施工水流控制圍堰工程（ppt83頁）

1、第一章 施工水流控制第二節(jié) 圍堰工程導(dǎo)流建筑物導(dǎo)流擋水建筑物導(dǎo)流泄水建筑物圍堰導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流涵管、導(dǎo)流底孔等1.4 導(dǎo)流方案（程序）的選擇一、定義二、主要考慮因素三、土石壩的導(dǎo)流方案四、混凝土壩的導(dǎo)流方案定義施工導(dǎo)流的基本方式（方法）：分期圍堰導(dǎo)流方式和一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流方式。導(dǎo)流程序：不同導(dǎo)流方法組合的順序。導(dǎo)流方案：不同導(dǎo)流時(shí)段不同導(dǎo)流方法的組合。 選擇導(dǎo)流方案時(shí)應(yīng)考慮的主要因素水文氣象條件地形地質(zhì)條件主體工程的型式與布置施工總進(jìn)度的要求施工方法結(jié)合施工道路的布置及總體規(guī)劃河流的綜合利用土石壩的導(dǎo)流方案(常規(guī))土石壩不宜過水?；炷撩姘宥咽瘔慰煽紤]堆石體頂部或壩體缺口度汛。一般

2、采用土石圍堰、河床一次攔斷的施工導(dǎo)流方案；河床狹窄、兩岸陡峻、山巖堅(jiān)實(shí)的地區(qū)，施工期往往采用隧洞泄流。導(dǎo)流程序壩址處河床寬闊，分期導(dǎo)流條件較好時(shí)，或在河流洪枯變化很大以及有通航要求和冰凌嚴(yán)重的地區(qū)，也可采用分期導(dǎo)流方式。分期導(dǎo)流的泄水建筑物有明渠、隧洞或涵洞。導(dǎo)流程序面板堆石壩常用一次攔斷河床、隧洞導(dǎo)流的方案，圍堰有全年圍堰、枯水期圍堰方案。采用一次斷流圍堰導(dǎo)流方式時(shí)土石壩施工導(dǎo)流的導(dǎo)流程序 建造施工期泄水建筑物（隧洞、涵管或明渠等），在這個(gè)時(shí)期內(nèi)河水經(jīng)原河床下泄。建造上、下游圍堰，截流，建造大壩，水流改道經(jīng)施工期泄水建筑物下泄；在洪水期之前，將大壩修建到攔洪水位之上。繼續(xù)修筑大壩，待大壩填筑

3、升高圍堰以上，壩體開始擋水，水流仍經(jīng)施工期泄水建筑物下泄。大壩建造到發(fā)電水位或防洪水位以上后，封孔蓄水，同時(shí)利用永久性的泄水建筑物控制泄水，以控制庫(kù)水位上升的速度。 分期導(dǎo)流方案的土石壩導(dǎo)流程序 第一期圍堰先圍灘地或加圍一部分河槽，同時(shí)施工導(dǎo)流隧洞或?qū)Я髅髑?。?dǎo)流泄水建筑物建成后，在河槽修建二期圍堰，枯水期截流，河水經(jīng)由隧洞或明渠下泄。截流以后，在一個(gè)枯水期搶筑壩體到度汛高程。小浪底工程導(dǎo)流程序小浪底工程導(dǎo)流程序 第一期圍護(hù)右岸，導(dǎo)流時(shí)段為1994年10月主體工程開工至1997年。進(jìn)行三條導(dǎo)流隧洞施工；同時(shí)利用右岸300400m寬的灘地進(jìn)行部分壩體填筑施工，河水由原河床下泄。 第二期攔斷河床。

4、導(dǎo)流時(shí)段為1997年至1998年10月。建造上、下游圍堰，形成基坑，在基坑內(nèi)進(jìn)行地基處理并建造大壩，其中上游枯水圍堰為土質(zhì)斜墻堆石圍堰，最大堰高24.5m，上游度汛（高水）圍堰為壤土斜墻堆石圍堰，與主壩相結(jié)合，最大堰高59m；1997年10月下旬截流；截流后水流由三條導(dǎo)流隧洞下泄。在洪水期之前，將大壩修建到攔洪度汛水位之上。非汛期由上游枯水圍堰擋水，汛期（1998年）由上游度汛圍堰擋水。 第三期導(dǎo)流時(shí)段為1998年11月年至2001年。繼續(xù)修筑大壩直至主體工程完工；進(jìn)行導(dǎo)流隧洞封堵；1999年10月25日下閘蓄水，2000年三條導(dǎo)流隧洞全部改建成“龍?zhí)ь^”式孔板泄洪洞擔(dān)負(fù)永久泄洪任務(wù)，2000

5、年（第七年）汛期洪水利用3條排沙洞、3條孔板洞和3條明流泄洪洞下泄。1999年汛期由大壩臨時(shí)壩體擋水，2000年開始由大壩主體擋水。 混凝土壩的導(dǎo)流方案分期導(dǎo)流、底孔或閘孔泄流。分期導(dǎo)流、明渠泄流。一次攔斷河床、隧洞泄流。分期導(dǎo)流、廠房導(dǎo)流泄水。（富春江、大化）分期導(dǎo)流、底孔泄流的導(dǎo)流程序第一期先圍河床一側(cè)的泄水建筑物壩段，河水由束窄河床下泄；在一期圍堰保護(hù)下施工永久性泄水建筑物，并預(yù)留臨時(shí)導(dǎo)流底孔；第二期圍河床另一側(cè)壩段，攔斷河床后，河水改由泄水壩段的底孔（導(dǎo)流底孔永久底孔）下泄；施工電站壩段，直到機(jī)組安裝發(fā)電為止。萬家寨工程分期導(dǎo)流、底孔泄流施工導(dǎo)流程序分期時(shí)段導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)擋水建筑物泄水建筑物

6、備注頻率%流量m3/s一期第一年11月第二年6月53600低圍堰束窄河床右岸底孔壩段施工第二年6月第二年10月58350高圍堰導(dǎo)流底孔右岸壩段施工二期第二年11月第四年6月58350二期圍堰導(dǎo)流底孔左岸壩段施工第四年7月第四年10月210300壩體導(dǎo)流底孔+缺口全壩上升第四年11月第五年10月111700壩體中孔+表孔全壩上升一次攔斷河床、隧洞泄流 的導(dǎo)流程序?qū)Я魉矶词┕?，在這個(gè)時(shí)期內(nèi)河水經(jīng)原河床下泄；建造上、下游圍堰，截流；建造大壩和后期導(dǎo)流的泄水建筑物，汛期洪水由導(dǎo)流隧洞下泄；繼續(xù)修筑大壩，在壩體施工的主要階段，汛期洪水由導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流底孔等已建成的導(dǎo)流泄水建筑物聯(lián)合下泄；在大壩施工運(yùn)行階

7、段，導(dǎo)流隧洞下閘封堵并蓄水發(fā)電，汛期洪水由永久泄水建筑物泄流。 混凝土壩的導(dǎo)流方案初期導(dǎo)流方案分類河床狹窄時(shí)一次攔斷河床施工導(dǎo)流：隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流。河床較寬時(shí)分期施工導(dǎo)流：底孔、閘孔、明渠、廠房、大壩缺口及其組合。后期導(dǎo)流方案分類初期導(dǎo)流采用一次攔斷河床隧洞導(dǎo)流后期導(dǎo)流 ：壩體臨時(shí)擋水、導(dǎo)流隧洞與壩體預(yù)留的泄水孔口聯(lián)合過流度汛。初期導(dǎo)流采用一次攔斷河床明渠導(dǎo)流后期導(dǎo)流 ：壩內(nèi)底孔或壩體缺口組合。分期施工導(dǎo)流后期導(dǎo)流：底孔、中孔、預(yù)留的不同高程的缺口或永久泄洪設(shè)施與泄水建筑物向結(jié)合。國(guó)內(nèi)部分工程導(dǎo)流方案表工程名稱壩型地點(diǎn)河流壩高(m)導(dǎo)流方式安康重力壩陜西漢江128分期導(dǎo)流，二期明渠、三期底孔

8、泄流巖灘重力壩廣西、貴州紅水河106分期導(dǎo)流，明渠導(dǎo)流銅街子重力壩四川大渡河82分期導(dǎo)流，明渠導(dǎo)流水口重力壩福建閩江101分期導(dǎo)流，明渠導(dǎo)流大峽重力壩甘肅黃河70分期導(dǎo)流，二期明渠、三期底孔及排沙孔泄流三峽重力壩湖北長(zhǎng)江181分期導(dǎo)流，二期明渠、三期底孔泄流五強(qiáng)溪重力壩湖南沅水87.6分期導(dǎo)流，底孔導(dǎo)流萬安碾壓混凝土壩江西贛江68分期導(dǎo)流，一期明渠、二期底孔泄流白石碾壓混凝土壩遼寧大凌河48.7分期導(dǎo)流，底孔導(dǎo)流凌津?yàn)╅l壩湖南沅水32.5分期導(dǎo)流、二期閘孔泄流萬家寨重力壩山西黃河90分期導(dǎo)流、二期底孔及缺口泄流東風(fēng)雙曲拱壩貴州烏江153隧洞導(dǎo)流國(guó)內(nèi)部分工程導(dǎo)流方案表(續(xù))工程名稱壩型地點(diǎn)河流壩

9、高(m)導(dǎo)流方式隔河巖重力拱壩湖北清江151隧洞導(dǎo)流緊水灘雙曲拱壩浙江甌江102隧洞導(dǎo)流東江雙曲拱壩湖南耒水157隧洞導(dǎo)流李家峽雙曲拱壩青海黃河165隧洞導(dǎo)流二灘雙曲拱壩四川雅礱江240隧洞導(dǎo)流溪洛渡雙曲拱壩四川金沙江278隧洞導(dǎo)流小灣雙曲拱壩云南瀾滄江292隧洞導(dǎo)流拉西瓦雙曲拱壩青海黃河250隧洞導(dǎo)流江埡碾壓混凝土壩湖南溇水128隧洞導(dǎo)流大朝山碾壓混凝土壩云南瀾滄江118隧洞導(dǎo)流普定碾壓混凝土壩貴州三叉河75隧洞導(dǎo)流沙牌碾壓混凝土壩四川草坡河132隧洞導(dǎo)流1.2 圍堰工程一、圍堰的作用二、圍堰的施工特點(diǎn)三、圍堰分類四、選擇圍堰型式的原則五、幾種圍堰1、土石圍堰2、混凝土圍堰3、草土圍堰4、木

10、（竹)籠圍堰5、鋼板樁圍堰6、充泥袋圍堰六、圍堰頂高程確定圍堰的作用為永久建筑物創(chuàng)造干地施工條件；與已完建的永久建筑物共同擋水，電站提前在施工期發(fā)電；與永久建筑物相結(jié)合，成為永久建筑物的一部分。圍堰的施工特點(diǎn)大多在流水中修建，土石圍堰下部(水下)填料為直接向水中拋填施工，水上部分分層干填碾壓施工；堰體拋填程序是堰體尾隨截流戧堤進(jìn)占，截流龍口合龍后圍堰全斷面拋填施工；施工程序?yàn)橄忍钪唧w，再施工防滲體；汛前需搶筑至度汛高程；需部分拆除。材料和水流方向的相對(duì)位置和壩軸線的相對(duì)位置過水與否施工條件施工時(shí)段圍堰分類土石、混凝土、鋼板樁、漿砌石、竹籠、木籠、草土橫向、縱向上游、下游過水、不過水干地施工、

11、水下施工枯水期擋水、全年擋水具有足夠的穩(wěn)定性、防滲性、抗沖性和一定的強(qiáng)度；就地取材造價(jià)便宜、構(gòu)造簡(jiǎn)單，修建、拆除都方便；圍堰的布置應(yīng)力求使水流平衡，不發(fā)生嚴(yán)重的局部沖刷；接頭聯(lián)接要安全可靠，不致發(fā)生集中滲漏破壞；必要時(shí)，應(yīng)設(shè)置抵抗冰凌、船筏沖擊破壞的設(shè)施；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不宜太高。選擇圍堰型式的基本原則充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，?duì)基礎(chǔ)適應(yīng)性強(qiáng)，施工工藝簡(jiǎn)單，拆除方便。通常作為橫向圍堰。一般由支撐體、防滲體及過渡材料組成。防滲體可選用土質(zhì)心墻、土質(zhì)斜墻、鋼板樁心墻、混凝土心墻、混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲墻、控制性灌漿防滲墻、瀝青混凝土防滲墻或土工膜等。作縱向圍堰時(shí)，防沖問題是難題，一般迎水面流速宜控制在5m

12、/s。一般不作過水圍堰土石圍堰材料組成均質(zhì)土圍堰土石混合圍堰防滲體結(jié)構(gòu)斜墻（帶水平鋪蓋）圍堰斜心墻圍堰心墻圍堰垂直防滲圍堰防滲體材料塑性剛性土石圍堰的分類在山區(qū)河流中，當(dāng)洪枯流量和水位變幅均較大時(shí)，可采用過水圍堰。過水圍堰在汛期通過堰體宣泄部分洪水，可減少導(dǎo)流建筑物的規(guī)模，其工程量和高度比全年擋水圍堰小。會(huì)因汛期淹沒基坑而損失工期。堰體形狀：實(shí)用堰、寬頂堰溢流面所用材料：混凝土面板、混凝土楔型體護(hù)面板、大塊石或石籠護(hù)面、塊石加鋼筋網(wǎng)護(hù)面、瀝青混凝土面板。消能防沖方式：鎮(zhèn)墩挑流式、順坡護(hù)底式。過水土石圍堰下游視角1 溪洛渡上游圍堰工程上游圍堰基礎(chǔ)由河床覆蓋層組成，一般厚1722m，局部可達(dá)25m

13、，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，均一性較差。根據(jù)壩區(qū)鉆孔揭露的資料來分析，由下至上大致可分為三層（含砂塊碎石層 、砂卵石夾孤塊石層和塊碎石夾漂卵石）。覆蓋層以下基巖巖性為P24、P23、P22層含斑玄武巖及角礫集塊熔巖。上游圍堰典型斷面圖 堰基處理 河床部分覆蓋層采用全封閉混凝土防滲墻。防滲墻設(shè)置帷幕灌漿，帷幕穿越q1030Lu巖層以下1.0m。帷幕灌漿采用單排孔，孔距為1.5m。 兩岸堰肩邊坡處理由于兩岸堰坡堰體較為破碎，為防止兩岸繞滲對(duì)堰坡處斜心墻的沖蝕，保證斜心墻與基礎(chǔ)較好接觸，沿斜心墻防滲軸線設(shè)置混凝土板，混凝土板寬4.0m，厚0.5m，混凝土板以外的斜心墻范圍采用噴混凝土處理。 兩岸堰肩防滲處理上游

14、圍堰堰肩巖體較破碎，滲透性較強(qiáng)，存在壩肩繞滲問題，采用帷幕灌漿進(jìn)行防滲處理。灌漿范圍：高程383.0m以上為伸入弱風(fēng)化巖體呂榮值q30lu以下1m，高程383.0m以下為伸入弱風(fēng)化巖體呂榮值q1030lu以下1m。帷幕由兩排灌漿孔組成，第二排孔深為第一排孔深的1/2，帷幕孔距為2.0m。 上游圍堰防滲體系展示圖 上游圍堰填筑分區(qū)圖 下游圍堰工程下游圍堰附近河床覆蓋層厚度一般2030m，局部可達(dá)35m。覆蓋層結(jié)構(gòu)特征與上游圍堰相近，自下而上大致分三大層 （含砂塊碎石層 、砂卵石夾孤塊石層和塊碎石夾漂卵石）?；鶐r為P24、P25、P26層玄武巖和角礫集塊熔巖 。 下游圍堰典型斷面圖 堰基處理 河床

15、部分覆蓋層采用全封閉混凝土防滲墻。防滲墻下設(shè)置帷幕灌漿，帷幕灌漿范圍為伸入弱風(fēng)化巖體呂榮值30u以下1m。帷幕灌漿采用單排孔，孔距為1.5m。 兩岸堰肩下游圍堰兩岸堰肩巖體較破碎，透水性較強(qiáng)，故存在壩肩繞滲問題，兩岸堰肩巖體防滲采用帷幕灌漿處理，灌漿范圍為伸入弱風(fēng)化巖體呂榮值30u以下1m，帷幕灌漿采用單排孔，孔距為2.0m。 下游圍堰防滲體系展示圖 貴港航運(yùn)樞紐水電站二期上游土圍堰 貴港航運(yùn)樞紐水電站二期下游土圍堰 土質(zhì)心墻圍堰-三門峽土質(zhì)心墻圍堰-丹江口土質(zhì)斜墻圍堰-青銅峽土質(zhì)斜墻圍堰-葛洲壩土質(zhì)斜墻圍堰-白山土質(zhì)斜心墻圍堰-二灘土質(zhì)斜墻圍堰-小浪底混凝土防滲墻圍堰-龔嘴混凝土防滲墻圍堰-

16、葛洲壩混凝土防滲墻圍堰-水口混凝土防滲墻圍堰-三峽混凝土防滲墻圍堰-龍羊峽上猶江過水土石圍堰：混凝土板護(hù)面、鎮(zhèn)墩挑流式溢流堰黃龍灘土石過水圍堰：混凝土板護(hù)面、順坡護(hù)底式溢流堰大化水電站土石過水圍堰：寬頂堰坡面平臺(tái)挑流1土堤；2 混凝土面板；3鋼筋石籠；4 大塊石，砂漿勾縫；5鉛絲籠；6 堆石；7粘土；8 塊石土石過水圍堰-東風(fēng)土石過水圍堰-天生橋宜建在巖石地基上，適用于縱向和橫向過水圍堰，一般需在土石圍堰的保護(hù)下進(jìn)行施工?？v向圍堰主要受基坑抗沖流速控制?？箾_及抗?jié)B性能好、底寬小、易于與永久混凝土建筑物相連接。必要時(shí)允許堰頂過水。造價(jià)高、施工條件嚴(yán)格、工期長(zhǎng)?；炷羾呓Y(jié)構(gòu)型式重力式、空腹式、支

17、墩式、拱式、圓筒式施工方法干地澆筑水下澆筑預(yù)填骨料灌漿碾壓式裝配式混凝土圍堰的分類貴港航運(yùn)樞紐水電站 縱向圍堰充水段剖面圖貴港航運(yùn)樞紐水電站縱向混凝土圍堰下游段剖面混凝土重力式圍堰-巖灘混凝土重力式圍堰-五強(qiáng)溪混凝土重力式圍堰-三峽混凝土拱圍堰-烏江渡混凝土拱圍堰-緊水灘混凝土拱圍堰-安康混凝土拱圍堰-大朝山草土圍堰是以麥草、稻草和土料為主要材料構(gòu)筑的臨時(shí)性擋水施工圍堰。草土圍堰具有就地取材、施工方便、拆除容易、適應(yīng)河床變形、防滲性能好(尤其是在高含沙河流中)等優(yōu)點(diǎn)。 草土圍堰可以在流水中施工，有散草法、捆草法和埽捆法等方法。 一般適用于水深不超過68米，流速低于3.5米/秒的流水中。沉陷量較

18、大、草料易腐朽，使用時(shí)間一般不超過2年。草土圍堰草土圍堰斷面示意圖1-戧土；2-土料；3-草捆貴港航運(yùn)樞紐水電站一期堆石草土圍堰斷面草土圍堰工程實(shí)例木（竹）籠圍堰是用圓（方）木或圓柱形竹籠疊成的多層框架、填充石料組成的擋水結(jié)構(gòu)。施工簡(jiǎn)便，適應(yīng)性廣，與土石圍堰相比具有斷面小、抗水流沖刷能力強(qiáng)。一般用作分期導(dǎo)流的縱向圍堰，可在1015m的深水中修建。目前一般不采用。木（竹)籠圍堰都江堰榪搓都江堰捶笆適用于水深4m以上，河床覆蓋層較厚的砂類土、碎石土和半干性粘土，風(fēng)化巖層等基礎(chǔ)工程。矩形、多邊形、圓形等。直形、Z形、槽形、工字形等，可作成單層與雙層圍堰。鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰示意圖鋼板樁圍堰施工現(xiàn)場(chǎng)圍堰頂高