1、本章主要内容本章主要内容第一节第一节 施工导流施工导流第二节第二节 截流工程截流工程第三节第三节 基坑排水基坑排水v施工导流的基本方法v围堰工程v导流设计流量的确定v围堰的平面位置v导流建筑物的水力计算施工导流:在河流上修建水利水电工程时,为了使水工建筑物能在干地上进行施工,需要用围堰围护基坑,并将各时期的河水引向预定的泄水通道往下游宣泄。几个概念导流方案:不同导流时段不同导流方法的组合导流时段:按照导流程序所划分的各施工阶段的延续时间导流标准:选择导流设计流量进行施工导流设计的标准 导流标准是根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标,划分导流建筑物的级别(35级)q导流建
2、筑物级别导流建筑物级别(1)导流建筑物级别 导流建筑物为施工期所用的临时挡水和泄水建筑物。(2)建筑物分属不同级别时,以最高级 别为准,III级至少有两项指标符合 要求(3)不同级别,应分别计算洪水标准、堰顶超高值、安全系数 施工导流的基本方法有两类:一类是分段围堰法导流,水流通过被束窄的河床、坝体底孔、缺口或明槽等往下游宣泄;另一类是全段围堰法导流,水流通过河床外的临时的或永久的隧洞、明渠或河床内的涵管等往下游宣泄。分段围堰法亦称分期围堰法,就是用围堰将水工建筑物所在的河段分段分期围护起来的施工方法。两段两期最常见 分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、施工期较长的工程,尤其在通航河流和冰
3、凌严重的河流上。选择纵向围堰是关键。分段围堰法导流前期都利用束窄的原河道导流,后期要通过事先修建的泄水道导流。后期导流的泄水道,常见的有以下几种:1.底孔导流 2.坝体缺口导流 3.明槽导流(明渠导流)用于导流的底孔可以是临时的底孔也可以是永久的底孔。将坝体的永久底孔用作导流底孔是最理想的,如果是临时底孔,则在工程接近完工或需要蓄水时加以封堵。一般底孔的底坎高程应布置在枯水位之下,以保证枯水期泄水。底孔导流的优点是挡水建筑物上部的施工不受水流的干扰,有利于连续施工。在第一期围堰的围护下先修建导流明槽,河水由缩窄的河床宣泄,导流明槽河床侧的边墙常用作第二期的纵向围堰;第二期施工时,河水由导流明槽
4、下泄。布置时应注意以下几点:1.明槽的糙率;2.明槽的出口消能;3.导流明槽应尽可能与永久建筑物相结合。全段围堰法导流,是在河床主体工程的上下游各建一道拦河围堰,使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程完成或接近完成时,将临时泄水道封堵。一般用于工期短,年水流变化小的小型河流。全段围堰法导流,其泄水道的型式有以下几种:1.隧洞导流;2.明渠导流;3.涵管导流。隧洞导流是在河岸中开挖隧洞,在基坑的上下游修筑围堰,河水由隧洞下泄。布置要求:1.隧洞进出口应同上下游水流相连,与主河道的交角以 30o 为宜;2.隧洞进出口应与上下游围堰相隔适当距离,一般大于50 米;3.导流隧洞应尽
5、可能与永久建筑物相结合。明渠导流是在河岸上开挖明渠,在基坑的上下游修筑围堰,河水由明渠下泄。布置要求:1.明渠进出口应同上下游水流相连,与主河道的交角以 30o 为宜;2.明渠进出口应与上下游围堰相隔适当距离,一般以50100 米为宜;3.明渠离基坑应有相当距离;4.明渠应尽可能与永久建筑物相结合。围堰分类围堰分类 按其所使用的材料,可以分为:1.土石围堰;2.草土围堰;3.钢板桩格型围堰;4.木笼围堰;5.混凝土围堰。按围堰与水流方向的相对位置,可分为:1.横向围堰;2.纵向围堰。按基坑淹没条件,可分为:1.过水围堰;2.不过水围堰。1.具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度;2.就地
6、取材造价便宜,结构简单;3.围堰的布置应力求使水流平顺;4.围堰的接头和岸坡联结要安全可靠;5.在必要时,应能抵抗冰凌、船筏冲击。1.土石围堰 就地取材、造价低、易于施工和拆除 一般用于横向围堰 2.草土围堰造价低、一般适用于水深h6m,v3.0m/s 3.混凝土围堰抗冲能力大、工程量小,允许过水,要求修建在基岩上,施工复杂,多采用重力式围堰(碾压混凝土浇筑)。混凝土拱围堰:两岸有较好的拱座条件 4.过水土石围堰 框格木结构,内填块石。断面小,抗冲能力强;木材消耗大,木笼与基础面接触易渗流,H15m 6.钢板桩围堰河岸线钢 板 桩600钢 管 桩“一字形”钢板桩与异形连接板组成的格体和连弧段构
7、成,格体和连弧段内填石料以维持围堰的稳定。可做过水围堰用、高度机械化、断面小、抗冲能力强、安全可靠、钢板桩可回收 1圆形格形围堰 横向围堰 每个格体为独立稳定单元,可以单独回填,已建的格体可以作为后期施工平台。格体直径和高度受钢板桩锁口允许拉力限制。格体的设计高度一般小于20m2鼓形格形围堰 纵向围堰 可以通过延长隔墙的方式来增加围堰的有效高度(仅格体的圆弧半径受钢板桩锁口允许拉力限制)。适应较高水头、应力均匀 3花瓣形格形围堰 具有1、2的优点,但结构复杂、施工难度大“导流标准”是选择导流设计流量进行施工设计的标准。“导流设计流量”是选择导流方案,设计导流建筑物的主要依据。如果标准太低,不能
8、保证工程施工安全;反之,则过于浪费,且延误工期。我国所采用的导流标准,按现行规范水利水电工程施工组织设计规范SDJ33889(试行)执行。根据保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标,再根据道路建筑物的级别和类型选定。在工程施工过程中,不同阶段可以采用不同的施工导流方法和泄水建筑物。“导流时段”就是按照导流程序所划定的各施工阶段的延续时间。不同导流方法组合的顺序,通常称为“导流程序”。导流设计流量只有在导流标准与导流时段确定后,才能相应地确定。导流时段的划分与河流的水文特性、水工建筑物的布置和型式、导流方案、施工进度等有关。导流方案的选择受各种因素的影响。一个合理的导流方案,必须在周密研究各种影响因素的基础上,拟定几个可行的方案,进行技术比较,从中选择技术经济指标优越的方案。选择导流方案时应考虑的主要因素为:水文条件;地形条件;地质及水文地质条件;水工建筑物的型式及布置;河流的综合利用;施工进度。(一)围堰外形轮廓布置(二)确定堰内基坑范围(一)纵向围堰位置和束窄河床段的水力计算(二)泄水建筑物的水力计算(三)堰顶高程龙滩水电工程下游碾压混凝 土围堰爆破现场