施工導(dǎo)流截流方法

截流工程在施工導(dǎo)流中，截斷原河床水流，把河水引向?qū)Я餍顾ㄖ锵滦顾捎玫墓こ檀胧┚褪墙亓?。截流實際上是在河床中修筑橫向圍堰工作的一部分。截流施工技術(shù)要求高、難度大。截流施工的程序：戧堤進占→龍口加固→合龍→閉氣。截流以后，還需對戧堤進行加高培厚，修成圍堰。戧堤的形式：單戧截流（用一條戧堤合龍）：單戧單向、單戧雙向雙戧截流（用二條戧堤合龍）：雙戧單向、雙戧雙向單戧截流雙戧截流截流落差不超過4m，流量比較小時，用單戧立堵，否則用雙戧或?qū)拺炅⒍陆亓髟谑┕?dǎo)流中占有重要地位,如果截流不能按時完成，就會延誤整個河床部分建筑物的開工日期；如果截流失敗，失去了良好截流時機，則可能拖延工期達一年。截流之所以被重視，還因為截流本身無論在技術(shù)上和施工組織上都具有相當?shù)钠D巨性和復(fù)雜性。長江葛洲壩工程于1981年1月僅用35.6h時間，在4720m3/s流量下勝利截流，為在大江大河上進行截流，積累了豐富的經(jīng)驗。1997年11月三峽大江截流和2002年11月三峽工程三期導(dǎo)流明渠截流成功，標志著我國截流工程的實踐已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。1.5.1截流的基本方法

1、立堵法截流(end-dumpclosure)

將截流材料從龍口的一端或從兩端向中間拋投進占，逐步束窄龍口，直至全部攔斷。見圖1-35所示。常用設(shè)備：自卸汽車、起重機、推土機。圖1-35立堵法截流（a）雙向進占（b）單向進占截流戧堤龍口優(yōu)點：立堵法截流不需要在龍口架設(shè)浮橋或棧橋，準備工作比較簡單，費用較低。缺點：截流時龍口的單寬流量較大，出現(xiàn)的最大流速較高，而且流速分布很不均勻，需用單個重量較大的截流材料。截流時工作前線狹窄，拋投強度受到限制，施工進度受到影響。

立堵法截流適用于：大流量、高落差、巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。對于軟基河床只要護底措施得當，采用立堵法截流也同樣有效。實例：青銅峽工程截流時，河床覆蓋層厚達8～12m，采用護底措施后，最大流速雖達5.52m/s，但未遇特殊困難而取得立堵截流的成功。實例：1－2,P37三峽工程導(dǎo)流明渠截流，設(shè)計流量10300m3/s，總落差4.11m，難度大，采用雙戧立堵截流方式，上游雙向進占，下游單向右岸進占，上下游戧堤各承擔2/3和1/3落差，計算最大平均流速為5～6m/s。上下游截流龍口寬度分別為150m、125m。上下游龍口部位均設(shè)置墊底加糙攔石坎。龍口段進占過程中，大塊石、砼四面體、鋼筋石籠等特種拋投材料用于最困難區(qū)段。明渠立堵截流成功圖為合龍最后時刻的情景金安橋樞紐工程由碾壓混凝土重力壩、右岸溢洪道、左右岸壩身泄洪沖沙孔和壩后廠房等建筑物組成，右岸臺地布置5孔開敞式溢洪道，其最大泄洪流量14980m3/秒，壩后廠房安裝4臺單機容量600MW水能發(fā)電機組。水庫正常蓄水位1418m，校核水位1421.07米，相應(yīng)庫容8.47億m3，具有周調(diào)節(jié)能力，控制流域面積237357.6平方公里，最大壩高160m，壩頂長度為640米。電站運行時保證出力473.7MW，年平均發(fā)電量110.43億kW·h，發(fā)電效益顯著，是“西電東送”戰(zhàn)略目標的骨干電站之一。

2、平堵法截流(fullwidthrisingclosure)沿戧堤軸線，在龍口處設(shè)置浮橋或棧橋，用自卸汽車沿龍口全線均勻地拋投戧堤材料，逐層上升，直至戧堤露出水面。如圖1-36。優(yōu)點：龍口的單寬流量量較小，出現(xiàn)的的最大流速較低低，且流速分布布比較均勻，截截流材料單個重重量也小，截流流時工作前線長長，拋投強度較較大，施工速度度較快。缺點：在通航河道上，，龍口的浮橋或或棧橋會礙航。。適用范圍：通常適用于在軟軟基河床上。如前蘇聯(lián)伏爾加加河一些水利樞樞紐，都采用了了浮橋平堵法；；羅馬尼亞-南斯拉夫的鐵門門水電站采用了了鋼橋平堵法；；我國大伙房水水庫采用了木棧棧橋平堵法等。。截流設(shè)計首先應(yīng)應(yīng)該根據(jù)施工條條件，充分研究究兩種方法對截截流工作的影響響，通過試驗研研究和分析比較較來選定。有的的工程亦有先用用立堵法進占，，而后在小范圍圍龍口內(nèi)用平堵堵法截流，這稱稱為立平堵法。嚴格說來平堵堵法都是先以立立堵進占開始，，而后平堵，類類似立平堵法，，不過立平堵法法的龍口較窄。。其它方法：平立堵、下閘截截流、定向爆破破等截流日期選擇原原則：應(yīng)選在枯水期流流量較小的某一一時段，在條件件許可的前提下下盡量提前，以以為后續(xù)工程施施工爭取更多的的時間。選擇截流時段四四點要求：①截流時段應(yīng)盡盡量提前；②在在通航的河流上上截流，截流時時段最好選擇在在對航運影響較較小的時段內(nèi)；；③截流不應(yīng)在在流冰期進行；；④截流開始前前，導(dǎo)流泄水建建筑物已完建并并可過水在實際施工中，，還必須根據(jù)當當時的水文氣象象預(yù)報及實際水水情分析對截流流設(shè)計流量進行行修正，并最后后確定截流日期期。1.5.2截流日期和截流流設(shè)計流量截流設(shè)計流量(closuredesigndischarge)：龍口合龍所需的的時間往往是很很短的，一般從從數(shù)小時到幾天天。為了估計在在此時段內(nèi)可能能發(fā)生的水情，，作好截流準備備，須選擇合理理的截流設(shè)計流流量。截流設(shè)計標準：：可結(jié)合工程規(guī)模模和水文特性，，選用截流時段內(nèi)內(nèi)5年～10年重現(xiàn)期的月或或旬平均流量，也可用實測系系列分析方法或或預(yù)報方法分析析確定。若梯級級水庫的調(diào)蓄作作用改變了河道道的水文特性，，截流設(shè)計流量量應(yīng)經(jīng)專門論證證確定。對于上游有水庫庫控制的情況，，合龍設(shè)計流量量可取上游電站站的控泄流量與與區(qū)間5～10年一遇的旬平平均流量之和和。截流戧堤的安安全超高可取1.0m～2.0m。（電規(guī)）1、龍口應(yīng)設(shè)置置在河床主流流部位；方向向力求與主流流順直，使截截流前河水能能較順暢地經(jīng)經(jīng)由龍口下泄泄。2、龍口應(yīng)選擇擇在耐沖河床床上；如果龍龍口段河床覆覆蓋層較薄，，則應(yīng)清除；；否則，要進進行護底防沖沖。3、龍口附近應(yīng)應(yīng)有較寬闊的的場地，便于于布置截流運運輸路線和制制作、堆放截截流材料。龍口寬度應(yīng)盡量窄，但但以不引起龍龍口及下游河河床的沖刷為為限，有時還還要滿足龍口口通航要求（（如葛洲壩工工程，由于考考慮通航流速速不能大于3m/s，所以龍口寬寬度達220m）。1.5.3龍口(closuregap)位置和寬度主要目的：是確定龍口口諸水力參數(shù)數(shù)的變化規(guī)律律，并確定截截流材料的尺尺寸或重量及及相應(yīng)的數(shù)量量。它主要解決兩兩個問題：一是確定截流流過程中龍口口各水力參數(shù)數(shù)，如單寬流流量q、落差z及流速v等的變化規(guī)律律；二是由此此確定截流材材料的尺寸或或重量及相應(yīng)應(yīng)的數(shù)量等。。截流時的水量量平衡方程是是：Q0＝Q1＋Q2不同龍口寬度度所對應(yīng)的上上游水位Hu及通過導(dǎo)流泄泄水建筑物的的泄流量Q1和通過龍口的的泄流量Q2見圖1－37。1.5.4截流水力計算算1、截流材料尺尺寸立堵截流時截截流材料抵抗抗水流沖動的的流速為式中K是綜合穩(wěn)定系系數(shù)，與材料料類型有關(guān)，，可查工程手手冊；γ1和γ分別為石塊與與水的容重，，D為石塊折算成成球體的化引引直徑。由龍龍口的v值，再根據(jù)材材料類型查閱閱K值，即可求得得D1.5.5截流材料和備備用量平堵截流時，，開始階段所所形成的戧堤堤斷面為等邊邊三角形，此此時使石塊發(fā)發(fā)生移動所需需要的最小流流速為式中K1是石塊在石堆堆上的抗滑穩(wěn)定系數(shù)數(shù)，取K1＝0.9。龍口流量增加加，石塊發(fā)生生移動之后，，戧堤斷面逐逐漸變成梯形形，此時石塊塊不致發(fā)生滾滾動的最大流流速為K2為石塊在石堆堆上的抗傾穩(wěn)定系數(shù)數(shù)，取K2＝1.22、截流材料類類型截流材料類型型的選擇，主主要取決于截截流時可能發(fā)發(fā)生的流速及及開挖、起重重、運輸設(shè)備備的能力，一一般應(yīng)盡可能能就地取材。。天然材料（如塊石、砂砂礫料、卵石石竹籠等）人工材料（如鋼筋籠、、砼六面體、、四面體等））3、備料量根據(jù)截流戧堤堤的體積計算算，并考慮一一定的安全儲儲備。主要考慮到堆堆存、運輸中中的損失，水水流沖失，戧戧堤沉陷以及及可能比設(shè)計計更壞的水力力條件而預(yù)留留的備用量等等。一般為設(shè)設(shè)計需要量的的1.5～2.5倍。小結(jié)：截流的基本方方法－立堵與與平堵截流截流日期及截截流流量的確確定龍口位置和龍龍口寬度的確確定截流水力參數(shù)數(shù)q、z、v的變化規(guī)律截流材料及備備料量§1.6攔洪度汛汛1.6.1壩體攔洪標準準水電工程進入入中后期往往往需要由壩體體擋水或攔洪洪。壩體攔洪洪首先需要解解決攔洪標準準，然后再解解決攔洪高程程。當壩體修修筑到超過圍圍堰頂部高程程時，應(yīng)根據(jù)據(jù)壩型和壩體升高后后形成的攔洪庫容確定壩體施工工期臨時度汛汛的洪水標準準,見下表。壩型攔洪庫容（億立方米）＞1010～11～0.1＜0.1洪水重現(xiàn)期（年）土石壩≥200200～100100～5050～20混凝土壩≥100100～5050～2020～10表壩體施工工期臨時度汛汛的洪水設(shè)計計標準導(dǎo)流泄水建筑筑物封堵后壩壩體度汛洪水水標準若導(dǎo)流泄水建建筑物已經(jīng)封封堵，而永久久泄洪建筑物物尚未具備設(shè)設(shè)計泄洪能力力，此時，壩壩體度汛的導(dǎo)導(dǎo)流標準，應(yīng)應(yīng)視壩型及其其級別，按以以下附表所列列選用。顯然然，汛前壩體上升升高度應(yīng)滿足足攔洪要求，，帷幕灌漿及及接縫灌漿高高程應(yīng)能滿足足蓄水要求。。根據(jù)上述洪水水標準，通過過調(diào)洪計算，，可確定相應(yīng)應(yīng)的壩體擋水水或攔洪高程程，它是施工工進度安排的的一個控制性性環(huán)節(jié)。大壩類型大壩級別123洪水重現(xiàn)期（年）混凝土設(shè)計200~100100~5050~20校核500~200200~100100~50土石設(shè)計500~200200~100100~50校核1000~500500~200200~100附表導(dǎo)流泄泄水建筑物封封堵后壩體度度汛洪水標準準洪水標準確定定以后，就可可通過調(diào)洪演演算計算攔洪水位，再考慮安全超高，即可確定壩體臨時攔洪洪高程。即Hf=Hum+a其中安全超高高a，依據(jù)壩的級級別而定。1級；a≥1.5m；2級；a≥1.0m；3級；a≥0.75m；4級；a≥0.75m；1.6.2度汛措施根據(jù)施工進度度安排，如果果汛期到來之之前壩身不能能修筑到攔洪洪高程，則必必須采取一定定工程措施，，確保安全度度汛。1、砼壩的度汛汛措施混凝土壩一般般是允許過水水的，若壩身身在汛前不可可能澆筑到攔攔洪高程，為為了避免壩身身過水時造成成停工，可以以在壩面上預(yù)預(yù)留缺口度汛汛，待洪水過過后，水位回回落，再封堵堵缺口，全面面上升壩體。。另外，如果果根據(jù)混凝土土澆筑進度安安排，雖然在在汛前壩身可可以澆筑到攔攔洪高程，但但一些縱向施施工縫尚未灌灌漿封閉時，，可考慮用臨臨時斷面擋水水。在這種情情況下