1、第一章 施工水流控制,第一節(jié) 施工導(dǎo)流方式與泄水建筑物 第二節(jié) 圍堰工程 第三節(jié) 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 第四節(jié) 導(dǎo)流方案 第五節(jié) 截流工程 第六節(jié) 攔洪度汛 第七節(jié) 封堵蓄水 第八節(jié) 基坑排水,在江河中修建水工建筑物，施工期不可避免地與航運(yùn)、養(yǎng)殖、灌溉、發(fā)電等部門發(fā)生利益沖突，這就要求水利工程施工必須實(shí)施水流控制。 施工水流控制（又稱施工導(dǎo)流）：即在河床上修建水工建筑物時(shí)，采取相應(yīng)措施，將天然徑流按預(yù)定的方案部分或全部地導(dǎo)向下游或攔蓄起來(lái)，保證施工期基坑無(wú)水，并盡量滿足其他部門的用水需求。,施工水流控制所采取的工程措施，廣義上可概括為 “導(dǎo)、截、攔、蓄、泄”等： 1) 導(dǎo)：如何將水流導(dǎo)向下游? 2)

2、截：如何將原河床的水流攔斷，使其按照預(yù)定的意圖下泄? 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?,施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的主要任務(wù)： 1) 選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、劃分導(dǎo)流時(shí)段，確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量； 2) 選定導(dǎo)流方案； 3) 選定導(dǎo)流建筑物的型式(擋水及泄水)，確定導(dǎo)流建筑物的布置、構(gòu)造及尺寸，及其修建、拆除、堵塞的施工方法； 4) 擬定截流、攔洪渡汛及基坑排水措施； 5) 擬定施工期通航、排冰及蓄水期對(duì)下游供水方案。,第一節(jié) 施工導(dǎo)流方式與泄水建筑物,施工導(dǎo)流（“導(dǎo)”）： 在河流上修

3、建水利水電工程時(shí)，為了使水工建筑物能在干地施工，需要用圍堰圍護(hù)基坑，并將河水引向預(yù)定的泄水通道往下游宣泄。,施工導(dǎo)流方式： 大體上可分為兩類：分段圍堰法和全段圍堰法； 與之配合的導(dǎo)流方式有：淹沒基坑法導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流和主體工程施工過程中的底孔導(dǎo)流、缺口(梳齒)導(dǎo)流以及不同泄水建筑物的組合導(dǎo)流等; 此外還有一種特殊導(dǎo)流方式：灘地法。,1.1.1 分段圍堰法（分期圍堰法） 即用圍堰將河道分段、分期圍護(hù)起來(lái)形成基坑進(jìn)行施工，初期水流通過束窄河床下泄，后期通過壩體船閘、預(yù)留缺口、底孔或其它泄水建筑物下泄。如圖1-1。,分段：從空間上用圍堰將擬建的水工建筑物圈圍成若干施工段； 分期：從

4、時(shí)間上將導(dǎo)流分為若干時(shí)期。 如圖1-2。,可以看出，導(dǎo)流分期數(shù)和圍堰分段數(shù)并不一定相同。 注意：分段分期不宜太多。段數(shù)越多，圍堰工程量越大，施工越復(fù)雜；期數(shù)越多，工期相對(duì)越長(zhǎng)。工程中兩段兩期用的最多，只有不允許斷航或其它特殊情況下，才采用多段多期導(dǎo)流法，但最多分到三段三期。,葛洲壩水利樞紐分期導(dǎo)流平面布置,西壩,浙江富春江電站三期導(dǎo)流布置,1一期圍堰；2二期圍堰；3三期圍堰； 4溢流壩；5船閘；6電站廠房,采用分段圍堰法導(dǎo)流時(shí)，縱向圍堰位置的確定，即河床束窄程度的選擇非常關(guān)鍵。確定時(shí)，應(yīng)考慮以下條件： 1) 充分利用河心洲、小島等有利地形條件，達(dá)到方便施工、經(jīng)濟(jì)合理的目的； 2) 縱向圍堰盡可

5、能與導(dǎo)墻、隔墻等永久建筑物相結(jié)合，若其斷面穩(wěn)定不足時(shí)，可按導(dǎo)流要求適當(dāng)加寬； 3) 河床束窄以后，將引起沖淤變化，尤其對(duì)縱向圍堰及其基礎(chǔ)的沖刷（如圖1-3b），流速務(wù)在允許抗沖范圍內(nèi)，不能超過允許流速V沖；,4) 基坑工程量的多少，工作面的大小，都直接影響施工進(jìn)度，因此各段主體工程的工程量、施工強(qiáng)度要均衡； 5) 不但要滿足一期過水?dāng)嗝娴囊螅€要滿足二期以后的導(dǎo)流，要便于布置后期導(dǎo)流泄水建筑物，不致使后期圍堰過高或截流落差過大。有時(shí)因河床較窄而不夠布置時(shí)，還可結(jié)合壩基開挖，拓寬河槽，以滿足分期泄流的要求； 6) 要滿足施工期通航，除流速、流態(tài)需滿足通航外，通航流量還須滿足通航保證率的要求。,

6、分段圍堰法導(dǎo)流一般適用于中下游河床寬、流量大、施工期較長(zhǎng)的工程，尤其適用于通航和冰凌嚴(yán)重的河流；從樞紐布置上考慮，是河床式或壩后式電站的主要導(dǎo)流方式；當(dāng)河床具有灘地、河心洲、礁島等可利用時(shí)，對(duì)分期導(dǎo)流更為有利。 分段圍堰法導(dǎo)流，前期都利用束窄的原河道導(dǎo)流，后期要通過建成的泄水道導(dǎo)流，常見的有： 1）底孔導(dǎo)流； 2）壩體缺口導(dǎo)流； 3）明渠導(dǎo)流。,1.1.2 全段圍堰法 (斷流圍堰法) 即在修建于河床上的主體工程上下游各建一道攔河圍堰，使水流經(jīng)河床以外已建成的臨時(shí)或永久建筑物下泄，主體工程建成或即將建成時(shí)，再拆除圍堰，將臨時(shí)泄水建筑物封堵。 在湖泊出口處修建閘壩時(shí)，可只筑上游圍堰，將施工期來(lái)水全

7、部攔蓄；在坡降很陡的山區(qū)河道，若泄水道出口水位低于基坑處河床高程時(shí)，也可不筑下游圍堰。 多用于：河床狹窄，基坑工作量不大，水深、流急，及覆蓋層較深難于修筑縱向圍堰來(lái)分期導(dǎo)流的情況。,全段圍堰法的特點(diǎn)： 主河道被圍堰一次攔斷，基坑工作面大，若能利用樞紐中的永久泄水建筑物導(dǎo)流，可大大節(jié)約投資。 全段圍堰法常用的泄水道類型有： 隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流、渡槽導(dǎo)流等。,1.1.3 輔助導(dǎo)流的主要方式 1、淹沒基坑法導(dǎo)流 全段和分段圍堰法中均可使用。 山區(qū)河流洪峰陡漲陡落，變幅大、歷時(shí)短，且洪水量大。若按一般標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流，一則圍堰要修建的很高，再則要增大泄水建筑物的泄流能力。雖然可滿足導(dǎo)流要求，但使用率

8、不高，致使資源浪費(fèi)，投資增加。 因此可考慮淹沒基坑導(dǎo)流，即洪水來(lái)臨時(shí)圍堰過水，基坑淹沒，待洪水退落，圍堰再次擋水后恢復(fù)施工。此法停工時(shí)間不長(zhǎng)，不會(huì)拖延進(jìn)度，還可節(jié)省部分投資，故較合理。,2、束窄河床導(dǎo)流 即對(duì)河床一側(cè)或兩側(cè)圍護(hù)，水流經(jīng)被束窄的河床另一側(cè)或中間下泄。 束窄河床導(dǎo)流一般取決于圍堰及河床的抗沖允許流速V沖 。 若河床允許適當(dāng)刷深，或預(yù)先挖深、擴(kuò)寬及采取防沖措施，也可采用此法導(dǎo)流。 若河流有通航要求，則束窄段的流速、水面比降、水深、河寬等要與當(dāng)?shù)睾竭\(yùn)部門協(xié)商確定。,河床束窄程度常用束窄度/河床束窄系數(shù)(K)表示： A2圍堰和基坑所占的過水面積，m2； A1原河床的過水面積，m2； K值

9、一般為40%60%；當(dāng)覆蓋層比較厚時(shí)，可為30%50%；對(duì)于低水頭河床式電站，因一期必需圍建有足夠的泄水建筑物，束窄率多數(shù)控制在60%左右。如:小浪底64%、丹江口50%、三門峽58%、三峽30%。（表1-1）,束窄段的平均流速(vc)可按下式估算： （圖1-3） Q 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量，m3/s； 側(cè)收縮系數(shù)，單側(cè)取0.95，雙側(cè)取0.9。 束窄段上游水位壅高值(z)可按下式估算： v0 行近流速； 流速系數(shù)；圍堰平面為矩形、梯形，有導(dǎo)墻布置時(shí)，分別為0.750.85、0.80.85及0.850.9。,3、明渠導(dǎo)流 如圖1-4，在一期圍堰圍護(hù)下先修建導(dǎo)流明渠，水流由束窄的河床下泄，明渠河床側(cè)邊墻常

10、作為二期縱向圍堰；二期導(dǎo)流水流經(jīng)明渠下泄。,有些工程河床較寬，若不開挖明渠，分期導(dǎo)流的縱向圍堰將修建在覆蓋層深厚或水深較大之處，難于修建，例如三峽工程等。,三峽工程導(dǎo)流明渠布置,有時(shí)，在河岸適宜地段開挖渠道，河水經(jīng)渠道導(dǎo)流下泄，用作初期導(dǎo)流，如圖1-6。,在岸坡上開挖的明渠,在灘地上開挖并設(shè)有導(dǎo)墻的明渠,多數(shù)工程河床相對(duì)狹窄，利用岸邊河灘地開挖明渠導(dǎo)流，明渠內(nèi)主體工程混凝土量較小，且施工簡(jiǎn)便，一般可與其他施工準(zhǔn)備工程同時(shí)進(jìn)行，這樣有利于縮短工期，例如安康、巖灘工程等。,安康水電站左岸導(dǎo)流明渠平面布置,巖灘水電站導(dǎo)流明渠平面布置,明渠導(dǎo)流的適用條件： 若壩址河床較窄或覆蓋層很深，分期導(dǎo)流困難，且

11、具備下列條件之一者，可考慮采用明渠導(dǎo)流： 1) 河床一岸有較寬的緩坡、埡口或古河道； 2) 導(dǎo)流量大，地質(zhì)條件不宜開挖導(dǎo)流隧洞； 3) 施工期有通航、排冰、過木要求； 4) 總工期緊，不具備洞挖經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備。,國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐證明，在導(dǎo)流方案比較過程中，如明渠導(dǎo)流和隧洞導(dǎo)流均可采用時(shí)，一般是傾向于明渠導(dǎo)流，因?yàn)槊髑_挖可采用大型設(shè)備，有利于加快施工進(jìn)度，主體工程可提前開工。對(duì)于施工期通航、過木和排冰更為有利。,導(dǎo)流明渠的布置： 1）導(dǎo)流明渠應(yīng)布置在較寬臺(tái)地、埡口或古河道一岸，應(yīng)盡可能縮短明渠長(zhǎng)度和避免深挖方。 2）進(jìn)出口應(yīng)與上下游水流相銜接，與河道主流的交角以30為宜； 3）為保證水流暢通，明渠轉(zhuǎn)

12、彎半徑應(yīng)大于5倍渠底寬； 4）渠身軸線要伸出上下游圍堰外坡腳，水平距離要滿足防沖要求，一般50100m； 5）明渠水面與基坑水面之間的最短距離宜大于2.53.0倍的水面高差，以避免入滲。,設(shè)計(jì)明渠導(dǎo)流時(shí)必須重視下列問題： （1）明渠的糙率n 糙率大小直接影響到明渠的泄水能力，從而關(guān)系到渠身尺寸、導(dǎo)流費(fèi)用及整個(gè)導(dǎo)流方案，所以要慎重選取。 影響糙率大小的因素：襯砌的材料、開挖的方法、渠底的平整度等?？筛鶕?jù)具體情況查閱有關(guān)手冊(cè)確定，對(duì)大型明渠工程，應(yīng)通過模型試驗(yàn)選取。,（2）明渠的出口消能 明渠單寬流量較大，出口沖刷威脅大，故需研究消能措施。 當(dāng)出口為巖石基礎(chǔ)時(shí)，一般不需要設(shè)置待殊的消能和防護(hù)，若為

13、軟基或出口流速超過基礎(chǔ)抗沖能力時(shí)，需設(shè)防護(hù)措施，一般有混凝土齒墻、拋大塊石、鋼筋石籠、鋼板樁等。,（3）明渠與永久建筑物結(jié)合可節(jié)約部分投資、縮短工期。如天生橋二級(jí)、水口、巖灘等工程。,水口水電站二期導(dǎo)流平面布置,4、隧洞導(dǎo)流 上下游圍堰一次攔斷河床形成基坑，天然河道水流全部由導(dǎo)流隧洞渲泄的導(dǎo)流方式。 適用于：導(dǎo)流流量不大、河床狹窄、地質(zhì)條件允許的河段。,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約49%的大中型水電工程采用隧洞導(dǎo)流，其中，土石壩約占56%，混凝土壩約占44%。土石壩中的面板堆石壩均采用隧洞導(dǎo)流；混凝土壩采用隧洞導(dǎo)流的均位于峽谷地區(qū)，且90%為高壩，主要為高拱壩。 可見隧洞導(dǎo)流方式不但適用于土石壩，也是

14、狹谷中建混凝土高壩尤其是高拱壩的首選導(dǎo)流方式。,導(dǎo)流隧洞的布置： 1）隧洞軸線沿線地質(zhì)條件良好，足以保證隧洞施工和運(yùn)行的安全。 2）進(jìn)出口引渠軸線與河流主流方向夾角30；隧洞軸線宜按直線布置；如有轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑5b(洞寬)，轉(zhuǎn)角不宜大于60，彎道首尾應(yīng)設(shè)直線段，長(zhǎng)度不應(yīng)小于35b(洞寬)；,3）隧洞進(jìn)出口位置應(yīng)保證水力學(xué)條件良好，并伸出堰外坡腳一定距離，一般距離應(yīng)大于50m，以滿足圍堰防沖要求。 4）隧洞間凈距、隧洞與永久建筑物間距、及洞臉與洞頂圍巖厚度均應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)和應(yīng)力要求。, 導(dǎo)流隧洞的襯砌 一般臨時(shí)導(dǎo)流隧洞地質(zhì)條件良好時(shí)，可不做襯砌。 在運(yùn)用過程中，若遇明滿流交替流態(tài)或有壓流為高速水流時(shí)

15、，應(yīng)采取措施防止產(chǎn)生空蝕、沖擊波、振動(dòng)等而導(dǎo)致洞身破壞。 為降低造價(jià)，應(yīng)采用光爆等措施來(lái)降低糙率n，一般n值減少715%，造價(jià)可降低26%。 隧洞襯砌及范圍、型式及后期封堵措施應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。,由于隧洞泄水能力有限，造價(jià)較高，故汛期洪水宣泄需結(jié)合其他方式或淹沒基坑來(lái)度汛。如龍羊峽、烏江渡、東江等電站。 導(dǎo)流隧洞設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量與永久隧洞相結(jié)合，以降低工程造價(jià)。與泄洪隧洞結(jié)合較普遍，也有與引水洞、放空洞、灌溉洞、排砂洞等結(jié)合，還有一洞多用的型式，如毛家襯水庫(kù)(圖1-9)。,5、底孔導(dǎo)流 采用底孔導(dǎo)流時(shí)，應(yīng)事先在混凝土壩體內(nèi)建成臨時(shí)或永久底孔；然后讓全部或部分水流通過底孔宣泄至下游。如系臨

16、時(shí)底孔，應(yīng)在工程接近完工或需要蓄水時(shí)封堵(壩體同標(biāo)號(hào)砼)或改建完成。,底孔的布置: 位置：應(yīng)設(shè)在基礎(chǔ)條件好，水流進(jìn)出順暢的壩段。 高程：應(yīng)考慮泄流、截流、及封堵等多方面的要求。 高程較高，截流落差大，圍堰也高，但封堵容易。 高程較低，則可增大泄流能力，有利于截流，但封堵時(shí)閘門所承受的水壓力較大。 一般取接近于河床高程，對(duì)于中、后期度汛的底孔可適當(dāng)高一些，孔數(shù)較多時(shí)可分列不同高程。,斷面形狀：圓形、矩形（貼腳矩形）、拱門形等。 孔口尺寸：應(yīng)盡量小，若流量較大可適當(dāng)放寬，如表1-2。,導(dǎo)流底孔常與永久孔口結(jié)合，改建成放空孔、排砂孔、泄洪孔及灌溉孔等。如三門峽工程。,底孔導(dǎo)流的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)

17、建筑物下部導(dǎo)流、上部施工同時(shí)進(jìn)行，有利于均衡、連續(xù)施工。對(duì)修建高壩特別有利。 缺點(diǎn)： 臨時(shí)底孔鋼材用量增加； 如果封堵質(zhì)量不好，會(huì)削弱壩體的整體性，亦有可能漏水； 導(dǎo)流量往往不大； 導(dǎo)流期有被漂浮物堵塞的危險(xiǎn)； 封堵水頭較高，安放閘門及止水較困難。,6、壩體缺口導(dǎo)流（梳齒導(dǎo)流） 即在混凝土壩施工中，于興建的壩體上預(yù)留缺口，用于汛期渲泄洪水，以彌補(bǔ)其它導(dǎo)流建筑物過水?dāng)嗝娴牟蛔悖瑫r(shí)壩體其他部分可繼續(xù)施工，待洪峰過后，上游水位回落后再修筑缺口。,若采用底坎高程不同的缺口時(shí)，要注意控制高差，以免側(cè)向卷流嚴(yán)重。 此法簡(jiǎn)單，應(yīng)用較廣泛，常與隧洞、底孔導(dǎo)流等配合，是中、后期施工度汛的一種主要方式。,7、涵

18、管(洞)導(dǎo)流 多用于土石壩。涵管通常布置在河岸巖灘上，其位置在枯水位以上，這樣可在枯水期不修圍堰或只修一小圍堰而先將涵管筑好，然后再修上下游全段圍堰，將河水引經(jīng)涵管下泄，如圖1-10。,涵管多為鋼筋混凝土矩形或拱門形涵洞，對(duì)于塘壩工程或小(二)型水庫(kù)，因其壩高較小，可考慮采用預(yù)制鋼筋混凝土圓管，或采用蓋板式漿砌石矩形涵洞。 當(dāng)有永久涵管可以利用或修建隧洞有困難時(shí)，采用涵管導(dǎo)流是合理的。在某些情況下，可在建筑物基巖中開挖溝槽，必要時(shí)予以襯砌，然后封上混凝土或鋼筋混凝土頂蓋形成涵管，可節(jié)省部分投資。,適用： 由于涵管的泄水能力較低，所以一般用于流量較小的河流或只用來(lái)?yè)?dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流任務(wù)。如柘林、岳

19、城、白蓮河等電站。,涵管埋于壩下，為了防止管壁與壩身防滲體之間的滲流，通常每隔一定距離設(shè)置截流環(huán)，以延長(zhǎng)滲徑，減少滲流的破壞作用。,此外必須嚴(yán)格控制管壁外防滲體的壓實(shí)質(zhì)量。管身的溫度縫或沉降縫中的止水也必須保證質(zhì)量。, 渡槽導(dǎo)流 渡槽導(dǎo)流方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但泄流量較小，一般用于流量小、河床窄、導(dǎo)流期短的小型工程。如湖南金江水庫(kù)木渡槽導(dǎo)流，設(shè)計(jì)流量146m3/s。, 廠房導(dǎo)流 一般用于低水頭河床式電站。,富春江廠房導(dǎo)流, 廠房導(dǎo)流 大化電站廠房導(dǎo)流, 廠房導(dǎo)流 阿斯旺電站廠房導(dǎo)流,底孔導(dǎo)流、壩體缺口導(dǎo)流、束窄河床(明渠)導(dǎo)流三種后期導(dǎo)流方式，一般只適用于混凝土壩，特別是重力式混凝土壩。 對(duì)于土石壩、

20、非重力式混凝土壩等壩型，若采用分段圍堰法導(dǎo)流，常與河床外的隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流等方式配合。,第二節(jié) 圍堰工程,圍堰是一種臨時(shí)性水工建筑物，用來(lái)圍護(hù)基坑，保證水工建筑物施工在干地上進(jìn)行。在導(dǎo)流任務(wù)完成后，對(duì)不能作為永久建筑物的部分或妨礙永久建筑物運(yùn)行的部分應(yīng)予以拆除。 圍堰分類： 按使用材料分：土石圍堰、草土圍堰、鋼板樁格型圍堰、混凝土圍堰、木籠圍堰等； 按所處的位置分：橫向圍堰、縱向圍堰； 按是否過水分：不過水圍堰、過水圍堰。,圍堰選型原則： 1) 安全可靠，滿足穩(wěn)定、抗?jié)B、抗沖要求； 2) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修建、拆除方便，并能充分利用當(dāng)?shù)夭牧霞伴_挖渣料； 3) 圍堰布置力求水流平順，不發(fā)生嚴(yán)重的局部

21、沖刷； 4) 圍堰接頭、與岸坡或已有建筑物連接要可靠；避免集中滲漏； 5) 必要時(shí)設(shè)置抵抗冰凌、船筏沖擊破壞設(shè)施； 此外還應(yīng)滿足工期要求，并具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。,一、圍堰的基本型式及構(gòu)造 1、不過水土石圍堰 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，可就地取材，充分利用開挖棄料；施工簡(jiǎn)便，既可機(jī)械化施工，又可人工填筑；既便于快速施工，又易于拆除；并可在任何地基上修建。所以，是應(yīng)用最廣泛的一種型式。 但其斷面尺寸較大，沉陷變形大，抗沖能力差，一般用于橫向圍堰。在寬闊河床中，若有可靠的防沖措施，也可作縱向圍堰。例如，葛洲壩工程一期縱向土石圍堰，經(jīng)6年洪水考驗(yàn)，情況良好。,適用于基巖河床,適用于薄覆蓋層河床,適用于深

22、覆蓋層河床或無(wú)充足防滲土料情況,2、過水土石圍堰 采用淹沒基坑法導(dǎo)流時(shí)，圍堰過水，若是土石圍堰，則必須進(jìn)行防護(hù)，因?yàn)橥潦瘒邔儆谏Ⅲw結(jié)構(gòu)，過水必遭破壞： 堰頂及背水坡沖刷破壞； 滲透壓力引發(fā)深層滑動(dòng)，導(dǎo)致潰堰。 目前采用的防護(hù)措施主要有：大塊石護(hù)面、鋼筋石籠護(hù)面、加筋護(hù)面及混凝土板護(hù)面等。較普遍的是混凝土板護(hù)面。,（1）混凝土板護(hù)面過水土石圍堰 混凝土護(hù)面板分類： 按施工方式：現(xiàn)澆、預(yù)制； 按截面形式：矩形板、楔形板； 按連接方式：重疊搭接、平順連接； 按有無(wú)排水孔：設(shè)孔、不設(shè)孔； 按消能方式：鎮(zhèn)墩挑流、順坡護(hù)底、寬頂堰。 護(hù)面板的安裝或澆筑應(yīng)錯(cuò)縫、跳倉(cāng)、從下游面坡腳向堰頂進(jìn)行。,江西上猶江水

23、電站 混凝土板（加竹筋）護(hù)面過水土石圍堰。,鎮(zhèn)墩挑流式溢流堰,帶混凝土擋墻過水土石圍堰的修建程序,（a）截流、閉氣、加高培厚戧堤，圍堰臨時(shí)斷面擋水； （b）基坑排水，開挖覆蓋層，再澆擋墻； （c）擋墻達(dá)到要求強(qiáng)度，回填堰身塊石，完成溢流面板。,從施工程序可以看出，此法缺點(diǎn)是擋墻對(duì)圍堰施工干擾大，尤其在覆蓋較厚的河床修建擋墻，須待基坑抽水后才能進(jìn)行，混凝土擋墻達(dá)到一定強(qiáng)度后才允許回填塊石，不僅會(huì)延誤工期，還常帶有一定的冒險(xiǎn)性。,黃龍灘水電站土石過水圍堰 順坡護(hù)底式溢流堰,堰后無(wú)鎮(zhèn)墩，將面板延伸，坡腳用混凝土、石籠或埽捆、柴排等護(hù)底。其優(yōu)點(diǎn)是避免了鎮(zhèn)墩施工的干擾，簡(jiǎn)化了施工，又爭(zhēng)取了工期，適宜于河

24、床覆蓋層較厚的地基。,1-混凝土面板，厚1m；2-干砌石，厚0.6m；3-混凝土護(hù)坦；4-堆石；5-粘土,大化水電站過水圍堰 寬頂堰式溢流堰,1土堤；2混凝土面板，厚0.8m；3鋼筋石籠；4大塊石，砂漿勾縫； 5鉛絲籠；6堆石；7粘土；8塊石,利用坡面平臺(tái)挑流，以形成面流水躍銜接，故平臺(tái)以下護(hù)面結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。尤其是面板施工，不需等待基坑抽水，溢流面即可形成，加速了圍堰施工進(jìn)度。適用堰后水深較大，且水位上升較快。,(莫桑比克)卡博拉巴薩工程過水圍堰 寬頂堰式溢流堰,（2）加筋過水土石圍堰 用鋼筋網(wǎng)和錨筋來(lái)加固堆石體溢流面的方法，即在圍堰的溢流面上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，防止溢流面的塊石被沖走，并在下游部位的

25、堰體內(nèi)埋設(shè)水平向主錨筋，防止溢流面連同堰頂一起滑動(dòng)。溢流面坡度可較混凝土護(hù)面板坡度陡些，故造價(jià)較低。 主要用于堆石壩過水。澳大利亞莫卻拉勃拉壩1957年首次成功采用，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。,1-水平向主錨筋；2-鋼筋網(wǎng)；3-防滲體；4-堆石體,鋼筋網(wǎng)及水平向主錨筋的構(gòu)造,1-水平主向錨筋；2-縱向主筋； 3-橫向構(gòu)造筋；4-橫向加強(qiáng)筋。,鋼筋規(guī)格及構(gòu)造要求：P19。,3、混凝土圍堰 其具有抗沖與抗?jié)B能力強(qiáng)，擋水水頭高，底寬小，易于與永久混凝土建筑物相連接，還可以過水等優(yōu)點(diǎn)，因此，雖造價(jià)較高，仍得到廣泛應(yīng)用。 例如： 拱形混凝土圍堰作橫向圍堰烏江渡、鳳灘；(葡萄牙)比可塔電站、(南羅得西亞)卡里巴壩的圓

26、形圍堰等。 重力式圍堰作縱向圍堰三門峽、丹江口、三峽工程等。,混凝土圍堰的分類： 按其結(jié)構(gòu)型式有：重力式，空腹式，支墩式，拱式，圓筒式等。 按其施工方法有：就地筑澆、水下澆筑、預(yù)填骨料灌漿、碾壓式混凝土、裝配式等。 常用型式：就地澆筑的重力式及拱式圍堰。一般采用重力式居多，且其多用于縱向圍堰。,（1）拱型混凝土圍堰 圖1-17，其斷面尺寸小，潛在安全度較重力式圍堰高，經(jīng)濟(jì)、安全性較優(yōu)越。但拱形圍堰對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)條件要求高，施工復(fù)雜，特別是堰肩巖體地質(zhì)條件的優(yōu)劣，是決定拱形圍堰能否成立的關(guān)鍵。 因此，拱型圍堰適合岸坡穩(wěn)定、巖石堅(jiān)硬完整的地基（也有修建在覆蓋層上，地基采用灌漿加固等方式處理，如烏江渡電

27、站）。地形最好是兩岸陡峻的峽谷河床。 混凝土拱圍堰只宜用于橫向圍堰，導(dǎo)流方式常采用全段圍堰法隧洞導(dǎo)流、淹沒基坑法，也可用于分段圍堰法。,烏 江 渡 電 站 拱 形 圍 堰,比可塔水電站拱型圍堰,1石籠； 2塊石填筑； 3鋼板樁； 4水下澆筑混凝土,比可塔水電站拱型圍堰,（2）重力式混凝土圍堰 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)地基和混凝土強(qiáng)度要求較低，便于機(jī)械化施工，與相鄰建筑物接頭易于處理，但體積較大。 重力式混凝土圍堰是一種被廣泛采用的圍堰形式，特別是在圍堰基礎(chǔ)地質(zhì)條件復(fù)雜，軸線較長(zhǎng)的情況下，采用此種形式較為有利。 對(duì)于分期導(dǎo)流的縱向圍堰也多采用重力式混凝土圍堰，兩側(cè)均能擋水，可兼作一期和二期縱向圍堰，還可作為

28、永久建筑物的一部分，如三門峽、石泉電站。,三門峽電站縱向圍堰兼廠壩導(dǎo)墻,空腹式,石泉電站縱向圍堰 兼廠壩導(dǎo)墻,三峽工程縱向圍堰下縱堰,混凝土圍堰一般需在低水土石圍堰圍護(hù)下施工，也常采用水下澆筑混凝土，但質(zhì)量不易保證。 現(xiàn)在混凝土圍堰多采用碾壓混凝土，且一般采用“金包銀”形式。,4、鋼板樁格型圍堰 重力式擋水建筑物，由一系列彼此相連的格體組成，在巖基或軟基上都可以修建。 格體是一種土料和鋼板樁組合結(jié)構(gòu)，由橫向拉力強(qiáng)的鋼板樁連鎖圍成一定幾何形狀的封閉系統(tǒng)，形成外殼，然后在內(nèi)填以土料而構(gòu)成。(圖1-20、21)。,分類： 鋼板樁格型圍堰按擋水高度不同，其平面型式有圓筒形格體、扇形格體及花瓣形格體等（

29、圖1-20）。 相對(duì)應(yīng)用較多的是圓筒形格體，如葛洲壩二期縱向圍堰。,葛洲壩電站二期圍堰布置,干地施工，先澆筑混凝土基座，上接鋼板樁格型圍堰，圓筒形格體直徑19.87m，高19.5m，在混凝土面上插打鋼板樁形成圓筒格體，再回填砂礫石料。,優(yōu)點(diǎn)： 堅(jiān)固、抗沖、抗?jié)B、圍堰斷面小，便于機(jī)械化施工；鋼板樁的回收率高，可達(dá)70%以上；尤其適用于束窄度大的河床段作為縱向圍堰。 缺點(diǎn)： 需要大量鋼材，施工技術(shù)要求高。,鋼板樁格型圍堰施工： 一般程序?yàn)椋喊惭b樣架拼裝板樁打樁格體回填拆除樣架。（圖1-23）,安裝樣架：樣架是和格體平面形狀相同的框架結(jié)構(gòu)，在格體施工過程中用以臨時(shí)支承板樁和作為工作平臺(tái)，有內(nèi)外之分，

30、多用內(nèi)樣架。樣架通常采用48根錨柱支承，錨柱應(yīng)打入地基。,圓形格體的樣架可成整體式或裝配式。 扇形格體采用弓形樣架，花瓣形格體由四個(gè)弓形樣架裝配而成。 連弧段的樣架一般由兩段弧形工字梁組成。,拼裝板樁：一般首先安裝連接樁，就位一定要準(zhǔn)確、鉛直，用點(diǎn)焊或拉索固定在樣架上。安裝板樁最好從格體兩側(cè)并列進(jìn)行或兩側(cè)交替進(jìn)行，使其同時(shí)裝完，并在格體閉合之前能保持穩(wěn)定。,打樁：板樁插打必須在同一格體的板樁全部安裝完畢，鄰接格體安裝25塊板樁后進(jìn)行。打樁應(yīng)分階段進(jìn)行，圍繞格體周圍每次插打0.61.5m，直至達(dá)到適當(dāng)高程為止。 打樁一般用汽錘，對(duì)于非粘性土采用振動(dòng)錘很有效，但對(duì)粘土效果稍差。,格體回填：板樁打完

31、后，格體需立即回填。 圓形格體可單獨(dú)進(jìn)行回填，連弧段的回填必須在相鄰圓形格體回填之后方可進(jìn)行，且在任何情況下不得超過相鄰圓形格體中的填料高度，以保持圓形格體不致變形。 扇形格體需逐步回填，為防止隔墻歪曲和移動(dòng)，相鄰格體中填料間高差不得超過12m。 花瓣形格體也可單獨(dú)回填，但每個(gè)格體的相鄰格室之間的高差也應(yīng)控制在12m。 回填到格體高度的2/3左右時(shí)，樣架就可以全部拆除。,5、草土圍堰 黃河上治水堵口采用的傳統(tǒng)方法，是一種草土混合結(jié)構(gòu)。其施工簡(jiǎn)單，可就地取材，造價(jià)低，易于拆除，一般適用于施工水深不大于6m，流速3.5m/s以下的情況。如鹽鍋峽、八盤峽等工程。 草土圍堰的擋水高度一般可達(dá)10余米，

32、如八盤峽三期上游圍堰高達(dá)17m，實(shí)際擋水高度14m。 圍堰地基可為巖基或軟基，但要具有一定的抗沖能力；細(xì)砂地基易被沖刷，不宜采用；地基大孤石過多時(shí)，草土體易被架空，形成漏水通道，不易處理，采用草土圍堰時(shí)應(yīng)有可靠的防滲措施。,草土圍堰斷面形式： 一般為矩形或邊坡很陡的梯形(圖1-24)，坡比1:0.21:0.3。 設(shè)計(jì)時(shí)要充分滿足抗沖、抗傾覆、防滲以及施工強(qiáng)度要求。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，草土圍堰的寬高比：巖基23，軟基45。 堰頂超高：一般為1.52m。,草土圍堰按施工方法，可分為散草法、捆草法、埽捆法3種。 水中填筑時(shí)，一般采用捆草法施工； 水上加高部分，捆草法或散草法均可使用； 埽捆法因費(fèi)時(shí)勢(shì)工，防滲

33、性能較差，故使用較少。,捆草法施工： 先將草料做成長(zhǎng)約1.21.8m、直徑0.50.7m，重約10kg的單個(gè)草捆，再用粗草繩將兩個(gè)草捆重疊對(duì)齊扎成一體，以作備用。,施工程序：先將岸邊清理，鋪填一層土料，然后沿河岸在圍堰整個(gè)寬度內(nèi)分層鋪設(shè)草捆。第一層草捆浸入水中1/31/2草捆長(zhǎng)，將草繩拉直放在后邊；再在第一層草捆上后退壓放第二層草捆，兩層草捆搭接長(zhǎng)度一般為1/21/3草捆長(zhǎng)。隨草捆逐層壓放，形成一個(gè)3045的斜坡，直到滿足所需層數(shù)為止(斜坡長(zhǎng)度不小于1.5倍水深)。,當(dāng)草捆壓好后，再沿坡面鋪一層厚約30cm的散草，以填補(bǔ)捆草間的空隙，同時(shí)蓋住草繩，使其徐徐隨草捆下沉。鋪草工序完成后，隨即進(jìn)行灑

34、水，使草料浸濕，便于下沉和壓實(shí)。然后在散草上鋪土(厚度約30cm)。鋪好的土層可踩實(shí)或加夯壓實(shí)(一遍即可)。如此，一層草土的填筑即告完成。,依次再按上述工序，在填土面上繼續(xù)填筑，堰體即可向前進(jìn)占，后部堰體也漸漸沉入河底。,進(jìn)占過程中，草土體端部始終保持為一個(gè)漂浮體，隨前端向水中進(jìn)占，草土體后部逐漸下沉，直到與地基接觸為止。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段草土體己沉至河底后應(yīng)在堰頂進(jìn)行打夯或用機(jī)械碾壓，增加堰體的密實(shí)性。,草土圍堰施工時(shí)，如果施工期水位與圍堰運(yùn)用期的最高水位相差較大，則可將堰體填筑分兩次完成。首先將堰體筑至施工水位以上1.0m左右，合龍后再加高水上部分的堰體。 水上部分的施工較簡(jiǎn)單，采用一層草、一

35、層土的填筑方法，分層壓實(shí)即可。 為節(jié)省草料，在堰體的中間部位多用土少用草，這樣可以增加堰體的重量，提高穩(wěn)定性。,二、圍堰的平面布置與堰頂高程 1、圍堰的平面布置 圍堰的平面布置主要包括圍堰外形輪廓布置和確定堰內(nèi)基坑范圍兩個(gè)問題： 外形輪廓不僅與導(dǎo)流泄水建筑物的布置有關(guān)，而且取決于圍堰種類、地質(zhì)條件以及對(duì)防沖措施的考慮； 基坑范圍大小主要取決于主體工程的輪廓和相應(yīng)的施工方法。,橫向圍堰：通?；悠轮壕嚯x主體輪廓的距離，不應(yīng)小于2030m，以便布置排水設(shè)施、交通運(yùn)輸?shù)缆?、堆放材料和模板等?分段圍堰法導(dǎo)流時(shí)，上、下游橫向圍堰常與縱向圍堰斜交布置，使基坑呈梯形。這樣既可減小堰前回流區(qū)，又縮短了縱向圍

36、堰同時(shí)有利于基坑施工。,縱向圍堰：不作為永久建筑物的一部分時(shí)，基坑坡趾距離主體工程輪廓的距離，一般不小于23m，以便布置排水系統(tǒng)和堆放模板，如果無(wú)此要求，只需留0.40.6m。,為了使水流順暢，縱向圍堰常順直布置或成曲線形（如葛洲壩的二期鋼板樁圍堰），上、下游端常沒翼堰、導(dǎo)水堤等，以改善水流狀態(tài)，避免側(cè)向水流、渦流等對(duì)圍堰及其基礎(chǔ)的沖劇。也可修筑丁壩等，以改善對(duì)縱向圍堰基礎(chǔ)的沖刷。 實(shí)際工程的基坑形狀和大小往往是很不相同的。有時(shí)可以利用地形以減少圍堰的高度和長(zhǎng)度；有時(shí)為照顧個(gè)別建筑物施工的需要，將圍堰軸線布置成折線形；有時(shí)為了避開岸邊較大的溪溝，也采用折線布置。且為保證基坑開挖和主體建筑物的正

37、常施工，基坑范圍應(yīng)留有一定富余。,2、堰頂高程 下游圍堰的堰頂高程： Hd=hd+ha+ （1-4） 上游圍堰的堰頂高程： Hu=hd+ z +ha+ （1-5） 式中各符號(hào)意義見P25，其中安全超高對(duì)不過水圍堰可按表1-3確定，過水圍堰不予考慮。 此外，土石圍堰防滲體頂部在靜水位以上的超高： 斜墻結(jié)構(gòu)，一般0.60.8m，對(duì)于心墻結(jié)構(gòu)， 0.30.6m。,當(dāng)圍堰要攔蓄一部分水流時(shí)，則堰頂高程應(yīng)通過調(diào)洪計(jì)算來(lái)確定。 縱向圍堰的堰頂高程，要與束窄河段宣泄導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量時(shí)的水面曲線相適應(yīng)。因此，縱向圍堰的頂面往往作成階梯形或傾斜狀，其上游和下游分別與上游圍堰和下游圍堰頂同高。,另外，確定堰頂高程時(shí)，

38、還需考慮以下情況： 1) 上游圍堰：除滿足防洪安全外，有發(fā)電、航運(yùn)、灌溉等要求時(shí)，需考慮綜合效益的要求確定上游水位，再加風(fēng)浪高和安全超高。 2) 下游圍堰：是否需要考慮風(fēng)浪高，可根據(jù)地形、水深、水面坡降和流速等情況分析決定，對(duì)于山區(qū)河流一般可不考慮。確定下游水位時(shí)，應(yīng)考慮河床約沖淤變化、堆渣或整治等影響。若折沖水流或回流較大時(shí)，還應(yīng)考慮其水位壅高值。,三、圍堰的防滲、接頭和防沖 1、圍堰的防滲 防滲基本要求和一般擋水建筑物基本相同，按前防后排原則處理。 土石圍堰的防滲一般采用斜墻、斜墻接水平鋪蓋、垂直防滲墻、灌漿帷幕、高壓噴射灌漿、土工膜等措施。 土石圍堰多為水下修筑，且防滲體多采用斜墻及鋪蓋

39、，需要注意的是斜墻和鋪蓋的水下拋填質(zhì)量。,2、圍堰的接頭處理 圍堰接頭是指圍堰與圍堰、與其他建筑物、與岸坡等的連接。接頭處理方法與其他水工建筑物無(wú)異，但可適當(dāng)簡(jiǎn)便。 如混凝土縱向圍堰與土石橫向圍堰的接頭，一般采用刺墻型式，以增加繞流滲徑，防止引起有害的集中滲漏。(圖1-27),3、圍堰的防沖（圖1-28） 一般多采用拋石護(hù)底、鉛絲籠護(hù)底、柴排護(hù)底等措施來(lái)保護(hù)堰腳及基礎(chǔ)。護(hù)底范圍及材料尺寸的大小，應(yīng)通過水工模型試驗(yàn)確定。 另外應(yīng)對(duì)圍堰的布置給予足夠的重視，力求使水流平順地進(jìn)、出束窄河段。通常在圍堰的上下游轉(zhuǎn)角處設(shè)置導(dǎo)流墻（圖1-29）， 以改善束窄河段進(jìn)出口的水流條件。,四、圍堰的拆除 要求拆除

40、徹底，以保證二期導(dǎo)、截流順暢，且不得影響永久建筑物的施工及運(yùn)行。 拆除順序：自背水坡分層拆（圖1-30），保證擋水穩(wěn)定。,拆除方法： 土石圍堰挖土機(jī)和爆破、水沖； 草土圍堰水上部分人工拆除，水下部分開挖缺口+水沖或爆破+水沖； 鋼板樁圍堰抓斗或吸石器清除填料，拔樁機(jī)拔樁； 砼圍堰爆破。,第三節(jié) 導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量,導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量是選擇導(dǎo)流方案、設(shè)計(jì)導(dǎo)流建筑物的主要依據(jù)。導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量一般需結(jié)合導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流時(shí)段的分析來(lái)決定。,一、導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 定義：導(dǎo)流建筑物級(jí)別及設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)。 廣義上講，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是選擇導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量進(jìn)行施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，它包括初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、壩體攔洪度汛標(biāo)準(zhǔn)、孔洞封堵標(biāo)準(zhǔn)等。 確定施工導(dǎo)流

41、標(biāo)準(zhǔn)的方法有三種：理論頻率分析法（重現(xiàn)期法）、實(shí)測(cè)流量統(tǒng)計(jì)分析法、風(fēng)險(xiǎn)分析法。,初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的確定 首先根據(jù)下表將導(dǎo)流建筑物分級(jí)。,再根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級(jí)別和類型，按下表選定相應(yīng)的洪水重現(xiàn)期作為初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。,施工期可能遭遇的洪水是一個(gè)隨機(jī)事件。如果標(biāo)準(zhǔn)太低，不能保證工程的施工安全；反之則使導(dǎo)流工程設(shè)計(jì)規(guī)模過大，不僅導(dǎo)流費(fèi)用增加，而且可能因其規(guī)模太大而無(wú)法按期完工，造成工程施工的被動(dòng)局面。 因此，導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定，實(shí)際是要在經(jīng)濟(jì)性與風(fēng)險(xiǎn)性之間加以決擇。大型工程導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的確定，應(yīng)結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度的分析，使所選標(biāo)準(zhǔn)更加經(jīng)濟(jì)合理。 此外，對(duì)失事后果嚴(yán)重的工程，還要考慮對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)洪水的應(yīng)急措施，如龍羊峽工程。

42、,風(fēng)險(xiǎn)度分析 首先計(jì)算導(dǎo)流系統(tǒng)動(dòng)態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)率，然后綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)（損失）、投資（費(fèi)用）、工期三者之間的關(guān)系，進(jìn)行多目標(biāo)決策分析。,二、導(dǎo)流時(shí)段 在工程施工過程中，不同階段可以采用不同的施工導(dǎo)流方法和擋水、泄水建筑物。不同導(dǎo)流方法組合的順序，通常稱為導(dǎo)流程序。 導(dǎo)流時(shí)段：按導(dǎo)流程序所劃分的各施工階段的延續(xù)時(shí)間，也稱擋水時(shí)段。 導(dǎo)流時(shí)段考慮因素：水文特征、水工建筑物的布置和型式、導(dǎo)流方案、施工進(jìn)度等。 導(dǎo)流時(shí)段可分為：枯水期擋水、全年擋水兩個(gè)時(shí)段。,枯水期擋水導(dǎo)流時(shí)段： 我國(guó)一般河流全年的流量變化過程如圖1-31所示。按其水文特征可分為枯水期、中水期、洪水期。 在不影響主體工程施工的條件下，若導(dǎo)流建

43、筑物只擔(dān)負(fù)枯水期的擋水、泄水任務(wù)，顯然可以大大減少導(dǎo)流建筑物的工程量，改善導(dǎo)流建筑物的工作條件，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。如隔河巖、五強(qiáng)溪等工程。,全年擋水導(dǎo)流時(shí)段： 如土壩、堆石壩和支墩壩一般不允許過水，因此，當(dāng)施工期較長(zhǎng)，而洪水來(lái)臨前又不能建至攔洪高程時(shí)，導(dǎo)流時(shí)段就要考慮以全年為標(biāo)準(zhǔn)，以保證圍護(hù)的永久建筑物能全年施工。如三峽、二灘、小浪底等工程。 無(wú)論全年擋水還是枯水期擋水，其導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量均應(yīng)按導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選擇相應(yīng)洪水重現(xiàn)期的最大流量。,三、導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 1、不過水圍堰 圍堰全年擋水（高水圍堰）：導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的年最大流量，擋水與泄水建筑物的設(shè)計(jì)流量相同； 圍堰枯水期擋水（低水圍堰）

44、：則按擋水時(shí)段內(nèi)同頻率洪水作為圍堰和該時(shí)段泄水建筑物的設(shè)計(jì)流量，但確定泄水建筑物總規(guī)模的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按壩體施工期臨時(shí)渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)決定。,2、過水圍堰 即采取淹沒基坑的導(dǎo)流方案，圍堰有過水期和擋水期之分，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)有所不同。 過水期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)與不過水圍堰擋全年洪水時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)相同。其相應(yīng)的導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量主要用于圍堰過水情況下，加固保護(hù)措施的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和穩(wěn)定分析，也用于校核導(dǎo)流泄水道的過水能力。,擋水期的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)結(jié)合水文特點(diǎn)、施工工期及擋水時(shí)段，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。當(dāng)水文系列較長(zhǎng)，大于或等于30年時(shí)，也可根據(jù)實(shí)測(cè)流量資料分析選用。 其相應(yīng)的導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量主要用于確定堰頂高程、導(dǎo)流泄水建筑物的規(guī)模及堰體

45、的穩(wěn)定分析等。 淹沒基坑導(dǎo)流方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：P27。,第四節(jié) 導(dǎo) 流 方 案,水利水電樞紐工程施工，從開工到完建往往不是采用單一的導(dǎo)流方法，而是幾種導(dǎo)流方式組合起來(lái)配合運(yùn)用（表1-4），以取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。這種不同導(dǎo)流時(shí)段、不同導(dǎo)流方式的組合，通常稱為導(dǎo)流方案。,一、導(dǎo)流方案的選擇 一個(gè)合理的導(dǎo)流方案，必須在周密研究各種影響因素的基礎(chǔ)上，擬定幾個(gè)可能的方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越的方案。 選擇導(dǎo)流方案時(shí)應(yīng)考慮的主要因素： （1）水文條件 （2）地形條件 （3）地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 （4）水工建筑物的型式及其布置 （5）施工期間河流的綜合利用 （6）施工進(jìn)度、施工方法

46、及施工場(chǎng)地布置,在選擇導(dǎo)流方案時(shí)，除了綜合考慮以上各方面因素外，還應(yīng)使主體工程盡可能及早發(fā)揮效益，簡(jiǎn)化導(dǎo)流程序，降低導(dǎo)流費(fèi)用，使導(dǎo)流建筑物既簡(jiǎn)單易行，又適用可靠。,第五節(jié) 截 流,截流：攔截河水，使水流全部經(jīng)泄水道下泄，以便在河床中開展主體建筑物的施工。,截流過程：進(jìn)占、護(hù)底及裹頭、合龍、閉氣。 進(jìn)占：在河床的一側(cè)或兩側(cè)向河床拋填截流材料，填筑截流戧堤，束窄河床，河床束窄到一定程度即形成龍口。 護(hù)底及裹頭：龍口流速較大，須采取措施對(duì)河床及龍口戧堤端部進(jìn)行防沖加固。 合龍：封堵龍口，使戧堤合龍。 閉氣：在戧堤迎水面全線設(shè)置防滲設(shè)施。 閉氣同時(shí)，必須立即加高培厚戧堤形成圍堰，使之迅速達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)水

47、位的高程以上，擋住當(dāng)時(shí)可能出現(xiàn)的洪水。,截流在施工導(dǎo)流中占有重要的地位，如果截流不能按時(shí)完成，就會(huì)延誤整個(gè)河床部分建筑物的開工日期；如果截流失敗，失去了以水文年計(jì)算的良好截流時(shí)機(jī)，則可能拖延工期達(dá)一年，在通航河流上甚至嚴(yán)重影響航運(yùn)。所以在施工導(dǎo)流中，常把截流看作一個(gè)關(guān)鍵性問題，它是影響施工進(jìn)度的一個(gè)控制項(xiàng)目。 因此，為了截流成功，必須掌握河流的水文、地形、地質(zhì)等條件，掌握截流過程中水流的變化規(guī)律及其影響。做好周密的施工組織，在狹小的工作面上用較大的施工強(qiáng)度在較短的時(shí)間內(nèi)完成截流。,一、截流的基本方法 河道截流方法主要有：立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下閘截流以及定向爆破截流等多種方法，基

48、本方法為立堵法和平堵法兩種。 平堵法、定向爆破、建閘截流等方式只有在條件特殊時(shí)，經(jīng)充分論證后方可選用。,1、立堵法 將截流材料從龍口一端向另一端或兩端向中間拋投進(jìn)占，逐漸束窄龍口，直到全部攔斷?？刹捎米孕镀囍苯有读匣虻填^堆料推土機(jī)推入水中。,立 堵 截 流 示 意 圖,優(yōu)點(diǎn)：不需架設(shè)浮橋或棧橋，準(zhǔn)備工作比較簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。 缺點(diǎn)：截流時(shí)水力條件較為不利，龍口單寬流量較大，出現(xiàn)的流速也較大，同時(shí)水流繞截流戧堤端部使水流產(chǎn)生強(qiáng)烈的立軸漩渦，在水流分離線附近造成紊流，易造成河床沖刷，且流速分布很不均勻，需拋投單個(gè)重量較大的截流材料。截流時(shí)由于工作前線狹窄，拋投強(qiáng)度受到限制，施工進(jìn)度受到影響。,適用

49、：(1) 大流量、巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。 (2) 軟基河床采用適當(dāng)?shù)淖o(hù)底措施。 立堵法截流又分為單戧、雙戧和多戧立堵截流： (1) 單戧立堵截流 簡(jiǎn)單易行，輔助設(shè)備少，較經(jīng)濟(jì)，適用于截流落差3.5m。 (2) 雙戧和多戧立堵截流 可分擔(dān)總落差，改善截流難度，適用于截流落差3.5m。,2、平堵法 預(yù)先架設(shè)浮橋，然后于其上沿截流戧堤軸線，均勻、逐層地拋填截流材料水中，使戧堤均衡上升，最終拋出水面封堵河流。,優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)螌捔髁啃。魉俚颓曳植季鶆?，拋投材料粒徑及重量小，?duì)龍口護(hù)底要求不高，截流工作前線長(zhǎng)，拋投強(qiáng)度大，戧堤工程量小，施工進(jìn)度快。 缺點(diǎn)：需架設(shè)昂貴的浮橋，且架橋時(shí)受到允許流速在3m/s

50、以內(nèi)的限制，浮橋架設(shè)和錨定工作常常阻礙通航。 適用：主要用于平原軟基河流。,3、綜合方式 (1) 立平堵 為了充分發(fā)揮平堵水力學(xué)條件較好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又降低架橋的費(fèi)用，可采用先立堵，后在棧橋上平堵。如原蘇聯(lián)布拉茨克水電站。 (2)平立堵 對(duì)于軟基河床，單純立堵易造成河床沖刷，采用先平拋?zhàn)o(hù)底，再立堵合龍，平拋多利用駁船進(jìn)行。如我國(guó)丹江口、葛洲壩、三峽二期等工程。由于護(hù)底均勻局部性，故其本質(zhì)上同屬立堵法截流。,4、爆破截流 (1)定向爆破截流 若壩址處于峽谷地區(qū)，而且?guī)r石堅(jiān)硬，交通不便，岸坡陡峻，缺乏運(yùn)輸設(shè)備時(shí)，可利用定向爆破截流。 如碧口水電站(利用左岸陡峻岸坡設(shè)計(jì)布置了三個(gè)藥包，一次定向爆破成功

51、，堆筑方量6800m3，堆積高度平均10m，封堵了預(yù)留的20m寬龍口，有效拋擲率為68%)。,(2) 預(yù)制混凝土爆破體截流 在河床上預(yù)先澆筑巨大的混凝土塊體，合龍時(shí)將其支撐體用爆破法炸斷，使塊體落入水中，將龍口封閉。如三門峽神門島泄水道合龍就曾利用此法拋投45.6m3大型混凝土塊。,5、下閘截流 人工泄水道的截流，常在泄水道中預(yù)先修建閘墩，最后采用下閘截流。天然河道中，有條件時(shí)也可設(shè)截流閘。如三門峽鬼門河泄流道截流。 6、浮運(yùn)沉箱或沉船法截流 主要用于海口工程。,二、截流日期及截流流量 1、截流日期 截流年份應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度的安排來(lái)確定。 截流年份內(nèi)截流時(shí)段的選擇，既要把握截流時(shí)機(jī)，選擇在枯水流

52、量、風(fēng)險(xiǎn)較小的時(shí)段進(jìn)行；又要為后續(xù)的基坑工作和主體建筑物施工留有余地，不致影響整個(gè)工程的施工進(jìn)度。,截流時(shí)段的確定應(yīng)考慮的原則： (1) 截流時(shí)段應(yīng)盡量提前，并盡可能在較小流量時(shí)截流，應(yīng)安排在枯水期或汛后期進(jìn)行，合理使用枯水期。 (2)對(duì)于有通航、灌溉、供水、過木等特殊要求的河道，盡量使截流對(duì)河道綜合利用的影響最小。 (3)有冰凍河流，一般不在封凍期和流冰期截流，以免堵塞河道或泄水建筑物，導(dǎo)致截流和閉氣工作復(fù)雜化，如特殊情況必須在流冰期截流時(shí)應(yīng)有充分論證，并有周密的安全措施。,2、截流設(shè)計(jì)流量的確定 即確定截流時(shí)間下的截流設(shè)計(jì)流量。 1)一般可采用截流時(shí)段重現(xiàn)期510年的月或旬的平均流量。 2

53、)在有20年以上水文實(shí)測(cè)資料的河道，截流設(shè)計(jì)流量可采用實(shí)測(cè)資料分析確定。 3)若由于上、下游梯級(jí)水庫(kù)的調(diào)蓄作用而改變了河道的水文特性，則截流設(shè)計(jì)流量宜經(jīng)專門論證確定。 注意：設(shè)計(jì)流量必須根據(jù)當(dāng)時(shí)情況和水文氣象預(yù)報(bào)加以修正。一般實(shí)際工程的設(shè)計(jì)流量是實(shí)際流量?jī)杀抖?，現(xiàn)有降低設(shè)計(jì)流量的趨勢(shì)。,三、龍口位置與寬度 應(yīng)遵守下列原則： 1) 河床寬度小于80m時(shí)，可不安排預(yù)進(jìn)占，不設(shè)置龍口。 2) 龍口應(yīng)設(shè)置在河床主流部位，方向力求與主流順直，應(yīng)保證預(yù)進(jìn)占段裹頭不發(fā)生沖刷破壞。 3) 龍口位置宜設(shè)于河床水深較淺、覆蓋層較薄或基巖出露處；龍口處河床不宜有順流向陡坡和深坑。,4) 對(duì)有通航要求的河道截流，龍口

54、宜選在河床深槽主航道處，以利于龍口合龍前的通航。對(duì)無(wú)通航要求的河道截流，龍口選在淺灘處，可減少合龍工程量。 5) 龍口附近有比較寬闊的場(chǎng)地，作為截流基地堆放合龍拋投料，并便于布置交通道路和場(chǎng)地，以利高強(qiáng)度拋投進(jìn)占。,四、截流水力計(jì)算 目的：確定截流過程中龍口各水力參數(shù)，如q、z、v等的變化規(guī)律，由此確定截流材料的尺寸或重量及相應(yīng)的數(shù)量等。 以便準(zhǔn)備截流材料，規(guī)劃截流現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地布置，選擇起重、運(yùn)輸設(shè)備；在截流時(shí)，確定何時(shí)何處應(yīng)拋投何種尺寸或重量的截流材料及其方量等。 計(jì)算方法：圖解法、電算法。,五、截流材料和備料量 1、截流材料尺寸 可通過下式計(jì)算： 式中各符號(hào)意義見P37。其中K與截流方法及截

55、流材料有關(guān)，可查閱規(guī)范確定。 此計(jì)算結(jié)果只能作為初步依據(jù)，大中型工程工程還需根據(jù)模型試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)修正。,2、截流材料類型 截流拋投材料主要有塊石、石串、裝石竹籠、埽捆、柴捆、土袋等；當(dāng)截流水力條件較差時(shí)，還須采用人工塊體，一般有四面體、六面體、四腳體及鋼筋混凝土構(gòu)件等。,截流拋投材料選擇原則： (1)預(yù)進(jìn)占段填筑料宜利用開挖渣料和當(dāng)?shù)靥烊涣稀?(2) 大塊體材料應(yīng)考慮易于起吊、運(yùn)輸。,3、備料量 為確保截流既安全順利，又經(jīng)濟(jì)合理，因此應(yīng)正確計(jì)算截流材料的備料量。 計(jì)算以設(shè)計(jì)戧堤體積為準(zhǔn)，并考慮材料堆存、運(yùn)輸條件、水流沖失及戧堤沉陷等因素，再留適當(dāng)裕度，備用系數(shù)可取1.21.3。 龍口段拋投的大塊

56、石、鋼筋石籠或混凝土四面體等材料也應(yīng)考慮一定備用，備用系數(shù)宜取1.21.3。 造成備料量過大的原因：P38。,第六節(jié) 攔洪度汛,攔洪度汛是工程中后期施工導(dǎo)流中的重要問題，此時(shí)臨時(shí)圍堰失效，由坎體擋水或攔洪，所以，其能否可靠攔洪與安全渡汛，將涉及工程的進(jìn)度與成敗。,一、壩體攔洪標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)壩體填筑高程超過圍堰堰頂高程時(shí)，壩體臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)壩型及壩前攔洪庫(kù)容按下表選?。?導(dǎo)流泄水建筑物封堵后，如永久泄洪建筑物尚未具備設(shè)計(jì)泄洪能力，壩體度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)分析壩體施工和運(yùn)行要求后按下表選取： 汛前壩體上升高度應(yīng)滿足攔洪要求，帷幕灌漿及接縫灌漿高程應(yīng)能滿足蓄水要求。,根據(jù)選定的洪水標(biāo)準(zhǔn)，通過調(diào)洪演算計(jì)算

57、攔洪水位，考慮安全超高，可確定相應(yīng)的壩體擋水或攔洪高程。,二、度汛措施 根據(jù)施工進(jìn)度安排，如果汛期到來(lái)之前壩身不能修筑到攔洪高程，則必須采取一定工程措施，確保安全渡汛。 1、混凝土壩、漿砌石壩的度汛措施 預(yù)留缺口、底孔度汛； 汛前壩身可以澆筑到攔洪高程，但一些縱縫尚未灌漿封閉時(shí)，可考慮用臨時(shí)斷面擋水。但這種情況必須提出充分論證，采取相應(yīng)措施，以消除應(yīng)力惡化的影響。,2、土壩、堆石壩的度汛措施 土壩、堆石壩一般是不允許過水的。若壩身在汛期前不可能填筑到攔洪高程時(shí)，一般可以考慮采用降低溢洪道高程、設(shè)置臨時(shí)溢洪道、用臨時(shí)斷面擋水，或經(jīng)過論證采用臨時(shí)壩體保護(hù)過水等措施。,采用臨時(shí)斷面擋水時(shí)，應(yīng)注意以下

58、幾點(diǎn)： （1）臨時(shí)斷面頂部應(yīng)有足夠的寬度，以便在緊急情況下，仍有余地?fù)屩友?，確保安全。 （2）臨時(shí)斷面的邊坡應(yīng)保證穩(wěn)定，其安全系數(shù)一般應(yīng)不低于正常設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。為防止施工期間由于暴雨沖刷和其它原因而坍坡，必要時(shí)應(yīng)采取簡(jiǎn)單的防護(hù)措施和排水措施。 （3）斜墻壩、心墻壩的防滲體一般不允許采用臨時(shí)斷面。 （4）上游墊層和塊石護(hù)坡應(yīng)按設(shè)計(jì)要求筑到攔洪高程，否則應(yīng)考慮臨時(shí)的防護(hù)措施。,下游壩體部位，為滿足臨時(shí)斷面的安全要求，基礎(chǔ)清理完畢后，應(yīng)按全斷面填筑幾米后再收坡，必要時(shí)應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)的反濾排水設(shè)施統(tǒng)一安排考慮。 對(duì)于堆石壩，若采用臨時(shí)壩面過水度汛，保護(hù)措施多采用加筋。,第七節(jié) 封堵蓄水,施工后期，當(dāng)壩體已能

59、夠發(fā)揮擋水作用，其它水下工程項(xiàng)目已經(jīng)完成，建筑物質(zhì)量和閘門設(shè)施等也均經(jīng)檢查合格，這時(shí)整個(gè)工程就進(jìn)入了完建期。 此時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工的總進(jìn)度計(jì)劃，天然河流的水文特征，發(fā)電、灌溉及航運(yùn)等部門的要求，以及及是否具備封堵條件等，有計(jì)劃地進(jìn)行導(dǎo)流臨時(shí)泄水建筑物的封堵和水庫(kù)的蓄水工作。,一、蓄水計(jì)劃 只有導(dǎo)流泄水建筑物封堵后，才有可能蓄水。因此，必須制訂一個(gè)積極可靠的蓄水計(jì)劃，使之既能保證發(fā)電、灌溉及航運(yùn)等部門所提出的要求，如期發(fā)揮工程效益，又使得封堵工作得以順利進(jìn)行。 一般程序是：選擇封孔時(shí)間，確定封孔程序，對(duì)導(dǎo)流泄水建筑物封堵，水庫(kù)開始蓄水，河道水流從永久建筑物宣泄。導(dǎo)流泄水建筑物改建。,水庫(kù)蓄水要解決的主要問題： (1) 確定蓄水歷時(shí)計(jì)劃，并據(jù)以確定水庫(kù)開始蓄水的日期。水庫(kù)蓄水可按保證率為75%85%的月平均流量過程線來(lái)制訂。,從運(yùn)行部門提出的運(yùn)用期限和水位的要求，反推出蓄水日期。即根據(jù)各時(shí)段的來(lái)水量減去下泄量，得出各時(shí)段蓄水量，將其累計(jì)，對(duì)照水庫(kù)容積與水位關(guān)系曲線，繪出蓄水高程與歷時(shí)關(guān)系曲線,(2) 校核庫(kù)水位上升過程中大壩施工的安全性，并據(jù)以擬定大壩澆筑的控制性進(jìn)度計(jì)劃和壩體縱縫灌漿的進(jìn)程。校核洪水標(biāo)準(zhǔn)通常選用20年一遇月平均流量。曲線2。 根據(jù)曲線2 繪制壩體分月澆筑高程進(jìn)度線3。,二、導(dǎo)流泄水建筑物封堵 封堵下閘的設(shè)計(jì)流量可用封堵時(shí)段510年