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文档简介
教师签名:第30页施工导流与水流控控制在河床上修建水工工建筑物时,为为保证在干地地上施工,需需将天然径流流部分或全部部改道,按预预定的方案泄泄向下游,并并保证施工期期间基坑无水水,这就是施施工导流与水水流控制要解解决的问题。施施工导流与水水流控制一般般包括以下内内容:(1)坝址区的导导流和截流;;(2)坝址区上下下游横向围堰堰和分期纵向向围堰;(3)导流隧洞、导导流明渠、底底孔及其进出出口围堰;(4)引水式水电电站岸边厂房房围堰;(5)坝址区或厂厂址区安全度度汛、排冰凌凌和防护工程程;(6)建筑物的基基坑排水;(7)施工期通航航;(8)施工期下游游供水;(9)导流建筑物物拆除;(10)导流建筑物物下闸和封堵堵。第一节施工导导流一、施工工导流方法
施工导流的的基本方法大大体可分为两两类:一类是是全段围堰法法导流,即用用围堰拦断河河床,全部水水流通过事先先修好的导流流泄水建筑物物流走;另一一类是分段围围堰法,即水水流通过河床床外的束窄河河床下泄,后后期通过坝体体预留缺口、底底孔或其它泄泄水建筑物下下泄。但不管管是分段围堰堰法还是全段段围堰法导流流,当挡水围围堰可过水时时,均可采用用淹没基坑的的特殊导流方方法。这里介介绍二种基本本的导流方法法。
(一)全段围堰法法
全段围堰法法导流,就是是在修建于河河床上的主体体工程上下游游各建一道拦拦河围堰,使使水流经河床床以外的临时时或永久建筑筑物下泄,主主体工程建成成或即将建成成时,再将临临时泄水建筑筑物封堵。该该法多用于河河床狭窄、基基坑工作量不不大、水深、流流急难于实现现分期导流的的地方。全段段围堰法按其其泄水道类型型有以下几种种:1、隧洞洞导流山区河流流,一般河谷谷狭窄、两岸岸地形陡峻、山山岩坚实,采采用隧洞导较较为普遍。但但由于隧洞泄泄水能力有限限,造价较高高,一般在汛汛期泄水时均均另找出路或或采用淹没基基坑方案。导导流隧洞设计计时,应尽量量与永久隧洞洞相结合。隧隧洞导流的布布置型式如图图7-1。图7-1隧洞导流流示意图2、明渠渠导流明渠导流流是在河岸或或滩地上开挖挖渠道,在基基坑上下游修修筑围堰,河河水经渠道下下泄。它用于于岸坡平缓或或有宽广滩地地的平原河道道上。若当地地有老河道可可利用或工程程修建在弯道道上时,采用用明渠导流比比较经济合理理。具体布置置型式如图7-2。图7-2明渠导流流示意图3、涵管导流涵管导流流一般在修筑筑土坝、堆石石坝中采用,但但由于涵管的的泄水能力较较小,因此一一般用于流量量较小的河流流上或只用来来担负枯水期期的导流任务务,如图7-3所示。
图7-3涵管导流流示意图4、渡槽导流渡槽导流方式结构构简单,但泄泄流量较小,一一般用于流量量小、河床窄窄、导流期短短的中小型工工程,如图7-4。图7-4渡槽导流流示意图(二)分分段围堰法分段围堰法(或分分期围堰法),就是用围围堰将水工建建筑物分段分分期围护起来来进行施工(图7-5)。所谓分段段,就是从空空间上用围堰堰将拟建的水水工建筑物圈圈围成若干施施工段;所谓谓分期,就是是从时间上将将导流分为若若干时期。导导流的分期数数和围堰的分分段数并不一一定相同。分段围堰法前期由由束窄的河道道导流,后期期可利用事先先修好的泄水水建筑物导流流。常用泄水水建筑物的类类型有底孔、缺缺口等。分段段围堰法导流流,一般适用用于河流流量量大、槽宽、施施工工期较长长的工程中。图7-5分期导流流示意图图7-6导流分期期与围堰分段段示意图1、底孔导流采用底孔孔导流时,应应事先在混凝凝土坝体内修修好临时或永永久底孔;然然后让全部或或部分水流通通过底孔宣泄泄至下游。如如系临时底孔孔,应在工程程接近完工或或需要蓄水时时封堵。底孔孔导流布置型型式如图7-7。图7-7底孔导流流底孔导流流挡水建筑物物上部的施工工可不受干扰扰,有利于均均衡、连续施施工,这对修修建高坝有利利,但在导流流期有被漂浮浮物堵塞的危危险,封堵水水头较高,安安放闸门较困困难。2、缺口口导流混凝土坝在施工过过程中,为了了保证在汛期期河流暴涨暴暴落时能继续续施工,可在在兴建的坝体体上预留缺口口渲泄洪峰流流量,待洪峰峰过后,上游游水位回落再再修筑缺口,谓谓之缺口导流流(图7-8)。图7-8坝体缺口口过水示意图图二、导流建筑物
((一)导流建筑物物设计流量导流设计计流量是选择择导流方案,确确定导流建筑筑物的主要依依据。而导流流建筑物设计计洪水标准是是选择导流设设计流量的标标准,即是施施工导流的设设计标准。1、洪水设计标准导流建筑物系指枢枢纽工程施工工期所使用的的临时性挡水水和泄水建筑筑物。根据其其保护对象、失失事后果、使使用年限和工工程规模划分分为Ⅲ~Ⅴ级,具体按按表7-1确定。表7-1导导流建筑物级级别划分级别保护对象失事后果使用年限(年)围堰工程规模堰高(m)库容(亿m3)Ⅲ有特殊要求的Ⅰ级永久建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一批机组发电,造成重大灾害和损失>3>50>1.0ⅣⅠ、Ⅱ级永久建筑物淹没一般城镇、工矿企业或推迟工程总工期及第一批机组发电而造成较大灾害和损失1.5~315~500.1~1.0ⅤⅢ、Ⅳ级永久建筑物淹没基坑,但对总工期及第一批机组发电影响不大,经济损失较小<1.5<15<0.1注:1、导流建筑筑物包括挡水水和泄水建筑筑物,两者级级别相同;2、表列四项指标均均按施工阶段段划分;3、有、无特殊要求求的永久建筑筑物均系针对对施工期而言言,有特殊要要求的Ⅰ级永久建筑筑物系指施工工期不允许过过水的土坝及及其它有特殊殊要求的永久久建筑物;4、使用年限指导流流建筑物每一一施工阶段的的工作年限,两两个或两个以以上施工阶段段共用的导流流建筑物,如如分期导流一一、二期共用用的纵向围堰堰,其使用年年限不能叠加加计算;5、围堰工程规模一一栏,堰高指指挡水围堰最最大高度,库库容指堰前设设计水位所拦拦蓄的水量,两两者必须同时时满足。导流建筑筑物设计洪水水标准应根据据建筑物的类类型和级别在在表7-2规定幅度内内选择,并结结合风险度综综合分析,使使所选标准经经济合理,对对失事后果严严重的工程,要要考虑对超标标准洪水的应应急措施。表7-2导导流建筑物洪洪水标准划分分导流建筑物类型导流建筑物级别ⅢⅣⅤ洪水重现期(年)土石50~2020~1010~5混凝土20~1010~55~3注:在下述情况下下,导流建筑筑物洪水标准准可用表中的的上限值:1、河流流水文实测资资料系列较短短(小于20年),或工程处处于暴雨中心心区;2、采用用新型围堰结结构型式;3、处于于关键施工阶阶段,失事后后可能导致严严重后果;4、工程程规模、投资资和技术难度度用上限值与与下限值相差差不大。5、过水围堰的挡水水标准应结合合水文特点、施施工工期、挡挡水时段,经经技术经济比比较后在重现现期3~20年范围内选选定。当水文文系列较长(大于或等于30年)时,也可根根据实测流量量资料分析选选用。当坝体筑高到不需需围堰保护时时,其临时渡渡汛洪水标准准应根据坝型型及坝前拦洪洪库容按表7-3规定的洪水水重现期(年)。表7-3坝体体施工期临时时度汛洪水标标准坝型拦洪库容(亿m3)>1.01.0~0.10.1洪水重现期(年)土石坝>100100~5050~20混凝土坝>5050~2020~10导流泄水水建筑物封堵堵后,如永久久泄洪建筑物物尚未具备设设计泄洪能力力,坝体度汛汛洪水标准应应分析坝体施施工和运行要要求后按表7-4规定执行。汛汛前坝体上升升高度应满足足拦洪要求,帷帷幕灌浆及接接缝灌浆高程程应能满足蓄蓄水要求。表7-4导导流泄水建筑筑物封堵后坝坝体度汛标准准大坝类型导流建筑物级别ⅠⅡⅢ洪水重现期(年)混凝土设计200~100100~5050~20校核500~200200~100100~50土石设计500~200200~100100~50校核1000~500500~200200~1002、导流时段导流时段就是按照照导流程序来来划分的各施施工阶段的延延续时间。划划分导流时段段,需正确处处理施工安全全可靠和争取取导流的经济济效益的矛盾盾。因此要全全面分析河道道的水文特点点、被围的永永久建筑物的的结构型式及及其工程量大大小、导流方方案、工程最最快的施工速速度等,这些些是确定导流流时段的关键键。尽可能采采用低水头围围堰,进行枯枯水期导流,是是降低导流费费用、加快工工程进度的重重要措施。总之,在在划分导流时时段时,要确确保枯水期,争争取中水期,还还要尽力在汛汛期中争工期期。既要安全全可靠,又要要力争工期。山区性河流,其特特点是洪水流流量大,历时时短,而枯水水期则流量小小。在这种情情况下,经过过技术经济比比较后,可采采用淹没基坑坑的导流方案案,以降低导导流费用。导流建筑物设计流流量即为导流流时段内根据据洪水设计标标准确定的最最大流量,据据以进行导流流建筑物的设设计。(二)导流建筑物1、围堰围堰是一一种临时性水水工建筑物,用用来围护河床床中基坑,保保证水工建筑筑物施工在干干地上进行。在在导流任务完完成后,对不不能作为永久久建筑物的部部分或妨碍永永久建筑物运运行的部分应应予以拆除。通常按使使用材料将围围堰分为土石石围堰、草土土围堰、钢板板桩格型围堰堰、木笼围堰堰、混凝土围围堰等;按所所处的位置将将围堰分为横横向围堰、纵纵向围堰;按按围堰是否过过水分为不过过水围堰、过过水围堰。围堰的基本要求::1)安全全可靠,能满满足稳定、抗抗渗、抗冲要要求;2)结构构简单,施工工方便,宜于于拆除并能充充分利用当地地材料及开挖挖弃料;3)堰基基易于处理,堰堰体便于与岸岸坡或已有建建筑物连接;;4)在预预定施工期内内修筑到需要要的断面和高高程;5)具有良好的技术经经济指标。(1)围堰的结构构1)土石石围堰土石围堰能充分利利用当地材料料,地基适应应性强,造价价低,施工简简便,设计应应优先选用。不过水土石围堰对于土石围围堰,由于不不允许过水,且且抗冲能力较较差,一般不不宜做纵向围围堰,如河谷谷较宽且采取取了防冲措施施,也可将土土石围堰用作作为纵向围堰堰。土石围堰堰的水下部位位一般采用混混凝土防渗墙墙防渗,水上上部位一般采采用粘土心墙墙、粘土斜墙墙、土工合成成材料等防渗渗。过水土石围堰当采用用淹没基坑方方案时,为了了降低造价、便便于拆除,许许多工程采用用了过水土石石围堰型式。为为了克服过水水时水流对堰堰体表面冲刷刷和由于渗透透压力引起的的下游边坡连连同堰顶一起起的深层滑动动,目前采用用较普遍是在在下游护面上上压盖混凝土土面板。2)草土土围堰草土围堰堰是黄河上传传统的筑堤方方法,它是一一种草土混合合结构。施工工时,先用稻稻草或麦草做做成长1.2~1.8m、直径0.5~0.7m的草草捆,再用长长6~8m、直径4~5cm的草绳将两两个草捆扎成成件,重约220kg。堰体体由河岸开始始修筑,首先先沿河岸迎水水面在围堰整整个宽度内分分层铺设草捆捆,并将草绳绳拉直放在岸岸上,以便与与后铺的草捆捆互相联结。铺铺草时,应使使第一层草捆捆浸入水中1/3,各层草捆捆按水深大小小迭接1/3~1/2,这样逐层层压放的草捆捆就形成一个个坡角约35。~45。的斜坡,直直至高出水面面1.0m为止止。随后在草草捆层的斜坡坡上铺上一层层厚0.25~0.3Om的散草,再再在散草上铺铺一层厚0.25~0.3Om的土层。土土质以遇水易易于崩解、固固结为好,可可采用黄土、砂砂壤土、粘壤壤土、粉土等等。铺好的土土质只需用人人工踏实即可可。接着在填填土面上同样样作堰体压草草、铺散草和和压土工作,如如此继续进行行,堰体即可可向前进占,后后部的堰体也也渐渐深入河河底。3)混凝土围堰
混凝士围堰堰的抗冲及抗抗渗能力强,适适应高水头,底底宽小,易于于与永久建筑筑物相结合,必必要时可以过过水,因此应应用较广泛。峡峡谷地区岩基基河床,多用用混凝土拱围围堰,且多为为过水围堰型型式,可使围围堰工程量小小,施工速度度快,且拆除除也较为方便便。采用分段段围堰法导流流时,重力式式混凝土围堰堰往往作为纵纵向围堰。现现在混凝土围围堰一般采用用碾压混凝土土,在低土石石围堰保护下下施工,施工工速度快。(2)围堰堰顶高高程的确定
围堰堰顶高高程的确定,不不仅取决于导导流设计流量量和导流建筑筑物的型式、尺尺寸、平面位位置、高程和和糙率等,而而要考虑到河河流的综合利利用和主体工工程工期。
上游围堰的的堰顶高程H上=hd+Z+δ(7-1)
式中H上——上游游围堰堰顶高高程,m;
hd——下游水面高高程,m,可直接由由原河流水位位流量关系曲曲线中查得;;Z——上下游水位差,mm;δ——围堰的安全全超高,m,按表7-5选用。表7-5不过过水围堰顶安安全超高下限限值(m)围堰型式围堰级别ⅢⅣ~Ⅴ土石围堰0.70.5混凝土围堰0.40.3下游围堰堰堰顶高程H下=hd+δ(7-2)式中H下——下下游围堰堰顶顶高程,m;hhd——下游水面高高程,m;δ——围堰的安全超超高,m,按表7-5选用。围堰拦蓄蓄一部分水流流时,则堰顶顶高程应通过过水库调洪计计算来确定。纵纵向围堰的堰堰顶高程,要要与束窄河床床中宣泄导流流设计流量时时的水面曲线线相适应,其其上下游端部部分别与上下下游围堰同高高,所以其顶顶面往往作成成倾斜状。2、导流流泄水建筑物物(1)导流明渠1)布置置原则:弯道道少,避开滑滑坡、崩塌体体及高边坡开开挖区;便于于布置进入基基坑的交通道道路;进出口口与围堰接头头满足堰基防防冲要求;避避免泄洪时对对下游沿岸及及施工设施冲冲刷,必要时时进行导流水水工模型验证证。2)明渠断面设计明渠底宽、底坡和和进出口高程程应使上、下下游水流衔接接条件良好,满满足导、截流流和施工期通通航运、过木木、排冰要求求。设在软基基上的明渠,宜宜通过动床水水工模型试验验,改善水流流衔接和出口口水流条件,确确定冲坑形态态和深度,采采取有效消能能抗冲设施。导流明渠渠结构型式应应方便后期封封堵。应在分分析地质条件件、水力学条条件并进行技技术经济比较较后确定衬砌砌方式。(2)导流隧洞导流隧洞应根据地地形、地质条条件合理选择择洞线,保证证隧洞施工和和运行安全。相相邻隧洞间净净距、隧洞与与永久建筑物物之间间距、洞洞脸和洞顶岩岩层厚度均应应满足围岩应应力和变形要要求。尽可能能利用永久隧隧洞,其结合合部分的洞轴轴线、断面型型式与衬砌结结构等均应满满足永久运行行与施工导流流要求。隧洞型式式、进出口高高程尽可能兼兼顾导流、截截流、通航、放放木、排冰要要求,进口水水流顺畅、水水面衔接良好好、不产生气气蚀破坏,洞洞身断面方便便施工;洞底底纵坡随施工工及泄流水力力条件等选择择。导流隧洞在运用过过程中,常遇遇明满流交替替流态,当有有压流为高速速水流时,应应注意水流掺掺气,防止因因此产生空蚀蚀、冲击波,导导致洞身破坏坏。隧洞衬砌范围及型型式通过技术术经济比较后后确定,应研研究解决封堵堵措施及结构构型式的选择择。(3)导导流底孔导流底孔孔设置数量、高高程及其尺寸寸宜兼顾导流流、截流、过过木、排冰要要求。进口型型式选择适当当的椭圆曲线线,通过水工工模型试验确确定。进口闸闸门槽宜设在在坝外,并能能防止槽顶部部进水,以免免气蚀破坏或或孔内流态不不稳定影响流流量。利用永久泄洪、排排沙和水库放放空底孔兼作作导流底孔时时,应同时满满足永久和临临时运用要求求。坝内临时时底孔使用后后,须以坝体体同混凝土回回填封堵,并并采取措施保保证新老混凝凝土结合良好好第二节截截流当泄水建建筑物完成时时,抓住有利利时机,迅速速实现围堰合合龙,迫使水水流经泄水建建筑物下泄,称称为截流。选择截流流方式应充分分分析水力学学参数、施工工条件和难度度、抛投物数数量和性质,并并进行技术经经济比较。截截流方法有::(1)单单戗立堵截流流,简单易行行,辅助设备备少,较经济济,适用于截截流落差不超超过3.5mm,但龙口水水流能量相对对较大,流速速较高,需制制备重大抛投投物料相对较较多。(2)双双戗和多戗立立堵截流,可可分担总落差差,改善截流流难度,适用用于截流落差差大于3.55m。(3)建造浮桥或或栈桥平堵截截流,水力学学条件相对较较好,但造价价高,技术复复杂,一般不不常选用。(4)定定向爆破、建建闸等截流方方式只有在条条件特殊、充充分论证后方方宜选用。截流方法1、立堵法立堵法截流的施工工过程是:先先在河床的一一侧或两侧向向河床中填筑筑截流戗堤,逐逐步缩窄河床床,谓之进占占;当河床束束窄到一定的的过水断面时时即行停止(这个断面谓谓之龙口),对河床及及龙口戗堤端端部进行防冲冲加固(护底及裹头);然后掌握握时机封堵龙龙口,使戗堤堤合龙;最后后为了解决戗戗堤的漏水,必必须即时在戗戗堤迎水面设设置防渗设施施(闭气)。如图7-9。所以整个个截流过程包包括进占、护护底及裹头、合合龙和闭气等等项工作。截截流之后,对对戗堤加高培培厚即修成围围堰。图7-9立堵法截截流2、平堵堵法如图7-10所示,平平堵法截流是是沿整个龙口口宽度全线抛抛投,抛投料料堆筑体全面面上升,直至至露出水面。为为此,合龙前前必须在龙口口架设浮桥。由由于它是沿龙龙口全宽均匀匀平层抛投,所所以其单宽流流量较小,出出现的流速也也较小,需要要的单个抛投投材料重量也也较轻,抛投投强度较大,施施工速度较快快,但有碍通通航。图7-10平堵法法截流在截流设计时,可可根据具体情情况采用立堵堵与平堵相结结合的截流方方法,如先用用立堵法进占占,然后在龙龙口小范围内内用平堵法截截流;或先用用船抛土石材材料平堵法进进占,然后再再用立堵法截截流。
二、截流日日期及设计流流量1、截流流时间的确定定确定截流流时间应考虑虑:(1)导导流泄水建筑筑物必须建成成或部分建成成具备泄流条条件,河道截截流前泄水道道内围堰或其其它障碍物应应予清除。(2)截流后的许许多工作必须须抢在汛前完完成(如围堰或永永久建筑物抢抢筑到拦洪高高程等)。(3)有有通航要求的的河道上,截截流日期最好好选在对通航航影响最小的的时期。
(4))北方有冰凌凌的河流上截截流,不宜在在流冰期进行行。
按上述要求求,截流日期期一般选在枯枯水期初。具具体日期可根根据历史水文文资料确定,但但往往可能有有较大出入,因因此实际工作作中应根据当当时的水文气气象预报及实实际水情分析析进行修正,最最后确定截流流日期。2、截流设计流量的的确定截流设计计时所取的流流量标准,是是指某一确定定的截流时间间的截流设计计流量。所以以当截流时间间确定以后,就就可根据工程程所在河道的的水文、气象象特征选择设设计流量。通通常可按重现现年法或结合合水文气象预预报修正法确确定设计流量量,一般可按按工程重要程程度选择截流流时段重现期期5~10年的月或旬旬的平均流量量,也可用其其他方法分析析确定。龙口位置与宽度龙口在截流戗堤的的轴线上,戗戗堤轴线应根根据河床和两两岸地形、地地质、交通条条件、主流流流向、通航、过过木要求等因因素综合分析析选定,戗堤堤宜为围堰堰堰体组成部分分。一旦截流流戗堤轴线确确定后,即可可确定龙口位位置。龙口布置位置应视视具体情而定定。从地形方方面,龙口周周围应宽阔,距距临时堆料场场较近,且有有足够的回车车场地,以保保证运输方便便;从地质方方面考虑,应应力求将龙口口布置在覆盖盖层较薄的部部位,或有天天然岛礁作裹裹头的部位,以以抗水流冲刷刷;从水流条条件考虑,龙龙口应设置在在正对主流处处,以利洪水水渲泄。龙口宽度的确定,主主要取决于戗戗堤束窄河床床后形成的水水力条件,对对龙口底部和和两侧裹头部部位的冲刷影影响,截流期期通航河流对对通航安全的的要求。合理理的龙口宽度度应是满足龙龙口水力及通通航条件的最最小宽度。若龙口段段河床覆盖层层抗冲能力低低,可预先在在龙口段抛石石或抛铅丝笼笼护底,增大大糙率和抗冲冲能力,减少少合龙工作量量,降低截流流难度。4、截流流抛投材料截流抛投材料主要要有块石、石石串、装石竹竹笼、帚捆、柴柴捆、土袋等等,当截流水水力条件较差差时,还须采采用人工块体体,一般有四四面体、六面面体、四脚体体及钢筋混凝凝土构件等(图7-11)。图7-11抛投材材料截流抛投材料选择择原则:(1)预预进占段填筑筑料尽可能利利用开挖渣料料和当地天然然料。(2)龙龙口段抛投的的大块石、石石串或混凝土土四面体等人人工制备材料料数量应慎重重研究确定。(3)截截流备料总量量应根据截流流料物堆存、运运输条件、可可能流失量及及戗堤沉陷等等因素综合分分析,并留适适当备用。(4)戗戗堤抛投物应应具有较强的的透水能力,且且易于起吊运运输。现将一些常用的截截流材料适宜宜流速的经验验数据列于表表7-6,供参考。表7-6截截流材料适用用流速(m/s)截流材料适用流速截流材料适用流速土料0.5~0.7ø0.8m×6m装石竹笼3.5~4.020~30kg块石0.8~1.03000kg重大石块或铅丝笼3.550~70kg块石1.2~1.35000kg重大石块或铅丝笼4.5~5.5袋土1.512000kg~15000kg混凝土四面体7.2ø0.5m×2m装石竹笼2.0ø1.0m×15m柴石枕7~8ø0.6m×4m装石竹笼2.5~3.0施工排水围堰闭气气以后,要排排除基坑内的的积水和渗水水,随后在开开挖基坑和进进行基坑内建建筑物的施工工中,还要经经常不断地排排除渗入基坑坑的渗水,以以保证干地施施工。修建河河岸上的水工工建筑物时,如如基坑低于地地下水位,也也要进行基坑坑排水工作。排排水的方法可可分为明式排排水和暗式排排水两种。一、基坑坑积水的排除除基坑积水主要是指指围堰闭气后后存于基坑内内的水体,还还要考虑排除除积水过程中中从围堰及地地基渗入基坑坑的水量和降降雨。初期排排水的流量是是选择水泵数数量的主要依依据,应根据据地质情况、工工期长短、施施工条件等因因素确定。初初期排水流量量可按下式估估算:(7-3)式中Q——初期期排水流量(m3/S);VV——基坑积水的的体积(m3);KK——积水系数,考考虑了围堰、基基坑渗水和可可能降雨的因因素,对于中中小型工程,取K=2~3;TT——初期排水时时间(s)。图7-12水泵站站布置初期排水水时间与积水水深度和允许许的水位下降降速度有关。如如果水位下降降太快,围堰堰边坡土体的的动水压力过过大,容易引引起坍坡;如如水位下降太太慢,则影响响基坑开挖工工期。基坑水水位下降的速速度一般控制制在0.5~1.5m/d为宜。在在实际工程中中,应综合考考虑围堰型式式、地基特性性及基坑内水水深等因素而而定。对于土土围堰,水位位下降速度应应小于0.55m/d。根据初期期排水流量即即可确定水泵泵工作台数,并并考虑一定的的备用量。水水利工地常用用离心泵或潜潜水泵。为了了运用方便,可可选择容量不不同的水泵,组组合使用。水水泵站一般布布置成固定式式或移动式两两种,如图7-12。当基坑水水深较大时,采采用移动式。二、经常常性排水当基坑积积水排除后,立立即进行经常常性排水。对对于经常性排排水,主要是是计算基坑渗渗流量,确定定水泵工作台台数,布置排排水系统。1、排水水系统布置经常性排排水通常采用用明式排水,排排水系统包括括排水干沟、支支沟和集水井井等。一般情情况下,排水水系统分为两两种情况,一一种是基坑开开挖中的排水水,另一种是是建筑物施工工过程中的排排水。前者是是根据土方分分层开挖的要要求,分次下下降水位,通通过不断降低低排水沟高程程,使每一个个开挖土层呈呈干燥状态。排排水系统排水水沟通常布置置在基坑中部部,以利两侧侧出土;当基基坑较窄时,将将排水干沟布布置在基坑上上游侧,以利利于截断渗水水。沿干沟垂垂直方向设置置若干排水支支沟。基础范范围外布置集集水井,井内内安设水泵,渗渗水进入支沟沟后汇入干沟沟,再流入集集水井,由水水泵抽出坑外外。后者排水水目的是控制制水位低于坑坑底高程,保保证施工在干干地条件下进进行。排水沟沟通常布置在在基坑四周,离离开基础轮廓廓线不小于0.3~1.0m。集水井离离基坑外缘之之距离必须大大于集水井深深度。排水沟沟的底坡一般般不小于2‰,底宽不小小于0.3mm,沟深为::干沟1.0~1.5m,支沟为0.3~0.5m。集水井的的容积应保证证水泵停止运运转10~15min井内的的水量不致漫漫溢。井底应应低于排水干干沟底1~2m。经常性排排水系统布置置如图7-13所示。图7-13修建建建筑物时基坑坑排水系统布布置(2)经常常性排水流量量经常性排排水主要排除除基坑和围堰堰的渗水,还还应考虑排水水期间的降雨雨、地基冲洗洗和混凝土养养护弃水等。这这里仅介绍渗渗流量估算方方法。1)围堰渗流量透水地基上上均质土围堰堰,每m堰长渗流量q可按下式计计算:(7-4)其中L=l00+l-0..5mH(mm)(7-5)
式中q——渗入基坑的的围堰单宽渗渗透流量,m3/(d·m);
K——渗透系数,m/d。其余余符号如图7-14。图7-14透水地地基上的渗透透计算简图2)基坑坑渗流量由于基坑情情况复杂,计计算结果不一一定符合实际际情况,应用用试抽法确定定。近似计算算时可采用表表7-7所列参数。表7-7地地基渗流量[m3/(h•m•m2)]地基类别含有淤泥粘土细砂中砂粗砂砂砾石有裂缝的岩石渗流量q0.10.160.240.30.350.05~0.10降雨量按在抽水时时段最大日降降水量在当天天抽干计算;;施工弃水包包括基岩冲洗洗与混凝土养养护用水,两两者不同时发发生,按实际际情况计算。排水水泵泵根据流量及及扬程选择,并并考虑一定的的备用量。三、人工工降低地下水水位在经常性性排水中,采采用明排法,由于多次降降低排水沟和和集水井高程程,变换水泵泵站位置,影影响开挖工作作正常进行,此此外在细砂、粉粉砂及砂壤止止地基开挖中中,因渗透压压力过大而引引起流砂、滑滑坡和地基隆隆起等事故,对对开挖工作产产生不利影响响。采用人工工降低地下水水位措施可以以克服上述缺缺点。人工降降低地下水位位,就是在基基坑周围钻井井,地下水渗渗入井中,随随即被抽走,使使地下水位降降至基坑底部部以下,整个个开挖部分土土壤呈干燥状状态,开挖条条件大为改善善。图7-15管井法法降低地下水水位布置图(一)管管井法管井法就就是在基坑周周围或上下游游两侧按一定定间距布置若若干单独工作作的井管,地地下水在重力力作用下流入入井内,各井井管布置一台台抽水设备,使使水面降至坑坑底以下,如如图7-15。管井法适适用于基坑面面积较小,土土的渗透系数数较大(K=10~250m/dd)的土层。当当要求水位下下降不超过77m时,采用用普通离心泵泵;如果要求求水位下降较较大,需采用用深井泵,每每级泵降低水水位20~30m。管井由井井管、滤水管管、沉淀管及及周围反滤层层组成。地下下水从滤水管管进入井管,水水中泥沙沉淀淀在沉淀管中中。滤水管可可采用带孔的的钢管,外包包滤网;井管管可采用钢管管或无砂混凝凝土管,后者者采用分节预预制,套接而而成。每节长长lm,壁厚为4~6cm,直径一一般为30~40cm。管井间间距应满足在在群井共同抽抽水时,地下下水位最高点点低于坑底,一一般取15~25m。(二)井点法当土壤的的渗透系数k<lm/d时,用管井井法排水,井井内水会很快快被抽干,水水泵经常中断断运行,既不不经济,抽水水效果又差,这这种情况下,采采用井点法较较为合适。井井点法适宜于于渗透系数为为O.l~50m/d的土壤。井井点的类型有有轻型井点、喷喷射井点和电电渗井点三种种,比较常用用的是轻型井井点。轻型井点点由井管、集集水管、普通通离心泵、真真空泵和集水水箱等设备组组成的排水系系统,如图7-16所示。轻型井点点的井管直径径为38~50mm,采采用无缝钢管管,管的间距距为0.8~1.6m,最最大可达3..0m。地下下水从井管底底部的滤水管管内借真空泵泵和水泵的抽抽吸作用流入入管内,沿井井管上升汇入入集水管,再再流人集水箱箱,由水泵抽抽出。轻型井点点系统开始工工作时,先开开动真空泵排排出系统内的的空气,待集集水箱内水面面上升到一定定高度时,再再启动水泵抽抽水。如果系系统内真空不不够,仍需真真空泵配合工工作。井点排水水时,地下水水位下降的深深度取决于集集水箱内的真真空值和水头头损失。一般般集水箱的真真空值为400~500mmmHg柱。图7-16井点点法降低地下下水位布置图图当地下水水位要求降低低值大于4~5m时,则需需分层降落,每每层井点控制制3~4m。但分层层数应少于三三层为宜。因因层数太多,坑坑内管路纵横横交错,妨碍碍交通,影响响施工;且当当上层井点发发生故障时,由由于下层水泵泵能力有限,造造成地下水位位回升,严重重时导致基坑坑淹没。第四节施工度汛汛及后期水流流控制施工度汛(一)坝坝体拦洪标准准
经过多个汛汛期才能建成成的坝体工程程,用围堰来来挡汛期洪水水显然是不经经济的,且安安全性也未必必好,因此,对对于不允许淹淹没基坑的情情况,常采用用低堰挡枯水水、汛期由坝坝体临时断面面拦洪的方案案,这样既减减少了围堰工工程费用,拦拦洪度汛标准准也可提高,只只是增加了汛汛前坝体施工工的强度。坝体拦洪洪首先需确定定拦洪标准,然然后确定拦洪洪高程。坝体体施工期临时时度汛的洪水水标准,应根根据坝型和坝坝体升高后形形成的拦洪蓄蓄水库库容确确定。具
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