水利水电施工导截流质量控制

1、水利水电工程施工质量控制技术2施工导流与截流工程3概 述 施工导流：在河流上进行水利水电工程建设时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰维护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄。4一、施工导流方法 全段围堰法用围堰拦断河床，全部水流通过事先修建好的临时或永久隧洞、明渠或河床内的涵管等往下游宣泄。分段 围堰法水流通过被束窄的河床、坝底底孔、缺口或明槽等往下游宣泄。5全段围堰法 多用于多工期短、河床狭窄、基坑工作量不大、水深、流急难于实现分期导流的地方。 6全段围堰法 隧洞导流 山区河流，一般河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实，采用隧洞导流较为普遍。78全段围堰法 明渠导流 在河岸或

2、滩地上开挖渠道，在基坑上下游修筑围堰，河水经渠道下泄。 它用于岸坡平缓或有宽广滩地的平原河道上。 若当地有老河道可利用或工程修建在弯道上时，采用明渠导流比较经济合理。910全段围堰法 涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝中采用，但由于涵管的泄水能力较小，因此一般用于流量较小的河流上或只用来担负枯水期的导流任务。11全段围堰法 渡槽导流结构简单，但泄流量较小，一般用于流量小、河床窄、导流期短的中小型工程。12 1.概念 分段围堰法：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。 *分段：分段就是在空间上用围堰将建筑物分成若干施工段进行施工。 *分期：在时间上将导流分为若干时期。 采用分段围堰法

3、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。分段围堰法导流 13141516分段围堰法适用的条件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。 分段围堰法特点分段围堰法导流，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：底孔导流坝体缺口导流束窄河床导流17分段围堰法 底孔导流 采用底孔导流时，应事先在混凝土坝体内修好临时或永久底孔；然后让全部或部分水流流通过底孔宣泄至下游。如系临时底孔，应在工程接近完工或需要蓄水时封堵。 底孔导流挡水建筑物上部的施工可不受干扰，有利于均衡、连续施工，这对修建高坝

4、有利，但在导流期有被漂浮物堵塞的危险，封堵水头较高，安放闸门较困难。 18分段围堰法 底孔导流19分段围堰法 缺口导流混凝土坝枢纽在施工过程中，为了保证在汛期河流暴涨暴落时能继续施工，可在兴建的坝体上预留缺口渲泄洪峰流量，待洪峰过后，上游水位回落再修筑缺口，谓之缺口导流20二、导流标准 导流标准：导流建筑物级别及其设计洪水标准的统称； 导流设计标准：导流设计中所采用的设计流量频率的规定；总体要求：初期导流阶段标准可低一些，中后期标准应逐步提高；当要求工程提前发挥效益时，相应导流阶段的设计标准应高一些；对特别重要的工程或者下游有重要工矿交通设施或城市时，导流标准可适当提高。21几种典型情况下的划

5、分原则1、基坑内施工工程量（包括基础处理等）较小，主体建筑物可在河道截流后的一个枯水期内抢修至拦洪高程以上时，即可选择在枯水期运用的围堰，导流设计流量则选择该枯水时段的某一频率的洪水流量；2、基坑内施工工程量（包括基础处理等）较大，主体建筑物不能在河道截流后的一个枯水期内抢修至拦洪高程以上时，对于土石坝等枢纽，若未完建坝体不允许溢流，基坑不允许过水，导流时段应以全年为标准；223、混凝土坝、堆石坝等基坑允许过水，当河道洪水期与枯水期水位变幅较大时，可通过经济技术比较选择一定枯水期时段为围堰挡水时段，相应时段的一定频率流量作为导流设计流量；洪水期洪峰来时可由坝体溢流，基坑内停止施工；洪水过后围堰

6、挡水，基坑内主体工程正常施工。23截流 当泄水建筑物完成时，抓住有利时机，迅速实现围堰合龙，迫使水流经泄水建筑物下泄，称为截流。立堵法（单戗、双戗或多戗）平堵法（浮桥或栈桥）一截流方法截流时间的确定截流抛投材料二截流日期及设计流量24 截流方法 立堵法 立堵法截流是将截流材料，从龙口一端想另一端或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口。直至全部拦断。 截流材料通常用自卸汽车在进占戗堤端部直接卸料入水，或先在堤头卸料，再用推土机推入水中。平堵法 平堵法截流事先要在龙口架设浮桥或栈桥，用自卸汽车沿龙口全线从浮桥或栈桥上均匀、逐层抛填截流材料，直至戗堤高出水面为止。25截流方法立堵法 整个截流过程包括进

7、占、护底及裹头、合龙和闭气等项工作。 先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗堤，逐步缩窄河床，谓之进占； 当河床束窄到一定的过水断面时即行停止(这个断面谓之龙口)，对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固(护底及裹头)； 然后掌握时机封堵龙口，使戗堤合龙； 最后为了解决戗堤的漏水，必须即时在戗堤迎水面设置防渗设施(闭气)。 26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。27闭气：合龙后，戗堤虽高于水面，但其本身依然漏水，因此须在戗堤上设置

8、防渗设施282、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，抛投材料粒径及重量小，戗堤工程量小，抛投强度大，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。293、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。爆破砼预制体截流。（2）下闸截流人工泄水道。（3）浮运沉箱或沉船法截流海口工程。30截流施工质量要点1.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

9、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；312.合龙：截流的关键 （1）合龙措施 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32（2）合龙材料 石料、混凝土块体、钢筋笼等； 3.闭气 截流合龙后封堵戗堤渗漏通道的措施； 一般方法是先在截流戗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，把透过堆石戗堤的渗流量减小到最低程度，闭气后，方可进行基坑排

10、水和开挖施工。33围堰工程34围堰之一 围堰的类型 围堰是一种临时性水工建筑物，用来围护河床中基坑，保证水工建筑物施工在干地上进行。 在导流任务完成后，对不能作为永久建筑物的部分或妨碍永久建筑物运行的部分应予以拆除。1按使用材料分土石围堰草土围堰钢板桩格型围堰木笼围堰混凝土围堰2按位置分横向围堰纵向围堰3按是否过水分不过水围堰过水围堰351.围堰的平面布置：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。362、堰顶高程的确定横向围堰堰顶高程：Hd上游或下游围堰的顶部高程hd围堰挡水的静水位ha波浪高度围堰的安全超高z上下游水位差37围堰之二 围堰的结构

11、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。 土石围堰 不过水土石围堰 对于土石围堰，由于不允许过水，且抗冲能力较差，一般不宜做纵向围堰 如河谷较宽且采取了防冲措施，也可将土石围堰用作为纵向围堰。过水土石围堰 当采用淹没基坑方案时，为了降低造价、便于拆除，许多工程采用了过水土石围堰型式。为了克服过水时水流对堰体表面冲刷和由于渗透压力引起的下游边坡连同堰顶一起的深层滑动，目前采用较普遍是在下游护面上压盖混凝土面板。38围堰之三 围堰的结构 草土围堰是一种草土混合结构，多种捆草法修筑。例如黄河的青铜峡、盐锅峡、八盘峡水电站和汉江的石泉水电站都成功地采用过草土围堰。

12、草土围堰施工简单，施工速度快，可就地取材，成本低，还具有一定的抗冲、防渗能力，能适应沉陷变形，可用于软弱地基；但草土围堰不能承受较大水头，施工水深及流速也受到限制，草料还易于腐烂，一般水深不宜超过6m，流速不超过3.5ms。草土围堰使用期约为两年。草土围堰39围堰之三 围堰的结构 混凝士围堰的抗冲及抗渗能力强，适应高水头，底宽小，易于与永久建筑物相结合，必要时可以过水，因此采用得比较广泛。 重力式混凝土围堰 拱形混凝土围堰 峡谷地区岩基河床，多用混凝土拱围堰，且多为过水围堰型式，可使围堰工程量小，施工速度快，且拆除也较为方便。 混凝土围堰 40围堰之三 围堰的结构钢板桩格型围堰可在岩基或非岩基

13、上。圆筒形格体钢板桩围堰：一般只能用于1420m以下。鼓形格体钢板桩围堰：一般可用于水头1420m的情况，平行于水流的纵向围堰。花瓣形格体钢板桩围堰：可适用于挡水高度更大的情况，可用于河道狭窄，但费用较高、施工复杂。 钢板桩格型围堰 41 钢板桩格型围堰 42围堰工程常见质量问题1.围堰的防渗常用斜墙、斜墙接水平铺盖、垂直防渗墙或帷幕灌浆。2.围堰的接头处理主要通过扩大接触面；嵌入岸坡的方法，以延长塑性防渗体的接触，防止集中绕渗破坏。 土石围堰与混凝土纵向围堰的接头：通常采用刺墙形式插入土石围堰的塑性防渗体中，并将接头的防渗体断面扩大，以保证在任一高程处均能满足绕流渗径长度要求。43围堰工程常

14、见质量问题3.围堰的防冲常采用护底措施（抛石）；在上下游转角处设置导流墙，改善水流条件。44围堰之三 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。45围堰之五 围堰的拆除 土石围堰相对说来断面较大，因之有可能在施工期最后一次汛期过后，上游水位下降时，从围堰的背水坡开始分层拆除。但必须保证依次拆除后所残留的断面能继续挡水和维持稳定，以免发生安全事故，使基坑过早淹没，影响施工。 土石围堰一般可用挖土机或爆破等方法拆除。 草土围堰的拆除比较容易，一般水上部分用人工拆除，水下部分可在堰体挖一缺口，让其过水冲毁或用爆破法炸除。46围堰之五 围堰的

15、拆除 钢板桩格型围堰的拆除，首先要用抓斗或吸石器将填料清除，然后用拔桩机起拔钢板桩。 混凝土围堰的拆除，一般只能用爆破法炸除，但应注意，必须使主体建筑物或其设施不受爆破危害。47 自卸汽车配合挖掘机拆除围堰48 基坑排水 在截流戗堤合龙闭气以后，就要排除基坑的积水和渗水，以利于开展基坑施工工作。 基坑排水工作按排水时间及性质，可以分为： 基坑开挖前的初期排水：包括基坑积水、基坑积水排除过程中围堰及基坑的渗水和降水的排除； 基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水：包括围堰和基坑的渗水、降水、基岩冲洗及混凝土养护用废水的排除等。 二经常性排水一基坑积水排除49一、基坑积水排除 基坑积水主要是指围堰

16、闭气后存于基坑内的水体，还要考虑排除积水过程中从围堰及地基渗入基坑的水量和降雨。 初期排水的流量是选择水泵数量的主要依据，应根据地质情况、工期长短、施工条件等因素确定。 50（一）排水量计算： 目的：选定排水设备的台数及容量。1、初期排水：基坑积水、基坑渗水、降雨（枯水期降雨可不考虑）排水流量：QkV/TV基坑积水体积，按K（积水面积积水水深）计算。T初期排水时间，受水位下降速度限制（根据围堰的型式、基坑地基特性及坑内水深而定）。k积水体积系数（经验系数），其实质是因为初期排水时的渗流量估算很难符合实际，通常不单独估算渗流量，设计取1.52.5。基坑排水512、经常性排水流量估算渗透流量影响因

17、素：基坑面积、土壤性质、基坑深度，水头。（1）围堰的渗流量计算（2）基坑渗透透流量计算： 1m2基坑面积在每1m水头作用下的渗流量q。（3）降水、应采用抽水时段内最大日降雨资料。（4）冲洗基岩及养护砼的废水： （每天8次）。52（二）水泵的选择与安装1、明式排水常用离心式水泵（泵壳、泵轴、工作叶轮）。 2、管路系统：滤网、底阀、吸水管、出水管3、离心式水泵的基本工作参数：流量Q，扬程H，允许真空吸水高度H真，轴功率P，效率，转速n。4、安装高程6m5、泵站机组15台时，增加1台备用；泵站机组5台，增加20%备用。53（三）排水系统注意1、检查吸水管接头及吸水口安装位置。2、排水过程中，注意观测

18、水位、围堰、岸坡等的变化情况，检查有无漏水及下陷现象，防止滑坡、沉陷、渗透破坏。54排水系统布置一般情况下，排水系统分为两种情况： 一种是基坑开挖过程中的排水， 另一种是建筑物施工过程中的排水。 在进行布置时，最好能两者结合起来考虑，并使排水系统尽可能不影响施工。 55基坑开挖过程中的排水56建筑物施工过程中的排水57 根据初期排水流量即可确定水泵工作台数，并考虑一定的备用量。水利工地常用离心泵或潜水泵。为了运用方便，可选择容量不同的水泵，组合使用。水泵站一般布置成：(1) 固定式排水布置(2) 移动式排水布置 58溪洛渡基坑排水59人工降低地下水位 在细砂、粉砂及砂壤止地基开挖中，因渗透压力过大而引起流砂、滑坡和地基隆起等事故，对开挖工作产生不利影响。 采用人工降低地下水位（暗式排水）措施可以克服上述缺点。 60人工降低地下水位 人工降低地下水位的方法，按排水工作原理来分有管井法和井点法两种。 管井法是纯重力作用排水； 井点法还附有真空或电渗排水的作用。61管井法 管井由井管、滤水管、沉淀管及周围反滤层组成。 管井法适用于基坑面积较小，土的渗透系数较大（K=10250m/d）的土层 622.井点法 把井管与水泵的吸水管合一，并在井口密封，用抽气设备抽气，使滤水管附近形成真空，增加排水效果。 井点法适宜于渗透系数为0.11.0m/d的土壤。 井点的类型有轻型