施工導流專項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行施工； 分期：系指在時間上將導流分成若干時期； 采用分段圍堰法導流時，縱向圍堰位置的確定，亦即河床束窄程度的選擇是關鍵問題之一。 （詳見教材P7）,分期導流平面布置1,三峽水利樞紐分期導流兩段三期,三峽一期導流,分期導流三峽平面布置,分期導流-三峽,三峽一期導流平面布置,三峽二期導流,三峽二期導流平面布置,三峽三期導流,三峽三期導流平面布置,分期導流平面布置2,三峽導流明渠,天生橋水電站導流明槽,龍羊峽隧洞導流,毛家村水庫導流隧洞導流,明渠導流,第二節(jié) 導流設計流量的確定,一、導流設計標準的選擇方法 導流標準：導流建筑物級別及其設

2、計洪水標準的統(tǒng)稱； 導流設計標準：導流設計中所采用的設計流量頻率的規(guī)定； 總體要求：初期導流階段標準可低一些，中后期標準應逐步提高；當要求工程提前發(fā)揮效益時，相應導流階段的設計標準應高一些；對特別重要的工程或者下游有重要工礦交通設施或城市時，導流標準可適當提高。,1、重現(xiàn)期法（常規(guī)頻率法） 2、典型水文年法（實測資料分析法） 3、經濟流量分析法 我國所采用的導流標準：按SDJ338-89水利水電工程施工組織設計規(guī)范，將導流建筑物劃分為級，查表選取即可； 導流設計洪水標準的確定，實際上就是要在經濟性、技術性與風險大小之間加以抉擇。,二、導流時段的劃分 初期、中期和后期，實質是解決在施工階段逐年來

3、水的下泄方式。 1、導流程序：在工程施工過程中的不同階段，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流方法組合的順序。 2、導流時段：按導流程序劃分的各施工階段的延續(xù)時間擋水時段、施工時段。 3、導流時段劃分考慮因素：河道水文特征，樞紐類型、導流方式、施工總進度及工期等。 4、劃分導流時段的基本依據(jù)是從施工角度對全年流量變化過程線所劃分的水文時段。,幾種典型情況下的劃分原則,1、基坑內施工工程量（包括基礎處理等）較小，主體建筑物可在河道截流后的一個枯水期內搶修至攔洪高程以上時，即可選擇在枯水期運用的圍堰，導流設計流量則選擇該枯水時段的某一頻率的洪水流量； 2、基坑內施工工程量（

4、包括基礎處理等）較大，主體建筑物不能在河道截流后的一個枯水期內搶修至攔洪高程以上時，對于土石壩等樞紐，若未完建壩體不允許溢流，基坑不允許過水，導流時段應以全年為標準；,3、混凝土壩、堆石壩等基坑允許過水，當河道洪水期與枯水期水位變幅較大時，可通過經濟技術比較選擇一定枯水期時段為圍堰擋水時段，相應時段的一定頻率流量作為導流設計流量；洪水期洪峰來時可由壩體溢流，基坑內停止施工；洪水過后圍堰擋水，基坑內主體工程正常施工。,三、導流方案選擇的影響因素 導流方案：不同導流時段所采用的不同導流方法的組合 1、水文氣象： 河谷寬、流量大、施工期長、有通航要求分段圍堰導流。 河道窄、流量小、無通航要求全段圍堰

5、導流。 2、地形：河谷形狀系數(shù)：K針對混凝土壩 K5500 m3/s，分期導流,3、地質與水文地質：巖石性質、地下水埋藏狀況； 4、水工建筑物的結構特征和樞紐布置； 土壩、土石壩、堆石壩：不用過水圍堰。 高土石壩：不用分段導流方案。 砼壩：分段導流。 5、施工進度、施工方法及施工場地布置 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,圍堰臨時性水工建筑物。 作用圍護河床中基坑、保證水工建筑物施工在干地上進行。 特點：1、工期短 2、水下施工，質量不易保證 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、對位置分：橫向圍堰、縱向圍堰。 3、按導流期間基坑是否允許淹沒（過水）水分：過水圍堰、不過水圍堰。 4、按施工期劃分：一期圍堰、二期圍堰等組合方式對圍堰命名。,二、圍堰的平面布置：外形輪廓、堰內空間。 1、要求：1）圍堰與水流的作用既不影響泄流能力又不能對圍堰產生過大沖刷。 2）不影響基坑開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：水下施工特點土料固結慢、抗剪強度低。 3）圍堰拆除：不能用過大塊石、砼大塊體、鉆絲籠等材料填筑影響后期截流及水庫運行。,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、斷面尺寸小，易于和永久砼建筑物相連接，必要時允許過水。 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、使水流經泄水建筑物下泄。

8、2、截流過程：進占、護底及裹頭、合龍、閉氣。 進占：在河床的一側或兩側向河床拋填截流材料、束窄河床。 護底及裹頭：對河床及龍口戧堤端部進行防沖加固。 合龍：封堵龍口，使戧堤合龍。 閉氣：在戧堤迎水面設置防滲設施。,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占，逐漸束窄龍口直到全部攔斷。 特點：水力條件不利（合龍過程中所出現(xiàn)的最大流速比平堵大）所需截流材料粒徑大，易造成對河床沖刷，對河床護底要求高，準備工作簡單，造價低。 適用：（1）巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。 （2）河床采用適當?shù)淖o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、水面將河道水流截斷為止。 特點：單寬流量小，流速小，拋投材料粒徑及重量小，戧堤工程量小，拋投強度大，施工速度快，對龍口護底要求不高，費用昂貴，技術復雜。 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：巖石堅硬，岸坡陡峻。爆破砼預制體截流。 （2）下閘截流人工泄水道。 （3）浮運沉箱或沉船法截流海口工程。,二、截流日期及設計流量,1、截流時間的選定 1）截流年份：根據(jù)樞紐工程施工控制性進度計劃或總進度計劃決定。 2）截流時段： A、全面考慮河道水文特性和截流前后應完成的各項控制性工程要求，合理使用枯水期的前提下盡可能在流量較小時截流。 B、兼顧通航、灌溉、供水、過木要求，

10、盡量使截流對河道綜合利用的影響最小。 C、有冰情的河道，不宜在流冰期進行截流，以避免截流和閉氣工作的復雜化或失敗。,2、截流設計流量的確定 方法：頻率法（重現(xiàn)期法），即根據(jù)已選定的截流時段，采用該時段內一定頻率（10%20%）的某種特征流量值（旬平均，或月平均流量）作為設計流量。 對大型工程截流：通常以選取一個流量為主，并考慮較大、較小流量出現(xiàn)的可能性，用幾個流量進行截流計算和模型試驗研究。,三、龍口位置與寬度選擇,1、位置：地質、地形條件及水力條件。 A、地質條件：河床抗沖能力強的地方。 B、地形條件：沒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地。 C、水力條件

11、：截流前若有通航要求，設置在深槽主航道處，無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)水力計算，對龍口底部和兩側裹頭部位的沖刷影響。 C、合龍施工強度高，工程量不宜太大。,四、截流拋投材料,種類：容重大，抗沖能力強、石塊、砼塊。 尺寸：通過水力計算及工程擁有的起重運輸設備能力確定。 數(shù)量：備料量為設計用量的1.31.5倍。,五、截流施工過程,1.龍口位置選擇 綜合考慮地質、地形及水力條件； （1）地質條件：宜設置在河床抗沖刷能力強的地方，如基巖裸露處等； （2）地形條件：龍口河底不宜由順水流方向的陡坡或深坑，龍口周圍應有寬闊的施工場地，便于交通運輸

12、和組織施工； （3）水力條件：截流前如有通航要求，龍口宜設置在深槽主航道處，無通航要求，龍口設置要考慮水流平順，泄流通暢；,2.合龍：截流的關鍵 （1）合龍措施 a.加大分流量 b.形成多級水位 c.合龍段設置攔石柵（攔石坎） d.錨系拋投截流材料，如塊石串、混凝土串等 e.利用上游水庫控制下泄流量，減少合龍難度 f.設置截流閘,（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先拋投反濾層材料，然后向水中拋投粘土或細顆粒砂礫料，把透過堆石戧堤的滲流量減小到最低程度，閉氣后，方可進行基坑排水和開挖施工。,第五節(jié) 攔洪度汛和封

13、孔蓄水,中后期施工導流中的重要問題臨時圍堰失效，壩體攔洪度汛。,一、壩體攔洪標準,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容確定攔洪標準，通過調洪演算計算攔洪水位，考慮安全超高，確定壩體臨時攔洪高程。,二、度汛措施,1、砼壩、漿砌石壩：預留底孔、缺口 2、土石壩： 1）搶筑壩體臨時度汛斷面。 2、采取臨時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、按保證率來水量進行蓄水歷時計算反推最遲封堵日期。,四、封堵技術,1、封堵設計流量：封堵期510年一遇的月或旬平均流量，或按實測水文統(tǒng)計資料分析確定。 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、按排水時間及性質可分為： 1、基坑開挖前的初期排水：包括基坑積水、在排除基坑積水的過程中圍堰堰體與基礎滲水以及可能出現(xiàn)的降水的排除。 2、基坑開挖及建筑物施工過程中的經常性排水，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）排水量計算： 目的：選定排水設備的臺數(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算。 T初期排水時間，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水深而定）。 k積水體積系數(shù)（經驗系數(shù)），其實質是因為初期排水時的滲流量估算很難符合實際，通常不單獨估算滲流量，設計取410，小型工程23。,2、經常性排水流量估算 滲透流量影響因素：基坑面積、土壤性質、基坑深度，水頭。 （1）圍堰的滲流量計算 （2）基坑滲透透流量計算： 1m2基坑面積在每1m水頭作用下的滲流量q。 （3）降水、應采用抽水時段內最大日降雨資料。 （4）沖洗基巖及養(yǎng)護砼的廢水： （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，轉移次數(shù)少。 3）盡可能和經常性排水統(tǒng)一考慮布置

16、。 固定式布置：水泵吸水高度足夠時，泵站布置在堰上。 水泵吸水高度不夠時，水泵沿基坑水位下降而下移，安放在基坑內較低的固定平臺上。 浮動式：將水泵放在浮船上。,2、經常性排水系統(tǒng)布置 1）基坑開挖過程中的排水系統(tǒng)布置。 布置原則：不妨礙開挖和運輸工作。 2）修建建筑物時的排水系統(tǒng)：通常布置在基坑四周，且在基坑外緣設排水溝或截水溝。,（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，揚程H，允許真空吸水高度H真，軸功率P，效率，轉速n。 4、安裝高程6m 5、泵站機組15臺時，增加1臺備用；泵站機組5臺，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、排水過程中，注意觀測水位、圍堰、岸坡等的變化情況，