第一章施工導(dǎo)流

1、第一章第一章 施工導(dǎo)流施工導(dǎo)流 施工導(dǎo)流廣義上可概括為：施工導(dǎo)流廣義上可概括為：“導(dǎo)、截、攔、導(dǎo)、截、攔、蓄、泄蓄、泄”。其主要任務(wù)是：。其主要任務(wù)是： 選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，劃分導(dǎo)流時(shí)段，確定導(dǎo)流選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，劃分導(dǎo)流時(shí)段，確定導(dǎo)流流流量；量； 選擇導(dǎo)流方案及導(dǎo)流建筑物型式；選擇導(dǎo)流方案及導(dǎo)流建筑物型式； 確定導(dǎo)流建筑物的布置、構(gòu)造及尺寸；確定導(dǎo)流建筑物的布置、構(gòu)造及尺寸； 擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、堵塞的施擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工工方法及截?cái)嗪哟菜鳌r洪渡汛和基坑排水等工方法及截?cái)嗪哟菜?、攔洪渡汛和基坑排水等工程措施。程措施。 一、一、施工導(dǎo)流施工導(dǎo)流 （一）施工導(dǎo)流的定義（一

2、）施工導(dǎo)流的定義 為保證水工建筑物的質(zhì)量，必須安全施工，為保證水工建筑物的質(zhì)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(dǎo)流方法（二）導(dǎo)流方法 主要有：主要有： 1、全段圍堰法導(dǎo)流、全段圍堰法導(dǎo)流 2、分段圍堰法導(dǎo)流、分段圍堰法導(dǎo)流 1、全段圍堰法導(dǎo)流、全段圍堰法導(dǎo)流 即河床外導(dǎo)流，就是在河床主體工即河床外導(dǎo)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(jīng)河床以外的臨時(shí)泄水道或永久泄水建經(jīng)河床以外的臨時(shí)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(shí)，筑物下泄。主體工程建成或接近建成時(shí)，再將

3、臨時(shí)泄水道封堵。再將臨時(shí)泄水道封堵。 其特點(diǎn)：施工過程受水流干擾其特點(diǎn)：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(dǎo)流工程費(fèi)用增加，將推遲主體但導(dǎo)流工程費(fèi)用增加，將推遲主體工程開工時(shí)間。工程開工時(shí)間。 （1）隧洞導(dǎo)流）隧洞導(dǎo)流 隧洞導(dǎo)流是在河岸中開挖隧洞，在基隧洞導(dǎo)流是在河岸中開挖隧洞，在基坑上下游修筑圍堰，河水經(jīng)隧洞下泄?？由舷掠涡拗?，河水經(jīng)隧洞下泄。 其特點(diǎn)是泄水能力有限，造價(jià)高、復(fù)其特點(diǎn)是泄水能力有限，造價(jià)高、復(fù)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(jiān)實(shí)，采用谷狹窄，兩岸地形陡峻，山巖堅(jiān)

4、實(shí)，采用隧洞導(dǎo)流較為普遍。隧洞導(dǎo)流較為普遍。（2）明渠導(dǎo)流）明渠導(dǎo)流 明渠導(dǎo)流是在河岸上開挖渠道，在基明渠導(dǎo)流是在河岸上開挖渠道，在基坑上下游修筑圍堰，河水經(jīng)渠道下泄?？由舷掠涡拗撸铀?jīng)渠道下泄。 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(dǎo)流費(fèi)用一般比隧洞導(dǎo)流少，過明渠導(dǎo)流費(fèi)用一般比隧洞導(dǎo)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(dǎo)流。江蘇多采用明渠導(dǎo)流。 泗陽站導(dǎo)流河工程泗陽站導(dǎo)流河工程 導(dǎo)流明渠的布置要點(diǎn)是：導(dǎo)流明渠的布置要點(diǎn)是：1）進(jìn)出口順）進(jìn)出口順暢；暢；2）明渠轉(zhuǎn)彎不能太急；）明渠轉(zhuǎn)彎不能太急；3）明渠底坡

5、）明渠底坡盡可能為順坡；盡可能為順坡；4）明渠對(duì)水流的阻力要小；）明渠對(duì)水流的阻力要小；5）明渠宣泄能力要與渠內(nèi)泄水建筑物的泄）明渠宣泄能力要與渠內(nèi)泄水建筑物的泄水能力相適應(yīng)；水能力相適應(yīng)；6）明渠進(jìn)出口應(yīng)與上下游）明渠進(jìn)出口應(yīng)與上下游圍堰之間要有適當(dāng)?shù)木嚯x；圍堰之間要有適當(dāng)?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(jì)）。計(jì)）。 （3）涵管導(dǎo)流）涵管導(dǎo)流 涵管導(dǎo)流一般在修筑土壩、堆石壩工涵管導(dǎo)流一般在修筑土壩、堆石壩工程中采用?？菟谛藿?，涵管多為鋼筋混程中采用。

6、枯水期修建，涵管多為鋼筋混凝土管，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(dǎo)流方式具有施工與隧洞相比，涵管導(dǎo)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(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)與永久涵管相結(jié)合時(shí)，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)與永久涵管相結(jié)合時(shí)，采用涵管導(dǎo)流比較合理。采用涵管導(dǎo)流比較合理。 （4）明渠隧洞組合導(dǎo)流）明渠隧洞組合導(dǎo)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(gè)布置。）布置：一邊一個(gè)布置。 （5）渡槽導(dǎo)流）渡槽

7、導(dǎo)流 渡槽導(dǎo)流方式結(jié)構(gòu)簡單，但泄流量渡槽導(dǎo)流方式結(jié)構(gòu)簡單，但泄流量較小，一般用于流量小、河床窄、導(dǎo)流較小，一般用于流量小、河床窄、導(dǎo)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(nèi)導(dǎo)流，水流通過束窄的河即河床內(nèi)導(dǎo)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(hù)起用圍堰將水工建筑物分段、分期維護(hù)起來進(jìn)行施工的方法。來進(jìn)行施工的方法。 （1）一期圍堰位置的選擇）一期圍堰位

8、置的選擇 1 1）一期圍堰先圍主河槽部位；）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(yīng)優(yōu)先考慮修建水電站、船閘，滿）一期應(yīng)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(dǎo)流平面布置）導(dǎo)流平面布置 1）縱

9、向圍堰大致平行水流方向，）縱向圍堰大致平行水流方向，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(nèi)坡與建筑物邊線距離除）圍堰內(nèi)坡與建筑物邊線距離除滿足開挖邊坡要求外，還應(yīng)考慮施工機(jī)滿足開挖邊坡要求外，還應(yīng)考慮施工機(jī)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(dǎo)流方式）導(dǎo)流方式 分段圍堰法導(dǎo)流，前期都利用束窄的分段圍堰法導(dǎo)流，前期都利用束窄的原河道導(dǎo)流，后期要通過事先修建的泄水原河道導(dǎo)流，后期要通過事先修建的泄水道導(dǎo)流，常見的有以下幾種：底孔導(dǎo)流

10、、道導(dǎo)流，常見的有以下幾種：底孔導(dǎo)流、壩體缺口導(dǎo)流、廠房導(dǎo)流。壩體缺口導(dǎo)流、廠房導(dǎo)流。束窄河床導(dǎo)流束窄河床導(dǎo)流底孔導(dǎo)流底孔導(dǎo)流 采用底孔導(dǎo)流時(shí)，應(yīng)事先在混凝土壩采用底孔導(dǎo)流時(shí)，應(yīng)事先在混凝土壩 體內(nèi)修好臨時(shí)或永久底孔；然后讓全部或體內(nèi)修好臨時(shí)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(dǎo)流擋水建筑物上部的施工可不受干擾，導(dǎo)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(duì)修建高壩有有利于均衡、連續(xù)施工，這對(duì)修建高壩有利，但在導(dǎo)流期有被漂浮物堵塞的危險(xiǎn)，利，但在導(dǎo)流期有被漂浮物堵塞的危險(xiǎn)，封堵水頭較高，安放閘門較困難。封堵水頭較高，安

11、放閘門較困難。壩體缺口導(dǎo)流壩體缺口導(dǎo)流 廠房導(dǎo)流：廠房導(dǎo)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(dǎo)尾水管上部的泄水底孔等），將原河水導(dǎo)向下游的導(dǎo)流方式。向下游的導(dǎo)流方式。 廠房導(dǎo)流廠房導(dǎo)流 上述三種后期導(dǎo)流方式，一般只適用上述三種后期導(dǎo)流方式，一般只適用于混凝土壩，特別是重力式混凝土壩。對(duì)于混凝土壩，特別是重力式混凝土壩。對(duì)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(dǎo)流，常與河床外的隧洞采用分段圍堰法導(dǎo)流，常與河床外

12、的隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流等方式相配合。導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流等方式相配合。 對(duì)于山區(qū)河流特點(diǎn)是洪水期流量大、對(duì)于山區(qū)河流特點(diǎn)是洪水期流量大、歷時(shí)短，而枯水期流量則很小，水位暴歷時(shí)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(shí)導(dǎo)流方漲暴落、變幅很大等情況。此時(shí)導(dǎo)流方式如何選擇式如何選擇？ 若按一般導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)要求來設(shè)計(jì)導(dǎo)流若按一般導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)要求來設(shè)計(jì)導(dǎo)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(jīng)濟(jì)的。又不長，這顯然是不經(jīng)濟(jì)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

13、坑淹沒基坑淹沒的導(dǎo)流方法。這種方法，基坑淹的導(dǎo)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(jìn)度能保沒所引起的停工天數(shù)不長，施工進(jìn)度能保證，在河道泥沙含量不大的情況下，導(dǎo)流證，在河道泥沙含量不大的情況下，導(dǎo)流總費(fèi)用較節(jié)省，一般是合理的。在全段圍總費(fèi)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(dǎo)流方案（三）導(dǎo)流方案 不同導(dǎo)流時(shí)段、不同導(dǎo)流方式的組不同導(dǎo)流時(shí)段、不同導(dǎo)流方式的組合，通常稱為導(dǎo)流方案。合，通常稱為導(dǎo)流方案。 導(dǎo)流方案的選擇受多種因素的影響。導(dǎo)流方案的選擇受多種因素的影響。一個(gè)合理的導(dǎo)流方案，必須在周密研究一個(gè)合理的導(dǎo)流方案，必

14、須在周密研究各種影響因素的基礎(chǔ)上，擬定幾個(gè)可能各種影響因素的基礎(chǔ)上，擬定幾個(gè)可能的方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選擇的方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越的方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(dǎo)流過程中，為修筑圍堰、在施工導(dǎo)流過程中，為修筑圍堰、圍護(hù)基坑修建主體建筑物，必須截?cái)嘣瓏o(hù)基坑修建主體建筑物，必須截?cái)嘣哟菜髌仁购铀慈说囊庵窘?jīng)系統(tǒng)泄河床水流迫使河水按人的意志經(jīng)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(dǎo)流中占有重要地位。截流在施工導(dǎo)流中占有重要地位。 （二）截流的基本方法（二）截

15、流的基本方法 河道截流有立堵法、平堵法、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(jìn)占，一端向另一端或從兩端向中間拋投進(jìn)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(jìn)立堵法截流的施工過程是：戧堤進(jìn)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(duì)戧堤加高培厚

16、即修成圍堰。對(duì)戧堤加高培厚即修成圍堰。 三峽工程三峽工程截流截流三峽立堵截流（雙向進(jìn)占）三峽立堵截流（雙向進(jìn)占）三峽工程截流單向進(jìn)占三峽工程截流單向進(jìn)占 特點(diǎn)是：龍口的單寬流量大，流速特點(diǎn)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(qiáng)度受限制，施工準(zhǔn)備工作面小，拋投強(qiáng)度受限制，施工準(zhǔn)備工作簡單，費(fèi)用較低。適用于大流量、巖作簡單，費(fèi)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(gè)龍口寬度全線平堵法截流是沿整個(gè)龍口寬度全線拋投，拋投料堆筑體全

17、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(diǎn)是：需架設(shè)浮橋、單寬出水面。其特點(diǎn)是：需架設(shè)浮橋、單寬流量較小、流速較小、需要的單個(gè)拋投流量較小、流速較小、需要的單個(gè)拋投材料重量也較輕，拋投強(qiáng)度較大，施工材料重量也較輕，拋投強(qiáng)度較大，施工速度較快，但有礙通航、造價(jià)高，技術(shù)速度較快，但有礙通航、造價(jià)高，技術(shù)復(fù)雜，一般不常選用。復(fù)雜，一般不常選用。 幾點(diǎn)工程經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)：幾點(diǎn)工程經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)： 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(shí)不宜采用。時(shí)不宜采用。 2、棧橋平堵施工較安全

18、、技術(shù)把握、棧橋平堵施工較安全、技術(shù)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，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(jī)械的普、隨著大容量、高效率的機(jī)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(shí)不宜采時(shí)不宜采用。用。 4、當(dāng)截流最終落差、當(dāng)截流最終落差4m，流速，流速8m/s時(shí)，一般可重點(diǎn)研究雙戧立堵截流，時(shí)，一般可重點(diǎn)研究雙戧立堵截流，工程實(shí)踐表明，雙戧立堵截流技術(shù)復(fù)雜，工程實(shí)踐表明，雙戧立堵截流技

19、術(shù)復(fù)雜，第二道戧堤并不總能理想分擔(dān)截流落差和第二道戧堤并不總能理想分擔(dān)截流落差和能量。能量。 （三）截流日期的選擇（三）截流日期的選擇 截流年份應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度的安排來確截流年份應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度的安排來確定。定。 截流年份內(nèi)截流時(shí)段的選擇，既要把截流年份內(nèi)截流時(shí)段的選擇，既要把握截流時(shí)機(jī)，握截流時(shí)機(jī)，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(shí)進(jìn)行顯著下降時(shí)進(jìn)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(gè)工程的施工進(jìn)度。個(gè)工程的施工進(jìn)度。 （四）截流設(shè)計(jì)流量的確定（四）截流設(shè)計(jì)流量的確定 截流設(shè)計(jì)時(shí)所取的流量標(biāo)

20、準(zhǔn)，是指某截流設(shè)計(jì)時(shí)所取的流量標(biāo)準(zhǔn)，是指某一確定的截流時(shí)間的截流設(shè)計(jì)流量。通常一確定的截流時(shí)間的截流設(shè)計(jì)流量。通?？砂粗噩F(xiàn)年法或結(jié)合水文氣象預(yù)報(bào)修正法可按重現(xiàn)年法或結(jié)合水文氣象預(yù)報(bào)修正法確定設(shè)計(jì)流量，一般可按工程重要程度選確定設(shè)計(jì)流量，一般可按工程重要程度選擇截流時(shí)段重現(xiàn)期擇截流時(shí)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(jìn)占，河床束窄到一定程度，形成戧堤不斷進(jìn)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(shí)要考慮下述一些技術(shù)要求：選擇龍口

21、位置時(shí)要考慮下述一些技術(shù)要求： 1 1）一般說來，龍口應(yīng)設(shè)置在河床主流部位，）一般說來，龍口應(yīng)設(shè)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(yīng)選擇在耐沖河床上，以免截流時(shí)）龍口應(yīng)選擇在耐沖河床上，以免截流時(shí)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(yīng)有較寬闊的場地，以便布置）龍口附近應(yīng)有較寬闊的場地，以便布置截流運(yùn)輸線路和制作、堆放截流材料。截流運(yùn)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(dāng)截流水石竹籠、帚捆、柴捆、土袋等，當(dāng)截流水力條件較差時(shí)，還須采用人工塊體，一般力條件較差時(shí)，還須采用人工塊體，一般有四面體、六面體、四腳體及鋼筋混凝土有四面體、六面體、四腳體及鋼筋混凝土構(gòu)件等。構(gòu)件等。鋼架石籠材料鋼架石籠材料合金鋼絲兜合金鋼絲兜三峽截流混凝土塊三峽截流混凝土塊三峽截流混凝土塊串三峽截流混凝土塊串 三、圍堰三、圍堰 圍堰是一種臨時(shí)性水工建筑物，用來圍堰是一種臨時(shí)性水工建筑物，用來圍護(hù)河床中基坑，保證水工建筑物施工在圍護(hù)河床中基坑，保證水工建筑物施工在干地上