第一章導截流工程施工第一節(jié)

施工導流方式與泄水建筑物第二節(jié)圍堰工程第三節(jié)導流設計流量第四節(jié)導流方案第五節(jié)截流工程第六節(jié)攔洪渡汛第七節(jié)封堵蓄水第八節(jié)基坑排水

水利水電工程整個施工過程中的施工水流控制（又稱施工導流），廣義上說可以概括為：導、截、攔、蓄、泄采取“導、截、攔、蓄、泄”等工程措施來解決施工和水流蓄泄之間的矛盾，避免水流對水工建筑物施工的不利影響，把河水流量全部或部分地導向下游或攔蓄起來，以保證干地施工和施工期不影響或盡可能少影響水資源的綜合利用。施工水流控制基本過程

施工導流的工作任務：

在周密分析水文、氣象、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)、樞紐布置及施工條件等基本資料的前提下:1、劃分導流時段、選定導流標準、確定導流設計流量；2、選擇導流方案及導流建筑物的形式，確定導流建筑物的布置、構造及尺寸；3、擬定導流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法；4、截流；5、攔洪度汛；6、基坑排水。第一節(jié)

施工導流方式與泄水建筑物

在河流上修建水利水電工程時，為了使水工建筑物能在干地上進行施工，需要用圍堰圍護基坑，并將河水引向預定的泄水通道往下游宣泄。這就是施工導流。施工導流方式，大體上可分為兩種基本方式：分段圍堰法導流；全段圍堰法導流。此外還有一種輔助導流方法淹沒基坑法導流。一、分段圍堰法導流二、全段圍堰法導流三、淹沒基坑法導流第一節(jié)

施工導流方式與泄水建筑物一、分段圍堰法導流

分段圍堰法亦稱分期圍堰法，就是用圍堰將水工建筑物分段、分期圍護起來進行施工的方法。【圖】所謂分段，就是在空間上用圍堰將建筑物分為若干施工段進行施工。所謂分期，就是在時間上將導流分為若干時期?！緢D】采用分段圍堰法導流時，縱向圍堰位置的確定，也就是河床束窄程度的選擇是關鍵問題之一。

注意：分段分期不宜太多，否則圍堰工程量大，施工復雜，最多分到三段三期。

河床束窄程度可用以下面積束窄度（K）表示：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；國內(nèi)外一些工程K值的取用范圍約在40%~70%之間。在確定縱向圍堰的位置或選擇河床的束窄程度時，應重視下列問題：1、充分利用河心洲、小島等有利地形條件；2、縱向圍堰盡可能與導墻、隔墻等永久建筑物相結合；3、束窄河床流速要考慮施工通航、筏運、圍堰和河床防沖等的要求，不能超過允許流速；4、各段主體工程的工程量、施工強度要比較均衡；5、便于布置后期導流泄水建筑物，不致使后期圍堰過高或截流落差過大。一、分段圍堰法導導流分段圍堰法導流一一般適用于河床寬寬、流量大、施工工期較長的工程，，尤其在通航河流流和冰凌嚴重的河河流上。分段圍堰法導流，，前期都利用束窄窄的原河道導流，，后期要通過事先先修建的泄水道導導流，常見的有以以下幾種。1．底孔導流如如：三峽三期期、萬家寨、五強強溪等工程。注意有永久底孔和和臨時底孔兩類。。2．壩體缺口導流流如如：五強強溪和巖灘等工程程。3．束窄河床（明明槽）導流如：三峽二期、巖巖灘、安康等工程程。在進行設設計時應充分考慮慮出口消能、糙率率及與永久建筑物物結合。上述三種后期導流流方式，一般只適適用于混凝土壩，，特別是重力式混混凝土壩。對于土土石壩、非重力式式混凝土壩等壩型型，若采用分段圍圍堰法導流，常與與河床外的隧洞導導流、明渠導流等等方式相配合。分段圍堰法導流工工程實例：三峽工程導流三峽工程施工工期安排

三峽工工程分三個階段完完成全部施工任務務，總工期為17年。第一階段（1993-1997年）：施工準備及一期工工程，工期為5年。利用中堡島修建一期土石圍堰圍護右岸叉叉河。一期基坑內(nèi)修建導導流明渠和混凝土土縱向圍堰。同時，，在左岸岸坡修建建臨時船閘。江水及船舶仍從主河槽通過。。三峽工程施工第二階段（1998-2003年）：二期工程，，工期為6年。修建二期上下游橫橫向圍堰，與混凝土縱向圍堰堰形成二期基坑。。進行河床泄洪壩壩段、左岸電站壩壩段和左岸電站的的建設。同時，在左岸修建建永久通航建筑物物。二期導流期間，江江水經(jīng)導流明渠下下泄，船舶經(jīng)導流明渠或或臨時船閘通行。。三峽工程施工第三階段（2003-2009年）：三期工程，，工期為6年。修建三期碾壓混凝凝土圍堰，攔斷導流明渠。水水庫蓄水至135米高程。左岸電站及永久船船閘開始投入運行行。三期圍堰與混凝土土縱向圍堰形成三三期基坑，基坑內(nèi)內(nèi)修建右岸大壩和和電站。三期導流流期間，江水經(jīng)由泄洪壩段段的永久深孔和22個臨時導流底孔下下泄，船舶經(jīng)永久久船閘通行。二、全段圍堰法導導流全段圍堰法導流，，就是在河床主體體工程的上下游各各建一道斷流圍堰堰，使河水經(jīng)河床床以外的臨時泄水水道或永久泄水建建筑物下泄。主體體工程建成或接近近建成時，再將臨臨時泄水道封堵。。二、全段圍堰法導導流全段圍堰法導流，，其泄水道類型通通常有以下幾種。。1．隧洞導流隧洞導流是在河岸岸中開挖隧洞，在在基坑上下游修筑筑圍堰，河水經(jīng)由由隧洞下泄。一般般山區(qū)河流，河谷谷狹窄，兩岸地形形陡峻，山巖堅實實，采用隧洞導流流較為普遍。例如：龍羊峽、劉劉家峽、小浪底、、漫灣、二灘、隔隔河巖、天生橋等等工程。2．明渠導流明渠導流是在河岸岸上開挖渠道，在在基坑上下游修筑筑圍堰，河水經(jīng)渠渠道下泄。3．涵管導流涵管導流一般在修修筑土壩、堆石壩壩工程中采用。二灘水電站導流全段圍堰法導流工工程實例：二灘水電站導流三、淹沒基坑法導導流這是一種輔助導流流方法，在全段圍圍堰法和分段圍堰堰法中均可使用。。山區(qū)河流特點是洪洪水期流量大、歷歷時短，而枯水期期流量則很小，水水位暴漲暴落、變變幅很大。若按一一般導流標準要求求來設計導流建筑筑物，不是擋水圍圍堰修得很高，就就是泄水建筑物的的尺寸要求很大，，而使用期又不長長，這顯然是不經(jīng)經(jīng)濟的。三、淹沒基坑法導導流在這種情況下，可可以考慮采用允許許基坑淹沒的導流流方法，即洪水來來臨時圍堰過水，，若基坑被淹沒，，河床部分停工，，待洪水退落，圍圍堰擋水時再繼續(xù)續(xù)施工。這種方法，基坑淹淹沒所引起的停工工天數(shù)不長，施工工進度能保證，在在河道泥沙含量不不大的情況下，導導流總費用較節(jié)省省，一般是合理的的。如隔河巖、巖灘、、大朝山等工程采采用這種方法。龍灘水電站導流第二節(jié)圍圍堰工程圍堰是導流工程中中的臨時擋水建筑筑物，用來圍護施施工基坑，保證水水工建筑物能在干干地施工。在導流流任務完成以后，，如果圍堰對永久久建筑物的運行有有妨礙或沒有考慮慮作為永久建筑物物的一部分時，應應予拆除。一、圍堰分類二、圍堰的基本型型式及構造三、圍堰的平面布布置與堰頂高程四、圍堰的防滲和和防沖五、圍堰的拆除第二節(jié)圍圍堰工程一、圍堰分類按其所使用的的材料，可以分分為：土土石圍堰堰、草土土圍堰、、鋼板樁樁格型圍圍堰、混混凝土圍圍堰等。。按圍堰與水水流方向向的相對對位置，可以分分為：橫橫向圍堰堰和縱向向圍堰。。按導流期間間基坑淹淹沒條件件，可以分分為：過過水圍堰堰和不過過水圍堰堰。過水水圍堰除除需要滿滿足一般般圍堰的的基本要要求外，，還要滿滿足堰頂頂過水的的專門要要求。二、圍堰堰的基本本型式及及構造1．不過過水土石石圍堰2．過水水土石圍圍堰3．混凝凝土圍堰堰4．鋼板板樁格型型圍堰5．草土土圍堰1.不過水土土石圍堰堰若當?shù)赜凶銐驍?shù)數(shù)量的滲透系系數(shù)小于于10-4cm/s的防滲料料（如砂砂壤土））時，土土石圍堰堰可以采采用圖1-11（a）、(b)兩種型式式。其中中(a)適用于基基巖河床床；(b)適用于覆覆蓋層厚厚度不大大的場合合。若當?shù)貨]有足夠夠數(shù)量的防滲料料或覆蓋蓋層較厚厚時，土土石圍堰堰可以采采用圖1-11（c）、(d)兩種型式式，用混混凝土防防滲墻、、高噴墻墻、自凝凝灰漿墻墻或帷幕幕灌漿來來解決基基礎防滲滲問題。。二灘上游游土石圍圍堰二灘上游游土石圍圍堰二灘下游游土石圍圍堰-鋪料施工工三峽水電電站三期期下游土土石圍堰堰2.過水土石石圍堰當采用允允許基坑坑淹沒的的導流方方式時，，圍堰堰堰體必須須允許過過水。過水土石石圍堰的的下游坡坡面及堰堰腳應采采取可靠靠的加固固保護措措施。目前采用用的有：：大塊石石護面、、鋼筋石石籠護面面、加筋筋護面及及混凝土土板護面面等。較較普遍的的是混凝凝土板護護面。圖1-12所示為江江西上猶猶江水電電站（19世紀50年代）采采用的混混凝土板板（加竹竹筋）護護面過水水土石圍圍堰。烏江彭水水電站過過水圍堰堰烏江彭水水電站過過水圍堰堰3.混凝土圍圍堰混凝土圍圍堰的抗抗沖與防防滲能力力強，擋擋水水頭頭高，底底寬小，，易于與與永久建建筑物相相連接，，必要時時還可以以過水，，因此應應用比較較廣泛。。國內(nèi)浙江江緊水灘灘、貴州州烏江渡渡、湖南南鳳灘及及湖北隔隔河巖等等水利水水電工程程中均采采用過拱拱型混凝凝土圍堰堰作橫向向圍堰，，但多數(shù)數(shù)工程還還是以重重力式混混凝土圍圍堰作縱縱向圍堰堰。三峽三期期混凝土土圍堰三峽三期期混凝土土圍堰4.鋼板樁格格型圍堰堰(1)平面樣式式鋼板樁格格型圍堰堰按擋水水高度不不同，其其平面型型式有圓圓筒形格格體、扇扇形格體體及花瓣瓣形格體體（見圖圖1-19）等，應應用較多多的是圓圓筒形格格體。(2)特點優(yōu)點：修建和拆拆除可以以高度機機械化，，因此施工速度度快；鋼板樁樁回收率率高，可可達70%以上；缺點：耗費鋼材材多，限制了了其廣泛泛應用。。格體直徑徑和高度度受到鋼鋼板樁鎖鎖口容許許拉力的的限制，，一般只只能用于于14-20m以下。4.鋼板樁格格型圍堰堰圓筒形(b)扇形(c)花瓣形圖1-19鋼板樁格格型圍堰堰平面形形式(3)直徑D和平均寬寬度B的確定根據(jù)經(jīng)驗驗:直徑D:取擋水高高度H的0.9~1.4倍平均寬度度B:取0.85D。4.鋼板樁格格型圍堰堰(4)適用場合合和最大大水頭適宜于巖巖基、軟軟基、細細砂礫石石地基。。鋼板樁格格型圍堰堰適用于于在巖石地基基或混凝凝土基座座上建造，其其最大擋擋水水頭頭不宜大大于30m；對于細細砂礫石石地基，，可用打打入式鋼鋼板樁圍圍堰，其其最大水水頭不宜宜大于20m。不適宜于于含有較較多大漂漂石的砂砂礫地基基。4.鋼板樁格格型圍堰堰(4)連接形式式4.鋼板樁格格型圍堰堰(5)施工程序序一般在流流水中修修建，受受水位變變化和水水位波動動影響大大。施工工難度較較高。5.草土圍堰堰(1)結構樣式式草土圍堰堰是一種種草土混混合結構構，多用用捆草法法修建。。草土圍堰堰的斷面面一般為為矩形或或邊坡很很陡的梯梯形，坡坡比為1：0.2~1：0.3，是在施施工中自自然形成成的邊坡坡。5.草土圍堰堰(2)施工方法法捆草法:草捆長1.2-1.8m，直徑0.5-0.7m，重20kg。兩個草捆捆栓到一一起。工序：壓壓草捆鋪散草鋪土5.草土圍堰堰(3)優(yōu)點及適適用條件件就地取材材，結構構簡單，，施工方方便，造造價低，，防滲性性能好，，便于拆拆除，施施工速度度快。宜用于水水深不大大于6-8m，流速不不超過3-5m/s的條件。。三、圍堰堰平面布布置與堰堰頂高程程1．圍堰堰平面布布置就平面布布置：有有兩個問問題：一一是軸線線位置，，另一個是軸軸線的走走向。（1）討論情況一：：若維護護基坑面面積過大大，增加排水水設備容容量。增加河床床外導流流結構物物長度。。情況二：：若維護護基坑面面積過小小，妨礙主體體工程施施工。情況三：圍堰堰軸線布置不不當引起水流宣泄泄不順暢，沖沖刷圍堰及其其基礎，影響主體體工程安全施施工。三、圍堰的平平面布置與堰堰頂高程（2）問題一：軸軸線位置的確確定背水面堰腳：：取決于基坑坑和主體工程程輪廓；迎水面堰腳：：取決于導流流泄水建筑物物的進出口位位置；三、圍堰的平平面布置與堰堰頂高程（3）問題二：軸軸線走向取決于導流方方式圍堰的軸線一一般為直線。。全段圍堰法：：一般與河道道中心線垂直直；分段圍堰法：：上下游橫向圍圍堰軸線一般般不與河道中中心線垂直，，常呈梯形，，目的是讓水水流順暢。布置時應盡可可能減小縱向向圍堰長度；；三、圍堰的平平面布置與堰堰頂高程2．堰頂高程程堰頂高程取決決于導流設計計流量及圍堰堰的工作條件件。下游圍堰的堰堰頂高程由下下式?jīng)Q定：Hd=hd+ha+δ(1-4)式中Hd—下游圍堰堰頂頂高程，m；hd—下游水位高程程，m；可直接從河河流水位流量量關系查出ha—波浪爬高，m；δ—圍堰的安全超超高，m；上游圍堰的堰堰頂高程由下下式?jīng)Q定：Hu=hd+z+ha+δ(1-5)式中Hu—上游圍堰堰頂頂高程，m；z—上下游水位差差，m；其其余符號同上上式。三、圍堰的平平面布置與堰堰頂高程必須指出，當當圍堰要攔蓄一部分水流時時，則堰頂高高程應通過調(diào)調(diào)洪計算來確確定。如以全年為導導流時段且圍圍堰擋全年流流量時即屬于于此種情況。。縱向圍堰的堰頂高程，，要與束窄河河段宣泄導流流設計流量時時的水面曲線線相適應。因因此，縱向圍圍堰的頂面往往往作成階梯梯形或傾斜狀狀，其上游和和下游分別與與上游圍堰和和下游圍堰頂頂同高?！纠看髩问┕ぃ糜萌螄?、、隧洞導流。。圍堰為Ⅲ級。設計導流流流量為310m3/s,經(jīng)調(diào)洪演算，，實際下泄最最大流量為300m3/s,相應上下游水水位差為10.5m，由下游水位位流量關系曲曲線可查得300m3/s和310m3/s的下游水位分分別為180.5和181.50m，上游波浪爬爬高為0.60m。下游波浪爬爬高0.30m，求上下游圍圍堰的堰頂高高程。解：Ⅲ級土石圍堰的的安全超高為為0.7m。下游圍堰堰頂頂高程：上游圍堰堰頂頂高程：四、圍堰的防防滲和防沖圍堰的防滲、、接頭和防沖沖是保證圍堰堰正常工作的的關鍵問題，，對土石圍堰堰來說尤為突突出。1.圍堰的防滲圍堰防滲的基基本要求，和和一般擋水建建筑物無大差差異。土石圍圍堰的防滲一一般采用斜墻墻、斜墻接水水平鋪蓋、垂垂直防滲墻或或灌漿帷幕等等措施。四、圍堰的防防滲和防沖2．圍堰的接接頭處理圍堰的接頭是是指圍堰與圍堰、圍堰與其他建建筑物及圍堰與岸坡坡等的連接而而言?；炷镣量v向圍堰與與土石橫向圍圍堰的接頭，，一般采用刺刺墻型式，以以增加繞流滲滲徑，防止引引起有害的集集中滲漏。見見下頁圖。四、圍堰的防防滲和防沖四、圍堰的防滲滲和防沖3．圍堰的防沖沖(1)圍堰遭受沖刷在在很大程度上與與其平面布置有有關(2)措施有兩個方面面：第一個是護底：：包括拋石護底底、鉛絲籠護底底、柴排護底第二個是平面布布置。力求使水水流平順地進、、出束窄河段。。通常在圍堰的的上下游轉(zhuǎn)角處處設置導流墻以以改善束窄河段段進出口的水流流條件。五、圍堰的拆除除圍堰是臨時建筑筑物，導流任務務完成以后，應應按設計要求進進行拆除，以免免影響永久建筑筑物的施工及運運行。三峽二期圍堰拆拆除中國水利國際合合作與科技網(wǎng)→技術監(jiān)督→標準查詢或水利利水電→水利水電工程圍圍堰設計導則4/biaozhun圍堰設計規(guī)范導流設計流量是是選擇導流方案案、設計導流建建筑物的主要依依據(jù)。導流設計計流量一般需結結合導流標準和和導流時段的分分析來決定。第三節(jié)導流設設計流量一、導流標準二、導流時段三、導流設計流流量第三節(jié)導流設設計流量一、導流標準1．定義：即用于導流設計的的洪水頻率標準準，體現(xiàn)了經(jīng)濟性性與所冒風險大大小之間的選擇擇。廣義地說，，導流標準是選擇導流設計流流量進行施工導導流設計的標準準，它包括初期導流標準、、壩體攔洪時的導流標準等等。一、導流標準2．相關術語含含義施工導流標準按按初期導流和后后期導流分別擬擬定。初期導流：圍堰堰擋水階段稱為為初期導流；后期導流：施工工中由未完建壩壩體擋水階段和和導流建筑物封封堵后施工期蓄蓄水統(tǒng)稱為后期期導流。一、導流標準2．相關術語含含義壩體施工期臨時時度汛標準：當當壩體筑到高程程超過圍堰頂高高程時，進入后后期導流，改由由未完建壩體擋擋水，此時為臨臨時度汛標準。。初期導流標準-》設計圍堰和相應應泄水結構物;施工臨時度汛標標準：設計壩體體上升高度和速速度用，以及校校核壩體攔蓄水水時的壩體安全全；截流標準：用于于截流的水力計計算。一、導流標準3．導流標準擬擬定思路初期導流標準擬擬定思路：先劃劃分導流建筑物物級別，然后根根據(jù)建筑物的級級別再選用洪水水標準；后期導流標準擬擬定思路：根據(jù)據(jù)壩體臨時擋水水時段，按壩體體升高后攔蓄的的庫容確定；封堵蓄水階段的的導流標準根據(jù)據(jù)不同情況分別別確定。二、導流時段在工程施工過程程中，不同階段段可以采用不同同的施工導流方方法和擋水、泄泄水建筑物。導流程序：不同同導流方法組合合的順序，稱為為導流程序。導流時段是按導導流程序劃分的的各施工階段的的延續(xù)時間。具有實際意義的的導流時段，主主要是圍堰擋水水而保證基坑干干地施工的時間間，所以也稱擋擋水時段。導流時段的劃分分與河流的水文特征、水工建筑物的布布置和型式、導流方案、施工進度等因素有關。如:工期緊則不能采采取淹沒基坑導導流方式；如:土石壩往往采取取全年為導流時時段，而混凝土土壩則較為靈活活二、導流時段河流的水文特征征導流時段,兩者是相關的按河流的水文特特征可分為枯水水期、中水期和和洪水期。二、導流時段若導流建筑物只只負擔枯水期的擋水、泄水任任務，顯然可大大大減少導流建建筑物的工程量量，改善導流建建筑物的工作條條件，具有明顯顯的技術經(jīng)濟效效果。前提是不影響主主體工程施工。。因此，合理劃分導流時段，，明確不同時段段導流建筑物的的工作條件，是是既安全又經(jīng)濟濟地完成導流任任務的基本要求求。二、導流時段當施工期較長，，而洪水來臨前前又不能完建時時，導流時段就就要考慮以全年為標準。當施工進度能保保證洪水來臨前前壩身起攔洪作作用，則導流時時段應為洪水來來臨前的施工時時段。其導流設計流量量就是在相應時段內(nèi)，按導流標準準選擇的相應洪水重現(xiàn)期期的最大流量。。從而確定擋水建建筑物的擋水高高程和泄水建筑筑物的泄水能力力。（要理解）三、導流設計流流量1．不過水圍堰應根據(jù)導流時段段來確定。如果圍堰擋全年年洪水（高水圍堰），其導流設計計流量就是選定定導流標準的年年最大流量，導導流擋水與泄水水建筑物的設計計流量相同；如果圍堰只擋某某一枯水時段(低水圍堰)，則按該擋水時時段內(nèi)同頻率洪洪水作為圍堰和和該時段泄水建建筑物的設計流流量。一般工程規(guī)模較較小的才可以實實現(xiàn)，規(guī)模大的的可采用過水圍圍堰。但確定泄水建筑筑物總規(guī)模的設設計流量，應按按壩體施工期臨臨時渡汛洪水標標準決定。（要理解）如洪水期是否設設缺口，設的話話尺寸如何定,壩體中是否要設設底孔，底孔數(shù)數(shù)量及尺寸如何何定。三、導流設計流流量2．過水圍堰允許基坑淹沒的的導流方案從圍堰工作情況況看，有過水期期和擋水期之分分，顯然它們的的導流標準應有有所不同。過水期的導流標標準應與不過水圍堰堰擋全年洪水時時的標準相同。。其相應的導流設設計流量主要用用于圍堰過水情情況下，加加固保護措施施的結構設計和和穩(wěn)定分析，也也用于校核導流流泄水道的過水水能力。擋水期的導流標標準應結合水文特點點、施工工期及及擋水時段，經(jīng)經(jīng)技術經(jīng)濟比較較后選定。其相應的導流設設計流量主要用用于確定堰頂高高程、導流泄水水建筑物的規(guī)模模及堰體的穩(wěn)定定分析等。水利水電樞紐工工程施工，從開開工到完建往往往不是采用單一一的導流方法，，而是幾種導流流方式組合起來來配合運用（見見表1-4），以取得最佳佳的技術經(jīng)濟效效果。這種不同同導流時段、不不同導流方式的的組合，通常稱稱為導流方案。。第四節(jié)導流方方案一、影響因素二、工程實例第四節(jié)導流方方案一、影響因素導流方案的選擇擇受多種因素的的影響。一個合合理的導流方案案，必須在周密密研究各種影響響因素的基礎上上，擬定幾個可可能的方案，進進行技術經(jīng)濟比比較，從中選擇擇技術經(jīng)濟指標標優(yōu)越的方案。。一、影響因素選擇導流方案時時應考慮的主要要因素如下：⑴水文條件⑵地形條件⑶地質(zhì)及水文地質(zhì)質(zhì)條件⑷水工建筑物的型型式及其布置⑸施工期間河流的的綜合利用⑹施工進度、施工工方法及施工場場地布置在選擇導流方案案時，除了綜合合考慮以上各方方面因素外，還還應使主體工程程盡可能及早發(fā)發(fā)揮效益，簡化化導流程序，降降低導流費用，，使導流建筑物物既簡單易行，，又適用可靠。。二、工程實例四川省白龍江寶寶珠寺水電站工工程，是以發(fā)電電為主，兼有灌灌溉、防洪等效效益的綜合利用用大型水電工程程。擋水建筑物物為混凝土重力力壩，壩頂長524.48m，最大壩高132m，水電站廠房為為壩后式，屬Ⅰ級建筑物。根據(jù)據(jù)水文資料分析析，河流為山區(qū)型，洪水漲漲落變化大，一次洪水過程程一般為1～3天。汛期在7～8月份，實測最大大洪水流量為11300m3/s，其10%頻率的最大洪水水流量為7800m3/s，5%頻率為9570m3/s；1%頻率為13000m3/s。河流多年含沙沙量2.04kg/m3；汛期平均含沙沙量2.72kg/m3；實測最大含沙沙量169kg/m3（1966年7月25日）。二、工程實例在施工組織設計計中，擬定了五五個導流比較方方案：①全段圍堰隧洞導流；②右岸隧洞、過水圍堰、底底孔導流；-全段圍堰法③壩體臨時斷面擋擋水、右岸小明明槽導流；④右岸隧洞及左岸明槽導流流；⑤右岸大明槽導流流、高圍堰擋水水。-分段圍堰法經(jīng)過分析比較，，考慮到地質(zhì)條條件差、工程量量大及投資大等等因素，不宜開開挖專用的導流流隧洞。若汛期基坑過水水，工期又難以以保證。故最后決定采用用右岸大明槽導導流、高圍堰擋擋水的方案（見見圖1-32）。右岸-緩左岸-陡二、工程程實例明槽所處處河段正正位于河河灣段，，上游天天然河道道的主流流位于右右岸，至至明槽進進口處，，轉(zhuǎn)向左左岸。根據(jù)水流流情況，，明槽宜宜布置在在左岸。。但由于地地質(zhì)條件件限制，，左岸明明槽需高高邊坡開開挖達140m，且?guī)r層層傾向與與坡向接接近一致致，邊坡坡穩(wěn)定條條件更差差，相應應的處理理工程量量較大；；而右岸岸巖層傾傾向下游游偏內(nèi)，，對邊坡坡穩(wěn)定有有利，故選定明明槽布置置于右岸岸。二、工程程實例第一期工工程在第一期期圍堰圍圍護下，，修建右右岸寬35m的導流明明槽，河河水由左左岸束窄窄不多的的河床下下泄。工工期自第第2年7月起至第第4年11月第二期期上游圍圍堰截流流、右岸岸導流明明槽過水水為止。。第二期工工程左岸河床床截流，，并修筑筑攔擋5%頻率全年年洪水的的高圍堰堰，河水水全部經(jīng)經(jīng)由導流流明槽宣宣泄。左左岸河床床壩段混混凝土澆澆筑超過過第二期期圍堰高高程后，，拆除第第二期圍圍堰。工工期自第第4年11月左岸上上游圍堰堰合龍起起至第7年11月右岸明明槽截流流、左岸岸壩體永永久底孔孔開始泄泄水止。。后期工程程明槽壩段段在第8年5月前加高高至518m高程；汛汛期由明明槽壩段段518m高程的預預留缺口口及485m高程2個5×10m臨時底孔孔泄洪；；汛后明明槽壩段段繼續(xù)加加高，由由永久底底孔泄流流。工期期自第7年12月起至第第8年11月止。完建期此時壩體體已澆筑筑至相當當高程，，第8年11月下旬至至12月中旬，，最后一一個底孔孔閘門沉沉放，開開始蓄水水發(fā)電。。在施工導流流中，只有有截斷原河河床水流，，才能把河河水引向?qū)Я餍顾ńㄖ锵滦剐?，在河床床中全面開開展主體建建筑物的施施工，這就就是截流。。在大江大大河中截流流是一項難難度比較大大的工作。。第五節(jié)截截流工程截流的基本本過程截流：戧堤堤的進占龍口范圍加固合龍和閉氣截流以后，，再對戧堤堤進行加高高培厚，即即修筑圍堰堰工作。截流的重要要性截流在施工工導流中占占有重要的的地位，(1)若截流不能能按時完成成就會延誤整整個河床部部分建筑物物的開工日日期；(2)如果截流失失敗失去了以水水文年計算算的良好截截流時機，，則可能拖延工期達達一年，在在通航河流流上甚至嚴嚴重影響航運。所以在施工工導流中，，常把截流流看作一個個關鍵性問問題，它是是影響施工工進度的一一個控制項項目。截流的重要要性截流之所以以被重視，，還因為截截流本身無無論在技術術上和施工工組織上都都具有相當當?shù)钠D巨性性和復雜性性。長江葛洲洲壩工程程于1981年元月僅僅用35.6h時間，在在4720m3/s流量下勝勝利截流流，為在在大江大大河上進進行截流流，積累累了寶貴貴的經(jīng)驗驗，而1997年11月三峽工工程大江江截流和和2002年11月三峽工工程三期期導流明明渠截流流的成功功，標志志著我國國截流工工程的實實踐已經(jīng)經(jīng)處于世世界先進進水平。。一、截流的基基本方法法二、截流設計計流量三、龍口位置置和寬度度五、截流材料料和備料料量四、截流水力力計算第五節(jié)截截流工工程一、截流流的基本本方法河道截流流有立堵堵法、平平堵法、、立平堵堵法、平平立堵法法、下閘閘截流以以及定向向爆破截截流等多多種方法法，但基基本方法法為立堵堵法和平平堵法兩兩種。二灘水電電站-立堵法截截流二灘水電電站截流流-立堵法二灘水電電站平堵堵法截流流二灘水電電站平堵堵法截流流二灘水電電站平堵堵法截流流二灘水電電站截流流--合龍三峽導流流明渠截截流--立堵法-上游-雙向進占占三峽導流流明渠截截流-上游-立堵法-形成龍口口三峽導流流明渠截截流三峽導流流明渠立立堵法截截流-下游-單向進占占三峽導流流明渠截截流三峽導流流明渠截截流-下游三峽導流明明渠截流三峽導流明明渠截流葛洲壩截流流—立堵法隔河巖截流流—立堵法-合龍安康截流---立堵法-單向進占漫灣截流-立堵法-單向進占漫灣截流-立堵法-單向進占漫灣截流-立堵法-單向進占—合龍瞬間二、截流設設計流量截流年份應應結合施工工進度的安安排來確定定。截流年份內(nèi)內(nèi)截流時段段的選擇，，既要把握握截流時機機，選擇在在枯水流量量、風險較較小的時段段進行；又又要為后續(xù)續(xù)的基坑工工作和主體體建筑物施施工留有余余地，不致致影響整個個工程的施施工進度。。二、截流設設計流量在確定截流流時段時，，應考慮以以下要求。。1）截流以后后，需要繼繼續(xù)加高圍圍堰，完成成排水、清清基、基礎礎處理等大大量基坑工工作，并應應把圍堰或或永久建筑筑物在汛期期前搶修到到一定高程程以上。為為了保證這這些工作的的完成，截截流時段應應盡量提前前。2）在通航的的河流上進進行截流，，截流時段段最好選擇擇在對航運運影響較小小的時段內(nèi)內(nèi)。因為截截流過程中中，航運必必須停止，，即使船閘閘已經(jīng)修好好，但因截截流時水位位變化較大大，亦須停停航。3）在北方有有冰凌的河河流上，截截流不應在在流冰期進進行。因為為冰凌很容容易堵塞河河道或?qū)Я髁餍顾ㄖ?，壅高高上游水位位，給截流流帶來極大大困難。所以，截流流時段選擇擇在枯水期期的初期，，流量已顯顯著下降，，不一定是是最枯水期期。二、截流設設計流量截流設計流流量的選定定：截流的很多多準備工作作都需要一一個截流設設計流量，，在選定了了截流時段段后，按工工程的重要要程度選用用截流時期期內(nèi)10%~20%的旬平均或或月平均流流量。注意：設計計流量必須須根據(jù)當時時情況和水水文氣象預預報加以修修正，實際際工程的設設計流量是是實際流量量兩倍多，，現(xiàn)在有降降低設計流流量的趨勢勢。三、龍口位位置和寬度度原則上龍口口寬度應盡盡可能窄些些，這樣可可以減少合合龍工程量量，縮短截截流延續(xù)時時間，但以以不引起龍龍口及其下下游河床的的沖刷為限限。龍口位置的的選擇，對對截流工作作順利與否否有密切關關系。選擇擇龍口位置置時要考慮慮下述一些些技術要求求。1）一般說來來，龍口應應設置在河河床主流部部位，方向向力求與主主流順直。。目的是使截截流前河水水能順暢地地經(jīng)由龍口口下泄。2）龍口應選選擇在耐沖沖河床上，，以免截流流時因流速速增大，引引起過分沖沖刷。3）龍口附近近應有較寬寬闊的場地地，以便布布置截流運運輸線路和和制作、堆堆放截流材材料。四、截流水水力計算截流水力計計算的目的的是確定龍龍口諸水力力參數(shù)的變變化規(guī)律。。它主要解決決兩個問題：一是確定截截流過程中中龍口各水水力參數(shù)，，如單寬流流量q、落差z及流速v等的變化規(guī)規(guī)律；二是由此確確定截流材材料的尺寸寸或重量及及相應的數(shù)數(shù)量等。四、截流水水力計算這樣，在截截流前，可可以有計劃劃、有目的的地準備各各種尺寸或或重量的截截流材料及及其數(shù)量，，規(guī)劃截流流現(xiàn)場的場場地布置，，選擇起重重、運輸設設備；在截截流時，能能預先估計計不同龍口口寬度的截截流參數(shù)，，何時何處處應拋投何何種尺寸或或重量的截截流材料及及其方量等等。四、截流水水力計算截流時的水水量平衡方方程為：Q0=Q1+Q2(1-7)式中Q0—截流設計流流量，m3/s；Q1—分流建筑物物的泄流量量，m3/s；Q2—龍口泄流量量，可按寬寬頂堰計算算，m3/s。截流水力計計算可采用用圖解法和和電算法。導流明渠截截流龍口導流明渠截截流龍口導流明渠截截流龍口導流明渠截截流龍口五、截流材材料和備料料量1．截流材料料尺寸在截流中，，合理選擇擇截流材料料的尺寸或或重量，對對于截流的的成敗和截截流費用的的節(jié)省具有有重大意義義。截流材材料的尺寸寸或重量取取決于龍口口的流速。。各種不同同材料的適適用流速，，截流時截截流材料抵抵抗水流沖沖動的流速速，可按下下式估算。。五、截流材材料和備料料量(1-8)式中v—水流流速，，m/s；K—綜合穩(wěn)定系系數(shù)；g—重力加速度度，m/s2；γ1—石塊容重，，t/m3；γ—水容重，t/m3；D—石塊折算成成球體的化化引直徑，，m。【例】截流流時拋擲10t重的混凝土土四面體。。在立堵與與平堵時，，各能抵抗抗多大的水水流流速。。解：混凝土土的容重取取2.4t/m3。四面體的體體積V為：10/2.4=4.17m3設化引球體體半徑為r，則4.17=4πr3/3r=0.9985m球體直徑D=1.997m立堵時，取取K=1.05,V=1.05=7.78m/s平堵時，取取K1=0.9,VMIN=0.9=6.67m/s取K2=1.2,VMAX=1.2=8.89m/s五、截流材材料和備料料量2．截流材料料類型截流材料類類型的選擇擇，主要取取決于截流流時可能發(fā)發(fā)生的流速速及開挖、、起重、運運輸設備的的能力，一一般應盡可可能就地取取材。國內(nèi)內(nèi)外大江大大河截流的的實踐證明明，塊石是是截流的最最基本材料料。此外，，當截流水水力條件較較差時，還還必須使用用人工塊體體，如混凝凝土六面體體、四面體體、四腳體體及鋼筋混混凝土構架架等（見下下圖）。五、截流材材料和備料料量3．備料量為確保截流流既安全順順利，又經(jīng)經(jīng)濟合理，，正確計算算截流材料料的備料量量是十分必必要的。備備料量通常常按設計的的戧堤體積積再增加一一定裕度。。主要是考考慮到堆存存、運輸中中的損失，，水流沖失失，戧堤沉沉陷以及可可能發(fā)生比比設計更壞壞的水力條條件而預留留的備用量量等。水利水電樞紐施工工過程中，中后期期的施工導流，往往往需要由壩體擋擋水或攔洪。壩體體能否可靠攔洪與與安全渡汛，將涉涉及工程的進度與與成敗。第六節(jié)攔洪渡汛汛一、壩體攔洪標準二、攔洪渡汛措施第六節(jié)攔洪渡汛汛一、壩體攔洪標準準壩體施工期臨時渡渡汛的導流標準，，視壩型和攔洪庫庫容的大小而定，，具體可查閱規(guī)范范。一、壩體攔洪標準準若導流泄水建筑物物已經(jīng)封堵，而永永久泄水建筑物尚尚未具備設計泄洪洪能力，此時，壩壩體渡汛的導流標標準與上述標準又又不相同，應視壩壩型及其級別按規(guī)規(guī)范選用。一、壩體攔洪標準準根據(jù)選定的洪水標標準，通過調(diào)洪計計算，可確定相應應的壩體擋水或攔攔洪高程。顯然，汛前壩體上上升高度應滿足攔攔洪要求，帷幕灌灌漿及接縫灌漿高高程應能滿足蓄水水要求。水布埡壩體攔洪渡渡汛二、攔洪渡汛措施施根據(jù)施工進度安排排，如果汛期到來來之前壩身不能修修筑到攔洪高程，，則必須采取一定定工程措施，確保保安全渡汛。二、攔洪渡汛措施施1．混凝土壩的攔洪洪渡汛措施混凝土壩一般是允允許過水的，若壩壩身在汛前不可能能澆筑到攔洪高程程，為了避免壩身身過水時造成停工工，可以在壩面上上預留缺口渡汛，，待洪水過后，水水位回落，再封堵堵缺口，全面上升升壩體。另外，如如果根據(jù)混凝土澆澆筑進度安排，雖雖然在汛前壩身可可以澆筑到攔洪高高程，但一些縱向向施工縫尚未灌漿漿封閉時，可考慮慮用臨時斷面擋水水。在這種情況下下，必須提出充分分論證，采取相應應措施，以消除應應力惡化的影響。。安康三期壩體缺口口導流二、攔洪渡汛措施施2．土壩、堆石壩的的攔洪渡汛措施土壩、堆石壩一般般是不允許過水的的。若壩身在汛前前不可能填筑到攔攔洪高程，一般可可以考慮降低溢洪洪道高程、設置臨臨時溢洪道、用臨臨時斷面擋水，或或經(jīng)過論證采用臨臨時壩面保護措施施過水。水布埡壩體攔洪渡渡汛在施工后期，根據(jù)據(jù)發(fā)電、灌溉及航航運等國民經(jīng)濟各各部門所提出的綜綜合要求，確定竣竣工運用日期，有有計劃地進行導流流臨時泄水建筑物物的封堵和水庫的的蓄水工作。第七節(jié)封堵蓄水水一、蓄水計劃二、導流泄水建筑物的的封堵第七節(jié)封堵蓄水水一、蓄水計劃水庫蓄水要解決的的主要問題有：1）確定蓄水歷時計計劃，并據(jù)以確定定水庫開始蓄水的的日期，水庫蓄水水可按保證率為75%～85%的月平均流量過程程線來制訂。2）校核庫水位上升升過程中大壩施工工的安全性，并據(jù)據(jù)以擬定大壩澆筑筑的控制性進度計計劃和壩體縱縫灌灌漿的進程。蓄水計劃是施工后后期進行施工導流流，安排施工進度度的主要依據(jù)。1.水庫蓄水高程與歷歷時關系曲線；2.導流泄水建筑物封封堵后壩體度汛水水庫蓄水高程與歷歷時關系曲線3.壩體全線澆筑高程程過程線三峽蓄水三峽泄洪中孔調(diào)節(jié)節(jié)蓄水弧形閘門弧形閘門不設門槽槽。三峽蓄水二、導流泄水建筑筑物的封堵下閘封堵導流臨時時泄水建筑物的設設計流量，應根據(jù)據(jù)河流水文特征及及封堵條件，采用用封堵時段5~10年重現(xiàn)期的月或旬旬平均流量。導流底孔一般為壩壩體的一部分，因因此封堵時需全孔孔堵死；而導流隧隧洞或涵管并不需需要全孔堵死，只只澆筑一定長度的的混凝土塞，就足足以起永久擋水作作用。二、導流泄水建筑筑物的封堵式中K—安全系數(shù)，一般取取1.1~1.3；P—作用水頭之推力，，N；ω—導流隧洞或涵管的的斷面積，m2；γ—混凝土容重，kg/m3；f—混凝土與巖石（或或混凝土）的摩阻阻系數(shù)，一般取0.60~0.65；g—重力加速度，m/s2；λ—導流隧洞或涵管的的周長，m；c—混凝土與巖石（混混凝土）的粘結力力，一般取(5~20)×104，Pa?；炷寥淖钚￠L長度可根據(jù)極限平平衡條件由下式求求出。(1-11)【例】大壩施工的的導流隧洞為3.5×3.5m的城門洞形斷面，，封堵時隧洞斷面面重心上水頭為45m。求混凝土塞的最最小長度。解：安全系數(shù)K取1.2，混凝土容重取2.4t/m3。隧洞斷面面積W=3.5×1.75+3.14×3.52/8=10.94m2水頭推力P=45×1000×9.81××10.94=4829463N(簡化為均布）隧洞周長3.5+2×1.75+3.14×3.5/2=12.5m混凝土與巖石（或或混凝土塞）的摩摩阻系數(shù)取0.60，混凝土與巖石石（或混凝土））的粘結力取10×104N/m2。所以，混凝土土塞的最小長度度為安康導流底孔封封堵二灘導流洞下閘閘封堵二灘導流洞下閘閘封堵二灘導流洞下閘閘封堵在截流戧堤合龍龍閉氣以后，就就要排除基坑的的積水和滲水。。按排水時間及及性質(zhì)分為：①基坑開挖前的初初期排水；②基坑開挖及建筑筑物施工過程中中的經(jīng)常性排水水。第八節(jié)基坑排排水一、初期排水二、經(jīng)常性排水水第八節(jié)基坑排排水一、初期排水戧堤合龍閉氣后后，基坑內(nèi)的積積水應有計劃地地組織排除。初初期排水流量一一般可根據(jù)地質(zhì)質(zhì)情況、工程等等級、工期長短短及施工條件等等因素，參考實實際工程的經(jīng)驗驗，按公式（1-12）來確定。(1-12)式中Q—初期排水流量，，m3/s；V—基坑的積水體積積，m3；T—初期排水時間，，s。一、初期排水應注意以下問題題：①排水時間受到基基坑水位下降速速度的限制。②根據(jù)排水容量確確定排水設備應應注意水泵的揚揚程和最后的水位差一致，最好選則則幾種型號的設設備組合運用。。③泵站的布置應能能適應水位的變變化。二、經(jīng)常性排水水基坑內(nèi)積水排干干后，圍堰內(nèi)外外的水位差增大大，此時滲透流流量相應增大，，對圍堰內(nèi)坡、、基坑邊坡和底底部的動水壓力力加大，容易引引起管涌或流土土，造成塌坡和和基坑底隆起的的嚴重后果。因此在經(jīng)常性排排水期間，應周周密地進行排水水系統(tǒng)的布置、、滲透流量的計計算和排水設備備的選擇，并注注意觀察圍堰的的內(nèi)坡、基坑邊邊坡和基坑底面面的變化，保證證基坑工作順利利進行。二、經(jīng)常性排水水1．排水系統(tǒng)的布置置通常應考慮兩種不不同的情況：一種種是基坑開挖過程程中的排水系統(tǒng)布布置；另一種是基基坑開挖完成后修修建建筑物時的排排水系統(tǒng)布置。2．排水量的估算經(jīng)常性排水的排水水量包括圍堰和基基坑的滲水、降水水、地層含水、基基巖沖洗及混凝土土養(yǎng)護棄水等。習題講解1-1施工導流的主要任任務是什么？分析條件；確定導流設計流量量（選定導流標準準，劃分導流時段段）；選擇導流方案及導導流建筑物型式；；導流建筑物的設計計（布置、構造、、尺寸、穩(wěn)定等））；導流建筑物的修建建、拆除、封堵；；截流設計；攔洪度汛；基坑排水。1-10試論述施工導流、、施工進度、施工工總體布置三者之之間的關系？（1）施工進度與導流流方案密切相關，，通常是根據(jù)導流流方案安排控制性性進度計劃；（2）導流方案的選擇擇與施工場地的布布置亦相互影響。。例如，在混凝土壩壩施工中，當混凝凝土生產(chǎn)系統(tǒng)布置置在一岸時，宜采采用全段圍堰法導導流。例如，若采用分段段圍堰法導流，則則應以