施工導(dǎo)流及圍堰與基坑排水培訓(xùn)講義（ppt59）

第2章施工工導(dǎo)流與基坑排水水2.1導(dǎo)流2.2圍堰2.3基坑排水在河道上修修建攔河大大壩及樞紐紐等永久建建筑物時，，通常在河河道上先修修筑圍堰形形成基坑，，圍護建筑筑物在干地地進行施工工，并將河河水通過預(yù)預(yù)定的泄水水通道引向向下游宣泄泄。2.1導(dǎo)流在水運工程程中，為創(chuàng)創(chuàng)造干地施施工條件，，采取措施施在建筑區(qū)區(qū)域外將原原河水引向向下游，使使工程施工工與河水宣宣泄互不干干擾，叫做做施工導(dǎo)流流。導(dǎo)流建筑物物包括臨時時性擋水建建筑物（圍圍堰）和泄泄水建筑物物。2.1.1施工導(dǎo)流（一）全段段圍堰法（二）分段圍堰導(dǎo)導(dǎo)流2.1.2導(dǎo)流方式2.1導(dǎo)流【1】明渠導(dǎo)流在河岸或河河灘上開挖挖渠道，適適用于河流流兩岸地勢勢平坦或有有可利用灘灘地的河道道，以便開開挖明渠。。（一）全段段圍堰法2.1導(dǎo)流若河道有彎彎道，可以以裁彎取直直，將原河河流用作導(dǎo)導(dǎo)流?！?】隧洞導(dǎo)流一般用于山山區(qū)河道，，在河道凸凸岸山坡內(nèi)內(nèi)開鑿隧洞洞。適用于河谷狹窄、岸坡陡峻，巖石堅固并有適合于于布置隧洞洞的地形和和地質(zhì)條件件的河道。。由于泄流能能力有限，，費用大，，通常將隧隧洞與永久久性建筑物物結(jié)合考慮慮，一般不不會為了導(dǎo)導(dǎo)流而設(shè)專專用隧洞。。2.1導(dǎo)流【3】渡槽導(dǎo)流在圍堰上架架設(shè)渡槽，，適用于流流量較小的的山區(qū)河流流，河床并并不太窄，，對施工有一定定干擾，渡渡槽要防漏漏水。多用于工程程初期，待待主體工程程輸水建筑筑物完工后后，拆除渡渡槽，利用用輸水建筑筑物宣泄河河水。渡渡槽一般采采用鋼筋砼砼裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)，也有木木渡槽。2.1導(dǎo)流2.1導(dǎo)流（二）分段段圍堰導(dǎo)流流三峽一期導(dǎo)導(dǎo)流三峽二期導(dǎo)流三峽三期導(dǎo)導(dǎo)流三峽水利樞樞紐適用于河床較寬、、水深較淺淺的河流?；蚧蛴蟹帚夂拥赖牡暮佣?。一期工程先先作輸水建建筑物：如如沖沙閘，，泄水閘，，船閘，涵涵洞，泄流流底孔。缺點：河床床被縱向圍圍堰縮窄，，流速加大大，圍堰臨臨水面易被被水流沖刷刷，上游水水位壅高，，相應(yīng)加大大圍堰高程程。（二）分段段圍堰導(dǎo)流流2.1導(dǎo)流選擇導(dǎo)流方方式，應(yīng)按按照工程所所在地的地形、地質(zhì)、水文條件以及建筑物物布置結(jié)構(gòu)形式，施工力量、材料供應(yīng)等因素，綜綜合考慮。。2.2圍堰工程2.2.1圍堰的特點點2.2.2圍堰的分類類2.2.2圍堰的設(shè)計計2.2圍堰工程1、一個枯水水期內(nèi)完成成，當(dāng)年汛汛期擋水。。2、水下施工工。3、常需拆除除。2.2.1圍堰的特點點要求有足夠夠的穩(wěn)定性性、防滲性性、抗沖性性、和一定定強度、不不發(fā)生生嚴(yán)重的局局部沖刷。。按位置分：：橫向圍堰堰和縱向圍圍堰，上游游圍堰和下下游圍堰。。按導(dǎo)流期間間基坑過水水與否：分分為過水圍圍堰和不過過水圍堰。。按構(gòu)造和使使用材料分分類：土圍圍堰、土石石圍堰、草草土圍堰、、土工織物物圍堰、板板樁圍堰、、鋼筋砼圍圍堰。2.2圍堰工程2.2.2圍堰的分類類2.2圍堰工程（1）土圍堰土圍堰是常常用的不能過水的的圍堰，構(gòu)造簡單單，就地取取材，施工工方便，造造價低，適適用于各種種地基，設(shè)計時應(yīng)優(yōu)優(yōu)先選擇。要求流速＜＜0.7m／s,水頭小于3m.缺點：抗沖沖能力差，，擋水大時時斷面大。。迎迎水面常常用草袋防防護（防沖沖刷）背面常用草草袋或堆石石填筑排水水棱體（防防滑坡、管管涌）也可采用裝裝土麻袋或或草袋填筑筑圍堰（邊邊坡可適當(dāng)當(dāng)放陡，1：0.5～1：1.5）為防滲流，，有的土圍圍堰有心墻墻（砼或木木板）或鋼鋼板樁防滲滲墻。2.2圍堰工程（1）土圍堰比土圍堰抗抗沖能力強強，能在水水流速較大大的河流中中進行水下下填筑，可可做過水圍圍堰（此時時圍堰目的的不是干地地施工，而而是蓄水（（等）。缺點：修筑筑和拆除都都較困難。。適用于：工工地有大量量清基石渣（地基清理理產(chǎn)生）可可以利用，，而圍堰又又無需拆除除的情況。。2.2圍堰工程（2）土石圍堰堰三峽下游圍圍堰三峽導(dǎo)流明明渠土工織物：：強度高，，擋水性能能好。土工織物作作土堤2.2圍堰工程（3）土工織物物的圍堰（4）板樁圍堰堰材料：木板樁（木木樁），鋼鋼板樁。結(jié)構(gòu)形式：：單排樁、雙雙排樁、、格形鋼板板樁等。優(yōu)點：抗沖、抗?jié)B滲能力大，，斷面小，，修建和拆拆除方便，，鋼板樁可可重復(fù)使用用，可作過過水圍堰。。2.2圍堰工程鋼板樁截面面形狀格式鋼板樁樁2.2圍堰工程（4）板樁圍堰堰旅順羊頭洼洼碼頭鋼板板樁圍堰（5）砼與鋼筋筋砼圍堰優(yōu)點：抗沖能力大大，擋水高高度大。缺點：難以拆除，，適于在巖巖基上建造造，常與永永久形建筑筑物結(jié)合，，不拆除，，當(dāng)有施工工水位以下下砼施工時時，需另建建臨時圍堰堰。2.2圍堰工程2.2圍堰工程（5）砼與鋼筋筋砼圍堰（6）草土圍堰堰優(yōu)點：施工簡單，，就地取材材，速度快快，造價低低，體積小小，適用于于軟土地基基，有一定定抗沖和抗抗?jié)B能力，，拆除方便便?？煽稍谠谒?m，流速1.5－3.0m/s下填筑1－戧臺；2－土料；3－草捆2.2圍堰工程缺點：柴草易腐爛爛，只用于于1～2年短期施工工。類似有竹籠籠圍堰，木木籠圍堰(1)圍堰總體布布置(2)圍堰的高程程(3)圍堰型式的的選擇與結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(4)圍堰的防護護(5)圍堰的拆除除方法2.2圍堰工程2.2.3圍堰的設(shè)計計保證施工場場地的干地地施工條件件。避免嚴(yán)重沖沖刷。同時面積不不能太大，，以減少基基坑排水量量，盡可能能利用地形形條件減少少工程量。。2.2圍堰工程(1)圍堰的總體體布置分不過水圍圍堰和過水水圍堰：過水圍堰枯枯水期不過過水，洪水水期圍堰過過水時結(jié)構(gòu)構(gòu)不破壞為為原則。不過水圍堰堰一般以設(shè)設(shè)計洪水的的靜水位＋＋波浪高度度作為設(shè)計計擋水位，，另加安全超高過水圍堰不不另加安全全超高。(2)圍堰的高程程根據(jù)SDT338－89《水利水電工工程施工組組織設(shè)計規(guī)規(guī)范》將導(dǎo)流建筑筑物（包括括擋水和泄泄水）分為為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三級級別保護對象失事后果使用年限（年）堰高（m）庫容（×108m3）（億方）ⅢⅠ級永久建筑物（有特殊要求的）（嚴(yán)格控制）重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)（重大）＞3＞50＞1.0ⅣⅠⅡ級永久建筑物一般城鎮(zhèn)、企業(yè)（較大）1.5～315～500.1～～1.0ⅤⅢⅣ永久建筑物港河基坑，對總工期影響不大（較?。?.5＜15＜0.12.2圍堰工程導(dǎo)流建筑物物洪水標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)導(dǎo)流建筑物級別洪水重現(xiàn)期（年）土石壩砼壩Ⅲ50～2020～10Ⅳ20～1010～5Ⅴ10～55～3圍堰形式圍堰級別ⅢⅣ～Ⅴ土石圍堰0.7m0.5m砼圍堰0.4m0.3m不過水圍堰堰堰頂安全全超高下限限值2.2圍堰工程2.2圍堰工程（3）圍堰的型型式選擇與與結(jié)構(gòu)設(shè)計計根據(jù)擋水高高度，地基基條件，材材料供應(yīng)，，施工條件件等進行技技術(shù)、經(jīng)濟濟比較，并并進行結(jié)構(gòu)構(gòu)受力和穩(wěn)穩(wěn)定計算。。（包括滲流壓壓力計算、、抗滑、沉沉降）（4）圍堰的防防護計防沖刷（拋拋石、砌石石護坡護底底，坡腳流流速≯5m/s）滲流、倒倒濾層和穩(wěn)穩(wěn)定。（4×4m連鎖塊）機械挖、炸炸藥炸開一一個缺口，，利用水流流。（5）圍堰的拆拆除三峽工程下下游圍堰10秒爆破拆除除2.3基坑排水2.3.1初期排水在圍堰合龍龍或過水圍圍堰過水之之后，必須須在一定時時間內(nèi)將殘殘留在基坑坑內(nèi)的積水水一次排出出，即初期期排水。2.3.2經(jīng)常性排水水在基坑中的的施工過程程中，從圍圍堰及地基基滲透入基基坑的滲流流、降雨和和施工廢水水等，必須須不斷排出出。為保持施工工場地干燥燥，有的工工程必須為為降低地下下水位進行行長期的抽抽水工作。。2.3基坑排水2.3.1初期排水（1）初期排水水量計算（2）基坑水位位降落速度度及排水時時間（3）排水量計算算步驟（4）試抽法（5）排水方法基坑積水（積水的計計算水位，，根據(jù)截流流程序不同同而異。應(yīng)應(yīng)包括圍堰堰堰體水下下部分及覆覆蓋地基的的含水）圍堰堰體滲滲水（砼圍堰可可視為不透透水）地基滲水（滲水量與與圍堰結(jié)構(gòu)構(gòu)型式、地地基地質(zhì)條條件、防滲滲措施及初初期排水時時間長短有有關(guān)）圍堰接頭漏漏水降雨匯水（可采用初初期排水時時段當(dāng)月多多年平均降降雨量，換換算為日均均降雨量））2.3基坑排水（1）初期排水水量計算水位下降不不宜過快，，防止?jié)B透透壓力過大大，造成邊邊坡失穩(wěn)，，產(chǎn)生坍坡坡事故。對土質(zhì)圍堰堰，開始排排水時0.5～0.8m/d，接近排干干時可允許許達(dá)到1.0～1.5m/d。排水時間，，應(yīng)考慮工工期、水位位允許下降降速度、各各期抽水設(shè)設(shè)備及相應(yīng)應(yīng)電負(fù)荷均均勻性等因因素，一般般大型基坑坑5～7d，中型基坑3～5d。（2）基坑水位降降落速度及排排水時間2.3基坑排水1、繪基坑（單位時間））滲流量與水位位關(guān)系曲線a2、根據(jù)基坑允允許下降速度度，考慮不同同高程的基坑坑面積后，求出積水排出出強度曲線b3、a、b迭加（沿水平平軸方向迭加加），便可求求得初期排水水過程中的抽抽水強度曲線線c（需排出的水水量＝滲流量量＋原有積水水量）4、根據(jù)基坑允允許下降速度度，確定初期期排水時間。。以不同基坑水水位的抽水強強度乘以相應(yīng)應(yīng)的區(qū)間排水水時間之總和和，便得到初初期排水總量量。在初步設(shè)計中中，經(jīng)常采用用經(jīng)驗估算法法，一般采用用3～6倍的基坑積水水計算。（3）排水量計算算步驟2.3基坑排水在實際施工中中，制定措施施計劃時，常常用試抽法來來確定設(shè)備容容量。采用試試抽法，可能能出現(xiàn)以下三三種情況：1、水位下降很很快，表明原原選用設(shè)備容容量大，應(yīng)關(guān)關(guān)閉部分設(shè)備備。2、水位不下降降，可能是基基坑有較大漏漏水通道或抽抽水容量過小小，應(yīng)查明漏漏水部位并及及時堵漏，或或加大抽水容容量再試。3、水位下降至至某一深度后后不再下降。。此時表明排排水量與滲水水量相等，需需增大抽水容容量并檢查滲滲漏情況。（4）試抽法2.3基坑排水（5）排水方法方法：固定（（吸水高度<6m）或浮動（吸吸水高度>6m）的水泵站抽抽水，結(jié)合排排水系統(tǒng)水泵站的抽水水能力：q－抽水能力或或排水強度（（m3/s）V－排水總體積積。T－排水時間，，限制在0.5m/d~1.0m/d以內(nèi)。2.3基坑排水二、經(jīng)常性排排水1、排水量組成成：基坑滲水：包括圍堰堰體體和地基滲水水兩部分，，計算較復(fù)雜雜降雨匯水：一般時段：多年年平均降降雨量換算為為日平均降雨雨量。暴雨時段：多年最大日降降雨量。施工棄水：砼養(yǎng)護用水，，沖洗用水，，冷卻用水(施工棄水量和和降水量不重重復(fù)計算)2、排水方式：：經(jīng)常性排水有有明溝排水和人工降低地下下水位法兩種。明溝排水法（有水滲流則則排出）人工降低地下下水位（盡量減少滲滲流）管井法：（在在基坑周圍布布置抽水井））井點法：（井井管和水泵吸吸水管合二為為一）①明溝排水適用于地基為為巖基或粒徑徑較粗，滲透透系數(shù)較大的的砂卵石覆蓋蓋層，在國內(nèi)內(nèi)已建的水利利水電工程中中應(yīng)用最多。。組成：排水溝溝渠→泵站集集水井→水泵泵抽出井外分兩種情況：：基坑開挖期；；（基坑開挖完完成后）修建建主體建筑物物時期。保持干溝深1～1.5m，支溝0.3～0.5m。集水井在