2F312000水利水電工程施工導流

1、2F312000水利水電工程施工導流2F312010導流一、施工導流施工導流是指在河床中修筑圍堰圍護基坑，并將河道中各時期的上游來水量按預定的方式導向下游，以創(chuàng)造干地施工的條件。施工導流貫穿于整個工程施工的全過程，是水利水電工程總體設計的重要組成部分，是選定樞紐布置、永久建筑物形式、施工程序和施工總進度的重要因素。二、導流方案為了解施工導流問題，必須施工導流方案，施工導流設計的任務是分析當地的自然條件、工程特性和其他行業(yè)對水資源的需求來選擇導流方案，劃分導流時段，選定導流標準和導流設計流量，確定導流建筑物的形式、布置、構造和尺寸，擬定導流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法，擬定河道截流、攔洪度

2、汛和基坑排水的技術措施，通過技術經濟比較，選擇一個最經濟合理的導流方案。三、導流標準導流標準就是選定導流設計流量的標準。導流設計流量是選擇導流方案、確定導流建筑物的主要依據。施工期可能遇到的洪水，是一個隨機事件。如果標準太低，不能保證工程施工安全；反之，則使導流工程設計規(guī)模過大，不僅增加導流費用，而且可能因其規(guī)模太大以至無法按期完成，造成工程施工的被動局面。因此，導流標準的確定，應結合風險度分析，使所選標準經濟合理。導流標準是根據導流建筑物的保護對象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模等指標，劃分導流建筑物的級別（ 35 級），再根據導流建筑物的級別和類型，并結合風險度分析，確定相應的洪水標準。洪水

3、標準的確定，還應考慮上游梯級水庫的影響和調蓄作用。導流標準還包括壩體施工期臨時度汛洪水標準和導流泄水建筑物封堵后壩體度汛洪水標準。四、導流時段導流時段就是按照導流的各個施工的階段劃分的延續(xù)時間。導流時段的劃分，實際上就是解決主體建筑物在整個施工過程中各個時段的水流控制問題，也就是確定工程施工順序、施工期間不同時段宣泄不同的導流流量的方式，以及與之相適應的導流建筑物的高程和尺寸。因此，導流時段的確定，與河流的水文特征、主體建筑物的布置與形式、導流方案、施工進度有關。土壩、堆石壩、支墩壩一般不允許過水，因此當施工期較長，而洪水來臨前又不能完建時，導流時段就要以全年為標準，其導流設計流量，就應按導流

4、標準選擇相應洪水重現如的年最大流量。如安排的施工進度能夠保證在洪水來臨前使壩身起攔洪作用，其導流時毅應為洪水來臨前的施工時段，導流設計流量則為該時段內按導流標準選擇相應洪水重現腳的最大流量。 2F312012 掌握導流方法施工導流的基本方法可分為分段圍堰法導流和全段圍堰法導流兩類。一、分段圍堰法導流分段圍堰法導流，也稱分期導流，即分期束窄河床修建圍堰，保護主體建筑物干地施工。工程實踐中，兩段兩期導流采用得最多，如圖 2F312012 一 1 所示。根據不同時期泄水道的特點，分期導流方式中又包括束窄河床導流和通過已建或在建永久建筑物導流。（一）束窄河床導流束窄河床導流，是通過束窄后的河床泄流，通

5、常用于分期導流的前期階段，特別是一期導流。（二）通過已完建或未完建的永久建筑物導流。通過建筑物導流的主要方式包括設置在混凝土壩體中的底孔導流，混凝土壩體上預留缺口導流、梳齒孔導流，平原河道上的低水頭河床式徑流電站可采用廠房導流，個別高、中水頭壩后式廠房，也有通過廠房導流的。這種方式多用于分期導流的后期。二、全段圍堰法導流全段圍堰法導流是指在河床內距主體工程軸線（如大壩、水閘等）上下游一定的距離，修筑攔河堰體，一次性截斷河道，使河道中的水流經河床外修建的臨時泄水道或永久泄水建筑物下泄，故又稱河床外導流。全段圍堰法導流一般適用于枯水期流量不大，河道狹窄的河流，按其導流泄水建筑物的類型可分為明渠導流

6、、隧洞導流、涵管導流等。在實際工程中也采用明渠隧洞等組合方式導流。（一）明渠導流明渠導流（圖 2F312012 一 2 ）是在河岸或河灘上開挖渠道，在基坑的上下游修建橫向圍堰，河道的水流經渠道下泄。這種施工導流方法一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、啞口或古河道的地形。（二）隧洞導流隧洞導流（圖 2F312012 一 3 ）是在河岸邊開挖隧洞，在基坑的上下游修筑圍堰，施工期間河道的水流由隧洞下泄。這種導流方法適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅實的山區(qū)河流。（三）涵管導流涵管導流（圖 2F3120l2 一 4 ）是利用涵管進行導流，適用于導流流量較小的河流或只用來擔負枯水期的導流。一般在

7、修筑土壩、堆石壩等工程中采用。由于涵管過多對壩身結構不利，且使大壩施工受到干擾，因此壩下埋管不宜過多，單管尺寸也不宜過大。涵管應在干地施工，通常涵管布置在河灘上，灘地高程在枯水位以上。2F312013 掌握圍堰的類型及施工要求 圍堰是保護大壩或廠房等水工建筑物干地施工的必要擋水建筑物，一般屬臨時性工程，也可與主體工程結合而成為永久工程的一部分。一、圍堰的類型圍堰按材料分土石圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰、木籠圍堰、竹籠圍堰、鋼板樁格形圍灘等。按圍堰與水流方向的相對位置分橫向圍堰、縱向圍堰。按導流期間基坑淹沒條件分過水圍堰、不過水圍堰。過水圍堰除需要滿足升般圍堰的基本要求外，還要滿足堰頂過水要求。

8、（一）土石圍堰土石圍堰由土石填筑而成，多用作上下游橫向圍堰。它能充分利用當地材料，對基礎適應性強，施工工藝簡單。土石圍堰可做成過水圍堰，允許汛期圍堰過水，但需做好溢流面、堰址下游基礎和兩岸接頭的防沖保護。土石圍堰的防滲結構形式有土質心墻和斜墻、混凝土心墻和斜墻、鋼板樁心墻及其他防滲墻結構。（二）混凝土圍堰混凝土圍堰是用常態(tài)混凝土或碾壓混凝土建筑而成?；炷羾咭私ㄔ趲r石地基上。棍凝土圍堰的特點是擋水水頭高，底寬小，抗沖能力大，堰頂可溢流。尤其是在分段圍堰法導流施工中，用混凝土澆筑的縱向圍堰可以兩面擋水，而且可與永久建筑物相結合作為壩體或閘室體的一部分。采用碾壓混凝土圍堰不僅施工簡便，工期短，且

9、造價低。 （三）草土圍堰草土圍堰是一種草土混合結構，多用捆草法修建。草土圍堰能就地取材，結構簡單，施工方便，造價低，防滲性能好，適應能力強，便于拆除，施工速度快。這種圍堰一般適用于水深不大于 6m ，流速小于 3m / S ，使用期一般不超過 2 年的工程。（四）鋼板樁格形圍堰鋼板樁格形圍堰是由一系列彼此相連的格體形成外殼，然后填以土料構成。格體是一種土和鋼板樁組合結構，由橫向拉力強的鋼板樁連鎖圍成一定幾何形狀的封閉系統。鋼板樁格形圍堰修建和拆除可以高度機械化，鋼板樁的回收率高，圍堰邊坡垂直、斷面小、占地少、安全可靠。鋼板樁圍堰一般適用于有較深的砂土覆蓋層的河床，尤其適用于束窄度大的河床段作為

10、縱向圍堰。但由于需要大量鋼材，施工技術要求較高，因而目前應用并不廣泛。二、選擇圍堰類型的基本要求選擇圍堰類型時，必須根據當時當地具體條件，在滿足下述基本要求的原則下，通過技術經濟比較加以選定：( 1 ）具有足夠的穩(wěn)定性、防滲性、抗沖性和一定的強度。( 2 ）就地取材造價便宜，構造簡單，修建、拆除和維護方便。( 3 ）圍堰布置應力求使水流平順，不發(fā)生嚴重的局部沖刷。( 4 ）圍堰接頭和岸坡連接要安全可靠，不致因集中滲漏等破壞作用而引起圍堰失事。 ( 5 ）在必要時，應設置抵抗冰凌、船筏沖擊破壞的設施。三、圍堰堰頂高程的確定堰頂高程的確定，取決于導流設計流量及圍堰的工作條件。 1 下游圍堰的堰頂高

11、程由式（ 2F312013 - l ）決定： Hd=hdha + ( 2 F312013 一 1 ) 式中 Hd 一下游圍堰的堰頂高程（ m ) ; hd 下游水位高程（ m ) ，可以直接由原河流水位流量關系曲線中找出； ha 波浪爬高（ m ) ; 圍堰的安全超高（ m ) ，一般對于不過水圍堰可按規(guī)定選擇，對于過水圍堰可不予考慮。 2 上游圍堰的堰頂高程由下式決定：Hu =hdz + ha （ 2 F312013 一 2 ) 式中 Hu 上游圍堰的堰頂高程（ m ) ; z一上下游水位差（ m ）。其余符號同式（ 2F312013 一 1 ）。縱向圍堰堰頂高程要與束窄河段宣泄導流設計流量

12、時的水面曲線相適應。因此，縱向圍堰的頂面往往做成階梯狀或傾斜狀，其上游部分與上游圍堰同高，其下游部分與下游圍堰同高。四、圍堰的拆除圍堰是臨時建筑物，導流任務完成后，應按設計要求拆除，以免影響永久建筑物的施工及運轉。土石圍堰相對來說斷面較大，拆除工作一般是在運行期限的最后一個汛期過后，隨上游水位的下降，逐層拆除圍堰的背水坡和水上部分。土石圍堰的拆除一般可用挖土機或爆破開挖等方法。鋼板樁格型圍堰的拆除，首先要用抓斗或吸石器將填料清除，然后用拔樁機起拔鋼板樁?；炷羾叩牟鸪话阒荒苡帽品ㄕǔ?，但應注意，必須使主體建筑物或其他設施不受爆破危害。 2F312014 掌握汛期施工險情判斷與搶險技術施

13、工期間，尤其是汛期來臨時，圍堰以及基坑在高水頭作用下發(fā)生的險情主要有漏洞、管涌和漫溢等。一、漏洞（一）漏洞產生的原因漏洞產生的原因是多方面的，一般說來有：圍堰堰身填土質量不好，有架空結構，在高水位作用下，土塊間部分細料流失；堰身中夾有砂層等，在高水位作用下，砂粒流失。發(fā)生在堰腳附近的漏洞，很容易與一些基礎的管涌險情相混淆，這樣是很危險的。（二）漏洞險情的判別1 漏洞險情的特征漏洞貫穿堰身，使水流通過孔洞直接流向圍堰背水側，見圖 2F312014-1從漏洞的出口一般發(fā)生在背水坡或郡附近。 2 漏洞險情進水口的探測( 1 ）水面觀察。漏洞形成初期，進水口水面有時難以看到漩渦?？梢栽谒嫔先鲆恍╃S浮

14、物，如紙屑、碎草或泡沫塑料碎屑，若發(fā)現這些漂浮物在水面打漩或集中在一處，即表明此處水下有進水口。( 2 ）潛水探漏。漏洞進水口如水深流急，水面看不到漩渦，則需要潛水探摸。( 3 ）投放顏料觀察水色。（三）漏洞險情的搶護方法 1 塞堵法塞堵漏洞進口是最有效最常用的方法。一般可用軟性材料塞堵，如針刺無紡布、棉被、棉絮、草包、編織袋包、網包、棉衣及草把等，也可用預先準備的一些軟楔（見圖 2F312014 一 2 ）、草捆塞堵。在有軟效控制漏洞險情的發(fā)展后，還需用黏性土封堵閉氣，或用大塊土工膜、篷布蓋堵，然后再壓土袋或土枕，直到完全斷流為止。2 蓋堵法( 1 ）復合土工膜排體（見圖 2F312014

15、一 3 ）或篷布蓋堵。當洞口較多且較為集中，逐個堵塞費時且易擴展成大洞時，可采用大面積復合土工膜排體或篷布蓋堵，可沿臨水坡肩部位從上往下，順坡鋪蓋洞口，或從船上鋪放，蓋堵離堤肩較遠處的漏洞進口，然后拋壓土袋或土枕，并拋填黏土，形成前戧截滲，見圖 2F312014 一 4 。 ( 2 ）就地取材蓋堵。當洞口附近流速較小、土質松軟或洞口周圍已有許多裂縫時，可就地取材用草簾、葦箔等重疊數層作為軟簾，也可臨時用柳枝、秸料、蘆葦等編扎軟簾。軟簾下沉時緊貼邊坡，然后用長桿頂推，順堤坡下滾，把洞口蓋堵嚴密，再蓋壓土袋，拋填黏土，達到封堵閉氣。采用蓋堵法搶護漏洞進口，需防止蓋堵初始時，由于洞內斷流，外部水壓力

16、增大，洞口覆蓋物的四周進水。因此洞口覆蓋后必須立即封嚴四周，同時迅速用充足的黏土料封堵閉氣。否則一旦堵漏失敗，洞口擴大，將增加再堵的困難。 3 戧堤法當堤壩臨水坡漏洞口多而小，且范圍又較大時，在黏土料備料充足的情況下，可采用拋黏土填筑前戧或臨水筑子堤的辦法進行搶堵。二、管涌（一）搶護原則搶護管涌險情的原則是制止涌水帶砂，而留有滲水出路。這樣既可使砂層不再被破壞，又可以降低附近滲水壓力，使險情得以控制和穩(wěn)定。（二）搶護方法 1 反濾圍井在管涌口處用編織袋或麻袋裝土搶筑圍井，井內同步鋪填反濾料，從而制止涌水帶砂，以防險情進一步擴大，當管涌口很小時，也可用無底水桶或汽油桶做圍井。這種方法適用于發(fā)生在

17、地面的單個管涌或管涌數目雖多但比較集中的情況。圍井內必須用透水料鋪填，切忌用不透水材料。根據所用反濾料的不同，反濾圍井可分為以下幾種形式。 ( l ）砂石反濾圍井砂石反濾圍井是搶護管涌險情的最常見形式之一。選用不同級配的反濾料，可用于不同土層的管涌搶險。管涌險情基本穩(wěn)定后，在圍井的適當高度插人排水管（塑料管、鋼管和竹管），使圍井水位適當降低，以免圍井周圍再次發(fā)生管涌或井壁倒塌。同時，必須持續(xù)不斷地觀察圍井及周圍情況的變化，及時調整排水口高度，如圖 2F312014 一 5 所示。 ( 2 ）土工織物反濾圍井首先對管涌口附近進行清理平整，清除尖銳雜物。管涌口用粗料（碎石、礫石）充填，以消殺涌水壓

18、力。鋪土工織物前，先鋪一層粗砂，粗砂層厚 3050cm 。然后選擇合適的土工織物鋪上。若管涌帶出的土為粉砂時，一定要慎重選用土工織物（針刺型）；若為較粗的砂，一般的土工織物均可選用。最后要注意的是，土工織物鋪設一定要形成封閉的反濾層，土工織物周圍應嵌人土中，土工織物之間用線縫合。然后在土工織物上面用塊石等強透水材料壓蓋，加壓順序為先四周后中間，最終中間高、四周低，最后在管涌區(qū)四周用土袋修筑圍井。圍井修筑方法和井內水位控制與砂石反濾圍井相同。 ( 3 ）梢料反濾圍井梢料反濾圍井用梢料代替砂石反濾料做圍井，適用于砂石料缺少的地方。下層選用麥秸、稻草，鋪設厚度 20 一 30 cm 。上層鋪粗梢料，如柳枝、蘆葦等，鋪設厚度 30 一 40cm 。稍料填好后，為防止梢料上浮，梢料上面壓塊石等透水材料。圍井修筑方法及井內水位控反濾蓋層制與砂石反濾圍井相同。 2 反濾層壓蓋在堰內出現大面積管涌或管涌群時，如果料源充足，可采用反濾層壓蓋的方法，如圖 2F312014 一 6 所示，以降低涌水流速，制止地基泥砂