水利工程施工-施工導(dǎo)流

第一章施工導(dǎo)流第一節(jié)施工導(dǎo)流方式與泄水建筑物〔法〕與泄水建筑物，把握施工水流掌握的全過程。重點(diǎn)：12.施工導(dǎo)流的根本方法及其適用條件。1.依據(jù)簡單的水力條件選擇施工導(dǎo)流方式。教具及參考資料：1.成都科學(xué)技術(shù)大學(xué).水利水電工程施工導(dǎo)流圖集.北京：水利出版社,19826教學(xué)方法：講授法。水利水電工程整個施工過程中的施工水流掌握〔又稱施工導(dǎo)流，廣義上說利用。漂浮基坑法導(dǎo)流。一、分段圍堰法導(dǎo)流1-1擇是關(guān)鍵問題之一。河床束窄程度可用以下面積束窄度〔K〕表示：Ak 2100%A1式中A2—圍堰和基坑所占的過水面積，m2；A1—原河床的過水面積，m2；K40%～70%之間。泄水建筑物，不致使后期圍堰過高或截流落差過大。分段圍堰法導(dǎo)流一般適用于河床寬、流量大、施工期較長的工程，尤其道導(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)流壩體缺口導(dǎo)流束窄河床導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流等方式相協(xié)作。二、全段圍堰法導(dǎo)流將臨時泄水道封堵。全段圍堰法導(dǎo)流，其泄水道類型通常有以下幾種。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(jiān)實(shí)，承受隧洞導(dǎo)流較為普遍。明渠導(dǎo)流明渠導(dǎo)流是在河岸上開挖渠道，在基坑上下游修建圍堰，河水經(jīng)渠道下泄。涵管導(dǎo)流涵管導(dǎo)流一般在修建土壩、堆石壩工程中承受。三、漂浮基坑法導(dǎo)流這是一種關(guān)心導(dǎo)流方法，在全段圍堰法和分段圍堰法中均可使用。山區(qū)河流假設(shè)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，就是泄水建筑物的尺寸要求很大，而使用期又不長，這明顯是不經(jīng)濟(jì)的。在這種狀況下，可以考慮承受允許基坑漂浮的導(dǎo)流方法，即洪水降臨時圍堰過水，假設(shè)基坑被漂浮，河床局部停工，待洪水退落，圍堰擋水時再連續(xù)施工。這種方法，基坑漂浮所引起的停工天數(shù)不長，施工進(jìn)度能保證，在河道泥沙含量不大的狀況下，導(dǎo)流總費(fèi)用較節(jié)約，一般是合理的其次節(jié) 圍堰工程類及適用條件。1.圍堰的分類；2.圍堰的根本型式及構(gòu)造；3.圍堰的防沖及撤除。2.圍堰的平面布置及堰頂高程確實(shí)定。3教學(xué)方法：講授法。有考慮作為永久建筑物的一局部時，應(yīng)予撤除。一、分類圍堰等。按圍堰與水流方向的相對位置，可以分為：橫向圍堰和縱向圍堰。需要滿足一般圍堰的根本要求外，還要滿足堰頂過水的特地要求。二、圍堰的根本型式及構(gòu)造不過水土石圍堰不過水土石圍堰是水利水電工程中應(yīng)用最廣泛的一種圍堰型式，如圖1-11也較大，1〔、)兩種型式。其中于掩蓋層厚度不大的場合。假設(shè)當(dāng)?shù)貨]有足夠數(shù)量的防滲料或掩蓋層較厚時，土石圍堰可以承受圖1-11〔c、根底防滲問題。過水土石圍堰石圍堰的下游坡面及堰腳應(yīng)實(shí)行牢靠的加固保護(hù)措施。目前承受的有：土板護(hù)面。混凝土圍堰湖南鳳灘及湖北隔河巖等水利水電工程中均承受過拱型混凝土圍堰作橫向圍堰，但多數(shù)工程還是以重力式混凝土圍堰作縱向圍堰。鋼板樁格型圍堰瓣形格體〔1-19〕等，應(yīng)用較多的是圓筒形格體。草土圍堰1：0.2～1：0.3，是在施工中自然形成的邊坡。三、圍堰的平面布置與堰頂高程圍堰的平面布置定。通常，基坑坡趾離主體工程輪廓的距離，不應(yīng)小于20～30m，以便布置排2.0m，以供布置排水系統(tǒng)和堆放模板。假設(shè)無此要0.4～0.6m圍堰頂高程式打算：H hd d

h a式中：Hd—下游圍堰堰頂高程，m；m；可直接從河流水位流量關(guān)系查出；ha—波浪爬高，m；δ—圍堰的安全超高，m；上游圍堰的堰頂高程由下式打算：Huhd

h za式中Hu—上游圍堰堰頂高程，m；z—上下游水位差，m；其余符號同上式。下游圍堰頂同高。四、圍堰的防滲和防沖尤為突出。圍堰的防滲斜墻、斜墻接水平鋪蓋、垂直防滲墻或灌漿帷幕等措施。――式，以增加繞流滲徑，防止引起有害的集中滲漏。圍堰的防沖水流條件。五、圍堰的撤除永久建筑物的施工及運(yùn)行。第三節(jié) 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量通過本節(jié)學(xué)習(xí)，把握導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量確實(shí)定。重點(diǎn)：1.導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)流時段的劃分。1.導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量確實(shí)定。教具及參考資料：1.胡志根,劉全,賀昌海,周宜紅等.水利水電工程施工初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險決策爭論.中國工程科學(xué)，20233(8)肖煥雄,施工水力學(xué).北京：水利電力出版社，19926教學(xué)方法：講授法一般需結(jié)合導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流時段的分析來打算。一、導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、壩體攔洪時的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)等。Ⅲ～Ⅴ和類型，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的幅度內(nèi)選定相應(yīng)的洪水重現(xiàn)期作為初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)定，應(yīng)結(jié)合風(fēng)險度的分析，使所選標(biāo)準(zhǔn)更加經(jīng)濟(jì)合理。二、導(dǎo)流時段保證基坑干地施工的時間，所以也稱擋水時段。導(dǎo)流時段的劃分與河流的水文特征、水工建筑物的布置和型式、導(dǎo)流方案、1-30流任務(wù)的根本要求。三、導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量時渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)打算。水期之分，明顯它們的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有所不同。于校核導(dǎo)流泄水道的過水力量。30體的穩(wěn)定分析等。第四節(jié)導(dǎo)流方案提下，選擇合理的導(dǎo)流方案、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。重點(diǎn)：1.什么叫導(dǎo)流方案；2.怎樣選擇導(dǎo)流方案；3.導(dǎo)流程序與進(jìn)度掌握。難點(diǎn)：1.導(dǎo)流建筑物的型式、尺寸及布置。教具及參考資料：1.胡志根,劉全,賀昌海,周宜紅等.水利水電工程施工初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險決策爭論.中國工程科學(xué)，20233(8)肖煥雄,施工水力學(xué).北京：水利電力出版社，1992年6月XiaoHuanxiong,HanCaiyan,StudyontheStabilityofProtectionConcreteWedge-ShapedBlocksontheSlopeofOverflowCofferdams,ISHERD,ProceedingsVol.2,1993,Beijing教學(xué)方法：講授法。幾種導(dǎo)流方式組合起來協(xié)作運(yùn)用〔4種不同導(dǎo)流時段、不同導(dǎo)流方式的組合，通常稱為導(dǎo)流方案。術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越的方案。選擇導(dǎo)流方案時應(yīng)考慮的主要因素如下：⑴水文條件；⑵地形條件；⑶地質(zhì)及水文地質(zhì)條件；⑷水工建筑物的型式及其布置；⑸施工期間河流的綜合利用；⑹施工進(jìn)度、施工方法及施工場地布置。適用牢靠。為進(jìn)一步理解導(dǎo)流方案的選擇，特舉例表達(dá)如下。[實(shí)例]四川省白龍江寶珠寺水電站工程，是以發(fā)電為主，兼有澆灌、防洪等效益的綜合利用大型水電工程。擋水建筑物為混凝土重力壩，壩頂長524.48m，132m，水電站廠房為壩后式，屬Ⅰ級建筑物。依據(jù)水文資料分析，河1-37-811300m3/s，107800m3/s，59570m3/s；113000m3/s2.04kg/m3；汛期平均含沙量2.72kg/m3；實(shí)測最大含沙量169kg/m3〔1966年7月25日?！惨?。140m，且?guī)r層傾向與坡向接近全都定有利，應(yīng)選定明槽布置于右岸。導(dǎo)流程序與掌握性進(jìn)度如下所述。建右岸寬35m的導(dǎo)流明槽，河水由左岸束27411流明槽過水為止。擋5%頻率全年洪水的高圍堰，河水全部經(jīng)超過其次期圍堰高程后，撤除其次期圍堰。工期自第41171185518m518m高程的預(yù)留缺口及485m高程2個5×10m臨時底孔泄洪；汛后明槽壩71281181112一個底孔閘門沉放，開頭蓄水發(fā)電。第五節(jié) 截流工程提下，選擇合理的截流方案、了解截流的根本方法及取定截流設(shè)計(jì)流量。重點(diǎn)：1.截流的根本方法；2.截流流量設(shè)計(jì)；3.龍口位置的選擇。難點(diǎn)：1.截流水力計(jì)算；2.截流材料備料量確定。教具及參考資料：1.長江三峽大江截流工程編委會.長江三峽大江截流工程.北京：中國水利水電出版社，199912賀昌海,胡志根,周宜紅等.立堵截流方案風(fēng)險度分析.中國工程科學(xué)，2023,4(4)XiaoHuanxiong,HanCaiyan,StudyontheStabilityofProtectionConcreteWedge-ShapedBlocksontheSlopeofOverflowCofferdams,ISHERD,ProceedingsVol.2,1993,Beijing教學(xué)方法：講授法一項(xiàng)難度比較大的工作。到達(dá)圍堰設(shè)計(jì)要求。截流在施工導(dǎo)流中占有重要的地的困難性和簡單性。198135.6h4720m3/s199711202311流工程的實(shí)踐已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平。一、截流的根本方法截流等多種方法，但根本方法為立堵法和平堵法兩種。二、截流設(shè)計(jì)流量截流年份應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度的安排來確定。個工程的施工進(jìn)度。在確定截流時段時，應(yīng)考慮以下要求：截流以后，需要連續(xù)加高圍堰，完成排水、清基、根底處理等大量基坑工作的完成，截流時段應(yīng)盡量提前。在通航的河流上進(jìn)展截流，截流時段最好選擇在對航運(yùn)影響較小的時段較大，亦須停航。河道或?qū)Я餍顾ㄖ?，壅高上游水位，給截流帶來極大困難。三、龍口位置和寬度下述一些技術(shù)要求。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。龍口應(yīng)選擇在耐沖河床上，以免截流時因流速增大，引起過分沖刷。材料。間，但以不引起龍口及其下游河床的沖刷為限。四、截流水力計(jì)算截流水力計(jì)算的目的是確定龍口各水力參數(shù)，如單寬流量q、落差z截流水力計(jì)算的目的是確定龍口各水力參數(shù)，如單寬流量q、落差zv確定截流材料的尺寸或重量及相應(yīng)截流時的水量平衡方程為：Q QQ0 1 2

(1-7)式中：Q0—截流設(shè)計(jì)流量，m3/s；Q1—分流建筑物的泄流量，m3/s；Q2—龍口泄流量，可按寬頂堰計(jì)算，m3/s。截流水力計(jì)算可承受圖解法和電算法。五、截流材料和備料量1截流材料尺寸.流速，立堵截流時截流材料抵抗水流沖動的流速，可按下式估算。式中vk 2g

rr1 Drv—水流流速，m/s；K—綜合穩(wěn)定系數(shù)；g—重力加速度，m/s2；γ1—石塊容重，t/m3；γ—水容重，t/m3；D—石塊折算成球體的化引直徑，m。截流材料類型混凝土六面體、四周體、四腳體及鋼筋混凝土構(gòu)架等〔1-38〕備料量用量等。第六節(jié) 攔洪渡汛通過本節(jié)學(xué)習(xí)，初步把握壩體攔洪渡汛標(biāo)準(zhǔn)及措施。重點(diǎn)：1.壩體攔洪標(biāo)準(zhǔn)。1.攔洪渡汛的方法和措施。教具及參考資料：1.長江三峽大江截流工程編委會.長江三峽大江截流工程.北京：中國水利水電出版社，199912DavidStephnson.RockfillHydraulicEngineering.1979XiaoHuanxiong,HanCaiyan,StudyontheStabilityofProtectionConcreteWedge-ShapedBlocksontheSlopeofOverflowCofferdams,ISHERD,ProceedingsVol.2,1993,Beijing教學(xué)方法：講授法壩體能否牢靠攔洪與安全渡汛，將涉及工程的進(jìn)度與成敗。一、壩體攔洪標(biāo)準(zhǔn)閱標(biāo)準(zhǔn)。程。二、攔洪渡汛措施肯定工程措施，確保安全渡汛。凝土壩的攔洪渡汛措施影響。土壩、堆石壩的攔洪渡汛措施承受臨時壩面保護(hù)措施過水。第七節(jié) 封堵蓄水通過本節(jié)學(xué)習(xí)，把握蓄水打算主要應(yīng)當(dāng)解決的問題。重點(diǎn)：1.蓄水打算。1.導(dǎo)流建筑物的封堵。教具及參考資料：1.長江三峽大江截流工程編委會.長江三峽大江截流工程.北京：中國水利水電出版社，199912賀昌海,胡志根,周宜紅等.立堵截流方案風(fēng)險度分析.中國工程科學(xué)，2023,4(4)教學(xué)方法：講授法在施工后期，依據(jù)發(fā)電、澆灌及航運(yùn)泄水建筑物的封堵和水庫的蓄水工作。一、蓄水打算XiaoHuanxiong,HanCaiyan,StudyontheStabilityofProtectionConcreteWedge-ShapedBlocksontheSlopeofOverflowCofferdams,ISHERD,Proceedings教學(xué)方法：講授法在施工后期，依據(jù)發(fā)電、澆灌及航運(yùn)泄水建筑物的封堵和水庫的蓄水工作。一、蓄水打算水庫蓄水要解決的主要問題有：為5%～85%的月平均流量過程線來制訂。工進(jìn)度的主要依據(jù)。二、導(dǎo)流泄水建筑物的封堵下閘封堵導(dǎo)流臨時泄水建筑物的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)依據(jù)河流水文特征及封堵條5~10長度的混凝土塞，就足以起永久擋水作用。混凝土塞的最小長度可依據(jù)極限平衡條件由下式求出：l wrfg

KP c0.60-0.65；取〔5-20〕×104Pa。

式中：K—安全系數(shù)，一般取1.1-1.3；P—作用水頭之推力，N；ω—導(dǎo)流隧洞或涵管的斷面積，m2；γ—混凝土容重，kg/m3；f—混凝土與巖石〔或混凝土〕的摩阻系數(shù)，一g—重力加速度，m/s2；λ—導(dǎo)流隧洞或涵管的周長，m；〔或混凝土〕的粘結(jié)力，一般生的溫度裂縫會影響其止水質(zhì)量。第八節(jié) 基坑排水通過本節(jié)學(xué)習(xí)，初步把握基坑排水的方法及排水的性質(zhì)。重點(diǎn)：1.排水的性質(zhì)及根本方法。1.排水設(shè)備容量確實(shí)定。教具及參考資料：1.長江三峽大江截流工程編委會.長江三峽大江截流工程.北京：中國水利水電出版社，199912DavidStephnson.RockfillHydraulicEngineering.1979