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文檔簡介
1、第一章 施施工導(dǎo)流流概述施工導(dǎo)流流及其重重要性進行施工工導(dǎo)流的的原因水利水電電樞紐工工程中的的主體建建筑物一一般都是是在河流流中興建建并能在在干地上上施工;施工期間間河水照照樣流向向下游;施工期間間水的綜綜合利用用;如何進行行施工導(dǎo)導(dǎo)流(如如何進行行水流控控制)導(dǎo)、截、攔、蓄蓄、泄施工導(dǎo)導(dǎo)流定義義:即施施工過程程中的水水流控制制,通常常稱為施施工導(dǎo)流流,是為為了創(chuàng)造造必要的的施工條條件和盡盡量滿足足各部門門用水要要求,將將原河流流的各個個時期的的來水按按預(yù)定方方式、時時間、地地點部分分或全部部地安全全導(dǎo)向下下游或攔攔蓄起來來。施工導(dǎo)導(dǎo)流的重重要性:影響樞紐紐布置與與永久建建筑物型型式的選選擇;
2、影響施工工總組織織;影響工程程的安危危;對國民經(jīng)經(jīng)濟和水水資源的的綜合利利用有直直接影響響。二導(dǎo)流流設(shè)計所所需資料料氣象水文文資料壩區(qū)地形形地質(zhì)條條件水工建筑筑物設(shè)計計資料當(dāng)?shù)亟ㄖ牧腺Y資料其他導(dǎo)流設(shè)計計的成果果與任務(wù)務(wù)導(dǎo)流、截截流、圍圍堰與基基坑排水水劃分導(dǎo)流流時段、選定導(dǎo)導(dǎo)流標準準,確定定導(dǎo)流設(shè)設(shè)計流量量選擇導(dǎo)流流方案及及導(dǎo)流擋擋水、泄泄水建筑筑物型式式,確定定導(dǎo)流建建筑物的的布置、構(gòu)造與與尺寸擬定導(dǎo)流流擋水建建筑物的的修建、拆除與與泄水建建筑物的的堵塞方方法以及及河流截截流、攔攔洪渡汛汛和基坑坑排水。施工導(dǎo)流流的基本本方法全段圍堰堰法方法:又又稱一次次攔斷法法或河床床外導(dǎo)流流,主河河道
3、被全全段圍堰堰一次攔攔斷,水水流被導(dǎo)導(dǎo)向旁側(cè)側(cè)的泄水水建筑物物。適用:多多用于河河床狹窄窄,基坑坑工作面面不大,水深流流急、覆覆蓋層較較厚難于于修建縱縱向圍堰堰,難于于實現(xiàn)分分期導(dǎo)流流的工程程。泄水道類類型:隧洞導(dǎo)導(dǎo)流:適適用于兩兩岸陡峻峻、山巖巖堅硬、風(fēng)化層層薄、河河谷狹窄窄的山區(qū)區(qū)河流或或有永久久性隧洞洞可供利利 用用。明渠導(dǎo)導(dǎo)流:適適用于岸岸坡平緩緩或有寬寬闊灘地地的平原原河道。在山區(qū)區(qū)河道上上如河槽槽形狀明明顯不對對稱。涵管導(dǎo)導(dǎo)流:多多用于中中小型土土石壩工工程,導(dǎo)導(dǎo)流流量量不超過過10000m33/s渡槽導(dǎo)導(dǎo)流:一一般適用用于小型型工程的的枯水期期導(dǎo)流,導(dǎo)流流流量不超超過200300
4、 m33/s,個別達達1000 m33/s。二分段段圍堰法法方法:又又稱分期期圍堰法法或河床床內(nèi)導(dǎo)流流,分期期就是將將河床圍圍成若干干個干地地施工基基坑,分分段進行行施工。分期就就是從時時 間間上將導(dǎo)導(dǎo)流過程程劃分成成階段。適用:河河床較寬寬,流量量大,工工程工期期較長的的情況,易滿足足通航、過木、排冰等等要求。泄水道類類型:束窄河河床導(dǎo)流流底孔導(dǎo)導(dǎo)流缺口導(dǎo)導(dǎo)流梳齒導(dǎo)導(dǎo)流廠房導(dǎo)導(dǎo)流第二節(jié) 導(dǎo)流工工程的布布置導(dǎo)流工程程包括泄泄水建筑筑物和擋擋水建筑筑物隧洞導(dǎo)流流平面布置置:主要要指隧洞洞線路選選擇,一一般可參參照以下下原則:應(yīng)將隧洞洞布置在在完整、新鮮的的巖石中中,避免免洞軸線線與巖層層、斷層層
5、、破碎碎帶平行行,洞軸軸線與巖巖石層面面 的的夾角最最好在445o以上,層面傾傾角也以以不小于于45oo為宜。隧洞線路路盡量順順直,當(dāng)當(dāng)河岸彎彎曲時,隧洞宜宜布置在在凸岸。若有轉(zhuǎn)角角,轉(zhuǎn)彎彎半徑應(yīng)應(yīng)大于55倍洞寬寬,轉(zhuǎn)彎彎折角應(yīng)應(yīng)小于660o。在彎彎道的上上下游應(yīng)應(yīng)設(shè)置直直線段過過渡,長長度應(yīng)大大于5倍倍洞寬。進出口與與河床主主流流向向的交角角不宜太太大,出出口交角角宜小于于30oo,上游游進口可可酌情放放寬。當(dāng)采用兩兩條以上上的導(dǎo)流流隧洞時時??蓪⑺鼈儾疾贾迷谝灰话痘騼蓛砂丁R灰话峨p線線隧洞間間的巖壁壁厚度一一般不應(yīng)應(yīng)小于開開挖洞徑徑的兩倍倍。隧洞進出出口距上上下游圍圍堰坡叫叫應(yīng)有足足夠的
6、距距離,一一般500m以上上。進出口高高程與斷斷面型式式進口處頂頂部巖層層厚度通通常在113倍倍洞徑。進出口底底部高程程應(yīng)考慮慮洞內(nèi)流流態(tài)、截截流、放放木等要要求。一一般出口口底部高高程與河河床齊平平,有壓壓隧洞底底坡13居多。隧洞的斷斷面型式式主要取取決于地地質(zhì)條件件和設(shè)計計流態(tài)。洞身斷斷面常用用門洞型型,有時時也用圓圓形或馬馬蹄形。二明渠渠導(dǎo)流明渠布置置原則:盡量利用用地形,使明渠渠工程量量小,盡盡量避免免通過不不良地段段。在河河灘上開開挖明渠渠,一般般均需設(shè)設(shè)置外側(cè)側(cè) 墻。明渠軸線線應(yīng)順直直,以使使渠內(nèi)水水流順暢暢平穩(wěn)。應(yīng)避免免s形彎彎道。對對于軟基基上的明明渠,渠渠內(nèi)水面面與基坑坑水面
7、之之間距離離應(yīng)大于于兩水面面高差的的(2.533.0)倍。導(dǎo)流明渠渠應(yīng)盡量量與永久久明渠相相結(jié)合。須考慮明明渠挖方方的利用用。防沖問題題明渠設(shè)計計中應(yīng)考考慮可能能采用的的封堵措措施。三底孔孔及壩體體缺口導(dǎo)導(dǎo)流底孔導(dǎo)流流孔口尺寸寸與布置置方式:孔口總總過水面面積由水水力計算算確定,壩高770m以以下,底底孔寬應(yīng)應(yīng)小于壩壩段寬660%, 壩高高70mm以上,底孔寬寬應(yīng)小于于壩段寬寬50%;導(dǎo)流流底孔形形狀多為為方形或或方圓形形,高寬寬比2111.51。孔口高程程:導(dǎo)流流底孔高高程一般般比最低低下游水水位低一一些,一一般布置置在枯水水位之下下(24)mm或接近近原河床床,主要要根據(jù)通通航、過過木及截
8、截流要求求。壩體缺口口導(dǎo)流:缺口寬寬度與高高程主要要由水力力計算確確定。如如缺口位位于底孔孔之上,孔頂板板厚應(yīng)大大于3mm,相鄰鄰缺口高高程不超超過46m。四涵管管導(dǎo)流涵管導(dǎo)流流的水力力學(xué)問題題與導(dǎo)流流底孔、隧洞相相似,但但應(yīng)注意意以下問問題。應(yīng)使涵管管坐落在在基巖上上。大中中型涵管管應(yīng)有一一半高度度埋入為為宜。涵管外壁壁與大壩壩防滲土土料接觸觸部位,應(yīng)設(shè)置置截流環(huán)環(huán)以延長長滲徑,環(huán)間距距可取110220m,環(huán)高112mm,厚00.50.88m。大型涵管管斷面也也常用方方圓形五分期期導(dǎo)流縱縱向圍堰堰布置導(dǎo)流程序序:先圍有有淺灘的的一岸,利于初初期通航航和洪水水宣泄,以及初初期施工工組織,由簡至
9、至繁。一期工工程中應(yīng)應(yīng)包括可可用于導(dǎo)導(dǎo)流的永永久泄水水建筑物物或可布布置底孔孔、缺口口、梳齒齒的砼段段。一期基基坑最好好與工地地的主要要對外交交通線及及施工場場地同岸岸。對中、低水頭頭樞紐盡盡量先圍圍有廠房房、船閘閘的一岸岸??v向圍堰堰位置選選擇 選選擇縱向向圍堰位位置,實實際上就就是要確確定適宜宜的河床床束窄度度K= 一期期束窄度度一般44070。在巖基基和覆蓋蓋層小于于3m的的河床,可控制制在400660,如新安安江、西西津為660。青銅峽峽達700;如河床床較寬,且縱向向圍堰建建在覆蓋蓋層上,一般取取30400,如如大化為為40但在大大江大河河修建縱縱向圍堰堰影響因因素較多多,一期期圍堰
10、束束窄度宜宜30,如葛葛洲壩225,三峽330。適宜的縱縱向圍堰堰位置與與以下主主要因素素有關(guān):地形地質(zhì)質(zhì)條件:河心洲洲、淺灘灘、小島島、基巖巖等可供供布置縱縱向圍堰堰的有利利條件。水工布置置:盡可可能利用用廠壩、廠閘、閘壩等等建筑物物之間的的隔水導(dǎo)導(dǎo)墻。河床允許許束窄度度:允許許束窄度度主要與與河床地地質(zhì)條件件和通航航要求有有關(guān)。束束窄流速速??稍试试S達33m/ss。導(dǎo)流過水水要求:一期基基坑中所所有布置置的泄水水建筑物物能否滿滿足宣泄泄二期導(dǎo)導(dǎo)流流量量的要求求,由一一期轉(zhuǎn)入入二期施施工時截截流落差差是否太太大。施工布置置的合理理性:各各期基坑坑中施工工強度應(yīng)應(yīng)盡量均均衡。束窄窄河床的的平均
11、流流速,mm/s;Q 導(dǎo)流流設(shè)計流流量/ss;側(cè)收縮縮系數(shù);單側(cè)收收縮采用用0.995,兩兩側(cè)收縮縮采用00.9。由于圍圍堰將河河床束窄窄,破壞壞了原來來的水流流狀態(tài),在束窄窄段前產(chǎn)產(chǎn)生水位位壅高,見圖 HYPERLINK /cai/sg/kcnr/insertpics/chapter1/shuzhai.jpg 分分段圍堰堰束窄段段水力計計算圖,其壅高高值可由由下式計計算流速系系數(shù),隨隨圍堰的的平面布布置型式式而定,當(dāng)平面面布置是是矩形時時,取00.7550.85;為梯形形時,取取0.88000.855;有導(dǎo)導(dǎo)流墻時時取0.850.990。行進進流速,m/ss;重力加加速度,9.881m/導(dǎo)流
12、設(shè)計計流量的的確定導(dǎo)流標準準定義:即即為用于于導(dǎo)流設(shè)設(shè)計的洪洪水頻率率標準,體現(xiàn)了了經(jīng)濟性性與所冒冒風(fēng)險大大小之間間的選擇擇。洪水標準準的確定定 按現(xiàn)行行規(guī)范水利水水電工程程施工組組織設(shè)計計規(guī)范SDJJ3388-899(試行行)首先先根據(jù)保保護對象象、失事事后果、適用年年限和工工程規(guī)模模劃分導(dǎo)導(dǎo)流建筑筑物級別別;然后后根據(jù)建建筑物類類型和級級別選定定相應(yīng)的的洪水標標準。表二導(dǎo)流流時段的的劃分導(dǎo)流程序序:工程程施工過過程中不不同導(dǎo)流流方法組組合的順順序。導(dǎo)流時段段:按照照導(dǎo)流程程序劃分分的各施施工階段段的延續(xù)續(xù)時間。導(dǎo)流設(shè)設(shè)計中具具有重要要意義的的導(dǎo)流時時段通常常指由圍圍堰擋水水而保證證基坑干干
13、地施工工的時段段(擋水水時段或或施工時時段)導(dǎo)流時段段的劃分分和選擇擇:即枯枯水施工工時段的的選擇,其影響響因素為為河道水水文特征征、樞紐紐類型、導(dǎo)流方方式、施施工總進進度及工工期等三導(dǎo)流流設(shè)計流流量的確確定1不過過水圍堰堰高水圍堰堰:全年年擋水,只要按按規(guī)范選選定導(dǎo)流流洪水重重現(xiàn)期標標準即可可確定相相應(yīng)的設(shè)設(shè)計流量量。低水圍堰堰:按擋擋水時段段同步頻頻率洪水水作為圍圍堰和該該時段導(dǎo)導(dǎo)流泄水水建筑物物的設(shè)計計流量。2過水水圍堰:分擋水水和過水水兩種工工況過水情情況:圍圍堰的設(shè)設(shè)計標準準與一般般不過水水圍堰擋擋全年洪洪水時標標準相同同,主要要用于堰堰體穩(wěn)定定分析和和結(jié)構(gòu)計計算。擋水情情況:圍圍堰
14、的設(shè)設(shè)計標準準一般以以枯水期期不過水水為原則則。國內(nèi)內(nèi)外大多多數(shù)過水水圍堰的的設(shè)計擋擋水流量量,約相相當(dāng)于枯枯水期33年一遇遇至200年一遇遇的標準準。過水圍堰堰的導(dǎo)流流設(shè)計流流量也可可用如下下方法確確定: 頻率法:按選定定的圍堰堰級別和和導(dǎo)流建建筑物洪洪水標準準劃分確確定 實實測資料料法:分分析實測測洪水后后選定過過水流量量標準圍堰工程程(參看看水電電水利工工程圍堰堰設(shè)計導(dǎo)導(dǎo)則DDL/TT 50087-19999)一圍堰堰分類 按材料料分:土土石圍堰堰、砼圍圍堰、鋼鋼板樁格格型圍堰堰、木籠籠圍堰、草土圍圍堰按圍堰與與水流方方向的相相對位置置分:橫橫向圍堰堰、縱向向圍堰。按導(dǎo)流期期間基坑坑是否
15、允允許淹沒沒:過水水圍堰、不過水水圍堰。二圍堰堰的工作作特點及及對圍堰堰的要求求圍堰的工工作特點點:臨時時性擋水水建筑物物要求:結(jié)構(gòu)上上要求穩(wěn)穩(wěn)定、防防滲、抗抗沖施工上上構(gòu)造簡簡單,便便于施工工、維修修、撤除除方便布置上上使水流流平順經(jīng)濟合合理三圍堰堰的布置置圍堰的平平面布置置:橫向圍圍堰:基基坑坡趾趾離主體體工程輪輪廓的距距離大于于2030mm;圍堰堰內(nèi)坡腳腳離基坑坑開挖邊邊線的距距離 大大于23m。如圖縱向圍圍堰:基基坑坡趾趾離主體體工程輪輪廓線距距離(00.40.66)小小于2mm。如圖圖圍堰與與泄水建建筑物距距離:一一般距進進口100m550m,混凝土土10mm300m,土土石300m
16、550m;距出口口30mm1000m?;炷镣?0mm500m,土土石500m1100mm。圍堰位位置應(yīng)盡盡量避免免兩岸溪溪流。如如葛洲壩壩工程下下游圍堰堰與右岸岸岸坡接接頭位于于紫陽河河出口(實測最最大流量量達200秒立方方。)設(shè)設(shè)計打一一條長1138mm,寬44m,高高4.55m的改改道隧洞洞將河出出口移向向下游2200mm到長江江。運行行效果很很好。橫向圍圍堰與縱縱向圍堰堰的交角角通常1120009000縱向圍圍堰的長長度一般般伸出上上下游橫橫向圍堰堰坡腳110m30mm。堰頂高程程的確定定:橫向圍圍堰:HH=h+hw+ H上游圍圍堰或下下游圍堰堰的頂部部高程 h圍堰擋擋水的靜靜水位。對
17、于下下游圍堰堰,擋水水位可由由天然河河道水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線 查查得,上上游擋水水位則由由水利計計算確定定,必要要時還應(yīng)應(yīng)調(diào)洪演演算。hw波浪高高度圍圍堰的安安全超高高可按表表縱向圍圍堰:堰堰頂高程程應(yīng)與堰堰側(cè)水面面曲線相相適應(yīng)。通常縱縱向圍堰堰堰頂面面往往作作成階梯梯或傾斜斜狀,其上下游游高程與與相應(yīng)的的橫向圍圍堰同高高圍堰的防防沖:圍圍堰堰體體與堰腳腳處基礎(chǔ)礎(chǔ)是否會會受到水水流淘刷刷,在很很大程度度上與圍圍堰平面面布置的的外型輪輪廓有關(guān)關(guān)。對于于 全全段圍堰堰法導(dǎo)流流的上下下游橫向向圍堰,應(yīng)使圍圍堰與泄泄水建筑筑物進出出口保持持足夠的的距離;對于分分段圍堰堰 法法導(dǎo)流,圍堰附附近的流流速
18、流態(tài)態(tài)與圍堰堰的平面面布置密密切相關(guān)關(guān)。其中中縱向圍圍堰的外外型輪廓廓對防沖沖影響最最 大大??v向圍堰堰的兩種種典型布布置:流線型型布置:頭部做做成曲線線形導(dǎo)水水翼墻如如圖。適適用于堰堰體耐沖沖的鋼板板樁、砼砼圍堰以以及縱 向圍圍堰基礎(chǔ)礎(chǔ)抗沖能能力強的的。挑流式式布置:利用丁丁壩或磯磯頭將主主流挑開開,使縱縱向圍堰堰沿線附附近形成成回流區(qū)區(qū)。要對對回流強度加以以控制,就可簡簡化全線線防沖措措施,但但挑流丁丁壩或磯磯頭附近近,需加加強 防沖沖,這種種布置原原則也稱稱為“守點護護線”。圍堰的防防沖措施施:拋石護護腳:護護底范圍圍與可能能產(chǎn)生的的沖刷坑坑大小相相關(guān)。護護腳長度度約為圍圍堰縱向向段長度
19、度的一半半??v向向圍堰外防防沖護底底可能局局部沖刷刷計算深深度的223倍倍。(富富春江、新安江江)柴排護護腳:沉沉排流速速要求1m/s,不不能采用用機械化化施工,主要用用于中小小型工程程(丹江江口一期期土石 縱縱向圍堰堰)鋼筋混混凝土柔柔性排護護腳:如如圖(葛葛州壩一一期土石石縱向圍圍堰)四圍堰堰的型式式與結(jié)構(gòu)構(gòu)土石圍堰堰(壩址址附近如如有滲透透系數(shù)小小于0.110-33cm/s的土土料,可可優(yōu)先采采用)不過水土土石圍堰堰斷面型型式與構(gòu)構(gòu)造 材料料:分防防滲土料料和堰殼殼材料,主要問問題是防防滲土料料固結(jié)慢慢、抗剪剪強度指指標低;水下拋拋投堰殼殼材料容容重小、沉陷大大,采用用剛性斜斜墻更應(yīng)應(yīng)慎
20、重。 斷面面型式:堆石體體邊坡11:1.211:1.5,砂砂礫石及及石渣邊邊坡1:211:1.8;堰堰體高度度8m10mm,增設(shè)設(shè)一道寬寬1.55m22m的馬馬道;防防滲土料料心墻頂頂寬1mm2mm;邊坡坡1:00.21:00.5;防滲體體與堰殼殼之間反反濾層最最小厚00.51.00m。如如圖土石圍圍堰的接接頭處理理 與與岸坡接接頭:通通過擴大大接觸面面和嵌入入岸坡延延長滲徑徑。 與混凝凝土縱向向圍堰:采用刺刺墻型式式插入土土石圍堰堰的塑性性防滲體體中,并并將接頭頭的防滲滲體斷 面擴大大。圍堰的的拆除:一般是是在運用用期的最最后一個個汛期過過后,隨隨上游水水位的下下降,逐逐層拆除除圍堰背背水坡
21、和和水上部部分,一一般土石石圍堰的的拆除可可用挖土土機開挖挖、爆破破或人工工開挖。程序如如圖土石過水水圍堰土石圍堰堰是散粒粒體結(jié)構(gòu)構(gòu),在一一般條件件下不允允許過水水。土石石圍堰堰堰頂過水水的關(guān)鍵鍵在于對對堰面及及堰腳附附近基礎(chǔ)礎(chǔ)是否有有簡易可可靠的加加固保護護措施。目前較較多的措措施有三三類:混混凝土溢溢流面板板、大塊塊石護面面、加筋筋與鋼絲絲網(wǎng)護面面。混凝土土溢流面面板(流流速大于于7m/s) 消能能方式:混凝土土溢流面面板與巖巖基上的的混凝土土擋墻相相接的陡陡槽式。其整體體性好、結(jié)構(gòu)可可靠,尤尤其是堰堰后水深深較小,不可能能形成面面流式水水躍銜接接時可考考慮。上上猶江工工程采用用比較成成功
22、,如如圖:其其主要缺缺點是施施工干擾擾大特別別是覆蓋蓋層較厚厚的河床床。因其其擋墻施施工前需需要利用用圍堰臨臨時擋水水,進行行基坑排排水、開開挖覆蓋蓋層。堰后用護護底的順順坡式。堰后不不做擋墻墻,采用用大型竹竹籠、鉛鉛絲籠、梢捆或或柴排護護底。但但若堰后后水深較較大可能能形成面面流式水水躍對防防沖不利利。柘溪溪工程采采用,在在柘溪圍圍堰的下下游坡面面,有約約5m高高的范圍圍處于水水躍區(qū),原設(shè)計計用混凝凝土溢流流面板,施工中中臨時改改為鋼筋筋骨架鉛鉛絲籠護護面。經(jīng)經(jīng)5次溢溢流,部部分鉛絲絲內(nèi)塊石石全被沖沖走,坡坡面遭到到局部破破壞。實實踐證明明,在水水躍區(qū)若若有流速速大于66m/ss時,坡坡面結(jié)
23、構(gòu)構(gòu)仍以混混凝土溢溢流面板板為宜。如圖 坡面面挑流平平臺式。利用平平臺挑流流形成面面流式水水躍銜接接,使平平臺以下下護面結(jié)結(jié)構(gòu)簡化化。我國國七里瀧瀧工程和和非洲的的卡博拉拉巴薩(Cabboraa Baassaa)適宜宜堰后水水深較大大,且水水位上升升較快時時。溢流面板板的尺寸寸、結(jié)構(gòu)構(gòu)及穩(wěn)定定分析:尺寸:初初擬厚可可為0.422.5mm,邊長長2.558mm,最后后應(yīng)通過過強度核核算和穩(wěn)穩(wěn)定分析析。施工:面面板可預(yù)預(yù)制也可可現(xiàn)澆,但安裝裝或澆筑筑時應(yīng)錯錯縫、跳跳倉,施施工順序序從坡腳腳向 堰堰頂進行行。 構(gòu)造造:相鄰鄰面板可可用直徑徑6116mmm的鋼筋筋連接在在一起,既有整整體性又又有一定定
24、的柔性性,以適適應(yīng)變形形。面板板可錨定定于穩(wěn)定定的堆石石體,錨錨定鋼筋筋直徑220225mmm,間距距3.003.8m。面板通通常設(shè)排排水孔,但在下下游水位位以上可可不設(shè)。排水孔孔徑100155cm,孔間距距一般為為233m,排排距1.011.5mm。大塊石石護面過過水土石石圍堰(小型工工程較為為普遍,作為大大型水利利水電工工程的過過水圍堰堰國內(nèi)很很少,過過水流量量小于440m33/(s.m),流速在在5m/s以內(nèi)內(nèi)可用)卡里巴巴工程采采用此法法。 如圖圖大塊石石護面過過水堆石石圍堰。設(shè)計斷斷面一般般分兩期期。大塊塊石護面面過水土土石圍堰堰主要適適用土料料斜墻堆堆石圍堰堰,斷面面尺寸擬擬定等均
25、均可按堆堆石壩設(shè)設(shè)計加筋過過水堆石石圍堰(主要用用于堆石石壩過水水,造價價一般比比混凝土土溢流面面護面低低,流速速5m/s77m/ss)構(gòu)造:鋼鋼筋網(wǎng)由由縱向主主筋、橫橫向構(gòu)造造筋和橫橫向加強強筋組成成,如圖圖。一般般縱向主主筋直徑徑1029mmm,間間距100455cm;橫向構(gòu)構(gòu)造筋直直徑725mmm,間間距155222.5ccm;橫橫向加強強筋直徑徑為199299mm,間距11.53.00m。橫橫向鋼筋筋應(yīng)放置置在縱向向主筋的的下面。水平向向主錨筋筋一般直直徑為119338mmm,垂直直間距與與橫向加加強筋間間距相同同,水平平間距00.2331.5m。 施施工:如如圖工程實例例工程名稱稱設(shè)
26、計流量量(m33/s)實際流量量(m33/s)設(shè)計最大大單寬流流量(mm2/s)實際最大大單寬流流量(m2/s)設(shè)計流速速(m/s)堰高(mm)防護方案案廣西大化化842005140010470.4411.6617.55采用3.32m厚厚0.77m混凝凝土貴州普定定3890026000755312.5515.55采用3.33m厚厚0.55m混凝凝土湖北清江江隔河巖巖13700010700068.5550.4412.4416采用10010mm厚1.5m混混凝土混凝土圍圍堰拱形混凝凝土圍堰堰(貴州州烏江渡渡上游過過水圍堰堰、湖北北清江隔隔河巖上上游過水水圍堰采采用) 如如圖適用于兩兩岸陡峻峻、巖石
27、石堅硬的的山區(qū)河河流,常常以隧洞洞導(dǎo)流為為主。通通常圍堰堰的拱座座是在枯枯水期水水面上施施工。重力式圍圍堰(三三門峽、丹江口口、水口口、五強強溪、三三峽等縱縱向圍堰堰)采用分期期導(dǎo)流時時,國內(nèi)內(nèi)一些工工程多采采用重力力式混凝凝土圍堰堰作為縱縱向圍堰堰??箾_沖流速可可達200m/ss。迎水水坡1:011:0.15;背水坡坡1:00.61:00.755。碾壓混凝凝土工程實例例:廣西巖灘灘,上游游圍堰高高52mm,軸線線長2778m,混凝土土量177.2萬萬方;下下游高442m,軸線長長2600m,混混凝土量量11.1萬方方。江西萬安安,上游游過水圍圍堰堰高高24mm,軸線線長2334m,混凝土土量
28、5.4萬方方。福建水口口,縱向向圍堰堰堰高266m,軸軸線長2280mm,混凝凝土量228萬方方。鋼板樁格格形圍堰堰(最大大擋水可可達300m) 圓圓筒形、鼓形、花瓣形形各如圖圖,鋼板板樁格型型圍堰可可在巖基基或非巖巖基上,當(dāng)為非非巖基時時如砂卵卵石地基基,其中中不能含含大量的的漂礫或或孤石,否則會會造成大大量板樁樁鎖口破破裂,在在這種情情況下,鋼板樁樁是不適適宜的。圓筒形格格體鋼板板樁圍堰堰:最大大優(yōu)點是是每個格格體可以以依靠自自身穩(wěn)定定,與鄰鄰接格體體關(guān)系較較小。缺缺點是格格體直徑徑和高度度 受鋼鋼板樁鎖鎖口允許許拉力限限制,一一般只能能用于114220m以以下。鼓形格體體鋼板樁樁圍堰:鼓
29、形格格體鋼板板樁應(yīng)力力分布均均勻,格格體可通通過延長長隔墻的的辦法增增加圍堰堰的有效效寬度,因此能能適應(yīng)較較高的水水頭,一一般可用用于水頭頭1420mm的情況況。但格格體不能能單獨維維持穩(wěn)定定,填土土?xí)r需要要保持相相鄰格體體內(nèi)填土土高差小小于2mm,只適適用平行行于水流流的縱向向圍堰?;ò晷胃窀耋w鋼板板樁圍堰堰:可適適用于擋擋水高度度更大的的情況。特別是是可用于于河道狹狹窄,格格體必須須緊靠堰堰內(nèi)建筑筑物布置置,對單單個格體體穩(wěn)定要要求更高高的情況況。但費費用較高高、施工工復(fù)雜。其他圍堰堰 木木籠圍堰堰、草土土圍堰(在華東東及中南南地區(qū)采采用,如如:梅山山、新安安江、富富春江、烏溪江江、建溪溪
30、、柘溪溪)截流工程程基本概念念及截流流要解決決的問題題基本概念念截流:水水利樞紐紐工程施施工中,導(dǎo)流泄泄水建筑筑物完建建后,截截斷河床床,迫使使河水改改道,經(jīng)經(jīng)形成的的導(dǎo)流泄泄水建筑筑物下 泄。戧堤:截截流拋投投料的堆堆筑體。截流施工工過程:進占 龍口加加固 合龍 閉氣截流要解解決的問問題水文特征征、水流流變化規(guī)規(guī)律、河河床地形形地質(zhì)條條件選擇截流流日期、截流設(shè)設(shè)計流量量確定截流流方法、設(shè)備選擇截流流戧堤軸軸線、龍龍口位置置確定截流流材料、類型、尺寸、數(shù)量進行截流流模型試試驗組織截流流施工二截流流的基本本方法立堵法(如圖):立堵堵法截流流是將截截流材料料從龍口口一端向向另一端端,或從從兩端向向
31、中間拋拋投進占占,逐漸漸束窄龍龍口直到到全部攔攔斷。 優(yōu)點:不要架架橋,簡簡單造價低低 缺點:單寬流流量大,出現(xiàn)最最大流速速大水流不不平穩(wěn),流速分分布不均均勻截流單單個材料料大工作前前線短龍口基基礎(chǔ)要求求高,堅堅硬耐沖沖 適用:多用于于流量大大,巖基基或覆蓋蓋層較薄薄的巖基基河床,軟基河河床只要要護底措措施妥當(dāng)當(dāng)可采用用此法。平堵法(如圖):沿龍龍口全線線均勻地地逐層拋拋投截流流材料,直至拋拋石堆體體高出水水面將河河流截斷斷為止。 優(yōu)點:流速分分布均勻勻單寬流流量小,出現(xiàn)最最大流速速小截流單單個材料料小工作前前線長,施工進進度快軟基可可利用 缺點:龍口要要架橋,造價高高礙航 適用:平原軟軟基河
32、床床,架橋橋方便,航運任任務(wù)小的的河流其他截流流方法:爆破截截流、下下閘截流流、浮運運沉箱、沉船、水力沖沖填。每種截流流方法都都有一定定的適用用條件,根據(jù)我我國的國國情及國國內(nèi)外截截流的發(fā)發(fā)展趨勢勢,一般般情況下下應(yīng)優(yōu)先先考慮立立堵法。如果河河床易沖沖刷,可可先平拋拋護底;如果河河床基巖巖面過光光滑,可可先平拋拋一些抗抗沖性能能好的材材料加糙糙河床;如果龍龍口處有有深坑或或水深過過大,可可適當(dāng)平平拋一部部分。青青銅峽、葛洲壩壩和大化化工程可可為上述述三種情情況的典典型。三截流流時段和和截流設(shè)設(shè)計流量量1截流流時段確確定截流年份份根據(jù)樞樞紐工程程施工控控制性進進度計劃劃或總進進度計劃劃決定。至于
33、年年內(nèi)的截截流時段段選擇,應(yīng)根據(jù)據(jù)河流水水文特性性、氣候候條件、圍堰施施工以及及通航、過木等等決定。一般宜宜安排在在汛后枯枯水時段段,嚴寒寒地區(qū)應(yīng)應(yīng)盡量避避開河流流流冰及及冰凍期期??紤]的因因素:截流時時,導(dǎo)流流泄水建建筑物已已具備過過水條件件;截流后后,汛期期前,施施工進度度安排要要來得及及渡汛;截流期期間,河河流流量量盡可能能小、穩(wěn)穩(wěn)定;截流期期要選在在對河流流綜合利利用影響響小的時時期;截斷龍龍口的一一切準備備工作已已就緒。工程實例例從工程實實例可看看出,截截流日期期大部分分在枯水水期初工程名稱稱最枯期截流時期期水口1111月9月下旬旬白山1211月10月中中旬大化12月月10月中中旬新
34、安江10112月10月下下旬丹江口12月月11月下下旬100月下旬旬葛洲壩1月下旬旬2月月下旬1月上旬旬西津12月月11月中中旬截流日期期大部分分在最枯枯期前的的主要原原因:河水流流量呈下下降趨勢勢能為截截流后爭爭取更多多的施工工時間2截流流設(shè)計流流量確定定 根根據(jù)現(xiàn)行行規(guī)范,截流設(shè)設(shè)計流量量的標準準可采用用截流時時段內(nèi)重重現(xiàn)期為為5110年的的月或旬旬平均流流量,也也可用其其他方法法。 頻率法:取截流流時段內(nèi)內(nèi)重現(xiàn)期期為510年年的月或或旬平均均流量。統(tǒng)計資料料分析法法:根據(jù)據(jù)多年實實測流量量資料統(tǒng)統(tǒng)計整理理分析取取具有典典型性的的流量并并留有安安全裕度度。預(yù)報法:一種水水文氣象象預(yù)報值值比
35、照某某一頻率率值確定定另一種種水文氣氣象預(yù)報報值加安安全裕度度的值。工程實例例工程名稱稱截流設(shè)計計流量(m3/s)實測截流流流量(m3/s)確定方法法柘溪20080統(tǒng)計資料料分析法法鹽鍋峽16000447頻率法石泉20080頻率法劉家峽220210預(yù)報值比比照頻率率法龔嘴600426預(yù)報值加加安全裕裕度四截流流戧堤軸軸線和龍龍口位置置的選擇擇戧堤軸線線通常布布置在橫橫向圍堰堰范圍內(nèi)內(nèi)選擇龍口口位置時時,應(yīng)著著重考慮慮地質(zhì)、地形條條件和水水力條件件。從地質(zhì)條條件來看看,龍口口應(yīng)盡量量選在河河床抗沖沖刷能力力強的地地方,如如巖基裸裸露或覆覆蓋層較較薄;從地形條條件來看看,龍口口河底不不宜有順順流向
36、陡陡坡和深深坑;龍龍口周圍圍應(yīng)有較較寬闊的的場地,離料場場和特殊殊截流材材料堆場場近些,便于施施工布置置和組織織;從水力條條件來看看,對于于通航要要求的河河流,預(yù)預(yù)留龍口口一般均均布置在在深槽主主航道處處。五龍口口水力參參數(shù)計算算截流過程程中龍口口各參數(shù)數(shù)如單寬寬流量qq、落差差z及流流速v等等的變化化規(guī)律,由此確確定截流流材料尺尺寸及相相應(yīng)的數(shù)數(shù)量。截流過程程中,上上游來水水量(即即截流設(shè)設(shè)計流量量)將分分經(jīng)龍口口、戧堤堤滲流、分水建建筑物,并有一一部分攔攔蓄在水水庫中。若水庫庫庫容不不大,攔攔蓄在水水庫中的的水量可可忽略。對于立立堵,作作為安全全因素,也可忽忽略戧堤堤滲流量量。則水水量平衡
37、衡公式為為:Q00=Q1+Q2式中Q00截流流設(shè)計流流量m33/sQ1分水建建筑物泄泄流量mm3/sQ2龍口的的泄流量量可按寬寬頂堰計計算m33/s采用圖解解法:11.繪制制上游水水位Huu與分水水建筑物物泄流量量Q1關(guān)系曲曲線,上上游水位位與不同同龍口寬寬度的泄泄流量關(guān)關(guān) 系曲曲線。(下游水水位可視視為常量量,可根根據(jù)截流流設(shè)計流流量由下下游水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線查得) 2.根據(jù)圖圖解法可可求得不不同龍口口寬度時時上游水水位Huu與Q1、Q2值。攔洪渡汛汛與封孔孔蓄水壩體攔洪洪渡汛與與臨時導(dǎo)導(dǎo)流孔洞洞的封堵堵蓄水,是中后后期施工工導(dǎo)流的的重要問問題,也也是施工工總進度度計劃中中的兩個個控制性
38、性環(huán)節(jié)。攔洪渡汛汛的洪水水標準壩體施工工期攔洪洪渡汛包包括兩種種情況。 一種是是壩體高高程已修修筑到無無須圍堰堰保護或或圍堰已已失效的的臨時擋擋水渡汛汛,其洪洪水重現(xiàn)現(xiàn)期標準準取決于于壩型及及壩前攔攔洪庫容容,如表表:壩型攔洪庫容容(億mm3)1.001.00.110.11洪水重現(xiàn)現(xiàn)期(aa)土石壩10001005050220混凝土壩壩505022020110另一種是是導(dǎo)流泄泄水建筑筑物封堵堵后,永永久泄水水建筑物物已初具具規(guī)模、但尚未未具備設(shè)設(shè)計的最最大泄洪洪能力,壩體尚尚未完建建。通常常稱水庫庫蓄水階階段或大大壩施工工期運用用階段,壩體攔攔洪渡汛汛的洪水水重現(xiàn)期期標準取取決于壩壩型及大大壩
39、級別別。如表表:壩型大壩級別別洪水重現(xiàn)現(xiàn)期(aa)混凝土壩壩設(shè)計50010001005050220校核5002000200100010050土石壩設(shè)計5001000200100010050校核10000500050020002001000二壩體體攔洪渡渡汛措施施混凝土壩壩的攔洪洪渡汛措措施若混凝土土壩在汛汛前可修修至攔洪洪高程,則可利利用壩體體攔洪;有時也也可利用用壩體臨臨時斷面面攔洪。若混凝土土壩在汛汛前不能能修至攔攔洪高程程,可允允許壩體體預(yù)留缺缺口過水水。對空空腹壩應(yīng)應(yīng)特別注注意,為為安全渡渡汛,必必須采取取措施使使腹腔內(nèi)內(nèi)形成水水墊,或或澆筑臨臨時溢流流面。如如鳳灘空空腹重力力拱壩和和
40、石泉的的空腹重重力壩。土石壩的的攔洪渡渡汛措施施采用臨時時斷面攔攔洪:此此法廣泛泛用于土土石壩,汛前工工程量可可減約115%25%。為使使汛前壩壩體施工工強度不不致過高高,又能能使壩體體發(fā)揮臨臨時攔洪洪作用,可將壩壩體的一一部分搶搶筑至攔攔洪高程程以上。如圖土石壩過過水:國國外不少少堆石壩壩,國內(nèi)內(nèi)個別堆堆石壩,甚至土土壩如龍龍鳳山水水庫的土土壩采取取防護措措施后施施工期過過水。對對于中、小型過過水土壩壩已積累累許多成成功經(jīng)驗驗,但對對大型堆堆石壩的的臨時過過水,國國內(nèi)采用用不多。土石壩過過水的防防護措施施:第一一種是適適當(dāng)保護護壩面,并在壩壩體下游游設(shè)置挑挑流鼻坎坎,或較較高的壅壅水壩。該法主主要用于于一般的的土石壩壩。 第二種種是采用用特別挑挑選的大大塊石,或用鋼鋼筋網(wǎng)加加固堆石石壩的下下游邊坡坡。適用用堆石壩壩,可參參看過水水圍堰防防護。三導(dǎo)流流泄水建建筑物的的封堵與與初期蓄蓄水導(dǎo)流泄水水建筑物物的封堵堵封孔日期期和設(shè)計計流量:封孔日日期與施施工總進進度和初初期蓄水水計劃有有關(guān)。但但臨時性性導(dǎo)流洞洞的封堵堵,一般般均在枯枯水期進進行。封封堵下閘閘的設(shè)計計流量可可用封
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