施工導(dǎo)流專項(xiàng)PPT.ppt

1、,分段與分期 分段：系指在空間上用圍堰將建筑物分成若干施工段進(jìn)行施工； 分期：系指在時(shí)間上將導(dǎo)流分成若干時(shí)期； 采用分段圍堰法導(dǎo)流時(shí)，縱向圍堰位置的確定，亦即河床束窄程度的選擇是關(guān)鍵問(wèn)題之一。 （詳見(jiàn)教材P7）,分期導(dǎo)流平面布置1,三峽水利樞紐分期導(dǎo)流兩段三期,三峽一期導(dǎo)流,分期導(dǎo)流三峽平面布置,分期導(dǎo)流-三峽,三峽一期導(dǎo)流平面布置,三峽二期導(dǎo)流,三峽二期導(dǎo)流平面布置,三峽三期導(dǎo)流,三峽三期導(dǎo)流平面布置,分期導(dǎo)流平面布置2,三峽導(dǎo)流明渠,天生橋水電站導(dǎo)流明槽,龍羊峽隧洞導(dǎo)流,毛家村水庫(kù)導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流,明渠導(dǎo)流,第二節(jié) 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的確定,一、導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇方法 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)流建筑物級(jí)別及其設(shè)

2、計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)稱； 導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)流設(shè)計(jì)中所采用的設(shè)計(jì)流量頻率的規(guī)定； 總體要求：初期導(dǎo)流階段標(biāo)準(zhǔn)可低一些，中后期標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)逐步提高；當(dāng)要求工程提前發(fā)揮效益時(shí)，相應(yīng)導(dǎo)流階段的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高一些；對(duì)特別重要的工程或者下游有重要工礦交通設(shè)施或城市時(shí)，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)提高。,1、重現(xiàn)期法（常規(guī)頻率法） 2、典型水文年法（實(shí)測(cè)資料分析法） 3、經(jīng)濟(jì)流量分析法 我國(guó)所采用的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：按SDJ338-89水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范，將導(dǎo)流建筑物劃分為級(jí)，查表選取即可； 導(dǎo)流設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定，實(shí)際上就是要在經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性與風(fēng)險(xiǎn)大小之間加以抉擇。,二、導(dǎo)流時(shí)段的劃分 初期、中期和后期，實(shí)質(zhì)是解決在施工階段逐年來(lái)

3、水的下泄方式。 1、導(dǎo)流程序：在工程施工過(guò)程中的不同階段，可以采用不同類型和規(guī)模的擋水建筑物與泄水建筑物的這些不同導(dǎo)流方法組合的順序。 2、導(dǎo)流時(shí)段：按導(dǎo)流程序劃分的各施工階段的延續(xù)時(shí)間擋水時(shí)段、施工時(shí)段。 3、導(dǎo)流時(shí)段劃分考慮因素：河道水文特征，樞紐類型、導(dǎo)流方式、施工總進(jìn)度及工期等。 4、劃分導(dǎo)流時(shí)段的基本依據(jù)是從施工角度對(duì)全年流量變化過(guò)程線所劃分的水文時(shí)段。,幾種典型情況下的劃分原則,1、基坑內(nèi)施工工程量（包括基礎(chǔ)處理等）較小，主體建筑物可在河道截流后的一個(gè)枯水期內(nèi)搶修至攔洪高程以上時(shí)，即可選擇在枯水期運(yùn)用的圍堰，導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量則選擇該枯水時(shí)段的某一頻率的洪水流量； 2、基坑內(nèi)施工工程量（

4、包括基礎(chǔ)處理等）較大，主體建筑物不能在河道截流后的一個(gè)枯水期內(nèi)搶修至攔洪高程以上時(shí)，對(duì)于土石壩等樞紐，若未完建壩體不允許溢流，基坑不允許過(guò)水，導(dǎo)流時(shí)段應(yīng)以全年為標(biāo)準(zhǔn)；,3、混凝土壩、堆石壩等基坑允許過(guò)水，當(dāng)河道洪水期與枯水期水位變幅較大時(shí)，可通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選擇一定枯水期時(shí)段為圍堰擋水時(shí)段，相應(yīng)時(shí)段的一定頻率流量作為導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量；洪水期洪峰來(lái)時(shí)可由壩體溢流，基坑內(nèi)停止施工；洪水過(guò)后圍堰擋水，基坑內(nèi)主體工程正常施工。,三、導(dǎo)流方案選擇的影響因素 導(dǎo)流方案：不同導(dǎo)流時(shí)段所采用的不同導(dǎo)流方法的組合 1、水文氣象： 河谷寬、流量大、施工期長(zhǎng)、有通航要求分段圍堰導(dǎo)流。 河道窄、流量小、無(wú)通航要求全段圍堰

5、導(dǎo)流。 2、地形：河谷形狀系數(shù)：K針對(duì)混凝土壩 K5500 m3/s，分期導(dǎo)流,3、地質(zhì)與水文地質(zhì)：巖石性質(zhì)、地下水埋藏狀況； 4、水工建筑物的結(jié)構(gòu)特征和樞紐布置； 土壩、土石壩、堆石壩：不用過(guò)水圍堰。 高土石壩：不用分段導(dǎo)流方案。 砼壩：分段導(dǎo)流。 5、施工進(jìn)度、施工方法及施工場(chǎng)地布置 6、河流的綜合利用：通航、發(fā)電、灌溉、渠道供水、及漁業(yè)。,第三節(jié) 圍堰工程,圍堰臨時(shí)性水工建筑物。 作用圍護(hù)河床中基坑、保證水工建筑物施工在干地上進(jìn)行。 特點(diǎn)：1、工期短 2、水下施工，質(zhì)量不易保證 3、需拆除。,一、類型 1、按材料分：土石圍堰、砼圍堰、鋼板樁格型圍堰、木籠圍堰、草土圍堰。 2、按與水流的相

6、對(duì)位置分：橫向圍堰、縱向圍堰。 3、按導(dǎo)流期間基坑是否允許淹沒(méi)（過(guò)水）水分：過(guò)水圍堰、不過(guò)水圍堰。 4、按施工期劃分：一期圍堰、二期圍堰等組合方式對(duì)圍堰命名。,二、圍堰的平面布置：外形輪廓、堰內(nèi)空間。 1、要求：1）圍堰與水流的作用既不影響泄流能力又不能對(duì)圍堰產(chǎn)生過(guò)大沖刷。 2）不影響基坑開(kāi)挖和主體建筑物施工。 分段圍堰上下游圍堰一般不與河床中心線垂直使水流順暢。 全段圍堰圍堰與主河道垂直減少工程量。,2、堰頂高程的確定 橫向圍堰堰頂高程：H=h+hw+g H上游或下游圍堰的頂部高程 h圍堰擋水的靜水位 hw波浪高度 g圍堰的安全超高,三、圍堰型式的選擇,1、土石圍堰：與土石壩相似。 就地取材

7、、機(jī)械化施工、拆除方便。 1）材料： 堰殼：各類石碴、砂卵石 防滲體：粘土、土壤、風(fēng)化砂 反濾料：砂卵石或礫石，用粒徑略加控制的12層砂礫石混合料做過(guò)濾帶 2）斷面型式： 斜墻式：反濾體與堰殼施工干擾小。 心墻式：水下施工特點(diǎn)土料固結(jié)慢、抗剪強(qiáng)度低。 3）圍堰拆除：不能用過(guò)大塊石、砼大塊體、鉆絲籠等材料填筑影響后期截流及水庫(kù)運(yùn)行。,三峽二期土石圍堰典型剖面圖,三峽二期土石圍堰典型剖面圖,2、砼圍堰 1）抗沖及抗?jié)B透能力強(qiáng)、斷面尺寸小，易于和永久砼建筑物相連接，必要時(shí)允許過(guò)水。 2）型式：拱型、半圓形、圓筒型、重力式（縱向圍堰）。,第四節(jié) 截流工程,1、截流：攔截河水、使水流經(jīng)泄水建筑物下泄。

8、2、截流過(guò)程：進(jìn)占、護(hù)底及裹頭、合龍、閉氣。 進(jìn)占：在河床的一側(cè)或兩側(cè)向河床拋填截流材料、束窄河床。 護(hù)底及裹頭：對(duì)河床及龍口戧堤端部進(jìn)行防沖加固。 合龍：封堵龍口，使戧堤合龍。 閉氣：在戧堤迎水面設(shè)置防滲設(shè)施。,一、截流的方式,1、立堵法截流：將截流材料從龍口一端向另一端或兩端向中間拋投進(jìn)占，逐漸束窄龍口直到全部攔斷。 特點(diǎn)：水力條件不利（合龍過(guò)程中所出現(xiàn)的最大流速比平堵大）所需截流材料粒徑大，易造成對(duì)河床沖刷，對(duì)河床護(hù)底要求高，準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，造價(jià)低。 適用：（1）巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。 （2）河床采用適當(dāng)?shù)淖o(hù)底措施。,2、平堵法截流：沿龍口全線均勻地逐層拋投截流材料，直至拋石堆體高出

9、水面將河道水流截?cái)酁橹埂?特點(diǎn)：?jiǎn)螌捔髁啃?，流速小，拋投材料粒徑及重量小，戧堤工程量小，拋投?qiáng)度大，施工速度快，對(duì)龍口護(hù)底要求不高，費(fèi)用昂貴，技術(shù)復(fù)雜。 適用：平原軟基河流。,3、其它截流方式 （1）爆破截流、定向爆破截流：巖石堅(jiān)硬，岸坡陡峻。爆破砼預(yù)制體截流。 （2）下閘截流人工泄水道。 （3）浮運(yùn)沉箱或沉船法截流?？诠こ?。,二、截流日期及設(shè)計(jì)流量,1、截流時(shí)間的選定 1）截流年份：根據(jù)樞紐工程施工控制性進(jìn)度計(jì)劃或總進(jìn)度計(jì)劃決定。 2）截流時(shí)段： A、全面考慮河道水文特性和截流前后應(yīng)完成的各項(xiàng)控制性工程要求，合理使用枯水期的前提下盡可能在流量較小時(shí)截流。 B、兼顧通航、灌溉、供水、過(guò)木要求，

10、盡量使截流對(duì)河道綜合利用的影響最小。 C、有冰情的河道，不宜在流冰期進(jìn)行截流，以避免截流和閉氣工作的復(fù)雜化或失敗。,2、截流設(shè)計(jì)流量的確定 方法：頻率法（重現(xiàn)期法），即根據(jù)已選定的截流時(shí)段，采用該時(shí)段內(nèi)一定頻率（10%20%）的某種特征流量值（旬平均，或月平均流量）作為設(shè)計(jì)流量。 對(duì)大型工程截流：通常以選取一個(gè)流量為主，并考慮較大、較小流量出現(xiàn)的可能性，用幾個(gè)流量進(jìn)行截流計(jì)算和模型試驗(yàn)研究。,三、龍口位置與寬度選擇,1、位置：地質(zhì)、地形條件及水力條件。 A、地質(zhì)條件：河床抗沖能力強(qiáng)的地方。 B、地形條件：沒(méi)有順流向陡坡和深坑，底部基巖面粗糙，參差不齊的地方，龍口周圍有寬闊的場(chǎng)地。 C、水力條件

11、：截流前若有通航要求，設(shè)置在深槽主航道處，無(wú)通航要求則考慮水流平順，泄流通暢。,2、寬度 A、有通航要求著重考慮通航要求。 B、根據(jù)水力計(jì)算，對(duì)龍口底部和兩側(cè)裹頭部位的沖刷影響。 C、合龍施工強(qiáng)度高，工程量不宜太大。,四、截流拋投材料,種類：容重大，抗沖能力強(qiáng)、石塊、砼塊。 尺寸：通過(guò)水力計(jì)算及工程擁有的起重運(yùn)輸設(shè)備能力確定。 數(shù)量：備料量為設(shè)計(jì)用量的1.31.5倍。,五、截流施工過(guò)程,1.龍口位置選擇 綜合考慮地質(zhì)、地形及水力條件； （1）地質(zhì)條件：宜設(shè)置在河床抗沖刷能力強(qiáng)的地方，如基巖裸露處等； （2）地形條件：龍口河底不宜由順?biāo)鞣较虻亩钙禄蛏羁樱埧谥車鷳?yīng)有寬闊的施工場(chǎng)地，便于交通運(yùn)輸

12、和組織施工； （3）水力條件：截流前如有通航要求，龍口宜設(shè)置在深槽主航道處，無(wú)通航要求，龍口設(shè)置要考慮水流平順，泄流通暢；,2.合龍：截流的關(guān)鍵 （1）合龍措施 a.加大分流量 b.形成多級(jí)水位 c.合龍段設(shè)置攔石柵（攔石坎） d.錨系拋投截流材料，如塊石串、混凝土串等 e.利用上游水庫(kù)控制下泄流量，減少合龍難度 f.設(shè)置截流閘,（2）合龍材料 石料、混凝土塊體、鋼筋籠等； 3.閉氣 截流合龍后封堵戧堤滲漏通道的措施； 一般方法是先在截流戧堤上游側(cè)先拋投反濾層材料，然后向水中拋投粘土或細(xì)顆粒砂礫料，把透過(guò)堆石戧堤的滲流量減小到最低程度，閉氣后，方可進(jìn)行基坑排水和開(kāi)挖施工。,第五節(jié) 攔洪度汛和封

13、孔蓄水,中后期施工導(dǎo)流中的重要問(wèn)題臨時(shí)圍堰失效，壩體攔洪度汛。,一、壩體攔洪標(biāo)準(zhǔn),1、枯水期：由圍堰擋水。 汛期：壩體攔洪。 2、根據(jù)壩型和壩體升高后的攔洪庫(kù)容確定攔洪標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)調(diào)洪演算計(jì)算攔洪水位，考慮安全超高，確定壩體臨時(shí)攔洪高程。,二、度汛措施,1、砼壩、漿砌石壩：預(yù)留底孔、缺口 2、土石壩： 1）搶筑壩體臨時(shí)度汛斷面。 2、采取臨時(shí)防沖措施用未完建的土石壩溢洪。,三、封孔蓄水,根據(jù)發(fā)電日期和發(fā)電最低水位、按保證率來(lái)水量進(jìn)行蓄水歷時(shí)計(jì)算反推最遲封堵日期。,四、封堵技術(shù),1、封堵設(shè)計(jì)流量：封堵期510年一遇的月或旬平均流量，或按實(shí)測(cè)水文統(tǒng)計(jì)資料分析確定。 2、封堵方式： 1）下閘封孔：隧洞

14、、涵谷，底孔等。 2）澆底砼塞,第六節(jié) 基坑排水,一、按排水時(shí)間及性質(zhì)可分為： 1、基坑開(kāi)挖前的初期排水：包括基坑積水、在排除基坑積水的過(guò)程中圍堰堰體與基礎(chǔ)滲水以及可能出現(xiàn)的降水的排除。 2、基坑開(kāi)挖及建筑物施工過(guò)程中的經(jīng)常性排水，包括圍堰、基坑滲水、降水，地基巖石沖洗與混凝土養(yǎng)護(hù)用廢水等的排除。,二、按排水方法分：明式排水，暗式排水（人工降低地下水位）。,一、明式排水,（一）排水量計(jì)算： 目的：選定排水設(shè)備的臺(tái)數(shù)及容量。 1、初期排水：基坑積水、基坑滲水兩大部分。（降雨：枯水期降雨可不考慮） 排水流量：QkV/T V基坑積水體積，按積水面積和積水水深計(jì)算。 T初期排水時(shí)間，受水位下降速度限制

15、（根據(jù)圍堰的型式、基坑地基特性及坑內(nèi)水深而定）。 k積水體積系數(shù)（經(jīng)驗(yàn)系數(shù)），其實(shí)質(zhì)是因?yàn)槌跗谂潘畷r(shí)的滲流量估算很難符合實(shí)際，通常不單獨(dú)估算滲流量，設(shè)計(jì)取410，小型工程23。,2、經(jīng)常性排水流量估算 滲透流量影響因素：基坑面積、土壤性質(zhì)、基坑深度，水頭。 （1）圍堰的滲流量計(jì)算 （2）基坑滲透透流量計(jì)算： 1m2基坑面積在每1m水頭作用下的滲流量q。 （3）降水、應(yīng)采用抽水時(shí)段內(nèi)最大日降雨資料。 （4）沖洗基巖及養(yǎng)護(hù)砼的廢水： （每天8次）。,（二）排水布置 1、初期排水的水泵站布置 1）充分利用地形（靠岸邊、下游圍堰堰腳） 2）避免施工干擾，轉(zhuǎn)移次數(shù)少。 3）盡可能和經(jīng)常性排水統(tǒng)一考慮布置

16、。 固定式布置：水泵吸水高度足夠時(shí)，泵站布置在堰上。 水泵吸水高度不夠時(shí)，水泵沿基坑水位下降而下移，安放在基坑內(nèi)較低的固定平臺(tái)上。 浮動(dòng)式：將水泵放在浮船上。,2、經(jīng)常性排水系統(tǒng)布置 1）基坑開(kāi)挖過(guò)程中的排水系統(tǒng)布置。 布置原則：不妨礙開(kāi)挖和運(yùn)輸工作。 2）修建建筑物時(shí)的排水系統(tǒng)：通常布置在基坑四周，且在基坑外緣設(shè)排水溝或截水溝。,（三）水泵的選擇與安裝 1、明式排水常用離心式水泵（泵殼、泵軸、工作葉輪）。 2、管路系統(tǒng)：濾網(wǎng)、底閥、吸水管、出水管 3、離心式水泵的基本工作參數(shù)：流量Q，揚(yáng)程H，允許真空吸水高度H真，軸功率P，效率，轉(zhuǎn)速n。 4、安裝高程6m 5、泵站機(jī)組15臺(tái)時(shí)，增加1臺(tái)備用；泵站機(jī)組5臺(tái)，增加20%備用。,（四）排水注意系統(tǒng) 1、檢查吸水管接頭及吸水口安裝位置。 2、排水過(guò)程中，注意觀測(cè)水位、圍堰、岸坡等的變化情況，