施工導(dǎo)流方案ppt版（共58頁）

1、第一章 施工導(dǎo)流 水利工程施工，顧名思義就是要和水流打交道，或者換句話說，在水利工程施工的整個過程中，如何使水流對整個工程施工的影響最小，從而保證整個工程的施工進(jìn)度、質(zhì)量和投資均在允許的范圍內(nèi)。 大家知道，水利工程中有許多工作都需要在干地施工（如：地基處理、大壩施工等），而每條河流的流量變化總是有一定規(guī)律的（總有枯水期和洪水期）。因此，從整個工程施工的角度來說，施工導(dǎo)流就是解決一個問題： 每年枯水期的水如何下泄？ 每年洪水期的水如何下泄？ 為了解決水流和施工的矛盾，保證主體建筑物的干地施工條件，我們常采取以下方法：1. 導(dǎo) 如何將水流導(dǎo)向下游？2. 截 如何將原河床的水流攔斷，使其按照我們的意

2、圖下泄？3. 攔 如何在洪水來臨時，攔住洪水，保證整個水利樞紐的安全渡汛?4. 蓄 如何在工程建設(shè)的中后期及時蓄水，保證工程的效益按時發(fā)揮？5. 泄 如何保證水流順暢流向下游？第一節(jié) 施工導(dǎo)流的基本方法一、全斷圍堰法的分類及適用條件 視泄水建筑物的不同，全斷圍堰法又可進(jìn)一步區(qū)分為：隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流等。而每種導(dǎo)流方式的選擇，需考慮地形、地質(zhì)、水文等多種影響因素之后再確定。一、隧洞導(dǎo)流 一般山區(qū)河流，河谷狹窄，兩岸地形陡峻，山巖堅實，可采用隧洞導(dǎo)流。 1. 隧洞泄流能力有限； 2. 隧洞造價昂貴； 3. 土石壩、混凝土壩樞紐均適用； 隧洞導(dǎo)流的工程布置：A. 平面布置 主要是指隧洞路線

3、的選擇。應(yīng)特別注意地質(zhì)條件和水力條件，一般可參照以下原則布置。 1. 應(yīng)將隧洞布置在完整、新鮮的巖層中，應(yīng)避免隧洞軸線與巖層、斷層、破碎帶平行，洞軸線與巖石層面的交角最好在45。以上，層面傾角也以不小于45。為宜； 2. 利用壩址附近的有利地形，盡量使隧洞線路順直。當(dāng)河道彎曲時，隧洞宜布置在凸岸（但也需考慮實際的地形條件）； 3. 隧洞如果必須轉(zhuǎn)彎，則轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)大于5倍洞寬，轉(zhuǎn)折角應(yīng)不大于60。在彎道的上下游應(yīng)設(shè)置直線段過渡，直線段長度一般也應(yīng)大于5倍洞寬。 4. 進(jìn)出口與河床的交角以30。為宜； 5. 當(dāng)需要采用兩條以上的導(dǎo)流隧洞時，可將它們布置在兩岸和一岸； 6. 隧洞進(jìn)、出口距上、下游圍

4、堰坡腳應(yīng)有足夠的距離，一般要求在50m以上（對斜墻鋪蓋式土石圍堰應(yīng)更慎重）；B. 進(jìn)出口高程與斷面型式 1. 隧洞應(yīng)有足夠的埋深，進(jìn)洞處頂部巖層厚度通常在13倍洞徑之間； 2. 進(jìn)出口底部高程應(yīng)考慮洞內(nèi)流態(tài)、截流等要求。一般出口底部高程與河床齊平或略高。對于有壓隧洞，底坡在1 3 者居多，無壓隧洞的底坡主要取決于水力計算； 3. 隧洞出口消能也應(yīng)給予足夠重視（特別是有壓隧洞或永久隧洞）。擴散消能、挑流鼻坎、消力池等布置方式均有應(yīng)用；4. 隧洞洞身設(shè)計 4.1 斷面型式 主要取決于地質(zhì)條件及設(shè)計流態(tài)。洞身斷面常用門洞形（也稱方圓形），有時也用圓形或馬蹄形； 4.2 漸變段 從隧洞進(jìn)口矩形斷面過渡

5、到門洞形斷面。一般長度為23倍洞徑；圓形門洞形馬蹄形工程名稱 斷面形狀 斷面尺寸 寬高 (mm) 設(shè)計流量 （m3/s） 長 度 備注 龍灘 門洞形 16m21m 2條洞 三板溪 門洞形 16m18 m 1條洞 錦屏 門洞形 15m19m Q導(dǎo)9370 2條洞 溪洛渡 門洞形 18m20m Q導(dǎo)32000 6條洞 隔河巖 門洞形 13m16m 1條洞 烏江渡 門洞形 10m10m 1320 1條洞 龍羊峽 門洞形 15m18m 3340 1條洞 小浪底 圓 形 D=14.5m 3250 3條洞 官廳馬蹄形 8 m8m350 502.1m1149m,1183m661m501m1223m598m,

6、849m1003.69m1220m4.3 斷面面積及尺寸 隧洞斷面尺寸，取決于通過流量的大小。在流量一定的情況下，隧洞經(jīng)濟(jì)斷面的選擇，須擬定幾個隧洞尺寸，計算相應(yīng)的圍堰高度，并計算不同斷面尺寸的隧洞與圍堰的工程量造價，兩者相加，總造價最小的斷面尺寸即為經(jīng)濟(jì)斷面。隧洞造價曲線 經(jīng)濟(jì)合理的隧洞斷面尺寸應(yīng)體現(xiàn)在以下的方面： 1.盡量發(fā)揮隧洞效益的同時，務(wù)使圍堰能在一個枯水期內(nèi)建成，并保證圍堰的安全和技術(shù)上的可靠性； 2.洞內(nèi)流速不超過允許抗沖流速； 3.滿足通航、放木等綜合利用要求； 4.方便施工； 5.滿足中后期施工渡汛要求；C. 導(dǎo)流洞與永久洞的結(jié)合 由于導(dǎo)流洞造價比較高，通常盡可能與各種永久隧

7、洞結(jié)合。其中主要有導(dǎo)流洞改建為泄洪洞，其次還有改建為發(fā)電引水洞、尾水洞和排沙放空洞等。D. 隧洞的氣蝕破壞及其防治 氣蝕破壞是伴隨著負(fù)壓區(qū)的產(chǎn)生而發(fā)生的。較易產(chǎn)生負(fù)壓的部位有隧洞進(jìn)出口、彎道、閘門槽及其它斷面突變處。1. 進(jìn)口： 為避免產(chǎn)生空氣漏斗狀漩渦，進(jìn)口上唇體型常用14橢圓曲線；2. 出口： 可采用斷面收縮；3. 閘門槽： 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)型布置；4. 斷面突變： 盡量控制施工不平整度，避免斷面突變（如襯砌與不襯砌段交界處）;二、分段圍堰法的分類及適用條件 在流量很大的平原河道或河谷較寬的山區(qū)河流上修建混凝土壩樞紐時，宜采用分期導(dǎo)流。這種導(dǎo)流方式較易滿足通航、過水、排冰等要求。 根據(jù)不同時期

8、泄水道的特點，分段圍堰法導(dǎo)流方式中又包括束窄河床導(dǎo)流和通過已完建或未完建的永久建筑物導(dǎo)流。1.束窄河床導(dǎo)流 一期導(dǎo)流的泄水道是被圍堰束窄后的河床。如果河床的覆蓋層為深厚的細(xì)土粒層，則束窄河床不可避免地會產(chǎn)生一定的沖刷。2.通過已完建或未完建的永久建筑物導(dǎo)流 2.1通過已完建的永久建筑物導(dǎo)流 2.2底孔導(dǎo)流 2.3缺口導(dǎo)流 2.4廠房導(dǎo)流分段圍堰法導(dǎo)流縱向圍堰布置（一）導(dǎo)流程序一般應(yīng)在考慮以下幾個方面后再權(quán)衡決定。1）先圍有淺灘的一岸，利于初期通航和洪水宣泄，利于初期施工組織，由簡至繁；2）一期工程應(yīng)包括可用于導(dǎo)流的永久泄水建筑物，或有可布置底孔、缺口的混凝土壩段；3）一期基坑最好與工地的主要對

9、外交通線及施工場地同岸；4）對于中、低水頭樞紐，盡量先圍有廠房、船閘的一岸，便于及早投產(chǎn)運用；（二）縱向圍堰位置選擇實際上就是要確定適宜的河床束窄度。適宜的縱向圍堰位置，與以下主要因素有關(guān)。1.地形地質(zhì)條件 河心洲.淺灘.小島.基巖露頭等，都是可供布置縱向圍堰的有利條件。2.水工布置 盡可能的利用廠房.廠閘.閘門等建筑物之間的隔水導(dǎo)墻作為縱向圍堰的一部分。 3.河床允許束窄度 允許束窄度主要與河床地質(zhì)條件和通航要求有關(guān)。4.導(dǎo)流過水要求 進(jìn)行一期導(dǎo)流布置時，不但要求考慮束窄河道的過水條件，而且還要考慮二期截流與導(dǎo)流的要求。主要應(yīng)考慮的問題是，一期基坑中能否布置下宣泄二期導(dǎo)流流量的泄水建筑物，由

10、一期轉(zhuǎn)入二期施工是的截流落差是否太大。5.施工布局的合理性 各期基坑中的施工強度應(yīng)盡量均衡，一期工程施工強度可比二期低些，但不易相差懸殊。（三）縱向圍堰的平面布置 第二節(jié) 圍堰工程 圍堰是導(dǎo)流工程中的臨時擋水建筑物,用來圍護(hù)基坑,保證水工建筑物能在干地上施工。導(dǎo)流任務(wù)完成之后,要根據(jù)情況予以拆除。1分類按材料:土石圍堰,鋼板樁格型圍堰,混凝土圍堰按圍堰與水流的相對位置:橫向,縱向 按是否允許過水：過水圍堰和不過水圍堰2斷面型式 土石圍堰是一種臨時性的建筑物, 其斷面不可能象土石壩那樣單一化或標(biāo)準(zhǔn)化。多采用復(fù)式，反濾層多采用粒徑略加控制的幾層風(fēng)化砂即可。圍堰的接頭處理也可以適當(dāng)簡便些。3圍堰的防

11、滲和防沖 防滲一般采用斜墻、斜墻接水平鋪蓋、防滲墻、灌漿帷幕。注意的是斜墻和鋪蓋的水下拋填質(zhì)量。 防沖常采用拋石護(hù)底、柴排護(hù)底。此此之外，對圍堰的布置給予足夠的重視。通常在圍堰的上下游的轉(zhuǎn)腳處設(shè)置導(dǎo)流墻。4圍堰的拆除 導(dǎo)流任務(wù)完成后，應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行拆除。 危害：1）上游 2）下游5圍堰堰頂高程取決于導(dǎo)流設(shè)計流量及圍堰的工作條件。下游圍堰的堰頂高程由下式?jīng)Q定：Hd=hd+ha+ 式中： Hd下游圍堰堰頂高程，m； hd下游水位高程，m；可直接從原河流水位流量關(guān)系查出； ha波浪爬高，m；圍堰的安全超高，m；上游圍堰的堰頂高程由下式?jīng)Q定： Hu=hd+z+ha+ 式中 Hu上游圍堰堰頂高程，m；

12、 z上下游水位差，m； 其余符號同上式。 必須指出，當(dāng)圍堰要攔蓄一部分水流時，則堰頂高程應(yīng)通過調(diào)洪計算來確定，即確定上游水位及相應(yīng)的最大泄流量。第三節(jié) 導(dǎo)流設(shè)計流量的確定 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)流時段的劃分 定義: 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)即選擇導(dǎo)流設(shè)計流量的標(biāo)準(zhǔn)。是選擇導(dǎo)流方案,確定導(dǎo)流建筑物的主要依據(jù)。主要是以永久建筑物的級別，選定某一洪水重現(xiàn)期作為導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)太高,就會直接影響工程造價,延長導(dǎo)流工程的工期。 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)太低，可能危及導(dǎo)施工安全，若發(fā)生事故，損失太大。定義：導(dǎo)流時段就是按照導(dǎo)流程序劃分的各施工階段的延續(xù)時間。2.實質(zhì)：解決施工全過程中，逐年的枯水期的水怎么走，洪水期的水怎么過，也就是確定工程施

13、工順序和施工期不同時期宣泄不同導(dǎo)流流量的方式。 3.從廣義來說，無論是分期導(dǎo)流，還是一次攔斷，即使采用不過水圍堰，通常也有導(dǎo)流時段劃分的問題。不過對導(dǎo)流設(shè)計流量來說，時段劃分主要是指枯水期施工時段的選擇，或圍堰擋水時段的選擇。 兩種情況：1）允許過水。2）不允許過水，但基坑內(nèi)的建筑物在一個枯水期能搶修至攔洪高程。4.導(dǎo)流費用最低的導(dǎo)流設(shè)計流量的確定 第四節(jié) 導(dǎo)流方案的選擇 1.定義：不同導(dǎo)流時段不同導(dǎo)流方式的組合。 2.選擇時應(yīng)考慮的因素： 1)水文條件：河流流量、水位、枯水期長短，汛期延續(xù)時間。2）2)地形條件：陡峻，平坦。 3)地質(zhì)及水文地質(zhì) 1）4)水工建筑物的型式及布置 5)河道的綜合

14、利用 6)施工進(jìn)度、方法以及其場地的布置 第五節(jié) 截流工程 1. 定義：將河水?dāng)r斷的工程，稱為截流工程。 2.過程:戧堤進(jìn)占 龍口加固 合龍 閉氣 以后，還需圍堰加高培厚、排水清淤、地基處理。 3. 基本方法：平堵法和立堵法4截流日期：年份：根據(jù)控制性進(jìn)度或總進(jìn)度計劃確定。年內(nèi)：盡可能在流量小的時候截流,同 時全面考慮河道水文特性及截流前后需完成的有關(guān)控制性工程的要求，合理的使用枯水期。 兼顧河道通航、灌溉、過木、供水等要求，盡可能減少截流對河道綜合利用的影響。 在北方河流上截流應(yīng)避開流冰期 總的來說，截流日期一般選在枯水期內(nèi)。 15.截流流量 選用截流期內(nèi)510的旬或月平均流量。然后，根據(jù)實際情況和水文氣象預(yù)報加以修正 第六節(jié) 攔洪渡汛1.壩體攔洪時的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 主要是指后期水流的控制，因此時水庫也攔蓄一定水量，顧此時的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)于臨時建筑物擋水時應(yīng)有所不同。2.攔洪高程 由調(diào)