施工導(dǎo)流圍堰工程實例講義課件配圖豐富

第二章導(dǎo)流與基坑排水第一節(jié)導(dǎo)流在河流上修建建筑物，施工期間往往與通航、筏運、漁業(yè)、灌溉或水電站運行等水資源綜合利用的要求發(fā)生矛盾。在河流上修建水運工程時，為了使水工建筑物能在干地上進(jìn)行施工，需要用圍堰圍護(hù)基坑，并將河水引向預(yù)定的泄水通道往下游宣泄，這就是施工導(dǎo)流。施工導(dǎo)流廣義上可以概括為：“導(dǎo)、截、攔、蓄、泄”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？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2010.09總裝機容量1820萬千瓦長江三峽大壩三峽大壩高185米，長2,309米。2010.09溪洛渡水電樞紐效果圖最大壩高278米總裝機容量1260萬千瓦施工導(dǎo)流設(shè)計的主要任務(wù)：選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，劃分導(dǎo)流時段，確定導(dǎo)流設(shè)計流量；選擇導(dǎo)流方案及導(dǎo)流建筑物的型式；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、堵塞的施工方法以及截斷河床水流、攔洪渡汛和基坑排水等措施。導(dǎo)流工程內(nèi)容體系

施工導(dǎo)流的基本方式

圍堰工程導(dǎo)流設(shè)計流量的確定(導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)流程序)

導(dǎo)流方案的選擇

截流工程

攔洪渡汛蓄水計劃與封堵技術(shù)基坑排水施工導(dǎo)流的基本方式一、施工導(dǎo)流的基本方法（分段圍堰法、全段圍堰法）1、分段圍堰法導(dǎo)流（分期導(dǎo)流）1）定義—分段圍堰法導(dǎo)流亦稱分期導(dǎo)流，就是用圍堰將水工建筑物所在的河段分段分期圍護(hù)起來的施工方法。河水通過束窄河床、壩體缺口、壩體底孔等下泄。兩段兩期采用較多。2）擋水建筑物—上下游圍堰、縱向圍堰3）泄水建筑物束窄原河床，混凝土壩的壩體預(yù)留缺口、壩體底孔，明槽，平原河道低水頭河床徑流電站的廠房等。4）適用流量較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較為常用。5）工程實例（圖示）分段圍堰法。2010.09工程實例三峽水利樞紐施工導(dǎo)流分期導(dǎo)流流三峽平平面布置置2010.09工程實例例----三峽水利利樞紐施施工導(dǎo)流流三峽一期導(dǎo)流2010.09工程實例例----三峽水利利樞紐施施工導(dǎo)流流三峽二期導(dǎo)流2010.09工程實例例----三峽水利利樞紐施施工導(dǎo)流流三峽三期導(dǎo)流龔嘴水電電站明渠渠導(dǎo)流天生橋二二級水電電站導(dǎo)流流2、全段段圍堰堰法法1）定義—在河床主主體工程程的上下下游各建建一道攔攔河圍堰堰，令河河水經(jīng)河河床以外外的臨時時泄水道道或永久久泄水建建筑物下下泄。主主體工程程完成或或接近完完成時，，將臨時時泄水道道封堵。。(圖示示)2）擋擋水水建建筑筑物物—上下下游游圍圍堰堰3）與與泄泄水水建建筑筑物物對對應(yīng)應(yīng)的的導(dǎo)導(dǎo)流流方方法法A.隧洞洞導(dǎo)導(dǎo)流流B.明渠渠導(dǎo)導(dǎo)流流C.涵管管導(dǎo)導(dǎo)流流適用用于于導(dǎo)導(dǎo)流流流流量量較較小小的的河河流流或或只只擔(dān)擔(dān)負(fù)負(fù)枯枯水水期期的的導(dǎo)導(dǎo)流流，，一一般般在在修修筑筑土土壩壩、、堆堆石石壩壩等等工工程程中中采采用用。。2010.09溪洛洛渡渡導(dǎo)導(dǎo)流流平平面面布布置置圖圖2010.092010.09隧洞洞導(dǎo)導(dǎo)流流隧洞洞導(dǎo)導(dǎo)流流是是在在河河岸岸中中開開挖挖隧隧洞洞，，在在基基坑坑的的上上下下游游修修筑筑圍圍堰堰，，河河水水由由隧隧洞洞下下泄泄。。1.布置置1)隧洞洞進(jìn)進(jìn)出出口口應(yīng)應(yīng)同同上上下下游游水水流流相相連連，，與與主主河河道道的的交交角角以以30o為宜宜；；2)隧洞洞進(jìn)進(jìn)出出口口應(yīng)應(yīng)與與上上下下游游圍圍堰堰相相隔隔適適當(dāng)當(dāng)距距離離，，一一般般大大于于50米；；3)導(dǎo)流流隧隧洞洞應(yīng)應(yīng)盡盡可可能能與與永永久久建建筑筑物物相相結(jié)結(jié)合合。。2.適用用河谷谷狹狹窄窄的的山山區(qū)區(qū)河河流流。。3.工程實實例龍羊峽峽水電電站導(dǎo)導(dǎo)流毛家家村村水水庫庫導(dǎo)導(dǎo)流流明渠渠導(dǎo)導(dǎo)流流明渠導(dǎo)導(dǎo)流是是在河河岸上上開挖挖明渠渠，在在基坑坑的上上下游游修筑筑圍堰堰，河河水由由明渠渠下泄泄。1.布置1)明渠進(jìn)出口口應(yīng)同同上下下游水水流相相連，，與主主河道道的交交角以以30o為宜；；2)明渠進(jìn)出口口應(yīng)與與上下下游圍圍堰相相隔適適當(dāng)距距離，，一般般以50——100米為宜宜；3)明渠離離基坑坑應(yīng)有有相當(dāng)當(dāng)距離離；4)明渠應(yīng)盡可可能與與永久久建筑筑物相相結(jié)合合2.適用岸坡平平緩或或有一一岸具具有較較寬的的臺地地、埡埡口或或古河河道的的地形形3.實例阿斯斯旺旺水水壩壩導(dǎo)導(dǎo)流流適用于于導(dǎo)流流流量量較小小或只只擔(dān)負(fù)負(fù)枯水水期的的導(dǎo)流流任務(wù)務(wù)，適適用于于土壩壩、堆堆石壩壩，涵涵管埋埋入壩壩下。。涵管導(dǎo)導(dǎo)流第二節(jié)節(jié)圍圍堰堰工程程一、圍圍堰的的作用用二、圍圍堰的的施工工特點點三、圍圍堰分分類四、選選擇圍圍堰型型式的的原則則五、幾幾種圍圍堰1、土石石圍堰堰2、混凝凝土圍圍堰3、草土土圍堰堰4、木（竹竹)籠圍堰堰5、鋼板板樁圍圍堰6、充泥泥袋圍圍堰六、圍圍堰頂頂高程程確定定圍堰的的作用用為永久久建筑筑物創(chuàng)創(chuàng)造干干地施施工條條件；；與已完完建的的永久久建筑筑物共共同擋擋水，，電站站提前前在施施工期期發(fā)電電；與永久久建筑筑物相相結(jié)合合，成成為永永久建建筑物物的一一部分分。圍堰的的施工工特點點大多在在流水水中修修建，，土石石圍堰堰下部部(水下)填料為為直接接向水水中拋拋填施施工，，水上上部分分分層層干填填碾壓壓施工工；堰體拋拋填程程序是是堰體體尾隨隨截流流戧堤堤進(jìn)占占，截截流龍龍口合合龍后后圍堰堰全斷斷面拋拋填施施工；；施工程程序為為先填填筑堰堰體，，再施施工防防滲體體；汛前需需搶筑筑至度度汛高高程；；需部分分拆除除。材料和水流流方向向的相相對位位置和壩軸軸線的的相對對位置置過水與與否施工條條件施工時時段圍堰分分類土石、、混凝凝土、、鋼板板樁、、漿砌砌石、、竹籠籠、木木籠、、草土土橫向、、縱向向上游、、下游游過水、、不過過水干地施施工、、水下下施工工枯水期期擋水水、全全年擋擋水具有足足夠的的穩(wěn)定定性、、防滲滲性、、抗沖沖性和和一定定的強強度；；就地取取材造造價便便宜、、構(gòu)造造簡單單，修修建、、拆除除都方方便；；圍堰的的布置置應(yīng)力力求使使水流流平衡衡，不不發(fā)生生嚴(yán)重重的局局部沖沖刷；；接頭聯(lián)聯(lián)接要要安全全可靠靠，不不致發(fā)發(fā)生集集中滲滲漏破破壞；；必要時時，應(yīng)應(yīng)設(shè)置置抵抗抗冰凌凌、船船筏沖沖擊破破壞的的設(shè)施施；設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)不不宜太太高。。選擇圍圍堰型型式的的基本本原則則充分利利用當(dāng)當(dāng)?shù)夭牟牧?，，對基基礎(chǔ)適適應(yīng)性性強，，施工工工藝藝簡單單，拆拆除方方便。。通常作作為橫橫向圍圍堰。。一般由由支撐撐體、、防滲滲體及及過渡渡材料料組成成。防滲體體可選選用土土質(zhì)心心墻、、土質(zhì)質(zhì)斜墻墻、鋼鋼板樁樁心墻墻、混混凝土土心墻墻、混混凝土土防滲滲墻、、高壓壓噴射射灌漿漿防滲滲墻、、控制制性灌灌漿防防滲墻墻、瀝瀝青混混凝土土防滲滲墻或或土工工膜等等。作縱向向圍堰堰時，，防沖沖問題題是難難題，，一般般迎水水面流流速宜宜控制制在5m/s。一般不不作過過水圍圍堰土石圍圍堰材料組組成均質(zhì)土土圍堰堰土石混混合圍圍堰防滲體體結(jié)構(gòu)構(gòu)斜墻（（帶水水平鋪鋪蓋））圍堰堰斜心墻墻圍堰堰心墻圍圍堰垂直防防滲圍圍堰防滲體體材料料塑性剛性土石圍圍堰的的分類類在山區(qū)區(qū)河流流中，，當(dāng)洪洪枯流流量和和水位位變幅幅均較較大時時，可可采用用過水水圍堰堰。過水圍圍堰在在汛期期通過過堰體體宣泄泄部分分洪水水，可可減少少導(dǎo)流流建筑筑物的的規(guī)模模，其其工程程量和和高度度比全全年擋擋水圍圍堰小小。會因汛汛期淹淹沒基基坑而而損失失工期期。堰體形形狀：：實用用堰、、寬頂頂堰溢流面面所用用材料料：混混凝土土面板板、混混凝土土楔型型體護(hù)護(hù)面板板、大大塊石石或石石籠護(hù)護(hù)面、、塊石石加鋼鋼筋網(wǎng)網(wǎng)護(hù)面面、瀝瀝青混混凝土土面板板。消能防防沖方方式：：鎮(zhèn)墩墩挑流流式、、順坡坡護(hù)底底式。。過水土土石圍圍堰溪洛渡渡導(dǎo)流流平面面布置置圖下游視視角1溪洛渡渡上游游圍堰堰工程程上游圍圍堰基基礎(chǔ)由由河床床覆蓋蓋層組組成，，一般般厚17～22m，局部部可達(dá)達(dá)25m，結(jié)構(gòu)構(gòu)比較較復(fù)雜雜，均均一性性較差差。根根據(jù)壩壩區(qū)鉆鉆孔揭揭露的的資料料來分分析，，由下下至上上大致致可分分為三三層（（含砂砂塊碎碎石層層、、砂卵卵石夾夾孤塊塊石層層和塊塊碎石石夾漂漂卵石石）。。覆蓋蓋層以以下基基巖巖巖性為為P2ββ4、P2ββ3、P2ββ2層含斑斑玄武武巖及及角礫礫集塊塊熔巖巖。上游圍圍堰典典型斷斷面圖圖堰基處處理河床部部分覆蓋層層采用用全封封閉混混凝土土防滲滲墻。。防滲墻墻設(shè)置置帷幕幕灌漿漿，帷帷幕穿穿越q＝10～30Lu巖層以以下1.0m。帷幕幕灌漿漿采用用單排排孔，，孔距距為1.5m。兩岸堰堰肩邊邊坡處處理由于兩兩岸堰堰坡堰堰體較較為破破碎，，為防防止兩兩岸繞繞滲對對堰坡坡處斜斜心墻墻的沖沖蝕，，保證證斜心心墻與與基礎(chǔ)礎(chǔ)較好好接觸觸，沿沿斜心心墻防防滲軸軸線設(shè)設(shè)置混混凝土土板，，混凝凝土板板寬4.0m，厚0.5m，混凝凝土板板以外外的斜斜心墻墻范圍圍采用用噴混混凝土土處理理。兩岸堰堰肩防防滲處處理上游圍圍堰堰堰肩巖巖體較較破碎碎，滲滲透性性較強強，存存在壩壩肩繞繞滲問問題，，采用用帷幕幕灌漿漿進(jìn)行行防滲滲處理理。灌漿范范圍：：高程程383.0m以上為為伸入入弱風(fēng)風(fēng)化巖巖體呂呂榮值值q＞30lu以下1m，高程程383.0m以下為為伸入入弱風(fēng)風(fēng)化巖巖體呂呂榮值值q＝10～30lu以下1m。帷幕幕由兩兩排灌灌漿孔孔組成成，第第二排排孔深深為第第一排排孔深深的1/2，帷幕幕孔距距為2.0m。上游圍圍堰防防滲體體系展展示圖圖上游圍圍堰填填筑分分區(qū)圖圖下游圍圍堰工工程下游圍圍堰附附近河河床覆覆蓋層層厚度度一般般20～30m，局部部可達(dá)達(dá)35m。覆蓋蓋層結(jié)結(jié)構(gòu)特特征與與上游游圍堰堰相近近，自自下而而上大大致分分三大大層（（含含砂塊塊碎石石層、、砂砂卵石石夾孤孤塊石石層和和塊碎碎石夾夾漂卵卵石））?；鶐r為為P2ββ4、P2ββ5、P2ββ6層玄武武巖和和角礫礫集塊塊熔巖巖。。下游圍圍堰典典型斷斷面圖圖堰基處處理河床部部分覆蓋層層采用用全封封閉混混凝土土防滲滲墻。。防滲墻墻下設(shè)設(shè)置帷帷幕灌灌漿，，帷幕幕灌漿漿范圍圍為伸伸入弱弱風(fēng)化化巖體體呂榮榮值＞＞30u以下1m。帷幕幕灌漿漿采用用單排排孔，，孔距距為1.5m。兩岸堰堰肩下游圍圍堰兩兩岸堰堰肩巖巖體較較破碎碎，透透水性性較強強，故故存在在壩肩肩繞滲滲問題題，兩兩岸堰堰肩巖巖體防防滲采采用帷帷幕灌灌漿處處理，，灌漿漿范圍圍為伸伸入弱弱風(fēng)化化巖體體呂榮榮值＞＞30u以下1m，帷幕幕灌漿漿采用用單排排孔，，孔距距為2.0m。下游圍圍堰防防滲體體系展展示圖圖貴港航航運樞樞紐水水電站站二期上上游土土圍堰堰貴港航運運樞紐水水電站二期下游游土圍堰堰土質(zhì)心墻墻圍堰----三門峽土質(zhì)心墻墻圍堰----丹江口土質(zhì)斜墻墻圍堰----青銅峽土質(zhì)斜墻墻圍堰----葛洲壩土質(zhì)斜墻墻圍堰----白山土質(zhì)斜心心墻圍堰堰----二灘土質(zhì)斜墻墻圍堰----小浪底混凝土防防滲墻圍圍堰----龔嘴混凝土防防滲墻圍圍堰----葛洲壩混凝土防防滲墻圍圍堰----水口混凝土防防滲墻圍圍堰----三峽混凝土防防滲墻圍圍堰----龍羊峽上猶江過過水土石石圍堰：：

混凝凝土板護(hù)護(hù)面、鎮(zhèn)鎮(zhèn)墩挑流流式溢流流堰黃龍灘土土石過水水圍堰：：混凝土板板護(hù)面、、順坡護(hù)護(hù)底式溢溢流堰大化水電電站土石石過水圍圍堰：寬頂堰坡坡面平臺臺挑流1—土堤；2—混凝土面面板；3—鋼筋石籠籠；4—大塊石，，砂漿勾勾縫；5—鉛絲籠；；6—堆石；7—粘土；8—塊石土石過水水圍堰----東風(fēng)土石過水水圍堰----天生橋宜建在巖巖石地基基上，適適用于縱縱向和橫橫向過水水圍堰，，一般需需在土石石圍堰的的保護(hù)下下進(jìn)行施施工?？v向圍堰堰主要受受基坑抗抗沖流速速控制。?？箾_及抗抗?jié)B性能能好、底底寬小、、易于與與永久混混凝土建建筑物相相連接。。必要時允允許堰頂頂過水。。造價高、、施工條條件嚴(yán)格格、工期期長。混凝土圍圍堰結(jié)構(gòu)型式式重力式、、空腹式式、支墩墩式、拱拱式、圓圓筒式施工方法法干地澆筑筑水下澆筑筑預(yù)填骨料料灌漿碾壓式裝配式混凝土圍圍堰的分分類貴港航運運樞紐水水電站縱縱向圍堰堰充水段段剖面圖圖貴港航運運樞紐水水電站縱縱向混混凝土圍圍堰下游游段剖面面混凝土重重力式圍圍堰----巖灘混凝土重重力式圍圍堰----五強溪混凝土重重力式圍圍堰----三峽混凝土拱拱圍堰----烏江渡混凝土拱拱圍堰----緊水灘混凝土拱拱圍堰----安康混凝土拱拱圍堰----大朝山草土圍堰堰是以麥麥草、稻稻草和土土料為主主要材料料構(gòu)筑的的臨時性性擋水施施工圍堰堰。草土圍堰堰具有就就地取材材、施工工方便、、拆除容容易、適適應(yīng)河床床變形、、防滲性性能好(尤其是在在高含沙沙河流中中)等優(yōu)點。。草土圍堰堰可以在在流水中中施工，，有散草草法、捆捆草法和和埽捆法法等方法法。一般適用用于水深深不超過過6～8米，流速速低于3.5米/秒的流水水中。沉陷量較較大、草草料易腐腐朽，使使用時間間一般不不超過2年。草土圍堰堰草土圍堰堰斷面示示意圖1-戧土；2-土料；3-草捆貴港航運運樞紐水水電站一一期堆堆石草土土圍堰斷斷面草土圍堰堰工程實實例木（竹））籠圍堰堰是用圓圓（方））木或圓圓柱形竹竹籠疊成成的多層層框架、、填充石石料組成成的擋水水結(jié)構(gòu)。。施工簡便便，適應(yīng)應(yīng)性廣，，與土石石圍堰相相比具有有斷面小小、抗水水流沖刷刷能力強強。一般用作分期期導(dǎo)流的的縱向圍圍堰，可可在10～15m的的深水中中修建。。目前一般般不采用用。木（竹)籠圍堰都江堰榪榪搓都江堰捶捶笆適用于水水深4m以上，河河床覆蓋蓋層較厚厚的砂類類土、碎碎石土和和半干性性粘土，，風(fēng)化巖巖層等基基礎(chǔ)工程程。矩形、多多邊形、、圓形等等。直形、Z形、槽形形、工字字形等，，可作成成單層與與雙層圍圍堰。鋼板樁圍圍堰鋼板樁圍圍堰示意意圖鋼板樁圍圍堰施工工現(xiàn)場鋼板樁圍圍堰施工工現(xiàn)場鋼板樁圍圍堰施工工現(xiàn)場鋼板樁圍圍堰施工工現(xiàn)場圖1長江干流流歷史上上的三次次截流123截流工程程一、概念念二、截流流的基本本方法1、戧堤法法截流：：立堵、、平堵、、混合截截流2、無戧堤堤截流建閘截流流、定向向爆破截截流、浮浮運結(jié)構(gòu)構(gòu)截流、、預(yù)制混混凝土爆爆破體、、水力沖沖填等三、截流流時段及及截流流流量四、龍口口位置和和寬度五、截流流水力計計算六、降低低截流難難度的措措施截流的概概念1、定義—在導(dǎo)流泄水建建筑物接近完完工時，即以以進(jìn)占方式自自兩岸或一岸岸建筑戧堤形形成龍口，并并將龍口防護(hù)護(hù)起來，待導(dǎo)導(dǎo)流建筑物完完工以后，擇擇時以最短時時間將龍口堵堵住，截斷河河流。2、截流過程“戧堤”—為了截流，先先在河床的一一側(cè)或兩側(cè)向向河床中筑堤堤，該堤稱為為戧堤；3、截流是在河河床中修筑橫橫向圍堰工作作的一部分。。布置截流戧堤一般般作為圍堰堰堰體的一部分分。應(yīng)考慮與圍堰堰防滲體的關(guān)關(guān)系，防止截截流合龍時戧戧堤進(jìn)占拋投投流失進(jìn)入防防滲部位。截流戧堤在上上游圍堰內(nèi)的的位置，最好好布置在圍堰堰的背水側(cè)。。截流戧堤斷面型式梯形堤頂寬度主要要與拋投強度度、行車密度度和拋投方式式有關(guān)，通常常為15～20m。有時為提高高拋投強度，，堤頂寬度可可達(dá)30m。堤頂高程按高高于截流施工工期當(dāng)旬20年一遇最大流流量對應(yīng)上游游水位加0.5～1.0m控制。兩端高、中間間低，頂面縱縱坡一般不大大于5％，局部不大大于8％。邊坡由拋投料料自然休止角角決定。截流戧堤戧堤法截流的過程整個截流過程程包括戧堤的的進(jìn)占、龍口口范圍的加固固、合龍和閉閉氣等工作。。圍堰堰體的拋拋填程序是堰堰體尾隨截流流戧堤進(jìn)占，，截流后圍堰堰全斷面施工工。第一階段預(yù)預(yù)進(jìn)占第二階段龍龍口保護(hù)截流過程第三階段龍口段進(jìn)占（（龍口合龍））第四階段閉閉氣戧堤戧堤龍口圖2水文施測視頻1長江三峽明渠渠截流特別工工程措施單寬流量隨龍龍口縮窄而增增大，直到最最后接近合龍龍時急劇下降降。立堵一岸→另一岸岸；兩岸→中中間束窄窄龍口一般適用于大大流量、巖基基或覆蓋層較較薄的巖基河河床。對于軟軟基河床如果果護(hù)底措施得得當(dāng)，采用立立堵法截流也也同樣有效。。特點：施工簡單、快快速經(jīng)濟(jì)、干干擾小。單戧立堵截流流常被優(yōu)先采采用。水流條件較差差，河床易沖沖刷，要求截截流材料粒徑徑較大，需護(hù)護(hù)河底。端部進(jìn)占工工作面較小小，施工強強度受限制制。三峽、三門峽、、漫灣、水水口、小浪底、大朝山、、溪洛渡等。沿龍口全線線均勻地拋拋筑戧堤，，逐層上升升。適用于軟基基河床。特點：水力學(xué)條件件良好，拋拋投強度大大。準(zhǔn)備工作量量大，需架架設(shè)棧橋（（浮橋、纜纜機），造造價高，浮浮橋架設(shè)和和錨固工作作常常阻航航。平堵單寬流量較較小，最大大流速較小小，流速分分布較均勻勻?；旌辖亓髁⑵蕉孪攘⒍?、后后架橋平堵堵。平立堵先平堵(平拋護(hù)底)、后立堵，，適用于軟軟基河流。。平拋墊底的的作用：減減少陸上進(jìn)進(jìn)占水深、、減少堤頭頭坍塌、減減小河底沖沖刷。丹江口，葛葛洲壩三峽截流三峽截流三峽截流戧戧堤進(jìn)占圖圖小浪底進(jìn)占占圖截流時段的的選擇原則則宜選擇河道道枯水期較