水利工程施工-施工导流

第一章施工导流第一节施工导流方式与泄水建筑物〔法〕与泄水建筑物，把握施工水流掌握的全过程。重点：12.施工导流的根本方法及其适用条件。1.依据简单的水力条件选择施工导流方式。教具及参考资料：1.成都科学技术大学.水利水电工程施工导流图集.北京：水利出版社,19826教学方法：讲授法。水利水电工程整个施工过程中的施工水流掌握〔又称施工导流，广义上说利用。漂浮基坑法导流。一、分段围堰法导流1-1择是关键问题之一。河床束窄程度可用以下面积束窄度〔K〕表示：Ak 2100%A1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；K40%～70%之间。泄水建筑物，不致使后期围堰过高或截流落差过大。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隧洞导流、明渠导流等方式相协作。二、全段围堰法导流将临时泄水道封堵。全段围堰法导流，其泄水道类型通常有以下几种。隧洞导流一般山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实，承受隧洞导流较为普遍。明渠导流明渠导流是在河岸上开挖渠道，在基坑上下游修建围堰，河水经渠道下泄。涵管导流涵管导流一般在修建土坝、堆石坝工程中承受。三、漂浮基坑法导流这是一种关心导流方法，在全段围堰法和分段围堰法中均可使用。山区河流假设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，这明显是不经济的。在这种状况下，可以考虑承受允许基坑漂浮的导流方法，即洪水降临时围堰过水，假设基坑被漂浮，河床局部停工，待洪水退落，围堰挡水时再连续施工。这种方法，基坑漂浮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状况下，导流总费用较节约，一般是合理的其次节 围堰工程类及适用条件。1.围堰的分类；2.围堰的根本型式及构造；3.围堰的防冲及撤除。2.围堰的平面布置及堰顶高程确实定。3教学方法：讲授法。有考虑作为永久建筑物的一局部时，应予撤除。一、分类围堰等。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。需要满足一般围堰的根本要求外，还要满足堰顶过水的特地要求。二、围堰的根本型式及构造不过水土石围堰不过水土石围堰是水利水电工程中应用最广泛的一种围堰型式，如图1-11也较大，1〔、)两种型式。其中于掩盖层厚度不大的场合。假设当地没有足够数量的防渗料或掩盖层较厚时，土石围堰可以承受图1-11〔c、根底防渗问题。过水土石围堰石围堰的下游坡面及堰脚应实行牢靠的加固保护措施。目前承受的有：土板护面。混凝土围堰湖南凤滩及湖北隔河岩等水利水电工程中均承受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。钢板桩格型围堰瓣形格体〔1-19〕等，应用较多的是圆筒形格体。草土围堰1：0.2～1：0.3，是在施工中自然形成的边坡。三、围堰的平面布置与堰顶高程围堰的平面布置定。通常，基坑坡趾离主体工程轮廓的距离，不应小于20～30m，以便布置排2.0m，以供布置排水系统和堆放模板。假设无此要0.4～0.6m围堰顶高程式打算：H hd d

h a式中：Hd—下游围堰堰顶高程，m；m；可直接从河流水位流量关系查出；ha—波浪爬高，m；δ—围堰的安全超高，m；上游围堰的堰顶高程由下式打算：Huhd

h za式中Hu—上游围堰堰顶高程，m；z—上下游水位差，m；其余符号同上式。下游围堰顶同高。四、围堰的防渗和防冲尤为突出。围堰的防渗斜墙、斜墙接水平铺盖、垂直防渗墙或灌浆帷幕等措施。――式，以增加绕流渗径，防止引起有害的集中渗漏。围堰的防冲水流条件。五、围堰的撤除永久建筑物的施工及运行。第三节 导流设计流量通过本节学习，把握导流设计流量确实定。重点：1.导流标准及导流时段的划分。1.导流设计流量确实定。教具及参考资料：1.胡志根,刘全,贺昌海,周宜红等.水利水电工程施工初期导流标准多目标风险决策争论.中国工程科学，20233(8)肖焕雄,施工水力学.北京：水利电力出版社，19926教学方法：讲授法一般需结合导流标准和导流时段的分析来打算。一、导流标准初期导流标准、坝体拦洪时的导流标准等。Ⅲ～Ⅴ和类型，在标准规定的幅度内选定相应的洪水重现期作为初期导流标准。标准确实定，应结合风险度的分析，使所选标准更加经济合理。二、导流时段保证基坑干地施工的时间，所以也称挡水时段。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、1-30流任务的根本要求。三、导流设计流量时渡汛洪水标准打算。水期之分，明显它们的导流标准应有所不同。于校核导流泄水道的过水力量。30体的稳定分析等。第四节导流方案提下，选择合理的导流方案、确定导流建筑物的布置、构造及尺寸，拟定导流建筑物的修建。重点：1.什么叫导流方案；2.怎样选择导流方案；3.导流程序与进度掌握。难点：1.导流建筑物的型式、尺寸及布置。教具及参考资料：1.胡志根,刘全,贺昌海,周宜红等.水利水电工程施工初期导流标准多目标风险决策争论.中国工程科学，20233(8)肖焕雄,施工水力学.北京：水利电力出版社，1992年6月XiaoHuanxiong,HanCaiyan,StudyontheStabilityofProtectionConcreteWedge-ShapedBlocksontheSlopeofOverflowCofferdams,ISHERD,ProceedingsVol.2,1993,Beijing教学方法：讲授法。几种导流方式组合起来协作运用〔4种不同导流时段、不同导流方式的组合，通常称为导流方案。术经济指标优越的方案。选择导流方案时应考虑的主要因素如下：⑴水文条件；⑵地形条件；⑶地质及水文地质条件；⑷水工建筑物的型式及其布置；⑸施工期间河流的综合利用；⑹施工进度、施工方法及施工场地布置。适用牢靠。为进一步理解导流方案的选择，特举例表达如下。[实例]四川省白龙江宝珠寺水电站工程，是以发电为主，兼有浇灌、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，132m，水电站厂房为坝后式，属Ⅰ级建筑物。依据水文资料分析，河1-37-811300m3/s，107800m3/s，59570m3/s；113000m3/s2.04kg/m3；汛期平均含沙量2.72kg/m3；实测最大含沙量169kg/m3〔1966年7月25日。〔见2。140m，且岩层倾向与坡向接近全都定有利，应选定明槽布置于右岸。导流程序与掌握性进度如下所述。建右岸宽35m的导流明槽，河水由左岸束27411流明槽过水为止。挡5%频率全年洪水的高围堰，河水全部经超过其次期围堰高程后，撤除其次期围堰。工期自第41171185518m518m高程的预留缺口及485m高程2个5×10m临时底孔泄洪；汛后明槽坝71281181112一个底孔闸门沉放，开头蓄水发电。第五节 截流工程提下，选择合理的截流方案、了解截流的根本方法及取定截流设计流量。重点：1.截流的根本方法；2.截流流量设计；3.龙口位置的选择。难点：1.截流水力计算；2.截流材料备料量确定。教具及参考资料：1.长江三峡大江截流工程编委会.长江三峡大江截流工程.北京：中国水利水电出版社，199912贺昌海,胡志根,周宜红等.立堵截流方案风险度分析.中国工程科学，2023,4(4)XiaoHuanxiong,HanCaiyan,StudyontheStabilityofProtectionConcreteWedge-ShapedBlocksontheSlopeofOverflowCofferdams,ISHERD,ProceedingsVol.2,1993,Beijing教学方法：讲授法一项难度比较大的工作。到达围堰设计要求。截流在施工导流中占有重要的地的困难性和简单性。198135.6h4720m3/s199711202311流工程的实践已经处于世界先进水平。一、截流的根本方法截流等多种方法，但根本方法为立堵法和平堵法两种。二、截流设计流量截流年份应结合施工进度的安排来确定。个工程的施工进度。在确定截流时段时，应考虑以下要求：截流以后，需要连续加高围堰，完成排水、清基、根底处理等大量基坑工作的完成，截流时段应尽量提前。在通航的河流上进展截流，截流时段最好选择在对航运影响较小的时段较大，亦须停航。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。三、龙口位置和宽度下述一些技术要求。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。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。材料。间，但以不引起龙口及其下游河床的冲刷为限。四、截流水力计算截流水力计算的目的是确定龙口各水力参数，如单宽流量q、落差z截流水力计算的目的是确定龙口各水力参数，如单宽流量q、落差zv确定截流材料的尺寸或重量及相应截流时的水量平衡方程为：Q QQ0 1 2

(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。截流水力计算可承受图解法和电算法。五、截流材料和备料量1截流材料尺寸.流速，立堵截流时截流材料抵抗水流冲动的流速，可按下式估算。式中vk 2g

rr1 Drv—水流流速，m/s；K—综合稳定系数；g—重力加速度，m/s2；γ1—石块容重，t/m3；γ—水容重，t/m3；D—石块折算成球体的化引直径，m。截流材料类型混凝土六面体、四周体、四脚体及钢筋混凝土构架等〔1-38〕备料量用量等。第六节 拦洪渡汛通过本节学习，初步把握坝体拦洪渡汛标准及措施。重点：1.坝体拦洪标准。1.拦洪渡汛的方法和措施。教具及参考资料：1.长江三峡大江截流工程编委会.长江三峡大江截流工程.北京：中国水利水电出版社，199912DavidStephnson.RockfillHydraulicEngineering.1979XiaoHuanxiong,HanCaiyan,StudyontheStabilityofProtectionConcreteWedge-ShapedBlocksontheSlopeofOverflowCofferdams,ISHERD,ProceedingsVol.2,1993,Beijing教学方法：讲授法坝体能否牢靠拦洪与安全渡汛，将涉及工程的进度与成败。一、坝体拦洪标准阅标准。程。二、拦洪渡汛措施肯定工程措施，确保安全渡汛。凝土坝的拦洪渡汛措施影响。土坝、堆石坝的拦洪渡汛措施承受临时坝面保护措施过水。第七节 封堵蓄水通过本节学习，把握蓄水打算主要应当解决的问题。重点：1.蓄水打算。1.导流建筑物的封堵。教具及参考资料：1.长江三峡大江截流工程编委会.长江三峡大江截流工程.北京：中国水利水电出版社，199912贺昌海,胡志根,周宜红等.立堵截流方案风险度分析.中国工程科学，2023,4(4)教学方法：讲授法在施工后期，依据发电、浇灌及航运泄水建筑物的封堵和水库的蓄水工作。一、蓄水打算XiaoHuanxiong,HanCaiyan,StudyontheStabilityofProtectionConcreteWedge-ShapedBlocksontheSlopeofOverflowCofferdams,ISHERD,Proceedings教学方法：讲授法在施工后期，依据发电、浇灌及航运泄水建筑物的封堵和水库的蓄水工作。一、蓄水打算水库蓄水要解决的主要问题有：为5%～85%的月平均流量过程线来制订。工进度的主要依据。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，应依据河流水文特征及封堵条5~10长度的混凝土塞，就足以起永久挡水作用。混凝土塞的最小长度可依据极限平衡条件由下式求出：l wrfg

KP c0.60-0.65；取〔5-20〕×104Pa。

式中：K—安全系数，一般取1.1-1.3；P—作用水头之推力，N；ω—导流隧洞或涵管的断面积，m2；γ—混凝土容重，kg/m3；f—混凝土与岩石〔或混凝土〕的摩阻系数，一g—重力加速度，m/s2；λ—导流隧洞或涵管的周长，m；〔或混凝土〕的粘结力，一般生的温度裂缝会影响其止水质量。第八节 基坑排水通过本节学习，初步把握基坑排水的方法及排水的性质。重点：1.排水的性质及根本方法。1.排水设备容量确实定。教具及参考资料：1.长江三峡大江截流工程编委会.长江三峡大江截流工程.北京：中国水利水电出版社，199912DavidStephnson.RockfillHydraulicEngineering.1979