施工導流與導流建筑物

1、第一章第一章 施工導流施工導流 施工導流廣義上可概括為：施工導流廣義上可概括為：“導、截、攔、導、截、攔、蓄、泄蓄、泄”。其主要任務是：。其主要任務是： 選定導流標準，劃分導流時段，確定導流選定導流標準，劃分導流時段，確定導流流流量；量； 選擇導流方案及導流建筑物型式；選擇導流方案及導流建筑物型式； 確定導流建筑物的布置、構造及尺寸；確定導流建筑物的布置、構造及尺寸； 擬定導流建筑物的修建、拆除、堵塞的施擬定導流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工工方法及截斷河床水流、攔洪渡汛和基坑排水等工方法及截斷河床水流、攔洪渡汛和基坑排水等工程措施。程措施。 一、一、施工導流施工導流 （一）施工導流的定義（一

2、）施工導流的定義 為保證水工建筑物的質量，必須安全施工，為保證水工建筑物的質量，必須安全施工，并使上游的水通過指定的泄水建筑物排泄。并使上游的水通過指定的泄水建筑物排泄。 （二）導流方法（二）導流方法 主要有：主要有： 1、全段圍堰法導流、全段圍堰法導流 2、分段圍堰法導流、分段圍堰法導流 1、全段圍堰法導流、全段圍堰法導流 即河床外導流，就是在河床主體工即河床外導流，就是在河床主體工程的上下游各建一道斷流圍堰，使河水程的上下游各建一道斷流圍堰，使河水經河床以外的臨時泄水道或永久泄水建經河床以外的臨時泄水道或永久泄水建筑物下泄。主體工程建成或接近建成時，筑物下泄。主體工程建成或接近建成時，再將

3、臨時泄水道封堵。再將臨時泄水道封堵。 其特點：施工過程受水流干擾其特點：施工過程受水流干擾小，工作面大，有利于高速施工，小，工作面大，有利于高速施工，但導流工程費用增加，將推遲主體但導流工程費用增加，將推遲主體工程開工時間。工程開工時間。 （1）隧洞導流）隧洞導流 隧洞導流是在河岸中開挖隧洞，在基隧洞導流是在河岸中開挖隧洞，在基坑上下游修筑圍堰，河水經隧洞下泄?？由舷掠涡拗?，河水經隧洞下泄。 其特點是泄水能力有限，造價高、復其特點是泄水能力有限，造價高、復雜，多用于聯(lián)合泄流。一般山區(qū)河流，河雜，多用于聯(lián)合泄流。一般山區(qū)河流，河谷狹窄，兩岸地形陡峻，山巖堅實，采用谷狹窄，兩岸地形陡峻，山巖堅

4、實，采用隧洞導流較為普遍。隧洞導流較為普遍。（2）明渠導流）明渠導流 明渠導流是在河岸上開挖渠道，在基明渠導流是在河岸上開挖渠道，在基坑上下游修筑圍堰，河水經渠道下泄?？由舷掠涡拗撸铀浨老滦?。 適用于岸坡平原河道上（可利用原河適用于岸坡平原河道上（可利用原河道）。道）。 明渠導流費用一般比隧洞導流少，過明渠導流費用一般比隧洞導流少，過流能力大，施工比較簡單。流能力大，施工比較簡單。 江蘇多采用明渠導流。江蘇多采用明渠導流。 導流明渠的布置要點是：導流明渠的布置要點是：1）進出口順）進出口順暢；暢；2）明渠轉彎不能太急；）明渠轉彎不能太急；3）明渠底坡）明渠底坡盡可能為順坡；盡可能為順

5、坡；4）明渠對水流的阻力要??；）明渠對水流的阻力要小；5）明渠宣泄能力要與渠內泄水建筑物的泄）明渠宣泄能力要與渠內泄水建筑物的泄水能力相適應；水能力相適應；6）明渠進出口應與上下游）明渠進出口應與上下游圍堰之間要有適當?shù)木嚯x；圍堰之間要有適當?shù)木嚯x；7）為明渠水面）為明渠水面到基坑水面之間的最短距離宜大于到基坑水面之間的最短距離宜大于2.53.0H（H為明渠水面與基坑水面的高差，為明渠水面與基坑水面的高差，以以m計）。計）。 （3）涵管導流）涵管導流 涵管導流一般在修筑土壩、堆石壩工涵管導流一般在修筑土壩、堆石壩工程中采用。枯水期修建，涵管多為鋼筋混程中采用?？菟谛藿ǎ芏酁殇摻罨炷凉?，

6、一般布置在河岸巖灘上，位置在凝土管，一般布置在河岸巖灘上，位置在枯水位上?？菟簧稀?與隧洞相比，涵管導流方式具有施工與隧洞相比，涵管導流方式具有施工工作面大，施工靈活方便、速度快，工程工作面大，施工靈活方便、速度快，工程造價低等優(yōu)點。當與永久涵管相結合時，造價低等優(yōu)點。當與永久涵管相結合時，采用涵管導流比較合理。采用涵管導流比較合理。 （4）明渠隧洞組合導流）明渠隧洞組合導流 1）適用條件：河床狹窄，河床覆蓋）適用條件：河床狹窄，河床覆蓋層很厚，流量大，地形允許；層很厚，流量大，地形允許； 2）布置：一邊一個布置。）布置：一邊一個布置。 （5）渡槽導流）渡槽導流 渡槽導流方式結構簡單，但泄流

7、量渡槽導流方式結構簡單，但泄流量較小，一般用于流量小、河床窄、導流較小，一般用于流量小、河床窄、導流期短的中小型工程。期短的中小型工程。 2、分段圍堰法、分段圍堰法 即河床內導流，水流通過束窄的河即河床內導流，水流通過束窄的河床，壩體底孔、缺口或明槽涵管等往下床，壩體底孔、缺口或明槽涵管等往下游宣泄（如新安江、葛洲壩、三峽）。游宣泄（如新安江、葛洲壩、三峽）。 分段圍堰法亦稱分期圍堰法，就是分段圍堰法亦稱分期圍堰法，就是用圍堰將水工建筑物分段、分期維護起用圍堰將水工建筑物分段、分期維護起來進行施工的方法。來進行施工的方法。 （1）一期圍堰位置的選擇）一期圍堰位置的選擇 1 1）一期圍堰先圍主河

8、槽部位；）一期圍堰先圍主河槽部位； 2 2）一期一般選擇在場地寬闊、交通方便的）一期一般選擇在場地寬闊、交通方便的一岸；一岸； 3 3）一期應優(yōu)先考慮修建水電站、船閘，滿）一期應優(yōu)先考慮修建水電站、船閘，滿足早期發(fā)電、施工通航的要求；足早期發(fā)電、施工通航的要求； 4 4）各期永久建筑物工程量大體平衡，河床）各期永久建筑物工程量大體平衡，河床束窄系數(shù)取值在束窄系數(shù)取值在40%40%70%70%； 5 5）便于布置后期的施工，不至于造成后期）便于布置后期的施工，不至于造成后期圍堰過高或截流落差過大。圍堰過高或截流落差過大。 （2）導流平面布置）導流平面布置 1）縱向圍堰大致平行水流方向，）縱向圍堰

9、大致平行水流方向，橫向圍堰按直線布置為宜，夾角大于橫向圍堰按直線布置為宜，夾角大于90。 2）圍堰內坡與建筑物邊線距離除）圍堰內坡與建筑物邊線距離除滿足開挖邊坡要求外，還應考慮施工機滿足開挖邊坡要求外，還應考慮施工機械等布置的要求。械等布置的要求。 （3）適用范圍）適用范圍 從河寬、流量、工期、通航、冰凌從河寬、流量、工期、通航、冰凌等方面綜合考慮。等方面綜合考慮。 （4）導流方式）導流方式 分段圍堰法導流，前期都利用束窄的分段圍堰法導流，前期都利用束窄的原河道導流，后期要通過事先修建的泄水原河道導流，后期要通過事先修建的泄水道導流，常見的有以下幾種：底孔導流、道導流，常見的有以下幾種：底孔導

10、流、壩體缺口導流、廠房導流。壩體缺口導流、廠房導流。束窄河床導流束窄河床導流底孔導流底孔導流 采用底孔導流時，應事先在混凝土壩采用底孔導流時，應事先在混凝土壩 體內修好臨時或永久底孔；然后讓全部或體內修好臨時或永久底孔；然后讓全部或部分水流通過底孔宣泄至下游。由于底孔部分水流通過底孔宣泄至下游。由于底孔導流擋水建筑物上部的施工可不受干擾，導流擋水建筑物上部的施工可不受干擾，有利于均衡、連續(xù)施工，這對修建高壩有有利于均衡、連續(xù)施工，這對修建高壩有利，但在導流期有被漂浮物堵塞的危險，利，但在導流期有被漂浮物堵塞的危險，封堵水頭較高，安放閘門較困難。封堵水頭較高，安放閘門較困難。壩體缺口導流壩體缺口

11、導流 廠房導流：廠房導流： 利用正在施工中的廠房的某些過水建利用正在施工中的廠房的某些過水建筑物（如未完建的蝸殼及尾水管、布置在筑物（如未完建的蝸殼及尾水管、布置在尾水管上部的泄水底孔等），將原河水導尾水管上部的泄水底孔等），將原河水導向下游的導流方式。向下游的導流方式。 廠房導流廠房導流 上述三種后期導流方式，一般只適用上述三種后期導流方式，一般只適用于混凝土壩，特別是重力式混凝土壩。對于混凝土壩，特別是重力式混凝土壩。對于土石壩、非重力式混凝土壩等壩型，若于土石壩、非重力式混凝土壩等壩型，若采用分段圍堰法導流，常與河床外的隧洞采用分段圍堰法導流，常與河床外的隧洞導流、明渠導流等方式相配合。

12、導流、明渠導流等方式相配合。 對于山區(qū)河流特點是洪水期流量大、對于山區(qū)河流特點是洪水期流量大、歷時短，而枯水期流量則很小，水位暴歷時短，而枯水期流量則很小，水位暴漲暴落、變幅很大等情況。此時導流方漲暴落、變幅很大等情況。此時導流方式如何選擇式如何選擇？ 若按一般導流標準要求來設計導流若按一般導流標準要求來設計導流建筑物，不是擋水圍堰修得很高，就是建筑物，不是擋水圍堰修得很高，就是泄水建筑物的尺寸要求很大，而使用期泄水建筑物的尺寸要求很大，而使用期又不長，這顯然是不經濟的。又不長，這顯然是不經濟的。 在這種情況下，可以考慮采用在這種情況下，可以考慮采用允許允許基坑淹沒基坑淹沒的導流方法。這種方法

13、，基坑淹的導流方法。這種方法，基坑淹沒所引起的停工天數(shù)不長，施工進度能保沒所引起的停工天數(shù)不長，施工進度能保證，在河道泥沙含量不大的情況下，導流證，在河道泥沙含量不大的情況下，導流總費用較節(jié)省，一般是合理的。在全段圍總費用較節(jié)省，一般是合理的。在全段圍堰法和分段圍堰法中均可使用。堰法和分段圍堰法中均可使用。 （三）導流方案（三）導流方案 不同導流時段、不同導流方式的組不同導流時段、不同導流方式的組合，通常稱為導流方案。合，通常稱為導流方案。 導流方案的選擇受多種因素的影響。導流方案的選擇受多種因素的影響。一個合理的導流方案，必須在周密研究一個合理的導流方案，必須在周密研究各種影響因素的基礎上，

14、擬定幾個可能各種影響因素的基礎上，擬定幾個可能的方案，進行技術經濟比較，從中選擇的方案，進行技術經濟比較，從中選擇技術經濟指標優(yōu)越的方案技術經濟指標優(yōu)越的方案。 二、截流二、截流 （一）截流的定義（一）截流的定義 在施工導流過程中，為修筑圍堰、在施工導流過程中，為修筑圍堰、圍護基坑修建主體建筑物，必須截斷原圍護基坑修建主體建筑物，必須截斷原河床水流迫使河水按人的意志經系統(tǒng)泄河床水流迫使河水按人的意志經系統(tǒng)泄水建筑物下泄，這一過程就叫截流。水建筑物下泄，這一過程就叫截流。 截流在施工導流中占有重要地位。截流在施工導流中占有重要地位。 （二）截流的基本方法（二）截流的基本方法 河道截流有立堵法、平

15、堵法、立平河道截流有立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下閘截流以及定向爆堵法、平立堵法、下閘截流以及定向爆破截流等多種方法，但基本方法為立堵破截流等多種方法，但基本方法為立堵法和平堵法兩種。法和平堵法兩種。 1、立堵法、立堵法 立堵法截流是將截流材料，從龍口立堵法截流是將截流材料，從龍口一端向另一端或從兩端向中間拋投進占，一端向另一端或從兩端向中間拋投進占，逐漸束窄龍口，直至全部將河流攔斷。逐漸束窄龍口，直至全部將河流攔斷。 立堵法截流的施工過程是：戧堤進立堵法截流的施工過程是：戧堤進占占龍口加固龍口加固合龍合龍閉氣。截流之后，閉氣。截流之后，對戧堤加高培厚即修成圍堰。對戧堤加高培厚即修成圍

16、堰。 三峽工程三峽工程截流截流 特點是：龍口的單寬流量大，流速特點是：龍口的單寬流量大，流速高，且分布不均，截流材料單重大，工高，且分布不均，截流材料單重大，工作面小，拋投強度受限制，施工準備工作面小，拋投強度受限制，施工準備工作簡單，費用較低。適用于大流量、巖作簡單，費用較低。適用于大流量、巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。此方法采基或覆蓋層較薄的巖基河床。此方法采用多用多 。 2、平堵法、平堵法 平堵法截流是沿整個龍口寬度全線平堵法截流是沿整個龍口寬度全線拋投，拋投料堆筑體全面上升，直至露拋投，拋投料堆筑體全面上升，直至露出水面。其特點是：需架設浮橋、單寬出水面。其特點是：需架設浮橋、單寬流量較

17、小、流速較小、需要的單個拋投流量較小、流速較小、需要的單個拋投材料重量也較輕，拋投強度較大，施工材料重量也較輕，拋投強度較大，施工速度較快，但有礙通航、造價高，技術速度較快，但有礙通航、造價高，技術復雜，一般不常選用。復雜，一般不常選用。 幾點工程經驗認識：幾點工程經驗認識： 1、浮橋平堵是前蘇聯(lián)、浮橋平堵是前蘇聯(lián)40、50年代年代采用較多的一種截流方式，該方法在水采用較多的一種截流方式，該方法在水頭頭3m，流速，流速4m/s時不宜采用。時不宜采用。 2、棧橋平堵施工較安全、技術把握、棧橋平堵施工較安全、技術把握較大，可用于大流量、高落差的河流上較大，可用于大流量、高落差的河流上截流，但投資大

18、，與通航有矛盾，無特截流，但投資大，與通航有矛盾，無特殊必要不宜采用。殊必要不宜采用。 3、隨著大容量、高效率的機械的普、隨著大容量、高效率的機械的普遍使用，一般建議采用單戧立堵法，但截遍使用，一般建議采用單戧立堵法，但截流最終落差流最終落差4m，流速，流速8m/s時不宜采時不宜采用。用。 4、當截流最終落差、當截流最終落差4m，流速，流速8m/s時，一般可重點研究雙戧立堵截流，時，一般可重點研究雙戧立堵截流，工程實踐表明，雙戧立堵截流技術復雜，工程實踐表明，雙戧立堵截流技術復雜，第二道戧堤并不總能理想分擔截流落差和第二道戧堤并不總能理想分擔截流落差和能量。能量。 （三）截流日期的選擇（三）截

19、流日期的選擇 截流年份應結合施工進度的安排來確截流年份應結合施工進度的安排來確定。定。 截流年份內截流時段的選擇，既要把截流年份內截流時段的選擇，既要把握截流時機，握截流時機，選擇在枯水期初、河水流量選擇在枯水期初、河水流量顯著下降時進行顯著下降時進行；又要為后續(xù)的基坑工作；又要為后續(xù)的基坑工作和主體建筑物施工留有余地，不致影響整和主體建筑物施工留有余地，不致影響整個工程的施工進度。個工程的施工進度。 （四）截流設計流量的確定（四）截流設計流量的確定 截流設計時所取的流量標準，是指某截流設計時所取的流量標準，是指某一確定的截流時間的截流設計流量。通常一確定的截流時間的截流設計流量。通常可按重現(xiàn)

20、年法或結合水文氣象預報修正法可按重現(xiàn)年法或結合水文氣象預報修正法確定設計流量，一般可按工程重要程度選確定設計流量，一般可按工程重要程度選擇截流時段重現(xiàn)期擇截流時段重現(xiàn)期510年的月或旬的平年的月或旬的平均流量，也可用其他方法分析確定。均流量，也可用其他方法分析確定。 （五）龍口位置和寬度（五）龍口位置和寬度 戧堤不斷進占，河床束窄到一定程度，形成戧堤不斷進占，河床束窄到一定程度，形成水流湍急的窄口叫龍口。水流湍急的窄口叫龍口。 選擇龍口位置時要考慮下述一些技術要求：選擇龍口位置時要考慮下述一些技術要求： 1 1）一般說來，龍口應設置在河床主流部位，）一般說來，龍口應設置在河床主流部位，方向力求與主流順直；方向力求與主流順直； 2 2）龍口應選擇在耐沖河床上，以免截流時）龍口應選擇在耐沖河床上，以免截流時因流速增大，引起過分沖刷；因流速增大，引起過分沖刷； 3 3）龍口附近應有較寬闊的場地，以便布置）龍口附近應有較寬闊的場地，以便布置截流運輸線路和制作、堆放截流材料。截流運輸線路和制作、堆放截流材料。 （六）截流拋投材料（六）截流拋投材料 截流拋投材料截流拋投材料主要有塊石、石串、裝主要有塊石、石串、裝石竹籠、帚捆、柴捆、土袋等，當截流水石竹籠、帚捆、柴捆、土