水利施工第四章第二节.ppt

第二节第二节 围堰工程围堰工程围堰是临时挡水建筑物！围堰是临时挡水建筑物！ 一、围堰的基本型式及构造一、围堰的基本型式及构造1．种类．种类▼ ▼ 按所使用的材料分：按所使用的材料分：土石围堰、混凝土围堰、土石围堰、混凝土围堰、 草土围堰、钢板桩格型围草土围堰、钢板桩格型围堰堰▼ ▼ 按围堰与水流方向的相对位置分：按围堰与水流方向的相对位置分：横向围堰和横向围堰和 纵向围纵向围 堰堰▼ ▼ 按导流期间基坑淹没条件分：按导流期间基坑淹没条件分：过水和不过水围堰过水和不过水围堰▼ ▼ 按施工分期分：按施工分期分：一期围堰、二期围堰等一期围堰、二期围堰等 第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 2．不过水土石围堰 （1）典型断面型式 ▼ ▼ 斜墙式：斜墙式：斜墙式：斜墙式： 基岩河床基岩河床▼ ▼ 斜墙带水平铺盖式：斜墙带水平铺盖式：斜墙带水平铺盖式：斜墙带水平铺盖式：覆盖层厚度不大覆盖层厚度不大▼ ▼ 垂直防渗墙式：垂直防渗墙式：垂直防渗墙式：垂直防渗墙式： 覆盖层较厚、当地没有足够覆盖层较厚、当地没有足够 数量的防渗料数量的防渗料▼ ▼ 帷幕灌浆式：帷幕灌浆式：帷幕灌浆式：帷幕灌浆式： 覆盖层较厚、当地没有足够覆盖层较厚、当地没有足够 数量的防渗料数量的防渗料▼ ▼ 心墙式：心墙式：心墙式：心墙式： 覆盖层厚度适中、围堰较覆盖层厚度适中、围堰较高高第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 （（2）实际断面型式）实际断面型式（（a）影响因素）影响因素 ▼ ▼ 施工条件：施工条件：施工条件：施工条件： 水下（动水、静水、深水）、水下（动水、静水、深水）、 水上水上▼ ▼ 施工工期：施工工期：施工工期：施工工期： 一个枯水期一个枯水期▼ ▼ 围堰高度：围堰高度：围堰高度：围堰高度： 高围堰高围堰▼ ▼ 临临临临 时时时时 性：性：性：性： 降低造价降低造价第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 （（b）断面型式）断面型式 比土石坝复杂，断面型式不可能单一、标比土石坝复杂，断面型式不可能单一、标准化，注意边坡系数准化，注意边坡系数 例如，三峡三期土石围堰（例如，三峡三期土石围堰（注意：注意：断面型式、防断面型式、防渗结构）渗结构） 施工过程？施工过程？第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 三峡三期土石围堰典型剖面图三峡三期土石围堰典型剖面图 上上上上 游游游游 围围围围 堰堰堰堰（（a）上游）上游（（a）上游）上游（（a）上游）上游（（a）上游）上游第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 3. 过水土石围堰过水土石围堰 如对土石围堰的堰面、堰脚基础加以保护，如对土石围堰的堰面、堰脚基础加以保护，就成为过水土石围堰就成为过水土石围堰 （（1）过水土石围堰类型及特点）过水土石围堰类型及特点（参见下表）（参见下表）第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 实例实例1 1：：上犹江水电站上犹江水电站混凝土板护面过水土石围堰混凝土板护面过水土石围堰1－砂砾石地基－砂砾石地基 2－反滤层－反滤层 3－柴排护底－柴排护底4－堆石体－堆石体 5－粘土防渗斜墙－粘土防渗斜墙 6－毛石混凝土挡墙－毛石混凝土挡墙7－回填块石－回填块石 8－干砌块石－干砌块石 9－混凝土护面板－混凝土护面板10－块石护面－块石护面 11－混凝土护面板－混凝土护面板12－粘土顶盖－粘土顶盖 13－水泥灌浆－水泥灌浆 14－排水孔－排水孔第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 实例实例2 2：：柘溪水电站过水土石围堰柘溪水电站过水土石围堰1－混凝土溢流面板－混凝土溢流面板 2－钢筋骨架铅丝笼护面－钢筋骨架铅丝笼护面 3－竹笼护面－竹笼护面 4－竹笼护底－竹笼护底 5－木笼－木笼 6－块石护面－块石护面7－粘土斜墙－粘土斜墙 8－过渡带－过渡带 9－水下抛石－水下抛石10－回填块石－回填块石 11－灌浆帷幕－灌浆帷幕 12－覆盖层－覆盖层 13－基岩－基岩 第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 实例实例3 3：：卡博拉巴萨水电站下游过水土石围堰卡博拉巴萨水电站下游过水土石围堰1－混凝土溢流面板－混凝土溢流面板 2－钢板桩－钢板桩 3－灌浆－灌浆 4－抛石体－抛石体5－覆盖层－覆盖层第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 （（2）应用较普遍的混凝土板护面过水）应用较普遍的混凝土板护面过水 土石围堰土石围堰▼ ▼ 混凝土护面板类型混凝土护面板类型混凝土护面板类型混凝土护面板类型 按施工方式分：按施工方式分：按施工方式分：按施工方式分：现浇混凝土护面板和预制混现浇混凝土护面板和预制混 凝土护面板凝土护面板 按面板截面型式分：按面板截面型式分：按面板截面型式分：按面板截面型式分：矩形板和锲型板矩形板和锲型板 按面板连接方式分：按面板连接方式分：按面板连接方式分：按面板连接方式分： 重叠搭接式和平顺连重叠搭接式和平顺连接式接式 按面板上有无排水设施分：按面板上有无排水设施分：按面板上有无排水设施分：按面板上有无排水设施分：带排水孔面板和带排水孔面板和不带排水孔面板不带排水孔面板第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 ▼ ▼ 面板与下游坡之间的垫层作用：面板与下游坡之间的垫层作用：面板与下游坡之间的垫层作用：面板与下游坡之间的垫层作用： 削减板下水流压削减板下水流压强，有利于面板的平整与稳定强，有利于面板的平整与稳定▼ ▼ 设计理论不完善：设计理论不完善：设计理论不完善：设计理论不完善： 参考工程经验、水工模型试验参考工程经验、水工模型试验▼ ▼ 混凝土护面板的安装或浇筑应错缝、跳仓，施工混凝土护面板的安装或浇筑应错缝、跳仓，施工混凝土护面板的安装或浇筑应错缝、跳仓，施工混凝土护面板的安装或浇筑应错缝、跳仓，施工顺序应从下游面坡脚向堰顶进行顺序应从下游面坡脚向堰顶进行顺序应从下游面坡脚向堰顶进行顺序应从下游面坡脚向堰顶进行▼ ▼ 最不利工况：最不利工况：最不利工况：最不利工况：不一定是最大流量不一定是最大流量第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 4. 混凝土围堰混凝土围堰 混凝土围堰的抗冲与防渗能力强，挡水水混凝土围堰的抗冲与防渗能力强，挡水水头头高，底宽小，易于与永久建筑物相连接，还可以过高，底宽小，易于与永久建筑物相连接，还可以过水，因此，应用比较广泛，但多数工程是以重力式水，因此，应用比较广泛，但多数工程是以重力式混凝土围堰作纵向围堰。

混凝土围堰作纵向围堰第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 （（1）拱型混凝土围堰）拱型混凝土围堰▼ ▼ 适用条件适用条件适用条件适用条件 岸坡陡峻、岩石坚实的山区河流此时常采岸坡陡峻、岩石坚实的山区河流此时常采用隧洞及允许基坑淹没的导流方案用隧洞及允许基坑淹没的导流方案▼ ▼ 实例实例实例实例 贵州乌江渡（过水）、湖南凤滩（过水）、贵州乌江渡（过水）、湖南凤滩（过水）、浙江紧水滩（过水）、湖北隔河岩（过水）浙江紧水滩（过水）、湖北隔河岩（过水）第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 （（2）重力式混凝土围堰）重力式混凝土围堰 用于分段围堰法导流的第一期和用于分段围堰法导流的第一期和 第二期纵向围堰第二期纵向围堰第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 5．其它型式的围堰．其它型式的围堰▼ ▼ 钢板桩格型围堰钢板桩格型围堰 格体重力式挡水建筑物，可用于基岩或非基格体重力式挡水建筑物，可用于基岩或非基岩基础，一般岩基础，一般H Hmax max < 30m< 30m 实例：实例：实例：实例：葛洲坝工程的一期纵向围堰葛洲坝工程的一期纵向围堰▼ ▼ 框格填石围堰：框格填石围堰：2020世纪世纪5050年代年代 木笼、竹笼围堰，一般木笼、竹笼围堰，一般H Hmax max < 20m< 20m 实例：实例：实例：实例：狮子滩上游木笼过水围堰，富春狮子滩上游木笼过水围堰，富春 江一江一期上下游围堰期上下游围堰▼ ▼ 草土围堰草土围堰 草土混合结构，一般草土混合结构，一般H Hmax max < 6~8m< 6~8m 实例：实例：实例：实例：甘肃盐锅峡、八盘峡、刘家峡，宁夏甘肃盐锅峡、八盘峡、刘家峡，宁夏青铜峡及陕西石泉水电站青铜峡及陕西石泉水电站▼ ▼ 其它其它 木板桩围堰、浆砌石围堰、杩槎围堰等木板桩围堰、浆砌石围堰、杩槎围堰等第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 6．选择围堰型式的方法及原则．选择围堰型式的方法及原则 选择围堰型式时，必须根据当时当地具体条件，选择围堰型式时，必须根据当时当地具体条件，在满足下述基本要求的原则下，通过在满足下述基本要求的原则下，通过技术经济比较技术经济比较选定。

选定1 1）具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和强度具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和强度2 2）就地取材，造价便宜，构造简单，修建、拆除方）就地取材，造价便宜，构造简单，修建、拆除方便3 3）围堰的布置，应力求使水流平顺，不发生严重的）围堰的布置，应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷局部冲刷4 4）围堰接头、与岸坡联结处要可靠，避免因集中渗）围堰接头、与岸坡联结处要可靠，避免因集中渗漏等破坏作用而引起围堰失事漏等破坏作用而引起围堰失事5 5）必要时应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的设施必要时应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的设施第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 二、二、 围堰的平面布置与堰顶高程围堰的平面布置与堰顶高程1. 围堰的平面布置围堰的平面布置▼ ▼ 堰内空间堰内空间堰内空间堰内空间 主体建筑物轮廓、排水设施、交通运输道路主体建筑物轮廓、排水设施、交通运输道路及堆放材料和模板通常，基坑横向坡趾与及堆放材料和模板通常，基坑横向坡趾与主体建筑物轮廓之间的距离，不应小于主体建筑物轮廓之间的距离，不应小于20~30m20~30m，基坑纵向坡趾离主体工程轮廓的，基坑纵向坡趾离主体工程轮廓的距离，一般不大于。

距离，一般不大于第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 围堰布置图围堰布置图（（a）平面图）平面图 （（b））A-A剖面剖面 （（c））B-B剖面剖面1－主体工程轴线－主体工程轴线 2－主体工程轮廓－主体工程轮廓 3－基坑－基坑 4－上游横向围堰－上游横向围堰 5－下游横向围堰－下游横向围堰 6－纵向围堰－纵向围堰第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 围堰的平面布置（续）围堰的平面布置（续） ▼ ▼ 围堰的防冲围堰的防冲围堰的防冲围堰的防冲 实例：实例：实例：实例：六库水电站一期围堰保护与优化六库水电站一期围堰保护与优化 六库水电站位于云南怒江州泸水县境内、六六库水电站位于云南怒江州泸水县境内、六库镇上游，仅有不完全日调节能力，开发任务为库镇上游，仅有不完全日调节能力，开发任务为发电最大坝高，装机容量发电最大坝高，装机容量5×36MW5×36MW，工程属中，工程属中型，工程等级为三等，主要建筑物为型，工程等级为三等，主要建筑物为3 3级，次要建级，次要建筑物为筑物为4 4级，临时建筑物为级，临时建筑物为5 5级。

坝址附近河床覆级坝址附近河床覆盖层为厚约盖层为厚约6 6～～23m23m的冲击层，左岸滩地相对较深，的冲击层，左岸滩地相对较深，约约8 8～～25m25m第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水  采用分期导流，一期导流程序如下： （1）～（枯期），在左岸滩地上修建钢筋混凝土防渗墙施工平台，防洪标准为枯期20%，设计流量2320m3/s防渗墙施工完成后，在外侧围堰的保护下进行纵向围堰基础开挖及钢筋混凝土垫层、碾压混凝土围堰的施工，汛前将混凝土纵向围堰浇至汛期防洪高程； （2）～：导流标准为10%全年洪水，设计流量9250m3/s，由一期上、下游全年土石围堰及碾压混凝土纵向围堰挡水，右岸束窄河床过流，进行左岸基坑内主体建筑物施工至，左岸坝段浇筑至坝顶高程，并开始第一台发电机组安装，汛末拆除一期上、下游土石围堰 第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水  纵向围堰头部流态纵向围堰头部流态 第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水  冲冲 刷刷 地地 形形 第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水  围堰头部流态围堰头部流态 第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水  冲刷地形冲刷地形第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 围堰的平面布置（续）围堰的平面布置（续） ▼ ▼ 围堰的接头围堰的接头围堰的接头围堰的接头 围堰与围堰、围堰与其它建筑物及围堰与岸坡围堰与围堰、围堰与其它建筑物及围堰与岸坡等的连接等的连接如：混凝土纵向围堰与土石横向围堰的刺墙如：混凝土纵向围堰与土石横向围堰的刺墙 型式型式接头（参见教材图接头（参见教材图1-261-26））第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 2.堰顶高程堰顶高程 堰顶高程取决于导流设计流量及围堰的工作条件。

▼ 下游围堰的堰顶高程 Hd－下游围堰堰顶高程 hd－下游水位高程 ha－波浪爬高 δ－围堰安全超高，对不过水围堰可按下表确定（规范规范），对过水围堰可不予考虑第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 不过水围堰堰顶安全超高下限值不过水围堰堰顶安全超高下限值 （（m））围堰型堰型式式围堰堰级别ⅢⅢⅣⅣ~ⅤⅤ土石土石围堰堰0.70.5混凝土混凝土围堰堰0.40.3第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 ▼ 上游围堰的堰顶高程上游围堰的堰顶高程 Hu — 上游围堰堰顶高程 z — 上下游水位差第第四四章章 施施工工导导流流与与基基坑坑排排水水 。