水利工程施工導(dǎo)流與截流工程

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(shuō)，在水利工程施工的整個(gè)過(guò)程中，如何使水流對(duì)整個(gè)工程施工的影響最小，從而保證整個(gè)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(gè)工程施工的角度來(lái)說(shuō)，施工導(dǎo)流就是解決一個(gè)問(wèn)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，使其按照我們的意圖下泄？3.攔如何在洪水來(lái)臨時(shí)，攔住洪水，保證整個(gè)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(shí)蓄水，保證工程的效益按時(shí)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(jiān)實(shí)，可采用隧洞導(dǎo)流。1.隧洞泄流能力有限；2.隧洞造價(jià)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(shí)，隧洞宜布置在凸岸（但也需考慮實(shí)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(guò)渡，直線段長(zhǎng)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(shí)，可將它們布置在兩岸和一岸；6.隧洞進(jìn)、出口距上、下游圍堰坡腳應(yīng)有足夠的距離，一般要求在50m以上（對(duì)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1～3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(duì)于有壓隧洞，底坡在1～3‰者居多，無(wú)壓隧洞的底坡主要取決于水力計(jì)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(kuò)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(jì)4.1斷面型式主要取決于地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)流態(tài)。洞身斷面常用門(mén)洞形（也稱方圓形），有時(shí)也用圓形或馬蹄形；4.2漸變段從隧洞進(jìn)口矩形斷面過(guò)渡到門(mén)洞形斷面。一般長(zhǎng)度為2～3倍洞徑；圓形門(mén)洞形馬蹄形工程名稱

斷面形狀

斷面尺寸

寬×高

(m×m)

設(shè)計(jì)流量

（m3/s）

長(zhǎng)

度

備注

龍灘

門(mén)洞形

16m×21m

2條洞

三板溪

門(mén)洞形

16m×18m

1條洞

錦屏

門(mén)洞形

15m×19m

Q導(dǎo)＝9370

2條洞

溪洛渡

門(mén)洞形

18m×20m

Q導(dǎo)＝32000

6條洞

隔河巖

門(mén)洞形

13m×16m

1條洞

烏江渡

門(mén)洞形

10m×10m

1320

1條洞

龍羊峽

門(mén)洞形

15m×18m

3340

1條洞

小浪底

圓

形

D=14.5m

3250

3條洞

官?gòu)d馬蹄形

8m×8m350

502.1m1149m,1183m661m501m1223m598m,849m1003.69m1220m4.3斷面面積及尺寸

隧洞斷面尺寸，取決于通過(guò)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(gè)隧洞尺寸，計(jì)算相應(yīng)的圍堰高度，并計(jì)算不同斷面尺寸的隧洞與圍堰的工程量造價(jià)，兩者相加，總造價(jià)最小的斷面尺寸即為經(jīng)濟(jì)斷面。隧洞造價(jià)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(shí)，務(wù)使圍堰能在一個(gè)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(guò)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(jià)比較高，通常盡可能與各種永久隧洞結(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(mén)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(mén)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(shí)，宜采用分期導(dǎo)流。這種導(dǎo)流方式較易滿足通航、過(guò)水、排冰等要求。根據(jù)不同時(shí)期泄水道的特點(diǎn)，分段圍堰法導(dǎo)流方式中又包括束窄河床導(dǎo)流和通過(guò)已完建或未完建的永久建筑物導(dǎo)流。1.才束窄貼河床志導(dǎo)流一期導(dǎo)就流的泄際水道是潑被圍堰盡束窄后竿的河床塘。如果簽河床的睜覆蓋層曲為深厚檢的細(xì)土御粒層，呀則束窄量河床不攜可避免蠻地會(huì)產(chǎn)嚼生一定攻的沖刷鴨。2.通撐過(guò)已完破建或未真完建的課永久建奸筑物導(dǎo)配流2.懸1通抬過(guò)已殊完建例的永河久建蠟筑物睡導(dǎo)流2.2渡底孔導(dǎo)匯流2.繁3缺訴口導(dǎo)紫流2.廉4廠卸房導(dǎo)熱流分段圍渴堰法導(dǎo)喉流縱向治圍堰布櫻置（一材）導(dǎo)區(qū)流程骨序一般應(yīng)錯(cuò)在考慮吉以下幾竊個(gè)方面峽后再權(quán)壟衡決定較。1）先首圍有淺鼻灘的一畢岸，利合于初期謊通航和交洪水宣啄泄，利堵于初期濁施工組極織，由氏簡(jiǎn)至繁廳；2）一化期工程味應(yīng)包括論可用于爐導(dǎo)流的拔永久泄辱水建筑房誠(chéng)物，或還有可布秩置底孔詠、缺口求的混凝扮土壩段飯；3）江一期堵基坑賴最好闖與工災(zāi)地的沃主要勿對(duì)外寺交通楊線及蓋施工治場(chǎng)地賞同岸約；4）的對(duì)于鼠中、邪低水個(gè)頭樞扇紐，獲盡量援先圍襲有廠壩房、鳥(niǎo)船閘妖的一昌岸，徑便于性及早腹投產(chǎn)脖運(yùn)用嫂；（二）晴縱向圍截堰位置陷選擇實(shí)際上淘就是要貫確定適還宜的河塘床束窄典度。適宜莊的縱鳳向圍逗堰位架置，勻與以啊下主次要因滔素有筆關(guān)。1.地圾形地質(zhì)優(yōu)條件河心洲菠.淺灘濁.小島扶.基巖誤露頭等部，都是堵可供布?jí)炛每v向閃圍堰的愧有利條供件。2.水工布妻置盡可能婚的利用聾廠房.什廠閘.萄閘門(mén)等桿建筑物躍之間的賭隔水導(dǎo)臂墻作為賀縱向圍都堰的一脹部分。3.河床鎮(zhèn)允許蓋束窄體度允許簡(jiǎn)束窄湊度主足要與穿河床竊地質(zhì)否條件帖和通打航要快求有營(yíng)關(guān)。4.導(dǎo)膜流過(guò)水帶要求進(jìn)行一糊期導(dǎo)流糧布置時(shí)裁，不但紛要求考馬慮束窄矛河道的繳過(guò)水條靜件，而陽(yáng)且還要離考慮二閥期截流怕與導(dǎo)流飯的要求蛛。主要轉(zhuǎn)應(yīng)考慮卵的問(wèn)題彈是，一舅期基坑泊中能否界布置下車宣泄二鳴期導(dǎo)流園流量的廉泄水建標(biāo)筑物，明由一期渾轉(zhuǎn)入二濾期施工怒是的截岸流落差雅是否太貫大。5.營(yíng)施工挽布局譽(yù)的合航理性各期渡基坑拆中的倘施工餐強(qiáng)度匠應(yīng)盡牌量均揭衡，慈一期稿工程勁施工忍強(qiáng)度匆可比委二期丹低些秋，但柄不易送相差栗懸殊扁。（三）察縱向圍段堰的平全面布置第二節(jié)圍堰擔(dān)工程圍堰禽是導(dǎo)居流工勾程中模的臨摘時(shí)擋密水建佩筑物盯,用活來(lái)圍森護(hù)基調(diào)坑,條保證鑒水工隆建筑彎物能侵在干訂地上壺施工活。導(dǎo)病流任棋務(wù)完瓣成之慚后,州要根費(fèi)據(jù)情徐況予裹以拆蒙除。1．暫分類按材料遷:土石鋤圍堰愧,鋼濁板樁共格型宣圍堰爽,混凳凝土評(píng)圍堰按圍堰范與水流安的相對(duì)階位置:橫向,盲縱向按是稈否允暴許過(guò)攤水：過(guò)水棉圍堰討和不合過(guò)水宇圍堰2．?dāng)嗍颐嫘褪酵潦J圍堰偵是一星種臨吵時(shí)性族的建暴筑物養(yǎng),坊其斷嬌面不燈可能惡象土拳石壩援那樣鏈單一券化或波標(biāo)準(zhǔn)宮化。爭(zhēng)多采宿用復(fù)欺式，山反濾番層多泊采用示粒徑簽略加境控制偶的幾奧層風(fēng)概化砂鴿即可姿。圍艷堰的身接頭陪處理栽也可文以適扒當(dāng)簡(jiǎn)墨便些吊。3．圍轎堰的防升滲和防偽沖防滲一般采臂用斜墻壤、斜墻鐘接水平香鋪蓋、攪防滲墻改、灌漿廈帷幕。以注意的東是斜墻伴和鋪蓋著的水下繳拋填質(zhì)啦量。防沖常采用礙拋石護(hù)煤底、柴君排護(hù)底系。此此貴之外，損對(duì)圍堰貓的布置澡給予足六夠的重龜視。通稻常在圍鑰堰的上刻下游的捎轉(zhuǎn)腳處總設(shè)置導(dǎo)悶流墻。4．狠圍堰減的拆琴除導(dǎo)流招任務(wù)菌完成姥后，泛應(yīng)按鬼設(shè)計(jì)飼要求奪進(jìn)行氧拆除衛(wèi)。危害：潛1）上角游2）下質(zhì)游5．冶圍堰回堰頂襪高程取決板于導(dǎo)丸流設(shè)哥計(jì)流瞧量及捎圍堰孝的工膠作條伙件。下游圍鴨堰的堰藝頂高程糾由下式巨決定：Hd=hd+ha+δ式中：Hd—下游圍青堰堰頂字高程，m；hd—下游水隊(duì)位高程筒，m；可直接轉(zhuǎn)從原河巖流水位剖流量關(guān)惱系查出趟；ha—波浪趟爬高，m；δ—圍堰辮的安庭全超擋高，m；上游畫(huà)圍堰預(yù)的堰鋒頂高盒程由煮下式賠決定畝：Hu=hd+z+ha+δ式中Hu—上游傷圍堰泊堰頂琴高程福，m；z—上下游惠水位差砍，m；其余符灰號(hào)同上獵式。必須指典出，當(dāng)講圍堰要替攔蓄一且部分水扯流時(shí)，嚼則堰頂溜高程應(yīng)吼通過(guò)調(diào)丹洪計(jì)算礎(chǔ)來(lái)確定虹，即確愧定上游弱水位及郊相應(yīng)的效最大泄朱流量。第三節(jié)導(dǎo)流豪設(shè)計(jì)砌流量湯的確蛋定導(dǎo)流標(biāo)鼓準(zhǔn)導(dǎo)流值時(shí)段家的劃豪分定義:導(dǎo)流標(biāo)坊準(zhǔn)即選櫻擇導(dǎo)流病設(shè)計(jì)流睬量的標(biāo)授準(zhǔn)。是渣選擇導(dǎo)幼流方案,確定導(dǎo)喇流建筑負(fù)物的主芝要依據(jù)意。主要贈(zèng)是以永赴久建筑越物的級(jí)至別，選葡定某一蘿洪水重泊現(xiàn)期作疼為導(dǎo)流功標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)流貿(mào)標(biāo)準(zhǔn)啄太高護(hù),就槐會(huì)直阻接影搞響工話程造布價(jià),匯延長(zhǎng)師導(dǎo)流疲工程治的工豈期。導(dǎo)流歪標(biāo)準(zhǔn)單太低勺，可族能危佩及導(dǎo)只施工壞安全磚，若洗發(fā)生生事故糟，損待失太板大。定義酬：導(dǎo)等流時(shí)口段就遷是按女照導(dǎo)阿流程同序劃遭分的只各施株工階判段的賽延續(xù)側(cè)時(shí)間異。2.勝實(shí)質(zhì)遭：解但決施彈工全槍過(guò)程遵中，啦逐年李的枯脊水期慕的水扎怎么當(dāng)走，矮洪水河期的沉水怎明么過(guò)囑，也栗就是獎(jiǎng)確定用工程棵施工咐順序把和施紡工期謝不同姥時(shí)期宇宣泄鏡不同慣導(dǎo)流患流量怖的方炕式。3.從妻廣義來(lái)奇說(shuō)，無(wú)培論是分石期導(dǎo)流票，還是漲一次攔挨斷，即持使采用仆不過(guò)水亞圍堰，舅通常也輛有導(dǎo)流過(guò)時(shí)段劃品分的問(wèn)沸題。不映過(guò)對(duì)導(dǎo)四流設(shè)計(jì)蚊流量來(lái)閑說(shuō)，時(shí)胞段劃分村主要是僑指枯水頃期施工磁時(shí)段的階選擇，岸或圍堰弄擋水時(shí)壯段的選雪擇。兩種情充況：1）允趕許過(guò)水筆。2）不允慘許過(guò)水東，但基獄坑內(nèi)的育建筑物懶在一個(gè)集枯水期盾能搶修葵至攔洪緞高程。4.導(dǎo)寇流費(fèi)用戲最低的棉導(dǎo)流設(shè)宣計(jì)流量期的確定第四余節(jié)導(dǎo)流慚方案獲的選擊擇1.定義：膝不同導(dǎo)川流時(shí)段窗不同導(dǎo)該流方式使的組合西。2.選播擇時(shí)應(yīng)柜考慮的瘦因素：1)水哭文條件赴：河流諷流量、勝水位、看枯水期惑長(zhǎng)短，基汛期延壘續(xù)時(shí)間泡。2）2)地形條饞件：陡擠峻，平簡(jiǎn)坦。3)地憐質(zhì)及水減文地質(zhì)1）4)水工建跡筑物的不型式及般布置5)河夠道的綜棍合利用6)惹施工案進(jìn)度票、方職法以進(jìn)及其豬場(chǎng)地昂的布享置第五節(jié)截流工霜程1.迅定魄義：將河醋水?dāng)r灰斷的璃工程爺，稱陜?yōu)榻氐瘟鞴の某獭?.皺過(guò)程色:戧堤進(jìn)綠占龍口公加固合龍閉氣以后，晴還需圍紐奉堰加高例培厚、餓排水清敵淤、地眾基處理僻。3.叢基本方翻法：平堵玩法和換立堵守法4．班截流版日期抱：年份筒：根糟據(jù)控棟制性龜進(jìn)度金或總童進(jìn)度化計(jì)劃吩確定糟。年內(nèi)判：①刻盡可魂能在域流量六小的插時(shí)候指截流卷,同皮時(shí)全攝面考就慮河程道水唱文特羽性及尋截流董前后當(dāng)需完姜成的掃有關(guān)枝控制勻性工怪程的浙要求缺，合嚼理的戒使用告枯水鞠期。②兼顧擁河道通吼航、灌瓣溉、過(guò)洲木、供羞水等要硬求，盡孫可能減糧少截流帽對(duì)河道核綜合利摧用的影辮響。③