
水运工程施工:第二讲 导流、围堰.ppt
81页第二章 导流与基坑排水 第一节 导流 在河流上修建建筑物,施工期间往往与通航、筏运、渔业、灌溉或水电站运行等水资源综合利用的要求发生矛盾 在河流上修建水运工程时,为了使水工建筑物能在干地上进行施工,需要用围堰围护基坑,并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄,这就是施工导流²²施工导流广义上可以概括为:施工导流广义上可以概括为:施工导流广义上可以概括为:施工导流广义上可以概括为:“ “导、截、拦、蓄、泄导、截、拦、蓄、泄导、截、拦、蓄、泄导、截、拦、蓄、泄” ”1. 1. 导导导导 如何将水流导向下游?如何将水流导向下游?如何将水流导向下游?如何将水流导向下游?2. 2. 截截截截 如何将原河床的水流拦断,使其按照我们的意如何将原河床的水流拦断,使其按照我们的意如何将原河床的水流拦断,使其按照我们的意如何将原河床的水流拦断,使其按照我们的意图下泄?图下泄?图下泄?图下泄?3. 3. 拦拦拦拦 如何在洪水来临时,拦住洪水,保证整个水利如何在洪水来临时,拦住洪水,保证整个水利如何在洪水来临时,拦住洪水,保证整个水利如何在洪水来临时,拦住洪水,保证整个水利枢纽的安全渡汛枢纽的安全渡汛枢纽的安全渡汛枢纽的安全渡汛? ?4. 4. 蓄蓄蓄蓄 如何在工程建设的中后期及时蓄水,保证工程如何在工程建设的中后期及时蓄水,保证工程如何在工程建设的中后期及时蓄水,保证工程如何在工程建设的中后期及时蓄水,保证工程的效益按时发挥?的效益按时发挥?的效益按时发挥?的效益按时发挥?5. 5. 泄泄泄泄 如何保证水流顺畅流向下游?如何保证水流顺畅流向下游?如何保证水流顺畅流向下游?如何保证水流顺畅流向下游?导流建筑物导流建筑物导流挡水建筑物导流挡水建筑物导流泄水建筑物导流泄水建筑物围堰围堰导导流流明明渠渠、、导导流流隧隧洞洞、、导导流流涵涵管管、、导导流底孔等流底孔等2011.09总装机容量总装机容量1820万千瓦万千瓦长江三峡大坝长江三峡大坝三峡大坝高三峡大坝高185米,米,长长2,309米。
米2011.09溪洛渡水电枢纽效果图溪洛渡水电枢纽效果图最大坝高最大坝高278米米总装机容量总装机容量1260万千瓦万千瓦 施工导流设计的主要任务:n n选定导流标准,划分导流时段,确定导流设计流量;n n选择导流方案及导流建筑物的型式;n n确定导流建筑物的布置、构造及尺寸;n n拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法以及截断河床水流、拦洪渡汛和基坑排水等措施导流工程内容体系 施工导流的基本方式施工导流的基本方式 围堰工程围堰工程 导流设计流量的确定 导流设计流量的确定( (导流标准、导流程序导流标准、导流程序) ) 导流方案的选择导流方案的选择 截流工程截流工程 拦洪渡汛拦洪渡汛 蓄水计划与封堵技术蓄水计划与封堵技术 基坑排水 基坑排水 施工导流的基本方式一、施工导流的基本方法(分段围堰法、(分段围堰法、全段围全段围全段围全段围堰法堰法堰法堰法))1、分段围堰法导流(分期导流)1 1))定义定义——分段围堰法导流亦称分期导流,就是用围堰将水分段围堰法导流亦称分期导流,就是用围堰将水工建筑物所在的河段分段分期围护起来的施工方法。
河水工建筑物所在的河段分段分期围护起来的施工方法河水通过束窄河床、坝体缺口、坝体底孔等下泄通过束窄河床、坝体缺口、坝体底孔等下泄两段两期采用较多两段两期采用较多两段两期采用较多两段两期采用较多2 2)挡水建筑物)挡水建筑物——上下游围堰、纵向围堰上下游围堰、纵向围堰3 3)泄水建筑物)泄水建筑物 束窄原河床,混凝土坝的坝体预留缺口、坝束窄原河床,混凝土坝的坝体预留缺口、坝体底孔,明槽,平原河道低水头河床径流电站的厂房等体底孔,明槽,平原河道低水头河床径流电站的厂房等4 4)适用)适用 流量较大的平原河道或河谷较宽的山区河流上修建流量较大的平原河道或河谷较宽的山区河流上修建混凝土坝枢纽时较为常用混凝土坝枢纽时较为常用5 5)工程实例()工程实例(图示图示))分 段 围 堰 法2010.09工程实例工程实例三峡水利枢纽施工导流三峡水利枢纽施工导流分期导流三峡平面布置2010.09工程实例工程实例--------三峡水利枢纽施工导流三峡水利枢纽施工导流三峡一期导流2010.09工程实例工程实例--------三峡水利枢纽施工导流三峡水利枢纽施工导流三峡二期导流2010.09工程实例工程实例--------三峡水利枢纽施工导流三峡水利枢纽施工导流三峡三期导流龚嘴水电站明渠导流天生桥二级水电站导流2、全 段 围 堰 法 1 1)定义)定义—在河床主体工程的上下游各建一道拦河围堰,在河床主体工程的上下游各建一道拦河围堰,令河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下令河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。
主体工程完成或接近完成时,将临时泄水道封堵主体工程完成或接近完成时,将临时泄水道封堵 (图示图示) )2 2)挡水建筑物)挡水建筑物 ——上下游围堰上下游围堰3 3)与泄水建筑物对应的导流方法)与泄水建筑物对应的导流方法A.A.隧洞导流隧洞导流B.明渠导流C. 涵管导流适用于导流流量较小的河流或只担负枯水期的导流,一适用于导流流量较小的河流或只担负枯水期的导流,一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用2010.09溪洛渡导流平面布置图溪洛渡导流平面布置图溪洛渡导流平面布置图溪洛渡导流平面布置图2010.092010.09隧 洞 导 流 隧洞导流是在河岸中开挖隧洞,在基坑的上下游隧洞导流是在河岸中开挖隧洞,在基坑的上下游修筑围堰,河水由隧洞下泄修筑围堰,河水由隧洞下泄1.1.布置布置1) 1) 隧洞进出口应同上下游水流相连,与主河道的交角以隧洞进出口应同上下游水流相连,与主河道的交角以 3030o o 为宜;为宜;2)2)隧洞进出口应与上下游围堰相隔适当距离,一般大于隧洞进出口应与上下游围堰相隔适当距离,一般大于50 50 米;米; 3)3)导流隧洞应尽可能与永久建筑物相结合。
导流隧洞应尽可能与永久建筑物相结合2. 2.适用适用河谷狭窄的山区河流河谷狭窄的山区河流3. 3.工程实例工程实例龙羊峡水电站导流毛 家 村 水 库 导 流明 渠 导 流明渠导流是在河岸上开挖明渠,在基坑的上下游修筑围堰,河水明渠导流是在河岸上开挖明渠,在基坑的上下游修筑围堰,河水由明渠下泄由明渠下泄1.1.布置布置 1)1)明渠明渠进出口应同上下游水流相连,与主河道的交角以进出口应同上下游水流相连,与主河道的交角以 3030o o 为宜;为宜; 2)2)明渠明渠进出口应与上下游围堰相隔适当距离,一般以进出口应与上下游围堰相隔适当距离,一般以50—100 50—100 米为米为宜;宜; 3)3)明渠离基坑应有相当距离;明渠离基坑应有相当距离; 4) 4) 明渠明渠应尽可能与永久建筑物相结合应尽可能与永久建筑物相结合2.2.适用适用岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形3.3.实例实例阿 斯 旺 水 坝 导 流• •适用于导流流量适用于导流流量适用于导流流量适用于导流流量较小或只担负枯较小或只担负枯较小或只担负枯较小或只担负枯水期的导流任务,水期的导流任务,水期的导流任务,水期的导流任务,适用于土坝、堆适用于土坝、堆适用于土坝、堆适用于土坝、堆石坝,涵管埋入石坝,涵管埋入石坝,涵管埋入石坝,涵管埋入坝下。
坝下涵管导流第二节第二节 围堰工程围堰工程pp一、围堰的作用一、围堰的作用一、围堰的作用一、围堰的作用pp二、围堰的施工特点二、围堰的施工特点二、围堰的施工特点二、围堰的施工特点pp三、围堰分类三、围堰分类三、围堰分类三、围堰分类pp四、选择围堰型式的原则四、选择围堰型式的原则四、选择围堰型式的原则四、选择围堰型式的原则pp五、几种围堰五、几种围堰五、几种围堰五、几种围堰ØØ1 1 1 1、土石围堰、土石围堰、土石围堰、土石围堰ØØ2 2 2 2、混凝土围堰、混凝土围堰、混凝土围堰、混凝土围堰ØØ3 3 3 3、草土围堰、草土围堰、草土围堰、草土围堰ØØ4 4 4 4、、、、木(竹木(竹木(竹木(竹) ) ) )笼围堰笼围堰笼围堰笼围堰ØØ5 5 5 5、钢板桩围堰、钢板桩围堰、钢板桩围堰、钢板桩围堰ØØ6 6 6 6、充泥袋围堰、充泥袋围堰、充泥袋围堰、充泥袋围堰围堰的作用围堰的作用n n为永久建筑物创造干地施工条件;为永久建筑物创造干地施工条件;n n与已完建的永久建筑物共同挡水,电站与已完建的永久建筑物共同挡水,电站提前在施工期发电;提前在施工期发电;• •与永久建筑物相结合,成为永久建筑物与永久建筑物相结合,成为永久建筑物的一部分。
的一部分围堰的施工特点围堰的施工特点• •大多在流水中修建,土石围堰下部大多在流水中修建,土石围堰下部大多在流水中修建,土石围堰下部大多在流水中修建,土石围堰下部( ( ( (水下水下水下水下) ) ) )填料填料填料填料为直接向水中抛填施工,水上部分分层干填碾为直接向水中抛填施工,水上部分分层干填碾为直接向水中抛填施工,水上部分分层干填碾为直接向水中抛填施工,水上部分分层干填碾压施工;压施工;压施工;压施工;• •堰体抛填程序是堰体尾随截流戗堤进占,截流堰体抛填程序是堰体尾随截流戗堤进占,截流堰体抛填程序是堰体尾随截流戗堤进占,截流堰体抛填程序是堰体尾随截流戗堤进占,截流龙口合龙后围堰全断面抛填施工;龙口合龙后围堰全断面抛填施工;龙口合龙后围堰全断面抛填施工;龙口合龙后围堰全断面抛填施工;• •施工程序为先填筑堰体,再施工防渗体;施工程序为先填筑堰体,再施工防渗体;施工程序为先填筑堰体,再施工防渗体;施工程序为先填筑堰体,再施工防渗体;• •汛前需抢筑至度汛高程;汛前需抢筑至度汛高程;汛前需抢筑至度汛高程;汛前需抢筑至度汛高程;• •需部分拆除需部分拆除需部分拆除需部分拆除ØØ材料材料材料材料ØØ和水流方向的相对位置和水流方向的相对位置和水流方向的相对位置和水流方向的相对位置ØØ和坝轴线的相对位置和坝轴线的相对位置和坝轴线的相对位置和坝轴线的相对位置ØØ过水与否过水与否过水与否过水与否ØØ施工条件施工条件施工条件施工条件ØØ施工时段施工时段施工时段施工时段围堰分类围堰分类•土石、混凝土、钢板桩、浆砌石、竹笼、木笼、草土土石、混凝土、钢板桩、浆砌石、竹笼、木笼、草土•横向、纵向横向、纵向•上游、下游上游、下游•过水、不过水过水、不过水•干地施工、水下施工干地施工、水下施工•枯水期挡水、全年挡水枯水期挡水、全年挡水n n具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度;具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度;具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度;具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度;• •就地取材造价便宜、构造简单,修建、拆除都方便;就地取材造价便宜、构造简单,修建、拆除都方便;就地取材造价便宜、构造简单,修建、拆除都方便;就地取材造价便宜、构造简单,修建、拆除都方便;• •围堰的布置应力求使水流平衡,不发生严重的局部冲围堰的布置应力求使水流平衡,不发生严重的局部冲围堰的布置应力求使水流平衡,不发生严重的局部冲围堰的布置应力求使水流平衡,不发生严重的局部冲刷;刷;刷;刷;• •接头联接要安全可靠,不致发生集中渗漏破坏;接头联接要安全可靠,不致发生集中渗漏破坏;接头联接要安全可靠,不致发生集中渗漏破坏;接头联接要安全可靠,不致发生集中渗漏破坏;• •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;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;• •设计标准不宜太高。
设计标准不宜太高设计标准不宜太高设计标准不宜太高选择围堰型式的基本原则选择围堰型式的基本原则n n充分利用当地材料,对基础适应性强,施工工艺简单,拆除方充分利用当地材料,对基础适应性强,施工工艺简单,拆除方充分利用当地材料,对基础适应性强,施工工艺简单,拆除方充分利用当地材料,对基础适应性强,施工工艺简单,拆除方便n n通常作为横向围堰通常作为横向围堰通常作为横向围堰通常作为横向围堰n n一般由支撑体、防渗体及过渡材料组成一般由支撑体、防渗体及过渡材料组成一般由支撑体、防渗体及过渡材料组成一般由支撑体、防渗体及过渡材料组成n n防渗体可选用土质心墙、土质斜墙、钢板桩心墙、混凝土心墙、防渗体可选用土质心墙、土质斜墙、钢板桩心墙、混凝土心墙、防渗体可选用土质心墙、土质斜墙、钢板桩心墙、混凝土心墙、防渗体可选用土质心墙、土质斜墙、钢板桩心墙、混凝土心墙、混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗墙、控制性灌浆防渗墙、沥混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗墙、控制性灌浆防渗墙、沥混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗墙、控制性灌浆防渗墙、沥混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗墙、控制性灌浆防渗墙、沥青混凝土防渗墙或土工膜等。
青混凝土防渗墙或土工膜等青混凝土防渗墙或土工膜等青混凝土防渗墙或土工膜等n n作纵向围堰时,防冲问题是难题,一般迎水面流速宜控制在作纵向围堰时,防冲问题是难题,一般迎水面流速宜控制在作纵向围堰时,防冲问题是难题,一般迎水面流速宜控制在作纵向围堰时,防冲问题是难题,一般迎水面流速宜控制在5m/s5m/s5m/s5m/sn n一般不作过水围堰一般不作过水围堰一般不作过水围堰一般不作过水围堰土石围堰土石围堰ØØ材料组成材料组成材料组成材料组成• •均质土围堰均质土围堰均质土围堰均质土围堰• •土石混合围堰土石混合围堰土石混合围堰土石混合围堰ØØ防渗体结构防渗体结构防渗体结构防渗体结构• •斜墙(带水平铺盖)围堰斜墙(带水平铺盖)围堰斜墙(带水平铺盖)围堰斜墙(带水平铺盖)围堰• •斜心墙围堰斜心墙围堰斜心墙围堰斜心墙围堰• •心墙围堰心墙围堰心墙围堰心墙围堰• •垂直防渗围堰垂直防渗围堰垂直防渗围堰垂直防渗围堰ØØ防渗体材料防渗体材料防渗体材料防渗体材料• •塑性塑性塑性塑性• •刚性刚性刚性刚性土石围堰的分类土石围堰的分类• •在山区河流中,当洪枯流量和水位变幅均较大时,可采在山区河流中,当洪枯流量和水位变幅均较大时,可采在山区河流中,当洪枯流量和水位变幅均较大时,可采在山区河流中,当洪枯流量和水位变幅均较大时,可采用过水围堰。
用过水围堰用过水围堰用过水围堰• •过水围堰在汛期通过堰体宣泄部分洪水,可减少导流建过水围堰在汛期通过堰体宣泄部分洪水,可减少导流建过水围堰在汛期通过堰体宣泄部分洪水,可减少导流建过水围堰在汛期通过堰体宣泄部分洪水,可减少导流建筑物的规模,其工程量和高度比全年挡水围堰小筑物的规模,其工程量和高度比全年挡水围堰小筑物的规模,其工程量和高度比全年挡水围堰小筑物的规模,其工程量和高度比全年挡水围堰小• •会因汛期淹没基坑而损失工期会因汛期淹没基坑而损失工期会因汛期淹没基坑而损失工期会因汛期淹没基坑而损失工期• •堰体形状:实用堰、宽顶堰堰体形状:实用堰、宽顶堰堰体形状:实用堰、宽顶堰堰体形状:实用堰、宽顶堰• •溢流面所用材料:混凝土面板、混凝土楔型体护面板、溢流面所用材料:混凝土面板、混凝土楔型体护面板、溢流面所用材料:混凝土面板、混凝土楔型体护面板、溢流面所用材料:混凝土面板、混凝土楔型体护面板、大块石或石笼护面、块石加钢筋网护面、沥青混凝土面大块石或石笼护面、块石加钢筋网护面、沥青混凝土面大块石或石笼护面、块石加钢筋网护面、沥青混凝土面大块石或石笼护面、块石加钢筋网护面、沥青混凝土面板。
板• •消能防冲方式:镇墩挑流式、顺坡护底式消能防冲方式:镇墩挑流式、顺坡护底式消能防冲方式:镇墩挑流式、顺坡护底式消能防冲方式:镇墩挑流式、顺坡护底式过水土石围堰过水土石围堰溪洛渡导流平面布置图溪洛渡导流平面布置图溪洛渡导流平面布置图溪洛渡导流平面布置图下游视角下游视角下游视角下游视角上游围堰典型断面图上游围堰典型断面图上游围堰典型断面图上游围堰典型断面图 下游围堰典型断面图 贵港航运枢纽水电站贵港航运枢纽水电站二期上游土围堰 贵港航运枢纽水电站贵港航运枢纽水电站贵港航运枢纽水电站贵港航运枢纽水电站二期下游土围堰二期下游土围堰 土质心墙围堰----三门峡土质斜墙围堰土质斜墙围堰--------葛洲坝葛洲坝混凝土防渗墙围堰混凝土防渗墙围堰--------三峡三峡黄龙滩土石过水围堰:黄龙滩土石过水围堰:混凝土板护面、顺坡护底式溢流堰混凝土板护面、顺坡护底式溢流堰土石过水围堰土石过水围堰--------天生桥天生桥n n宜建在岩石地基上,适用于纵向和横向过宜建在岩石地基上,适用于纵向和横向过水围堰,一般需在土石围堰的保护下进行水围堰,一般需在土石围堰的保护下进行施工。
施工n n纵向围堰主要受基坑抗冲流速控制纵向围堰主要受基坑抗冲流速控制• •抗冲及抗渗性能好、底宽小、易于与永久抗冲及抗渗性能好、底宽小、易于与永久混凝土建筑物相连接混凝土建筑物相连接• •必要时允许堰顶过水必要时允许堰顶过水• •造价高、施工条件严格、工期长造价高、施工条件严格、工期长混凝土围堰混凝土围堰ØØ结构型式结构型式• •重力式、空腹式、支墩式、拱式、圆筒式重力式、空腹式、支墩式、拱式、圆筒式重力式、空腹式、支墩式、拱式、圆筒式重力式、空腹式、支墩式、拱式、圆筒式ØØ施工方法施工方法• •干地浇筑干地浇筑干地浇筑干地浇筑• •水下浇筑水下浇筑水下浇筑水下浇筑• •预填骨料灌浆预填骨料灌浆预填骨料灌浆预填骨料灌浆• •碾压式碾压式碾压式碾压式• •装配式装配式装配式装配式混凝土围堰的分类混凝土围堰的分类贵港航运枢纽水电站贵港航运枢纽水电站 纵向围堰充水段剖面图纵向围堰充水段剖面图贵港航运枢纽水电站贵港航运枢纽水电站纵向混凝土围堰下游段剖面纵向混凝土围堰下游段剖面混凝土重力式围堰混凝土重力式围堰--------三峡三峡n n草土围堰是以麦草、稻草和土料为主要材料构筑草土围堰是以麦草、稻草和土料为主要材料构筑草土围堰是以麦草、稻草和土料为主要材料构筑草土围堰是以麦草、稻草和土料为主要材料构筑的临时性挡水施工围堰。
的临时性挡水施工围堰的临时性挡水施工围堰的临时性挡水施工围堰• •草土围堰具有就地取材、施工方便、拆除容易、草土围堰具有就地取材、施工方便、拆除容易、草土围堰具有就地取材、施工方便、拆除容易、草土围堰具有就地取材、施工方便、拆除容易、适应河床变形、防渗性能好适应河床变形、防渗性能好适应河床变形、防渗性能好适应河床变形、防渗性能好( ( ( (尤其是在高含沙河尤其是在高含沙河尤其是在高含沙河尤其是在高含沙河流中流中流中流中) ) ) )等优点 • •草土围堰可以在流水中施工,有散草法、捆草法草土围堰可以在流水中施工,有散草法、捆草法草土围堰可以在流水中施工,有散草法、捆草法草土围堰可以在流水中施工,有散草法、捆草法和埽捆法等方法和埽捆法等方法和埽捆法等方法和埽捆法等方法 • •一般适用于水深不超过一般适用于水深不超过一般适用于水深不超过一般适用于水深不超过6 6 6 6~~~~8 8 8 8米,流速低于米,流速低于米,流速低于米,流速低于3.53.53.53.5米米米米/ / / /秒的流水中秒的流水中秒的流水中秒的流水中• •沉陷量较大、草料易腐朽,使用时间一般不超过沉陷量较大、草料易腐朽,使用时间一般不超过沉陷量较大、草料易腐朽,使用时间一般不超过沉陷量较大、草料易腐朽,使用时间一般不超过2 2 2 2年。
年草土围堰草土围堰草土围堰断面示意图草土围堰断面示意图1-1-戗土;戗土;2-2-土料;土料;3-3-草捆草捆贵港航运枢纽水电站贵港航运枢纽水电站一期堆石草土围堰断面一期堆石草土围堰断面草土围堰工程实例草土围堰工程实例n n木(竹)笼围堰是用圆(方)木或圆柱形竹木(竹)笼围堰是用圆(方)木或圆柱形竹木(竹)笼围堰是用圆(方)木或圆柱形竹木(竹)笼围堰是用圆(方)木或圆柱形竹笼叠成的多层框架、填充石料组成的挡水结笼叠成的多层框架、填充石料组成的挡水结笼叠成的多层框架、填充石料组成的挡水结笼叠成的多层框架、填充石料组成的挡水结构• •施工简便,适应性广,与土石围堰相比具有施工简便,适应性广,与土石围堰相比具有施工简便,适应性广,与土石围堰相比具有施工简便,适应性广,与土石围堰相比具有断面小、抗水流冲刷能力强断面小、抗水流冲刷能力强断面小、抗水流冲刷能力强断面小、抗水流冲刷能力强• •一般一般一般一般用作分期导流的纵向围堰,可在用作分期导流的纵向围堰,可在用作分期导流的纵向围堰,可在用作分期导流的纵向围堰,可在10101010~~~~15m15m15m15m的深水中修建的深水中修建的深水中修建。
的深水中修建• •目前一般不采用目前一般不采用目前一般不采用目前一般不采用木(竹)笼围堰都江堰杩搓都江堰捶笆n n适用于水深适用于水深4m4m以上,河床覆盖层较厚的砂以上,河床覆盖层较厚的砂类土、碎石土和半干性粘土,风化岩层等类土、碎石土和半干性粘土,风化岩层等基础工程基础工程• •矩形、多边形、圆形等矩形、多边形、圆形等• •直形、直形、Z Z形、槽形、工字形等,可作成单层形、槽形、工字形等,可作成单层与双层围堰与双层围堰钢板桩围堰钢板桩围堰钢板桩围堰示意图钢板桩围堰示意图钢板桩围堰施工现场钢板桩围堰施工现场钢板桩围堰施工现场钢板桩围堰施工现场钢板桩围堰施工现场钢板桩围堰施工现场钢板桩围堰施工现场钢板桩围堰施工现场图图1 1 长长江江干干流流历历史史上上的的三三次次截截流流1 12 23 3截流工程截流工程ØØ一、概念一、概念ØØ二、截流的基本方法二、截流的基本方法• •1 1、戗堤法截流、戗堤法截流 :立堵、平堵、混合截:立堵、平堵、混合截流流• •2 2、无戗堤截流、无戗堤截流n n建闸截流、定向爆破截流、浮运结构截建闸截流、定向爆破截流、浮运结构截流、预制混凝土爆破体、水力冲填等流、预制混凝土爆破体、水力冲填等ØØ三、截流时段及截流流量三、截流时段及截流流量截流的概念截流的概念1、定义—在导流泄水建筑物接近完工时,即以进占方式自两岸或一岸建筑戗堤形成龙口,并将龙口防护起来,待导流建筑物完工以后,择时以最短时间将龙口堵住,截断河流。
2、截流过程“戗堤”—为了截流,先在河床的一侧或两侧向河床中筑堤,该堤称为戗堤;3 3、截流是在河床中修筑横向围堰工作的一部分截流是在河床中修筑横向围堰工作的一部分ØØ布置布置• •截流戗堤一般作为围堰堰体的一部分截流戗堤一般作为围堰堰体的一部分截流戗堤一般作为围堰堰体的一部分截流戗堤一般作为围堰堰体的一部分• •应考虑与围堰防渗体的关系,防止截流合龙时戗应考虑与围堰防渗体的关系,防止截流合龙时戗应考虑与围堰防渗体的关系,防止截流合龙时戗应考虑与围堰防渗体的关系,防止截流合龙时戗堤进占抛投流失进入防渗部位堤进占抛投流失进入防渗部位堤进占抛投流失进入防渗部位堤进占抛投流失进入防渗部位• •截流戗堤在上游围堰内的位置,最好布置在围堰截流戗堤在上游围堰内的位置,最好布置在围堰截流戗堤在上游围堰内的位置,最好布置在围堰截流戗堤在上游围堰内的位置,最好布置在围堰的背水侧的背水侧的背水侧的背水侧截流戗堤截流戗堤ØØ断面型式断面型式断面型式断面型式n n梯形梯形梯形梯形n n堤顶宽度主要与抛投强度、行车密度和抛投方式堤顶宽度主要与抛投强度、行车密度和抛投方式堤顶宽度主要与抛投强度、行车密度和抛投方式堤顶宽度主要与抛投强度、行车密度和抛投方式有关,通常为有关,通常为有关,通常为有关,通常为15151515~~~~20m20m20m20m。
有时为提高抛投强度,堤有时为提高抛投强度,堤有时为提高抛投强度,堤有时为提高抛投强度,堤顶宽度可达顶宽度可达顶宽度可达顶宽度可达30m30m30m30m n n堤顶高程按高于截流施工期当旬堤顶高程按高于截流施工期当旬堤顶高程按高于截流施工期当旬堤顶高程按高于截流施工期当旬20202020年一遇最大流年一遇最大流年一遇最大流年一遇最大流量对应上游水位加量对应上游水位加量对应上游水位加量对应上游水位加0.50.50.50.5~~~~1.0m1.0m1.0m1.0m控制n n两端高、中间低,顶面纵坡一般不大于两端高、中间低,顶面纵坡一般不大于两端高、中间低,顶面纵坡一般不大于两端高、中间低,顶面纵坡一般不大于5 5 5 5%,局部%,局部%,局部%,局部不大于不大于不大于不大于8 8 8 8%n n边坡由抛投料自然休止角决定边坡由抛投料自然休止角决定边坡由抛投料自然休止角决定边坡由抛投料自然休止角决定截流戗堤截流戗堤戗堤法戗堤法截流的过程截流的过程• •整个截流过程包括戗堤的进占、龙口范围整个截流过程包括戗堤的进占、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作的加固、合龙和闭气等工作• •围堰堰体的抛填程序是堰体尾随截流戗堤围堰堰体的抛填程序是堰体尾随截流戗堤进占,截流后围堰全断面施工。
进占,截流后围堰全断面施工① 第一阶段 预进占② 第二阶段 龙口保护截流过程截流过程③ 第三阶段 龙口段进占(龙口合龙)④ 第四阶段 闭气戗戗 堤堤戗戗 堤堤龙口龙口图图2 2 水文施测水文施测视频视频1 1 长江三峡明渠截流特别工程措施长江三峡明渠截流特别工程措施单宽流量随龙口缩窄而增大,直到最后单宽流量随龙口缩窄而增大,直到最后接近合龙时急剧下降接近合龙时急剧下降立立 堵堵ØØ一岸一岸一岸一岸→→→→另一岸;两岸另一岸;两岸另一岸;两岸另一岸;两岸→→→→中间中间中间中间 束窄龙口束窄龙口束窄龙口束窄龙口ØØ一般适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床一般适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床一般适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床一般适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床对于软基河床如果护底措施得当,采用立堵法截流对于软基河床如果护底措施得当,采用立堵法截流对于软基河床如果护底措施得当,采用立堵法截流对于软基河床如果护底措施得当,采用立堵法截流也同样有效也同样有效也同样有效也同样有效 ØØ特点:特点:特点:特点:n n施工简单、快速经济、干扰小。
施工简单、快速经济、干扰小施工简单、快速经济、干扰小施工简单、快速经济、干扰小n n单戗立堵截流常被优先采用单戗立堵截流常被优先采用单戗立堵截流常被优先采用单戗立堵截流常被优先采用n n水流条件较差,河床易冲刷,要求截流材料粒径较大,需水流条件较差,河床易冲刷,要求截流材料粒径较大,需水流条件较差,河床易冲刷,要求截流材料粒径较大,需水流条件较差,河床易冲刷,要求截流材料粒径较大,需护河底n n端部进占工作面较小,施工强度受限制端部进占工作面较小,施工强度受限制端部进占工作面较小,施工强度受限制端部进占工作面较小,施工强度受限制ØØ三峡三峡三峡三峡、三门峡、漫湾、水口、、三门峡、漫湾、水口、、三门峡、漫湾、水口、、三门峡、漫湾、水口、小浪底小浪底小浪底小浪底、大朝山、、大朝山、、大朝山、、大朝山、溪溪溪溪洛渡洛渡洛渡洛渡等ØØ沿龙口全线均匀地抛筑戗堤,逐层上沿龙口全线均匀地抛筑戗堤,逐层上升ØØ适用于软基河床适用于软基河床ØØ特点:特点:• •水力学条件良好,抛投强度大水力学条件良好,抛投强度大水力学条件良好,抛投强度大水力学条件良好,抛投强度大• •准备工作量大,需架设栈桥(浮桥、缆机),造价准备工作量大,需架设栈桥(浮桥、缆机),造价准备工作量大,需架设栈桥(浮桥、缆机),造价准备工作量大,需架设栈桥(浮桥、缆机),造价高,浮桥架设和锚固工作常常阻航。
高,浮桥架设和锚固工作常常阻航高,浮桥架设和锚固工作常常阻航高,浮桥架设和锚固工作常常阻航平平 堵堵单宽流量较小,最大流速较小,流速分单宽流量较小,最大流速较小,流速分布较均匀布较均匀混合截流混合截流ØØ立平堵立平堵立平堵立平堵• •先立堵、后架桥平堵先立堵、后架桥平堵先立堵、后架桥平堵先立堵、后架桥平堵ØØ平立堵平立堵平立堵平立堵• •先平堵先平堵先平堵先平堵( ( ( (平抛护底平抛护底平抛护底平抛护底) ) ) )、后立堵,适用于软基河流后立堵,适用于软基河流后立堵,适用于软基河流后立堵,适用于软基河流n n平抛垫底的作用:减少陆上进占水深、减少堤头平抛垫底的作用:减少陆上进占水深、减少堤头平抛垫底的作用:减少陆上进占水深、减少堤头平抛垫底的作用:减少陆上进占水深、减少堤头坍塌、减小河底冲刷坍塌、减小河底冲刷坍塌、减小河底冲刷坍塌、减小河底冲刷• •丹江口,葛洲坝丹江口,葛洲坝丹江口,葛洲坝丹江口,葛洲坝 ØØ截流时段的选择原则截流时段的选择原则截流时段的选择原则截流时段的选择原则• •宜选择河道枯水期较小流量时段宜选择河道枯水期较小流量时段宜选择河道枯水期较小流量时段宜选择河道枯水期较小流量时段。
• •应考虑围堰施工工期,确保围堰安全度汛应考虑围堰施工工期,确保围堰安全度汛应考虑围堰施工工期,确保围堰安全度汛应考虑围堰施工工期,确保围堰安全度汛• •应考虑对河流的综合利用影响最小应考虑对河流的综合利用影响最小应考虑对河流的综合利用影响最小应考虑对河流的综合利用影响最小• •有冰情的河道截流时段不宜选在冰凌期有冰情的河道截流时段不宜选在冰凌期有冰情的河道截流时段不宜选在冰凌期有冰情的河道截流时段不宜选在冰凌期ØØ截流时段一般截流时段一般截流时段一般截流时段一般多选在多选在多选在多选在枯水期前段枯水期前段枯水期前段枯水期前段,流量已有明显,流量已有明显,流量已有明显,流量已有明显下降的时候,而不一定选在流量最小的时刻下降的时候,而不一定选在流量最小的时刻下降的时候,而不一定选在流量最小的时刻下降的时候,而不一定选在流量最小的时刻ØØ在实际施工中,还须根据当时的水文气象预报及在实际施工中,还须根据当时的水文气象预报及在实际施工中,还须根据当时的水文气象预报及在实际施工中,还须根据当时的水文气象预报及实际水情分析进行修正,最后确定截流日期实际水情分析进行修正,最后确定截流日期实际水情分析进行修正,最后确定截流日期。
实际水情分析进行修正,最后确定截流日期 截流时段及截流日期截流时段及截流日期Ø枯水期:枯水期:汛后退水时段(枯水期前段)汛后退水时段(枯水期前段)稳定枯水时段(枯水期中段)稳定枯水时段(枯水期中段)旬前迎水时段(枯水期后段)旬前迎水时段(枯水期后段)ØØ某工程洪水期和枯水期界限不明显,一般某工程洪水期和枯水期界限不明显,一般某工程洪水期和枯水期界限不明显,一般某工程洪水期和枯水期界限不明显,一般11111111月至次月至次月至次月至次年年年年4 4 4 4月底为枯水期,月底为枯水期,月底为枯水期,月底为枯水期,5 5 5 5月至月至月至月至10101010月为洪水期月为洪水期月为洪水期月为洪水期例例各月最大瞬时流量表(各月最大瞬时流量表(m m3 3/s/s):):频率频率频率频率1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 45 5 5 56 6 6 67 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010101111111112121212全年全年全年全年5%5%5%5%1500150015001500 1140114011401140 1920192019201920 2300230023002300 3250325032503250 6150615061506150 3380338033803380 4740474047404740 3350335033503350 1540154015401540 1770177017701770 1196119611961196 6150615061506150各时段设计流量(各时段设计流量(m m3 3/s/s):):时时段段1%1%2%2%5%5%10%10%20%20%9.1~3.119.1~3.1147404740419041903450345028702870226022609.1~4.309.1~4.30500050004460446037403740316031602510251010.1~4.3010.1~4.30462046203550355029502950246024601950195011.1~3.3111.1~3.31302030202660266021802180181018101410141011.1~4.3011.1~4.3040204020356035602940294024502450192019203.15~5.153.15~5.155150515045704570388038803320332027402740。
