第一章第一章施工导流施工导流 施工导流广义上可概括为:施工导流广义上可概括为:“导、截、拦、导、截、拦、蓄、泄蓄、泄”其主要任务是:其主要任务是:选定导流标准,划分导流时段,确定导流流选定导流标准,划分导流时段,确定导流流量;量;选择导流方案及导流建筑物型式;选择导流方案及导流建筑物型式;确定导流建筑物的布置、构造及尺寸;确定导流建筑物的布置、构造及尺寸;拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法及截断河床水流、拦洪渡汛和基坑排水等工方法及截断河床水流、拦洪渡汛和基坑排水等工程措施 一、一、施工导流施工导流(一)施工导流的定义(一)施工导流的定义为为保保证证水水工工建建筑筑物物的的质质量量,必必须须安安全全施施工工,并使上游的水通过指定的泄水建筑物排泄并使上游的水通过指定的泄水建筑物排泄二)导流方法(二)导流方法主要有:主要有:1、全段围堰法导流、全段围堰法导流2、分段围堰法导流、分段围堰法导流1、全段围堰法导流全段围堰法导流 即河床外导流,就是在河床主体工即河床外导流,就是在河床主体工程的上下游各建一道断流围堰,使河水程的上下游各建一道断流围堰,使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。
主体工程建成或接近建成时,筑物下泄主体工程建成或接近建成时,再将临时泄水道封堵再将临时泄水道封堵 其特点:施工过程受水流干扰其特点:施工过程受水流干扰小,工作面大,有利于高速施工,小,工作面大,有利于高速施工,但导流工程费用增加,将推迟主体但导流工程费用增加,将推迟主体工程开工时间工程开工时间 (1)隧洞导流)隧洞导流 隧隧洞洞导导流流是是在在河河岸岸中中开开挖挖隧隧洞洞,在在基基坑上下游修筑围堰,河水经隧洞下泄坑上下游修筑围堰,河水经隧洞下泄其其特特点点是是泄泄水水能能力力有有限限,造造价价高高、复复杂杂,多多用用于于联联合合泄泄流流一一般般山山区区河河流流,河河谷谷狭狭窄窄,两两岸岸地地形形陡陡峻峻,山山岩岩坚坚实实,采采用用隧洞导流较为普遍隧洞导流较为普遍2)明渠导流)明渠导流 明明渠渠导导流流是是在在河河岸岸上上开开挖挖渠渠道道,在在基基坑上下游修筑围堰,河水经渠道下泄坑上下游修筑围堰,河水经渠道下泄适适用用于于岸岸坡坡平平原原河河道道上上(可可利利用用原原河河道)明明渠渠导导流流费费用用一一般般比比隧隧洞洞导导流流少少,过过流能力大,施工比较简单流能力大,施工比较简单江苏多采用明渠导流。
江苏多采用明渠导流泗阳站导流河工程泗阳站导流河工程 导导流流明明渠渠的的布布置置要要点点是是:1)进进出出口口顺顺畅畅;2)明明渠渠转转弯弯不不能能太太急急;3)明明渠渠底底坡坡尽尽可可能能为为顺顺坡坡;4)明明渠渠对对水水流流的的阻阻力力要要小小;5)明明渠渠宣宣泄泄能能力力要要与与渠渠内内泄泄水水建建筑筑物物的的泄泄水水能能力力相相适适应应;6)明明渠渠进进出出口口应应与与上上下下游游围围堰堰之之间间要要有有适适当当的的距距离离;7)为为明明渠渠水水面面到到基基坑坑水水面面之之间间的的最最短短距距离离宜宜大大于于2.53.0H(H为为明明渠渠水水面面与与基基坑坑水水面面的的高高差差,以以m计计)3)涵管导流)涵管导流 涵涵管管导导流流一一般般在在修修筑筑土土坝坝、堆堆石石坝坝工工程程中中采采用用枯枯水水期期修修建建,涵涵管管多多为为钢钢筋筋混混凝凝土土管管,一一般般布布置置在在河河岸岸岩岩滩滩上上,位位置置在在枯水位上枯水位上与与隧隧洞洞相相比比,涵涵管管导导流流方方式式具具有有施施工工工工作作面面大大,施施工工灵灵活活方方便便、速速度度快快,工工程程造造价价低低等等优优点点当当与与永永久久涵涵管管相相结结合合时时,采用涵管导流比较合理。
采用涵管导流比较合理4)明渠隧洞组合导流)明渠隧洞组合导流1)适适用用条条件件:河河床床狭狭窄窄,河河床床覆覆盖盖层很厚,流量大,地形允许;层很厚,流量大,地形允许;2)布置:一边一个布置布置:一边一个布置 (5)渡槽导流)渡槽导流 渡渡槽槽导导流流方方式式结结构构简简单单,但但泄泄流流量量较较小小,一一般般用用于于流流量量小小、河河床床窄窄、导导流流期短的中小型工程期短的中小型工程 2、分段围堰法、分段围堰法 即即河河床床内内导导流流,水水流流通通过过束束窄窄的的河河床床,坝坝体体底底孔孔、缺缺口口或或明明槽槽涵涵管管等等往往下下游宣泄(如新安江、葛洲坝、三峡)游宣泄(如新安江、葛洲坝、三峡)分分段段围围堰堰法法亦亦称称分分期期围围堰堰法法,就就是是用用围围堰堰将将水水工工建建筑筑物物分分段段、分分期期维维护护起起来进行施工的方法来进行施工的方法 (1)一期围堰位置的选择)一期围堰位置的选择1 1)一期围堰先围主河槽部位;)一期围堰先围主河槽部位; 2 2)一一期期一一般般选选择择在在场场地地宽宽阔阔、交交通通方方便便的的一一岸;岸; 3 3)一一期期应应优优先先考考虑虑修修建建水水电电站站、船船闸闸,满满足足早期发电、施工通航的要求;早期发电、施工通航的要求; 4 4)各各期期永永久久建建筑筑物物工工程程量量大大体体平平衡衡,河河床床束束窄系数取值在窄系数取值在40%40%70%70%; 5 5)便便于于布布置置后后期期的的施施工工,不不至至于于造造成成后后期期围围堰过高或截流落差过大。
堰过高或截流落差过大2)导流平面布置)导流平面布置1)纵纵向向围围堰堰大大致致平平行行水水流流方方向向,横横向向围围堰堰按按直直线线布布置置为为宜宜,夹夹角角大大于于902)围围堰堰内内坡坡与与建建筑筑物物边边线线距距离离除除满满足足开开挖挖边边坡坡要要求求外外,还还应应考考虑虑施施工工机机械等布置的要求械等布置的要求3)适用范围)适用范围从河宽、流量、工期、通航、冰凌从河宽、流量、工期、通航、冰凌等方面综合考虑等方面综合考虑4)导流方式)导流方式分段围堰法导流,前期都利用束窄的分段围堰法导流,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原河道导流,后期要通过事先修建的泄水道导流,常见的有以下几种:底孔导流、道导流,常见的有以下几种:底孔导流、坝体缺口导流、厂房导流坝体缺口导流、厂房导流束窄河床导流束窄河床导流底孔导流底孔导流 采用底孔导流时,应事先在混凝土坝采用底孔导流时,应事先在混凝土坝体内修好临时或永久底孔;然后让全部或体内修好临时或永久底孔;然后让全部或部分水流通过底孔宣泄至下游由于底孔部分水流通过底孔宣泄至下游由于底孔导流挡水建筑物上部的施工可不受干扰,导流挡水建筑物上部的施工可不受干扰,有利于均衡、连续施工,这对修建高坝有有利于均衡、连续施工,这对修建高坝有利,但在导流期有被漂浮物堵塞的危险,利,但在导流期有被漂浮物堵塞的危险,封堵水头较高,安放闸门较困难。
封堵水头较高,安放闸门较困难坝体缺口导流坝体缺口导流 厂房导流:厂房导流:利利用用正正在在施施工工中中的的厂厂房房的的某某些些过过水水建建筑筑物物(如如未未完完建建的的蜗蜗壳壳及及尾尾水水管管、布布置置在在尾尾水水管管上上部部的的泄泄水水底底孔孔等等),将将原原河河水水导导向下游的导流方式向下游的导流方式厂房导流厂房导流上述三种后期导流方式,一般只适用上述三种后期导流方式,一般只适用于混凝土坝,特别是重力式混凝土坝对于混凝土坝,特别是重力式混凝土坝对于土石坝、非重力式混凝土坝等坝型,若于土石坝、非重力式混凝土坝等坝型,若采用分段围堰法导流,常与河床外的隧洞采用分段围堰法导流,常与河床外的隧洞导流、明渠导流等方式相配合导流、明渠导流等方式相配合 对于山区河流特点是洪水期流量大、对于山区河流特点是洪水期流量大、历时短,而枯水期流量则很小,水位暴历时短,而枯水期流量则很小,水位暴涨暴落、变幅很大等情况此时导流方涨暴落、变幅很大等情况此时导流方式如何选择式如何选择?若若按按一一般般导导流流标标准准要要求求来来设设计计导导流流建建筑筑物物,不不是是挡挡水水围围堰堰修修得得很很高高,就就是是泄泄水水建建筑筑物物的的尺尺寸寸要要求求很很大大,而而使使用用期期又不长,这显然是不经济的。
又不长,这显然是不经济的 在在这这种种情情况况下下,可可以以考考虑虑采采用用允允许许基基坑坑淹淹没没的的导导流流方方法法这这种种方方法法,基基坑坑淹淹没没所所引引起起的的停停工工天天数数不不长长,施施工工进进度度能能保保证证,在在河河道道泥泥沙沙含含量量不不大大的的情情况况下下,导导流流总总费费用用较较节节省省,一一般般是是合合理理的的在在全全段段围围堰法和分段围堰法中均可使用堰法和分段围堰法中均可使用 (三)导流方案(三)导流方案不不同同导导流流时时段段、不不同同导导流流方方式式的的组组合,通常称为导流方案合,通常称为导流方案导导流流方方案案的的选选择择受受多多种种因因素素的的影影响响一一个个合合理理的的导导流流方方案案,必必须须在在周周密密研研究究各各种种影影响响因因素素的的基基础础上上,拟拟定定几几个个可可能能的的方方案案,进进行行技技术术经经济济比比较较,从从中中选选择择技技术术经经济指标优越的方案济指标优越的方案二、截流二、截流 (一)截流的定义(一)截流的定义在在施施工工导导流流过过程程中中,为为修修筑筑围围堰堰、围围护护基基坑坑修修建建主主体体建建筑筑物物,必必须须截截断断原原河河床床水水流流迫迫使使河河水水按按人人的的意意志志经经系系统统泄泄水建筑物下泄,这一过程就叫截流。
水建筑物下泄,这一过程就叫截流截流在施工导流中占有重要地位截流在施工导流中占有重要地位 (二)截流的基本方法(二)截流的基本方法河河道道截截流流有有立立堵堵法法、平平堵堵法法、立立平平堵堵法法、平平立立堵堵法法、下下闸闸截截流流以以及及定定向向爆爆破破截截流流等等多多种种方方法法,但但基基本本方方法法为为立立堵堵法和平堵法两种法和平堵法两种 1、立堵法、立堵法立立堵堵法法截截流流是是将将截截流流材材料料,从从龙龙口口一一端端向向另另一一端端或或从从两两端端向向中中间间抛抛投投进进占占,逐渐束窄龙口,直至全部将河流拦断逐渐束窄龙口,直至全部将河流拦断立立堵堵法法截截流流的的施施工工过过程程是是:戗戗堤堤进进占占龙龙口口加加固固合合龙龙闭闭气气截截流流之之后后,对对戗戗堤堤加加高高培培厚厚即即修修成成围围堰堰三三峡峡工工程程截流截流三峡立堵截流(双向进占)三峡立堵截流(双向进占)三峡工程截流单向进占三峡工程截流单向进占特点是:龙口的单宽流量大,流速特点是:龙口的单宽流量大,流速高,且分布不均,截流材料单重大,工高,且分布不均,截流材料单重大,工作面小,抛投强度受限制,施工准备工作面小,抛投强度受限制,施工准备工作简单,费用较低。
适用于大流量、岩作简单,费用较低适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床此方法采基或覆盖层较薄的岩基河床此方法采用多用多2、平堵法、平堵法 平平堵堵法法截截流流是是沿沿整整个个龙龙口口宽宽度度全全线线抛抛投投,抛抛投投料料堆堆筑筑体体全全面面上上升升,直直至至露露出出水水面面其其特特点点是是:需需架架设设浮浮桥桥、单单宽宽流流量量较较小小、流流速速较较小小、需需要要的的单单个个抛抛投投材材料料重重量量也也较较轻轻,抛抛投投强强度度较较大大,施施工工速速度度较较快快,但但有有碍碍通通航航、造造价价高高,技技术术复杂,一般不常选用复杂,一般不常选用几点工程经验认识:几点工程经验认识:1、浮浮桥桥平平堵堵是是前前苏苏联联40、50年年代代采采用用较较多多的的一一种种截截流流方方式式,该该方方法法在在水水头头3m,流速,流速4m/s时不宜采用时不宜采用2、栈栈桥桥平平堵堵施施工工较较安安全全、技技术术把把握握较较大大,可可用用于于大大流流量量、高高落落差差的的河河流流上上截截流流,但但投投资资大大,与与通通航。