導(dǎo)流工程計(jì)算說明書

1、8.3 截流設(shè)計(jì)與施工 根據(jù)合同要求進(jìn)行正常截流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)流量 2600m3/s 和備用超標(biāo)準(zhǔn)流量 3500m3/s 下的截流設(shè)計(jì)，要求按照超標(biāo)準(zhǔn)流量進(jìn)行施工備料。 8.3.1 標(biāo)準(zhǔn)流量截流方案 8.3.1.1 截流時(shí)段及流量 截流時(shí)間定為 12月中旬 16日18日，截流流量為 12月份 10 年一遇的旬 平均流量 2600m3/s。 8.3.1.2 截流方式 截流方式采用單向單戧立堵法進(jìn)行截流，為節(jié)省截流時(shí)間，擬在上游戧 堤預(yù)進(jìn)占的同時(shí)，下游圍堰跟進(jìn)。 8.3.1.3 截流水力學(xué)計(jì)算 （1）戧堤布置 為利于堰體的滲透穩(wěn)定和防滲墻造孔的安全，同時(shí)為盡快形成基礎(chǔ)防滲 墻的施工平臺(tái)，將截流戧堤布置在

2、二期上游橫向圍堰的背水側(cè)，戧堤軸線距 離堰體軸線 40m，距離防滲墻軸線 65m。戧堤頂部高程 273.0m，頂寬 25.0m， 上下游邊坡均為 11.5，戧堤軸線總長(zhǎng) 300.61m，其中左側(cè)第一、二期縱向圍 堰間軸線長(zhǎng) 43.99m ，右側(cè)段軸線長(zhǎng)約 186m，其余為一期縱向土石圍堰占據(jù)的 寬度。 （2）預(yù)留龍口 戧堤軸線處河床基巖面高程 218 248m，基巖面左側(cè)低、右側(cè)高，右側(cè)坡 腳分布有淺槽；覆蓋層為第四系河流沖積的砂卵礫石，大灘壩一側(cè)覆蓋層厚 3855m，主河道部位 1030m，靠近右岸岸邊附近僅數(shù)米厚。 一期縱向圍堰混凝土護(hù)面及塊石護(hù)腳抗沖刷能力強(qiáng)， 可作為龍口左側(cè)裹頭的 一部

3、分。同時(shí)由于二期縱向圍堰左側(cè)即為二期的泄水缺口， 為減少截流拋投工程 量，可利用第一期土石圍堰的拆除料堆起。 因此將龍口布置在河床左岸、 一期圍 堰的右側(cè)，采用從右岸向左岸單向的進(jìn)占方式，戧堤進(jìn)占坡比 1：1.25。通過非 龍口段的水力學(xué)計(jì)算，得出預(yù)留龍口寬度應(yīng)為 100m，右岸預(yù)進(jìn)占長(zhǎng)度 86m。龍 口布置型式詳見 圖 8.3-1。 根據(jù)戧堤軸線斷面的地形條件、導(dǎo)流洞分流能力，計(jì)算不同龍口寬度對(duì) 應(yīng)的水 力學(xué)參數(shù)，據(jù)此劃分龍口分區(qū)及計(jì)算拋投備料。計(jì)算結(jié)果詳見表 8.3-1 表 8.3-1龍口段水力學(xué)指標(biāo)計(jì)算表 龍口 寬度 上游 水位 龍口 泄流 量 龍口水 深 龍口水 面 平均寬 度 龍 口

4、 落 差 單寬 流量 q 龍口 流速 拋投 粒徑 龍口水流 單寬能量 (m) (m) (m3/s) h/m (m) (m) m3/(s.m) v(m/s) d(m) (t.m/(s.m) 100 268.920 745.00 8.11 56.19 0.17 13.26 1.63 0.11 2.70 90 269.020 663.00 7.06 50.29 0.27 13.18 1.87 0.14 4.27 80 269.120 578.00 5.80 45.65 0.37 12.66 2.18 0.19 5.62 70 269.200 490.00 4.88 40.96 0.45 11.96

5、2.45 0.24 6.46 60 269.300 409.00 4.47 33.00 0.55 12.39 2.77 0.31 8.18 50 269.430 313.00 4.09 24.57 0.68 12.74 3.11 0.39 10.39 40 269.540 200.00 3.60 17.04 0.79 11.74 3.26 0.43 11.13 30 269.720 68.00 1.30 13.69 0.97 4.97 3.82 0.59 5.78 20 269.780 12.50 0.60 7.83 1.03 1.60 2.66 0.29 1.97 經(jīng)截流水力學(xué)計(jì)算可知，龍口

6、寬度為 30m 時(shí)，龍口流速達(dá)到最大，為 3.82m/s，最大龍口落差為 1.03m，最大單寬能量為 11.13t.m/(s.m) ，拋投體最 大粒徑 0.59m，最大塊石重量為 0.28t。實(shí)際施工中龍口段的備料粒徑及其重 量見表 8.3-2，備料系數(shù)取 1.5。拋投體最大粒徑 0.67m，最大塊石重量為 0.41t 表 8.3-2 實(shí)際截流中的備料粒徑及重量 龍口寬 度B 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 拋 投 計(jì) 算 0.11 0.14 0.19 0.24 0.31 0.39 0.43 0.59 0.29 0.11 粒 徑 d(m ) 備 料 0.12 0.

7、16 0.22 0.27 0.35 0.44 0.49 0.67 0.32 0.12 拋 計(jì) 0.001 0.003 0.009 0.019 0.040 0.080 0.105 0.275 0.031 0.001 石 算 7 7 5 1 1 5 9 0 3 7 重 量 備 0.002 0.005 0.014 0.028 0.060 0.120 0.158 0.412 0.046 0.002 料 5 6 3 7 1 7 9 5 9 5 w(t) 8.3.2 超標(biāo)準(zhǔn)流量截流方案 8.3.2.1 截流時(shí)段及流量 截流時(shí)間定為 12 月中旬 16日18 日，截流流量為 3500m3/s 8.3.2.2

8、 截流方式 截流方式采用單向單戧立堵法進(jìn)行截流，為節(jié)省截流時(shí)間，擬在上游戧 堤預(yù)進(jìn)占的同時(shí)，下游圍堰跟進(jìn)。 8.3.2.3 截流水力學(xué)計(jì)算 （1）戧堤布置 為利于堰體的滲透穩(wěn)定和防滲墻造孔的安全，同時(shí)為盡快形成基礎(chǔ)防滲 墻的施工平臺(tái)，將截流戧堤布置在二期上游橫向圍堰的背水側(cè)，戧堤軸線距 離堰體軸線 40m，距離防滲墻軸線 65m。戧堤頂部高程 273.0m，頂寬 25.0m， 上下游邊坡均為 11.5，戧堤軸線總長(zhǎng) 300.61m，其中左側(cè)第一、二期縱向圍 堰間軸線長(zhǎng) 43.99m ，右側(cè)段軸線長(zhǎng)約 186m，其余為一期縱向土石圍堰占據(jù)的 寬度。 （2）預(yù)留龍口 戧堤軸線處河床基巖面高程 21

9、8 248m，基巖面左側(cè)低、右側(cè)高，右側(cè)坡 腳分布有淺槽；覆蓋層為第四系河流沖積的砂卵礫石，大灘壩一側(cè)覆蓋層厚 3855m，主河道部位 1030m，靠近右岸岸邊附近僅數(shù)米厚。 一期縱向圍堰混凝土護(hù)面及塊石護(hù)腳抗沖刷能力強(qiáng)， 可作為龍口左側(cè)裹頭的 一部分。同時(shí)由于二期縱向圍堰左側(cè)即為二期的泄水缺口， 為減少截流拋投工程 量，可利用第一期土石圍堰的拆除料堆起。 因此將龍口布置在河床左岸、 一期圍 堰的右側(cè)，采用從右岸向左岸單向的進(jìn)占方式，戧堤進(jìn)占坡比 1：1.25。通過非龍口段的水力學(xué)計(jì)算，得出預(yù)留龍口寬度應(yīng)為 100m，右岸預(yù)進(jìn)占長(zhǎng)度 86m。龍 口布置型式詳見 圖 8.3-2。 圖 8.3-2

10、 龍口布置示意圖 3)龍口水力計(jì)算 根據(jù)戧堤軸線斷面的地形條件、導(dǎo)流洞分流能力，計(jì)算不同龍口寬度對(duì) 應(yīng)的水 力學(xué)參數(shù)，據(jù)此劃分龍口分區(qū)及計(jì)算拋投備料。計(jì)算結(jié)果詳見表 8.3-3 表 8.3-3龍口段水力學(xué)指標(biāo)計(jì)算表 龍口 寬度 上游 水位 龍口 泄流量 龍口 水深 龍口 水面 平均 寬度 龍 口 落 差 單寬 流量 q 龍口 流速 拋投 粒徑 龍口水流 單寬能量 (m) (m) (m 3/s) h/m (m) (m) m3/(s.m) v(m/s) d(m) (t.m/(s.m) 100 270.240 1123.00 9.28 57.65 0.32 19.48 2.10 0.18 7.48

11、90 270.320 1045.00 8.23 51.75 0.40 20.19 2.45 0.24 9.69 80 270.490 903.00 6.97 47.11 0.57 19.17 2.75 0.31 13.11 70 270.610 795.00 6.05 42.42 0.69 18.74 3.10 0.39 15.52 60 270.770 650.00 5.64 34.46 0.85 18.86 3.34 0.45 19.24 50 270.940 503.00 5.26 26.04 1.02 19.32 3.67 0.54 23.65 40 271.150 358.00 4.

12、77 18.50 1.23 19.35 4.06 0.66 28.56 30 271.420 168.00 2.20 14.81 1.50 11.34 5.16 1.07 20.42 20 271.630 65.00 1.50 8.96 1.71 7.26 4.84 0.95 14.89 10 271.820 4.90 1.26 1.58 1.90 3.11 2.47 0.25 7.09 經(jīng)截流水力學(xué)計(jì)算可知，龍口寬度為 30m 時(shí)，龍口流速達(dá)到最大，為 5.16m/s，最大龍口落差為 1.90m，最大單寬能量為 28.56t.m/(s.m) ，拋投體最 大粒徑 1.07m，最大塊石重量為 1

13、.66t。實(shí)際施工中龍口段的備料粒徑及其重 量見表 8.3-4，備料系數(shù)取 1.5，實(shí)際拋投體最大粒徑 1.21m，最大塊石重量為 2.49t 表 8.3-4 實(shí)際截流中的備料粒徑及重量 龍口寬 度B 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 拋 投 計(jì) 算 0.18 0.24 0.31 0.39 0.45 0.54 0.66 1.07 0.95 0.25 粒 徑 d(m ) 備 料 0.20 0.28 0.35 0.44 0.51 0.62 0.75 1.21 1.07 0.28 拋 計(jì) 0.007 0.019 0.038 0.077 0.123 0.216 0.392

14、1.657 1.132 0.020 石 算 5 2 1 9 4 6 8 3 3 0 重 量 備 0.011 0.028 0.057 0.116 0.185 0.324 0.589 2.486 1.698 0.030 w(t) 料 3 9 2 8 1 8 3 0 4 0 8.3.3 截流施工布置及備料 根據(jù)計(jì)算結(jié)果為龍口段分區(qū)，為備料準(zhǔn)備，詳見 圖 8.3-3 所示 圖 8.3-3 龍口段分區(qū)示意圖 截流采用單戧立堵，預(yù)留龍口位于河床左岸，從右至左單向進(jìn)占。預(yù)進(jìn) 占段戧堤拋投料的備料系數(shù)取 1.2，龍口段戧堤拋投料的備料系數(shù)取1.5，截 流難度較大的 3區(qū)備料系數(shù)取 1.8，截流總備料量 13.

15、43萬 m3（不含龍口護(hù)底 量），其中龍口段備料量 5.12 萬 m3。龍口截流材料主要采用從右岸下游尾水 渠出口部位備料場(chǎng)的備料量， 其中，中小石備料量 10.4 萬 m3，大石備料量 5.48 萬 m3，特大石備料量 3.96萬 m3，完全可以滿足截流用料量 ,另外需準(zhǔn)備 1096m3 鉛絲籠和 730m3混凝土四面體， 龍口段 2 區(qū)投放的鉛絲籠尺寸為 1m1m1m， 3 區(qū)投放的鉛絲籠尺寸為 1m1m2m ，混凝土四面體尺寸為 1m1m1m ，各 部分備料量詳見表 8.3-5。截流施工道路利用規(guī)劃的 J2 公路，具體平面布置見 圖 XJB/0562-1 ，填筑材料詳細(xì)分配表見表 8.3

16、-5 。 表 8.3-5 戧堤填筑材料表 龍口分區(qū) 龍口范圍 m 流速 m/s 填筑材料分配及用量（ m3） 合計(jì) （ m3） 石渣料 中石 大石 特大石 鋼筋石 籠 四面體 預(yù)進(jìn)占 100m 2.10 74763 8307 / / / 83070 1區(qū) 100m80m 2.75 13745 1528 / / / 15273 2區(qū) 80m50m 3.67 10177 5088 1697 / 329 219 17510 3區(qū) 50m10m 5.16 3650 4562 6387 1826 767 511 17703 1區(qū) 10m0m 2.47 654 73 / / / 727 小計(jì) / / 10

17、2989 19558 8084 1826 1096 730 134283 8.3.2.4 護(hù)底 鑒于龍口段覆蓋層厚度較大，截流時(shí)對(duì)河床淘刷嚴(yán)重，對(duì)截流非常不利， 因此采用在龍口范圍采用駁船預(yù)先進(jìn)行平拋?zhàn)o(hù)底。拋投護(hù)底長(zhǎng)度在龍口戧堤 軸線以下取 45m，戧堤軸線以上取 25m，垂直水流方向護(hù)底寬度按龍口寬度 100m 考慮，厚 1.0m，護(hù)底塊石化引直徑 0.62m，備料量為 8400m3。 8.3.4 截流拋投強(qiáng)度及設(shè)備配置 截流預(yù)進(jìn)占于 12 月 1 日開始施工，計(jì)劃 15 天內(nèi)完成，總拋投量 83070m3， 計(jì)算日平均拋投強(qiáng)度為 5538m3/d，最大拋投強(qiáng)度 6615m3/d。 截流龍口

18、合攏時(shí)間為 12月16日18日，三天內(nèi)完成合攏，總拋投量 51213m3， 計(jì)算日平均拋投強(qiáng)度為 17071m3/d，最大拋投強(qiáng)度 20485m3/d。 截流戧堤頂寬 25m，按三輛 32t（18m3）自卸汽車同時(shí)卸料，單車卸料平均 循環(huán)時(shí)間 3.5min 考慮，一個(gè)卸車點(diǎn)的循環(huán)車輛數(shù)為 17輛 /h，戧堤單向進(jìn)占的最大 拋投強(qiáng)度為 31718918m3/h，完全滿足截流時(shí)的拋投強(qiáng)度。 根據(jù)龍口合龍計(jì)算拋投強(qiáng)度，計(jì)劃配置 15輛 32t自卸汽車，備用 5臺(tái)，8 臺(tái) 6.5 m3的液壓鏟， 2臺(tái) 20t汽車吊吊裝鋼筋石籠或四面體，堰頭各配置 2臺(tái) TY220 推土機(jī)。 河床護(hù)底在進(jìn)占期間進(jìn)行， 拋投時(shí)間安排為 2008年 12月1日12月 15日， 拋投塊石量為 8400m3。配置 2條 50m3的駁船拋投。 6.5.2.5 截流保證措施 為保證截流順利進(jìn)行，擬采取如下措施： 1、截流前作好料源的勘察工作，保證截流所需石渣料、塊石料、鋼筋石籠和 四面體備料充足，確保截流材料數(shù)量和質(zhì)量滿足截流要求。 2、積極與當(dāng)?shù)厮臍庀蟛块T聯(lián)系，合攏前，要對(duì)超標(biāo)來水?dāng)M定應(yīng)急措施，同 時(shí)要有充足備料。 3、截流預(yù)進(jìn)占時(shí)，要根據(jù)確定的拋投方法，先進(jìn)行截流戧堤進(jìn)占，再進(jìn)行戧 堤迎水面水下拋填， 以最大限度增大進(jìn)占填筑工作面， 保證進(jìn)占填筑強(qiáng)度和戧堤 穩(wěn)定性，減