底面的变化，保证基坑工作顺利进行。二、经常性排水1排水系统的布置通常应考虑两种不同的情况：一种是基坑开挖过程中的排水系统布置；另一种是基坑开挖完成后修建建筑物时的排水系统布置。2排水量的估算经常性排水的排水量包括围堰和基坑的渗水、降水、地层含水、基岩冲洗及混凝土养护弃水等。习题讲解1-1施工导流的主要任务是什么？分析条件；确定导流设计流量（选定导流标准，划分导流时段）；选择导流方案及导流建筑物型式；导流建筑物的设计（布置、构造、尺寸、稳定等）；导流建筑物

45、的修建、拆除、封堵；截流设计；拦洪度汛；基坑排水。1-10试论述施工导流、施工进度、施工总体布置三者之间的关系？（1）施工进度与导流方案密切相关，通常是根据导流方案安排控制性进度计划；（2）导流方案的选择与施工场地的布置亦相互影响。例如，在混凝土坝施工中，当混凝土生产系统布置在一岸时，宜采用全段围堰法导流。例如，若采用分段围堰法导流，则应以混凝土生产系统所在的一岸作为第一期工程，因为这样两岸施工交通运输问题比较容易解决。一 填空题1施工导流的基本方法大体上可以分为_和_两类。(分段围堰法全段围堰法)2用分段围堰法导流时，宣泄水流前期用_,后期用_、_或_等。(束窄的原河道底孔坝体缺口明槽)3围

46、堰按与水流方向的相对位置，可以分为_和_。(横向围堰纵向围堰)4混凝土围堰的形式有：_和_。(拱形混凝土围堰重力式混凝土围堰)一 填空题5解决围堰防冲的措施有_、_。(抛石或柴排护底上下游转角初设置导流墙)6导流时段的划分与共_、_、_与_等相关。(河流的水文特征水工建筑物的布置何形式导流方式施工进度)7截流的施工过程包括_、_、_与_等。(戗堤的进占龙口范围的加固合龙闭气)8截流的基本方法有_和_两种。(立堵法平堵法)一 填空题9土石坝施工，若坝身在汛前不可能达到拦洪高程时，可采用_、_、_、_等措施。(降低溢洪道高程设置临时溢洪道用临时断面挡水临时坝面保护措施过水)10基坑排水按排水时间及

47、性质分_与_。经常性排水的水量来源包括_、_、_与_。(基坑开挖前的初期排水基坑开挖及建筑物施工过程的经常性排水围堰与基坑的渗水降水地基岩石冲洗混凝土养护用弃水)11人工降低地下水位法按排水工作原理分为_、_两种。(管井法井点法)二 选择题1导流隧洞进出口应与上下游水流相衔接，与河道主流的交角以_左右为宜。A.30。B.45。C.60。2导流隧洞进出口与上下游围堰之间的距离，一般应大于_。A.30mB.50mC.80m3导流隧洞中的弯道转弯半径应该大于_倍隧洞直径为宜。A.3B.5C.104导流明渠的进出口与上下游围堰之间一般要保持_的距离。A.3050mB.50100mC.100150mAB

48、AB二 选择题5圆筒形格体钢板桩的圆筒形格体的直径一般取挡水高度的_倍。A.0.91.4B.1.52.0C.2.02.56在通航的河道上，分段围堰法导流时，束窄河床后的水流速度，除特殊情况外，一般不得超过_。A.2m/sB.3m/sC.4m/s7截流设计流量可采用截流时期内_频率的月或旬平均流量。A.5%10%B.10%20%B.10%20%8坝体施工期临时度汛的洪水标准，对土石坝当拦洪库容小于0.1亿m3时为_年一遇洪水。A.5020B.10050C.100A.0.91.4A.2m/sB.10%20%A.5020二 选择题9水库蓄水一般按保证率为_的月平均流量过程线来制定。A.40%50%B

49、.60%70%C.75%85%10导流用临时泄水建筑物封堵的设计流量，一般选用封堵时段_年重现气得月或旬平均流量。A.510B.1020C.2050C.75%85%A.510三 判断题1分段围堰法适用于河床宽、流量打、施工期较长的工程，尤其是通航频繁和冰凌严重的河流上。（）2明渠导流一般适用于河床一侧的河滩基岩较高且岸边稳定情况。（）3挡水围堰拦蓄一部分水流时，上游围堰堰顶高程应通过水库调洪计算来确定。（）4土石坝施工的导流时段应以全年为标准，并以导流标准规定的一定频率的年最大流量作为导流设计流量。（）5截流日期一般多选择在枯水期末、流量最小的时刻。（）6坝体中的导流底孔并不需要全部封堵，而只要浇筑一定长度足够挡水即可。（）