施工导流与基坑排水施工课件

第二章施工导流与基坑排水第一节导流在河道上修建拦河大坝及枢纽等永久建筑物，通常，在河道上先修筑围堰形成基坑，围护永久建筑物在干地进行施工，并将河水通过预定的泄水通道引向下游宣泄。①施工导流：在水运工程中，为创造干地施工条件，采取措施在建筑区域外将原河水引向下游，使工程施工与河水宣泄互不干扰，叫做施工导流。导流建筑物包括临时性挡水建筑物（围堰）和泄水建筑物。②导流方式：

一、全段围堰法（1）明渠导流在河岸或河滩上开挖渠道，适用于河流两岸地势平坦或有可利用滩地的河道，以便开挖明渠

若河道有弯道，可以裁弯取直，将原河流用作导流。（2）隧洞导流一般用于山区河道，在河道凸岸山坡内开凿隧洞。适用于河谷狭窄、岸坡陡峻，岩石坚固有适合于布置隧洞的地形和地质条件的河道。由于泄流能力有限，费用大，通常将隧洞与永久性建筑物结合考虑，一般不会为了导流而设专用隧洞。（3）渡槽导流在围堰上架设渡槽适用于流量较小的山区河流，河床并不太窄，对施工有一定干扰，渡槽要防漏水。多用于工程初期，待主体工程输水建筑物完工后，拆除渡槽，利用输水建筑物宣泄河水。渡槽一般采用钢筋砼装配结构，也有木渡槽。二、分段围堰导流三峡一期导流三峡二期导流三峡三期导流三峡水利枢纽适用于河床较宽、水深较较浅的河流。或有分汊河道的河段。一期工程先作输水水建筑物：如冲沙沙闸，泄水闸，船船闸，涵洞，泄流流底孔。缺点：河床被纵向向围堰缩窄，流速速加大，围堰临水水面易被水流冲刷刷，上游水位壅高高，相应加大围堰堰高程。选择导流方式，应应按照工程所在地地的地形、地质、水文条件以及建筑物布置结构形式，施工力量、材料供应等因素，综合考虑虑。第二节围堰工工程一、围堰特点：①一个枯水期内完完成，当年汛期挡挡水。②水下施工。③常需拆除。要求有足够的稳定定性、防渗性、抗抗冲性、和一定强强度要求、不发生生严重的局部冲刷刷。二、围堰分类按位置分：横向围围堰和纵向围堰，，上游围堰和下游游围堰。按导流期间基坑过过水与否：分为过过水围堰和不过水水围堰。按构造和使用材料料分类：土围堰、、土石围堰、草土土围堰、土工织物物围堰、板桩围堰堰、钢筋砼围堰。。（一）土围堰土围堰是常用的不不能过水的围堰，，构造简单，就地地取材，施工方便便，造价低，适用用于各种地基，设设计时应优先选择择。要求流速＜0.7m／s,水头小于3m.缺点：抗冲能力差差，挡水大时断面面大。迎迎水面常常用草袋防护（防防冲刷）背面常用草袋或堆堆石填筑排水棱体体（防滑坡、管涌涌）也可采用装土麻袋袋或草袋填筑围堰堰（边坡可适当放放陡，1：0.5～1：1.5）为防渗流，有的土土围堰有心墙（砼砼或木板）或钢板板桩防渗墙。（二）土石围堰比土围堰抗冲能力力强，能在水流速速较大的河流中进进行水下填筑，可可做过水围堰（此此时围堰目的不是是干地施工，而是是蓄水（等）。缺点：但修筑和拆拆除都较困难。适用于：工地有大大量清基石渣（地基清理产生））可以利用，而围围堰又无需拆除的的情况。三峡下游围堰三峡导流明渠（三）土工织物的的围堰土工织物——强度高，挡水性能能好。土工织物作土堤（四）板桩围堰材料：木板桩（木木桩），钢板桩。。结构形式：单排桩桩、双排桩、格形形钢板桩等。优点：抗冲、抗渗渗能力大，断面小小，修建和拆除方方便，钢板桩桩可重复使用，可可作过水围堰。钢板桩截面形状格式钢板桩旅顺羊头洼码头钢钢板桩围堰旅顺羊头洼码头（五）砼与钢筋砼砼围堰优点：抗冲能力大大，挡水高度大。。缺点：难以拆除，，适于在岩基上建建造，常与永久形形建筑物结合，不不拆除，当有施工工水位以下砼施工工时，需另建临时时围堰。（六）草土围堰施工简单，就地取取材，速度快，造造价低，体积小适用于软土地基，，有一定抗冲和抗抗渗能力，拆除方便。可在水深6m，流速1.5－3.0m/s下填筑缺点：柴草易腐烂烂，只用于1～2年短期施工。类似有竹笼围堰，，木笼围堰1－戗台；2－土料；3－草捆三、围堰设计（一）围堰布置保证施工场地的干干地施工条件。避免严重冲刷。同时面积不能太大大，以减少基坑排排水量，尽可能利利用地形条件减少少工程量。（二)高程分不过水围堰和过过水围堰过水围堰枯水期不不过水，洪水期围围堰过水时结构不不破坏为原则。不过水围堰一般以以设计洪水的静水水位＋波浪高度作作为设计挡水位，，另加安全超高过水围堰不另加安安全超高。根据SDT338－89《水利水电工程施工工组织设计规范》（试行）将导流建筑物（包包括挡水和泄水））分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三级级别保护对象失事后果使用年限（年）堰高（m）库容（×108m3）（亿方）ⅢⅠ级永久建筑物（有特殊要求的）（严格控制）重要城镇、工矿企业（重大）＞3＞50＞1.0ⅣⅠⅡ级永久建筑物一般城镇、企业（较大）1.5～315～500.1～～1.0ⅤⅢⅣ永久建筑物港河基坑，对总工期影响不大（较小）＜1.5＜15＜0.1导流建筑物洪水标标准导流建筑物级别洪水重现期（年）土石坝砼坝Ⅲ50～2020～10Ⅳ20～1010～5Ⅴ10～55～3围堰形式围堰级别ⅢⅣ～Ⅴ土石围堰0.7m0.5m砼围堰0.4m0.3m不过水围堰堰顶安安全超高下限值（三）围堰型式选选择与结构设计计根据挡水高度，地地基条件，材料供供应，施工条件等等进行技术、经济济比较，并进行结结构受力和稳定计计算。（包括渗流压力计算算、抗滑、沉降）（四）防护设计防冲刷（抛石、砌石护坡护护底，坡脚流速≯≯5m/s）渗流、倒滤层和和稳定。（4×4m连锁块）（五）拆拆除方法法机械挖、、炸药炸炸开一个个缺口，，利用水水流。第三节基基坑排排水基坑排水水的基本本任务：初期排水水：（1）在围堰堰合龙或或过水围围堰过水水之后，，必须在在一定时时间内将将残留在在基坑内内的积水水一次次排出，，即初期期排水。。经常性排排水：（2）在基坑坑中的施施工过程程中，从从围堰及及地基渗渗透入基基坑的渗渗流、降降雨和施施工废水水等，必必须不断断排出。。（3）为保持持施工场场地干燥燥，有的的工程必必须为降降低地下下水位进进行长期期的抽水水工作。。一、初期期排水①初期排排水量计计算：基坑积水水（积水的的计算水水位，根根据截流流程序不不同而异异。应包包括围堰堰堰体水水下部分分及覆盖盖地基的的含水））围堰堰体体渗水（砼围堰堰可视为为不透水水）地基渗水水（渗水量量与围堰堰结构型型式、地地基地质质条件、、防渗措措施及初初期排水水时间长长短有关关）围堰接头头漏水降雨汇水水（可采用用初期排排水时段段当月多多年平均均降雨量量，换算算为日均均降雨量量）水位下降降不宜过过快，防防止渗透透压力过过大，造造成边坡坡失稳，，产生坍坍坡事故故。对土质围围堰，开开始排水水时0.5～0.8m/d，接近排排干时可可允许达达到1.0～1.5m/d。排水时间间，应考考虑工期期、水位位允许下下降速度度、各期期抽水设设备及相相应电负负荷均匀匀性等因因素，一一般大型型基坑5～7d，中型基基坑3～5d。②基坑水水位降落落速度及及排水时时间1、绘基坑坑（单位时时间）渗流量与与水位关关系曲线线a2、根据基基坑允许许下降速速度，考考虑不同同高程的的基坑面面积后，，求出积水水排出强强度曲线线b3、a、b迭加（沿沿水平轴轴方向迭迭加），，便可求求得初期期排水过过程中的的抽水强强度曲线线c（需排出出的水量量＝渗流流量＋原原有积水水量）4、根据基基坑允许许下降速速度，确确定初期期排水时时间。以不同基基坑水位位的抽水水强度乘乘以相应应的区间间排水时时间之总总和，便便得到初初期排水水总量。。在初步设设计中，，经常采采用经验验估算法法，一般般采用3～6倍的基坑坑积水计计算。③排水量量计算步步骤在实际施施工中，，制定措措施计划划时，常常用试抽抽法来确确定设备备容量。。采用试试抽法，，可能出出现以下下三种情情况：1、水位下下降很快快，表明明原选用用设备容容量大，，应关闭闭部分设设备。2、水位不不下降，，可能是是基坑有有较大漏漏水通道道或抽水水容量过过小，应应查明漏漏水部位位并及时时堵漏，，或加大大抽水容容量再试试。3、水位下下降至某某一深度度后不再再下降。。此时表表明排水水量与渗渗水量相相等，需需增大抽抽水容量量并检查查渗漏情情况。④试抽法法⑤排水方方法方法：固固定（吸吸水高度度<6m）或浮动动（吸水水高度>6m）的水泵泵站抽水水，结合合排水系系统水泵站的的抽水能能力：q－抽水能能力或排排水强度度（m3/s）V－排水总总体积。。T－排水时时间，限限制在0.5m/d~1.0m/d以内。二、经常常性排水水1、排水量量组成：：基坑渗水水：包括围堰堰堰体和和地基渗渗水两部部分，，计算较较复杂降雨汇水水：一般时段段：多年年平平均降雨雨量换算算为日平平均降雨雨量。暴雨时段段：多年最大大日降雨雨量。施工弃水水：砼养护用用水，冲冲洗用水水，冷却却用水(施工弃水水量和降降水量不不重复计计算)2、排水方方式：经常性排排水有明沟排水水和人工降低低地下水水位法两种。明沟排水水法（有水渗渗流则排排出）人工降低低地下水水位（尽量减减少渗流流）管井法：：（在基基坑周围围布置抽抽水井））井点法：：（井管管和水泵泵吸水管管合二为为一）①明沟排水水适用于地地基为岩岩基或粒粒径较粗粗，渗透透系数较较大的砂砂卵石覆覆盖层，，在国内内已建的的水利水水电工程程中应用用最多。。组成：排排水沟渠渠→泵站站集水井井→水泵泵抽出井井外分两种情情况：基坑开挖挖期；（基坑开开挖完成成后）修修建主体体建筑物物时期。。保持干沟沟深1～1.5m，支沟0.3～0.5m。集水井井在建筑筑物轮廓廓线外侧侧也可采采用层层层拦截，，分级抽抽水。基坑开挖挖期：排水沟在在建筑物物轮廓线线外侧，，距坑边边坡脚不不小于0.3～0.5m，一般沟沟底宽≮≮0.3m,沟深≯1m，底坡≮≮2‰。集水井底底高程低低于沟底底1～2m，平面尺尺寸1.5～2m2容积保证证停泵10～15min不漫溢，，深度通