施工導(dǎo)流圍堰工程實(shí)例講義課件配圖豐富

第二章導(dǎo)流與基坑排水第一節(jié)導(dǎo)流在河流上修建建筑物，施工期間往往與通航、筏運(yùn)、漁業(yè)、灌溉或水電站運(yùn)行等水資源綜合利用的要求發(fā)生矛盾。在河流上修建水運(yùn)工程時(shí)，為了使水工建筑物能在干地上進(jìn)行施工，需要用圍堰圍護(hù)基坑，并將河水引向預(yù)定的泄水通道往下游宣泄，這就是施工導(dǎo)流。施工導(dǎo)流廣義上可以概括為：“導(dǎo)、截、攔、蓄、泄”1.導(dǎo)如何將水流導(dǎo)向下游？2.截如何將原河床的水流攔斷，使其按照我們的意圖下泄？3.攔如何在洪水來臨時(shí)，攔住洪水，保證整個(gè)水利樞紐的安全渡汛?4.蓄如何在工程建設(shè)的中后期及時(shí)蓄水，保證工程的效益按時(shí)發(fā)揮？5.泄如何保證水流順暢流向下游？導(dǎo)流建筑物導(dǎo)流擋水建筑物導(dǎo)流泄水建筑物圍堰導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流涵管、導(dǎo)流底孔等2010.09總裝機(jī)容量1820萬千瓦長江三峽大壩三峽大壩高185米，長2,309米。2010.09溪洛渡水電樞紐效果圖最大壩高278米總裝機(jī)容量1260萬千瓦施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，劃分導(dǎo)流時(shí)段，確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量；選擇導(dǎo)流方案及導(dǎo)流建筑物的型式；確定導(dǎo)流建筑物的布置、構(gòu)造及尺寸；擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法以及截?cái)嗪哟菜?、攔洪渡汛和基坑排水等措施。導(dǎo)流工程內(nèi)容體系

施工導(dǎo)流的基本方式

圍堰工程導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的確定(導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)流程序)

導(dǎo)流方案的選擇

截流工程

攔洪渡汛蓄水計(jì)劃與封堵技術(shù)基坑排水施工導(dǎo)流的基本方式一、施工導(dǎo)流的基本方法（分段圍堰法、全段圍堰法）1、分段圍堰法導(dǎo)流（分期導(dǎo)流）1）定義—分段圍堰法導(dǎo)流亦稱分期導(dǎo)流，就是用圍堰將水工建筑物所在的河段分段分期圍護(hù)起來的施工方法。河水通過束窄河床、壩體缺口、壩體底孔等下泄。兩段兩期采用較多。2）擋水建筑物—上下游圍堰、縱向圍堰3）泄水建筑物束窄原河床，混凝土壩的壩體預(yù)留缺口、壩體底孔，明槽，平原河道低水頭河床徑流電站的廠房等。4）適用流量較大的平原河道或河谷較寬的山區(qū)河流上修建混凝土壩樞紐時(shí)較為常用。5）工程實(shí)例（圖示）分段圍堰法。2010.09工程實(shí)例三峽水利樞紐施工導(dǎo)流分期導(dǎo)流流三峽平平面布置置2010.09工程實(shí)例例----三峽水利利樞紐施施工導(dǎo)流流三峽一期導(dǎo)流2010.09工程實(shí)例例----三峽水利利樞紐施施工導(dǎo)流流三峽二期導(dǎo)流2010.09工程實(shí)例例----三峽水利利樞紐施施工導(dǎo)流流三峽三期導(dǎo)流龔嘴水電電站明渠渠導(dǎo)流天生橋二二級(jí)水電電站導(dǎo)流流2、全段段圍堰堰法法1）定義—在河床主主體工程程的上下下游各建建一道攔攔河圍堰堰，令河河水經(jīng)河河床以外外的臨時(shí)時(shí)泄水道道或永久久泄水建建筑物下下泄。主主體工程程完成或或接近完完成時(shí)，，將臨時(shí)時(shí)泄水道道封堵。。(圖示)2）擋水建建筑物—上下游圍圍堰3）與泄水水建筑物物對(duì)應(yīng)的的導(dǎo)流方方法A.隧洞導(dǎo)流流B.明渠導(dǎo)流流C.涵管導(dǎo)流流適用于導(dǎo)導(dǎo)流流量量較小的的河流或或只擔(dān)負(fù)負(fù)枯水期期的導(dǎo)流流，一般般在修筑筑土壩、、堆石壩壩等工程程中采用用。2010.09溪洛渡導(dǎo)導(dǎo)流平面面布置圖圖2010.092010.09隧洞洞導(dǎo)導(dǎo)流流隧洞導(dǎo)流流是在河河岸中開開挖隧洞洞，在基基坑的上上下游修修筑圍堰堰，河水水由隧洞洞下泄。。1.布置1)隧洞進(jìn)出出口應(yīng)同同上下游游水流相相連，與與主河道道的交角角以30o為宜；2)隧洞進(jìn)出出口應(yīng)與與上下游游圍堰相相隔適當(dāng)當(dāng)距離，，一般大大于50米；3)導(dǎo)流隧洞洞應(yīng)盡可可能與永永久建筑筑物相結(jié)結(jié)合。2.適用河谷狹窄窄的山區(qū)區(qū)河流。。3.工程實(shí)例例龍羊峽水水電站導(dǎo)導(dǎo)流毛家村村水水庫導(dǎo)導(dǎo)流流明渠導(dǎo)導(dǎo)流流明渠導(dǎo)流流是在河河岸上開開挖明渠渠，在基基坑的上上下游修修筑圍堰堰，河水水由明渠渠下泄。。1.布置1)明渠進(jìn)出口應(yīng)應(yīng)同上下下游水流流相連，，與主河河道的交交角以30o為宜；2)明渠進(jìn)出口應(yīng)應(yīng)與上下下游圍堰堰相隔適適當(dāng)距離離，一般般以50—100米為宜；；3)明渠離基基坑應(yīng)有有相當(dāng)距距離；4)明渠應(yīng)盡可能能與永久久建筑物物相結(jié)合合2.適用岸坡平緩緩或有一一岸具有有較寬的的臺(tái)地、、埡口或或古河道道的地形形3.實(shí)例阿斯旺旺水水壩導(dǎo)導(dǎo)流流適用于導(dǎo)導(dǎo)流流量量較小或或只擔(dān)負(fù)負(fù)枯水期期的導(dǎo)流流任務(wù)，，適用于于土壩、、堆石壩壩，涵管管埋入壩壩下。涵管導(dǎo)流流第二節(jié)圍圍堰堰工程一、圍堰堰的作用用二、圍堰的施施工特點(diǎn)三、圍堰分類類四、選擇圍堰堰型式的原則則五、幾種圍堰堰1、土石圍堰2、混凝土圍堰堰3、草土圍堰4、木（竹)籠圍堰5、鋼板樁圍堰堰6、充泥袋圍堰堰六、圍堰頂高高程確定圍堰的作用為永久建筑物物創(chuàng)造干地施施工條件；與已完建的永永久建筑物共共同擋水，電電站提前在施施工期發(fā)電；；與永久建筑物物相結(jié)合，成成為永久建筑筑物的一部分分。圍堰的施工特特點(diǎn)大多在流水中中修建，土石石圍堰下部(水下)填料為直接向向水中拋填施施工，水上部部分分層干填填碾壓施工；；堰體拋填程序序是堰體尾隨隨截流戧堤進(jìn)進(jìn)占，截流龍龍口合龍后圍圍堰全斷面拋拋填施工；施工程序?yàn)橄认忍钪唧w，，再施工防滲滲體；汛前需搶筑至至度汛高程；；需部分拆除。。材料和水流方向的的相對(duì)位置和壩軸線的相相對(duì)位置過水與否施工條件施工時(shí)段圍堰分類土石、混凝土土、鋼板樁、、漿砌石、竹竹籠、木籠、、草土橫向、縱向上游、下游過水、不過水水干地施工、水水下施工枯水期擋水、、全年擋水具有足夠的穩(wěn)穩(wěn)定性、防滲滲性、抗沖性性和一定的強(qiáng)強(qiáng)度；就地取材造價(jià)價(jià)便宜、構(gòu)造造簡單，修建建、拆除都方方便；圍堰的布置應(yīng)應(yīng)力求使水流流平衡，不發(fā)發(fā)生嚴(yán)重的局局部沖刷；接頭聯(lián)接要安安全可靠，不不致發(fā)生集中中滲漏破壞；；必要時(shí)，應(yīng)設(shè)設(shè)置抵抗冰凌凌、船筏沖擊擊破壞的設(shè)施施；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不宜宜太高。選擇圍堰型式式的基本原則則充分利用當(dāng)?shù)氐夭牧?，?duì)基基礎(chǔ)適應(yīng)性強(qiáng)強(qiáng)，施工工藝藝簡單，拆除除方便。通常作為橫向向圍堰。一般由支撐體體、防滲體及及過渡材料組組成。防滲體可選用用土質(zhì)心墻、、土質(zhì)斜墻、、鋼板樁心墻墻、混凝土心心墻、混凝土土防滲墻、高高壓噴射灌漿漿防滲墻、控控制性灌漿防防滲墻、瀝青青混凝土防滲滲墻或土工膜膜等。作縱向圍堰時(shí)時(shí)，防沖問題題是難題，一一般迎水面流流速宜控制在在5m/s。一般不作過水水圍堰土石圍堰材料組成均質(zhì)土圍堰土石混合圍堰堰防滲體結(jié)構(gòu)斜墻（帶水平平鋪蓋）圍堰堰斜心墻圍堰心墻圍堰垂直防滲圍堰堰防滲體材料塑性剛性土石圍堰的分分類在山區(qū)河流中中，當(dāng)洪枯流流量和水位變變幅均較大時(shí)時(shí)，可采用過過水圍堰。過水圍堰在汛汛期通過堰體體宣泄部分洪洪水，可減少少導(dǎo)流建筑物物的規(guī)模，其其工程量和高高度比全年擋擋水圍堰小。。會(huì)因汛期淹沒沒基坑而損失失工期。堰體形狀：實(shí)實(shí)用堰、寬頂頂堰溢流面所用材材料：混凝土土面板、混凝凝土楔型體護(hù)護(hù)面板、大塊塊石或石籠護(hù)護(hù)面、塊石加加鋼筋網(wǎng)護(hù)面面、瀝青混凝凝土面板。消能防沖方式式：鎮(zhèn)墩挑流流式、順坡護(hù)護(hù)底式。過水土石圍堰堰溪洛渡導(dǎo)流平平面布置圖下游視角1溪洛渡上游圍圍堰工程上游圍堰基礎(chǔ)礎(chǔ)由河床覆蓋蓋層組成，一一般厚17～22m，局部可達(dá)25m，結(jié)構(gòu)比較復(fù)復(fù)雜，均一性性較差。根據(jù)據(jù)壩區(qū)鉆孔揭揭露的資料來來分析，由下下至上大致可可分為三層（（含砂塊碎石石層、砂卵卵石夾孤塊石石層和塊碎石石夾漂卵石））。覆蓋層以以下基巖巖性性為P2β4、P2β3、P2β2層含斑玄武巖巖及角礫集塊塊熔巖。上游圍堰典型型斷面圖堰基處理河床部分覆蓋層采用全全封閉混凝土土防滲墻。防滲墻設(shè)置帷帷幕灌漿，帷帷幕穿越q＝10～30Lu巖層以下1.0m。帷幕灌漿采采用單排孔，，孔距為1.5m。兩岸堰肩邊坡坡處理由于兩岸堰坡坡堰體較為破破碎，為防止止兩岸繞滲對(duì)對(duì)堰坡處斜心心墻的沖蝕，，保證斜心墻墻與基礎(chǔ)較好好接觸，沿斜斜心墻防滲軸軸線設(shè)置混凝凝土板，混凝凝土板寬4.0m，厚0.5m，混凝土板以以外的斜心墻墻范圍采用噴噴混凝土處理理。兩岸堰肩防滲滲處理上游圍堰堰肩肩巖體較破碎碎，滲透性較較強(qiáng)，存在壩壩肩繞滲問題題，采用帷幕幕灌漿進(jìn)行防防滲處理。灌漿范圍：高高程383.0m以上為伸入弱弱風(fēng)化巖體呂呂榮值q＞30lu以下1m，高程383.0m以下為伸入弱弱風(fēng)化巖體呂呂榮值q＝10～30lu以下1m。帷幕由兩排排灌漿孔組成成，第二排孔孔深為第一排排孔深的1/2，帷幕孔距為為2.0m。上游圍堰防滲滲體系展示圖圖上游圍堰填筑筑分區(qū)圖下游圍堰工程程下游圍堰附近近河床覆蓋層層厚度一般20～30m，局部可達(dá)35m。覆蓋層結(jié)構(gòu)構(gòu)特征與上游游圍堰相近，，自下而上大大致分三大層層（含砂塊塊碎石層、、砂卵石夾孤孤塊石層和塊塊碎石夾漂卵卵石）?；鶐r巖為P2β4、P2β5、P2β6層玄武巖和角角礫集塊熔巖巖。下游圍堰典型型斷面圖堰基處理河床部分覆蓋層采用全全封閉混凝土土防滲墻。防滲墻下設(shè)置置帷幕灌漿，，帷幕灌漿范范圍為伸入弱弱風(fēng)化巖體呂呂榮值＞30u以下1m。帷幕灌漿采采用單排孔，，孔距為1.5m。兩岸堰肩下游圍堰兩岸岸堰肩巖體較較破碎，透水水性較強(qiáng)，故故存在壩肩繞繞滲問題，兩兩岸堰肩巖體體防滲采用帷帷幕灌漿處理理，灌漿范圍圍為伸入弱風(fēng)風(fēng)化巖體呂榮榮值＞30u以下1m，帷幕灌漿采采用單排孔，，孔距為2.0m。下游圍堰防滲滲體系展示圖圖貴港航運(yùn)樞紐紐水電站二期上游土圍圍堰貴港航運(yùn)樞紐紐水電站二期下游土圍圍堰土質(zhì)心墻圍堰堰----三門峽土質(zhì)心墻圍堰堰----丹江口土質(zhì)斜墻圍堰堰----青銅峽土質(zhì)斜墻圍堰堰----葛洲壩土質(zhì)斜墻圍堰堰----白山土質(zhì)斜心墻圍圍堰----二灘土質(zhì)斜墻圍堰堰----小浪底混凝土防滲墻墻圍堰----龔嘴混凝土防滲墻墻圍堰----葛洲壩混凝土防滲墻墻圍堰----水口混凝土防滲墻墻圍堰----三峽混凝土防滲墻墻圍堰----龍羊峽上猶江過水土土石圍堰：混混凝土板護(hù)護(hù)面、鎮(zhèn)墩挑挑流式溢流堰堰黃龍灘土石過過水圍堰：混凝土板護(hù)面面、順坡護(hù)底底式溢流堰大化水電站土土石過水圍堰堰：寬頂堰坡面平平臺(tái)挑流1—土堤；2—混凝土面板；；3—鋼筋石籠；4—大塊石，砂漿漿勾縫；5—鉛絲籠；6—堆石；7—粘土；8—塊石土石過水圍堰堰----東風(fēng)土石過水圍堰堰----天生橋宜建在巖石地地基上，適用用于縱向和橫橫向過水圍堰堰，一般需在在土石圍堰的的保護(hù)下進(jìn)行行施工?？v向圍堰主要要受基坑抗沖沖流速控制。。抗沖及抗?jié)B性性能好、底寬寬小、易于與與永久混凝土土建筑物相連連接。必要時(shí)允許堰堰頂過水。造價(jià)高、施工工條件嚴(yán)格、、工期長?；炷羾呓Y(jié)構(gòu)型式重力式、空腹腹式、支墩式式、拱式、圓圓筒式施工方法干地澆筑水下澆筑預(yù)填骨料灌漿漿碾壓式裝配式混凝土圍堰的的分類貴港航運(yùn)樞紐紐水電站縱縱向圍堰堰充水段剖面面圖貴港航運(yùn)樞紐紐水電站縱縱向混凝土圍圍堰下游段剖剖面混凝土重力式式圍堰----巖灘混凝土重力式式圍堰----五強(qiáng)溪混凝土重力式式圍堰----三峽混凝土拱圍堰堰----烏江渡混凝土拱圍堰堰----緊水灘混凝土拱圍堰堰----安康混凝土拱圍堰堰----大朝山草土圍堰是以以麥草、稻草草和土料為主主要材料構(gòu)筑筑的臨時(shí)性擋擋水施工圍堰堰。草土圍堰具有有就地取材、、施工方便、、拆除容易、、適應(yīng)河床變變形、防滲性性能好(尤其是在高含含沙河流中)等優(yōu)點(diǎn)。草土圍堰可以以在流水中施施工，有散草草法、捆草法法和埽捆法等等方法。一般適用于水水深不超過6～8米，流速低于于3.5米/秒的流水中。。沉陷量較大、、草料易腐朽朽，使用時(shí)間間一般不超過過2年。草土圍堰草土圍堰斷面面示意圖1-戧土；2-土料；3-草捆貴港航運(yùn)樞紐紐水電站一一期堆石草土土圍堰斷面草土圍堰工程實(shí)例例木（竹）籠圍堰是是用圓（方）木或或圓柱形竹籠疊成成的多層框架、填填充石料組成的擋擋水結(jié)構(gòu)。施工簡便，適應(yīng)性性廣，與土石圍堰堰相比具有斷面小小、抗水流沖刷能能力強(qiáng)。一般用作分期導(dǎo)流的縱縱向圍堰，可在10～15m的深水中修修建。目前一般不采用。。木（竹)籠圍堰都江堰榪搓都江堰捶笆適用于水深4m以上，河床覆蓋層層較厚的砂類土、、碎石土和半干性性粘土，風(fēng)化巖層層等基礎(chǔ)工程。矩形、多邊形、圓圓形等。直形、Z形、槽形、工字形形等，可作成單層層與雙層圍堰。鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰示意圖圖鋼板樁圍堰施工現(xiàn)現(xiàn)場鋼板樁圍堰施工現(xiàn)現(xiàn)場鋼板樁圍堰施工現(xiàn)現(xiàn)場鋼板樁圍堰施工現(xiàn)現(xiàn)場圖1長江干流歷史上的的三次截流123截流工程一、概念二、截流的基本方方法1、戧堤法截流：：立堵、平堵堵、混合截流2、無戧堤截流建閘截流、定向爆爆破截流、浮運(yùn)結(jié)結(jié)構(gòu)截流、預(yù)制混混凝土爆破體、水水力沖填等三、截流時(shí)段及截截流流量四、龍口位置和寬寬度五、截流水力計(jì)算算六、降低截流難度度的措施截流的概念1、定義—在導(dǎo)流泄水建筑物物接近完工時(shí)，即即以進(jìn)占方式自兩兩岸或一岸建筑戧戧堤形成龍口，并并將龍口防護(hù)起來來，待導(dǎo)流建筑物物完工以后，擇時(shí)時(shí)以最短時(shí)間將龍龍口堵住，截?cái)嗪雍恿鳌?、截流過程“戧堤”—為了截流，先在河河床的一側(cè)或兩側(cè)側(cè)向河床中筑堤，，該堤稱為戧堤；3、截流是在河床中中修筑橫向圍堰工工作的一部分。布置截流戧堤一般作為為圍堰堰體的一部部分。應(yīng)考慮與圍堰防滲滲體的關(guān)系，防止止截流合龍時(shí)戧堤堤進(jìn)占拋投流失進(jìn)進(jìn)入防滲部位。截流戧堤在上游圍圍堰內(nèi)的位置，最最好布置在圍堰的的背水側(cè)。截流戧堤斷面型式梯形堤頂寬度主要與拋拋投強(qiáng)度、行車密密度和拋投方式有有關(guān)，通常為15～20m。有時(shí)為提高拋投投強(qiáng)度，堤頂寬度度可達(dá)30m。堤頂高程按高于截截流施工期當(dāng)旬20年一遇最大流量對(duì)對(duì)應(yīng)上游水位加0.5～1.0m控制。兩端高、中間低，，頂面縱坡一般不不大于5％，局部不大于8％。邊坡由拋投料自然然休止角決定。截流戧堤戧堤法截流的過程整個(gè)截流過程包括括戧堤的進(jìn)占、龍龍口范圍的加固、、合龍和閉氣等工工作。圍堰堰體的拋填程程序是堰體尾隨截截流戧堤進(jìn)占，截截流后圍堰全斷面面施工。第一階段預(yù)進(jìn)進(jìn)占第二階段龍口口保護(hù)截流過程第三階段龍口段進(jìn)占（龍口口合龍）第四階段閉氣氣戧堤戧堤龍口圖2水文施測視頻1長江三峽明渠截流流特別工程措施單寬流量隨龍口縮縮窄而增大，直到到最后接近合龍時(shí)時(shí)急劇下降。立堵一岸→另一岸；兩兩岸→中間束束窄龍口一般適用于大流量量、巖基或覆蓋層層較薄的巖基河床床。對(duì)于軟基河床床如果護(hù)底措施得得當(dāng)，采用立堵法法截流也同樣有效效。特點(diǎn)：施工簡單、快速經(jīng)經(jīng)濟(jì)、干擾小。單戧立堵截流常被被優(yōu)先采用。水流條件較差，河河床易沖刷，要求求截流材料粒徑較較大，需護(hù)河底。。端部進(jìn)占工作面較較小，施工強(qiáng)度受受限制。三峽、三門峽、漫灣、、水口、小浪底、大朝山、溪洛渡等。沿龍口全線均勻地地拋筑戧堤，逐層層上升。適用于軟基河床。。特點(diǎn)：水力學(xué)條件良好，，拋投強(qiáng)度大。準(zhǔn)備工作量大，需需架設(shè)棧橋（浮橋橋、纜機(jī)），造價(jià)價(jià)高，浮橋架設(shè)和和錨固工作常常阻阻航。平堵單寬流量較小，最最大流速較小，流流速分布較均勻。。混合截流立平堵先立堵、后架橋平平堵。平立堵先平堵(平拋?zhàn)o(hù)底)、后立堵，適用于于軟基河流。平拋墊底的作用：：減少陸上進(jìn)占水水深、減少堤頭坍坍塌、減小河底沖沖刷。丹江口，葛洲壩三峽截流三峽截流三峽截流戧堤進(jìn)占占圖小浪底進(jìn)占圖截流時(shí)段的選擇原原則宜選擇河道枯水期期較小流量時(shí)段。。應(yīng)考慮圍堰施工工工期，確保圍堰安安全度汛。應(yīng)考慮對(duì)河流的綜綜合利用影響最小小。有冰情的河道截流流時(shí)段不宜選在冰冰凌期。截流時(shí)段一般多選在枯水期前段，流量已有明顯下下降的時(shí)候，而