施工導(dǎo)流與截流技術(shù)

施工過程中導(dǎo)流設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：周密的分析研究水文,、地形,、地質(zhì)、水文地質(zhì),、樞紐布置及施工條件等基本資料,，在保證上述要求的前提下，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；選定導(dǎo)流方案及導(dǎo)流建筑物的型式，確定導(dǎo)流建筑物的布置,、構(gòu)造及尺寸,；擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除,、堵塞的施工方法以及截?cái)嗪哟菜?、攔洪渡汛及基坑排水的措施等。

第一節(jié) 施工導(dǎo)流

概念：河床上修建水利水電工程時(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)定的泄水建筑物泄向下游,，這就是施工導(dǎo)流,。

方法：一類是全段圍堰法（即河床外導(dǎo)流），另一類是分段圍堰法導(dǎo)流（即河床內(nèi)導(dǎo)流）,。

一,、全段圍堰法導(dǎo)流

全段圍堰法導(dǎo)流是在河床主體工程的上下游各建一道攔河圍堰，使上游來水通過預(yù)先修筑的臨時(shí)或永久泄水建筑物（如明渠,、隧洞等）泄向下游,，主體建筑物在排干的基坑中進(jìn)行施工，主體工程建成或接近建成時(shí)再封堵臨時(shí)泄水道,。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工作面大,，河床內(nèi)的建筑物在一次性圍堰的圍護(hù)下建造，如能利用水利樞紐中的永久泄水建筑物導(dǎo)流,，可大大節(jié)約工程投資,。

全段圍堰法分為：明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流,、涵管導(dǎo)流等,。

（一）明渠導(dǎo)流

上下游圍堰一次攔斷河床形成基坑，保護(hù)主體建筑物干地施工,，天然河道水流經(jīng)河岸或?yàn)┑厣祥_挖的導(dǎo)流明渠泄向下游的導(dǎo)流方式稱為明渠導(dǎo)流,。

1、導(dǎo)流明渠布置

（1）導(dǎo)流明渠軸線的布置

地形要求：導(dǎo)流明渠應(yīng)布置在較寬臺(tái)地,、埡口或古河道一岸,；

距離要求：水平距離50~100m；

水面銜接要求：與河道主流的交角以30°為宜,；

轉(zhuǎn)彎要求：轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)大于5倍渠底寬,；

經(jīng)濟(jì)要求：應(yīng)盡可能縮短明渠長度和避免深挖方。

（2）明渠進(jìn)出口位置和高程的確定

不沖,、不淤和不產(chǎn)生回流,；

進(jìn)口高程按截流設(shè)計(jì)選擇,，出口高程一般由下游消能控制；

進(jìn)出口高程和渠道水流流態(tài)應(yīng)滿足施工期通航,、過木和排冰要求,；

盡可能抬高進(jìn)出口高程，以減少水下開挖量,。同時(shí)兼顧圍堰高度 ,。

2、導(dǎo)流明渠斷面設(shè)計(jì)

（1）明渠斷面尺寸的確定,。流量控制,，并受地形地質(zhì)和允許抗沖流速影響，應(yīng)按不同的明渠斷面尺寸與圍堰的組合,，通過綜合分析確定,。

（2）明渠斷面形式的選擇。明渠斷面一般設(shè)計(jì)成梯形,，渠底為堅(jiān)硬基巖時(shí),，可設(shè)計(jì)成矩形。

（3）明渠糙率的確定,。根據(jù)襯砌的材料,、開挖的方法,、渠底的平整度等,，選取糙率。一般采用明渠均勻流公式試算確定,。

4,、明渠封堵

可在明渠內(nèi)預(yù)設(shè)閘門墩，以利于后期封堵或圍堰封堵,。

（二）隧洞導(dǎo)流

上下游圍堰一次攔斷河床形成基坑,，保護(hù)主體建筑物干地施工，天然河道水流全部由導(dǎo)流隧洞渲泄的導(dǎo)流方式稱為隧洞導(dǎo)流,。

1,、隧洞導(dǎo)流適用條件

河床狹窄，兩岸地形陡峻,，地形,、地質(zhì)條件良好，可考慮采用隧洞導(dǎo)流,。

2,、導(dǎo)流隧洞的布置

（1）隧洞軸線沿線地質(zhì)條件良好。

（2）隧洞軸線宜按直線布置,，如有轉(zhuǎn)彎時(shí),，轉(zhuǎn)彎半徑不小于5倍洞徑（或洞寬），轉(zhuǎn)角不宜大于60°，彎道首尾應(yīng)設(shè)直線段,，長度不應(yīng)小于3~5倍的洞徑（或洞寬）,；進(jìn)出口引渠軸線與河流主流方向夾角宜小于30°。

（3）隧洞間凈距,、隧洞與永久建筑物間距,、洞臉與洞頂圍巖厚度均應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)和應(yīng)力要求。

（4）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,。進(jìn)口高程多由截流控制,，出口高程由下游消能控制，并考慮圍堰高度,。

3,、導(dǎo)流隧洞斷面設(shè)計(jì)。

隧洞斷面尺寸的大小,，取決于設(shè)計(jì)流量,、地質(zhì)和施工條件，洞徑應(yīng)控制在施工技術(shù)和結(jié)構(gòu)安全允許范圍內(nèi),，目前國內(nèi)單洞斷面尺寸多在200m2以下,，單洞泄量不超過2000~2500m3/s。

斷面形式有：圓形,、馬蹄形,、方圓形

一般混凝土襯砌糙率值為0.014~0.017；不襯砌隧洞的糙率變化較大,，光面爆破時(shí)為0.025~0.032,，一般炮眼爆破時(shí)為0.035~0.044。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體條件,，選取設(shè)計(jì)的糙率值,。

（三）涵管導(dǎo)流

涵管導(dǎo)流選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 一般在修筑土壩、堆石壩工程中采用,。

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,，然后再修上下游全斷圍堰,，將河水引經(jīng)涵管下泄。

為了防止涵管外壁與壩身防滲體之間的滲流,，通 常在涵管外壁每隔一定距離設(shè)置截流環(huán),，以延長滲徑,，降低滲透坡降，減少滲流的破壞作用,。

二,、分段圍堰法導(dǎo)流

分段圍堰法，也稱分期圍堰法或河床內(nèi)導(dǎo)流,，就是用圍堰將建筑物分段分期圍護(hù)起來進(jìn)行施工的方法,。

所謂分段就是從空間上將河床圍護(hù)成若干個(gè)干地施工的基坑段進(jìn)行施工。所謂分期,，就是從時(shí)間上將導(dǎo)流過程劃分成階段,。因此在工程實(shí)踐中，二段二期導(dǎo)流法采用得最多（如葛洲壩工程,、三門峽工程等都采用）,。只有比較寬闊的通航河道上施工，不允許斷航或其它特殊情況下,，才采用多段多期導(dǎo)流法（如三峽工程施工導(dǎo)流就采用二段三期的導(dǎo)流法）,。分段圍堰法導(dǎo)流一般適用于河床寬闊、流量大,、施工期較長的工程,，尤其在通航河流和冰凌嚴(yán)重的河流上。這種導(dǎo)流方法的費(fèi)用較低,，國內(nèi)外一些大,、中型水利水電工程采用較廣。分段圍堰法導(dǎo)流,，前期由束窄的原河道導(dǎo)流,，后期可利用事先修建好的泄水道導(dǎo)流,，常見泄水道的類型有底孔,、缺口等。

（一）底孔導(dǎo)流

利用設(shè)置在混凝土壩體中的永久底孔或臨時(shí)底孔做為泄水道,，是二期導(dǎo)流經(jīng)常采用的方法,。導(dǎo)流時(shí)讓全部或部分導(dǎo)流流量通過底孔渲泄到下游，保證后期工程的施工,。如系臨時(shí)底孔,，則在工程接近完工或需要蓄水時(shí)要加以封堵。底孔導(dǎo)流的布置形式,。

采用臨時(shí)底孔時(shí),，底孔的尺寸、數(shù)目和布置,，要通過相應(yīng)的水力學(xué)計(jì)算確定,，其中底孔的尺寸在很大程度上取決于導(dǎo)流的任務(wù)（過水,、過船、過木和過魚）,，以及水工建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和封堵用閘門設(shè)備的類型,。底孔的布置要滿足截流、圍堰工程以及本身封堵的要求,。如底坎高程布置較高,，截流時(shí)落差就大，圍堰也高,。但封堵時(shí)的水頭較低,，封堵措施就容易。一般底孔的底坎高程應(yīng)布置在枯水位之下,，以保證枯水期泄水,。當(dāng)?shù)卓讛?shù)目較多時(shí)可把底孔布置在不同的高程， 封堵時(shí)從最低高程的底孔堵起,，這樣可以減少封堵時(shí)所承受的水壓力,。

（二）壩體缺口導(dǎo)流

混凝土壩施工過程中，當(dāng)汛期河水暴漲暴落,，其它導(dǎo)流建筑物不足以渲泄全部流量時(shí),，為了不影響壩體施工進(jìn)度，使壩體在漲水時(shí)仍能繼續(xù)施工,，可以在末建成的壩體上預(yù)留缺口,，以便配合其它建筑物渲泄洪峰流量，待洪峰過后,，上游水位回落,，再繼續(xù)修筑缺口。所留缺口的寬度和高度取決于導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量,、其它建筑物的泄水能力,、建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工條件。采用底坎高程不同的缺口時(shí),，為避免高底缺口單寬流量相差過大,，產(chǎn)生高缺口向低缺口的側(cè)向泄流，引起壓力分布不均勻,，需要適當(dāng)控制高低缺口間的高差,。根據(jù)湖南省柘溪工程

的經(jīng)驗(yàn)，其高差以不超過4~ 6m為宜,。

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