水利工程截流施工技术

谈水利工程截流施工技术【摘要】当泄水建筑物完成时，抓住有利时机，迅速实现围堰合龙，迫使水流经泄水建筑物下泄，称为截流。选择截流方式应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质，并进行技术经济比较。【关键词】水利；工程；截流；施工；技术当泄水建筑物完成时，抓住有利时机，迅速实现围堰合龙，迫使水流经泄水建筑物下泄，称为截流。选择截流方式应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质，并进行技术经济比较。1截流方法截流方法有：单戗立堵截流，简单易行，辅助设备少，较经济，适用于截流落差不超过3.5m，但龙口水流能量相对较大，流速较高，需制备重大抛投物料相对较多。双戗和多戗立堵截流，可分担总落差，改善截流难度，适用于截流落差大于3.5m。建造浮桥或栈桥平堵截流，水力学条件相对较好，但造价高，技术复杂，一般不常选用。定向爆破、建闸等截流方式只有在条件特殊、充分论证后方宜选用。1.1立堵法立堵法截流的施工过程是：先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗堤，逐步缩窄河床，谓之进占；当河床束窄到一定的过水断面(这个断面谓之龙口)时即行停止，对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固(护底及裹头)；然后掌握时机封堵龙口，使戗堤合龙；最后为了解决戗堤的漏水，必须即时在戗堤迎水面设置防渗设施(闭气)，所以整个截流过程包括进占、护底及裹头、合龙和闭气等项工作。截流之后，对戗堤加高培厚即修成围堰。立堵法截流，无需架设浮桥或栈桥，简化了截流准备工作,因而赢得了时间，节约了投资,所以我国黄河上许多水利工程岩质河床,都采用了这个方法截流。1.2平堵法平堵法截流是沿整个龙口宽度全线抛投，抛投料堆筑体全面上升，直至露出水面。为此，合龙前必须在龙口架设浮桥。由于它是沿龙口全宽均匀平层抛投，所以其单宽流量较小，出现的流速也较小，需要的单个抛投材料重量也较轻，抛投强度较大，施工速度较快，但有碍通航。在截流设计时，可根据具体情况采用立堵与平堵相结合的截流方法，如先用立堵法进占，然后在龙口小范围内用平堵法截流；或先用船抛土石材料平堵法进占，然后再用立堵法截流。2截流日期及设计流量2.1截流时间的确定确定截流时间应考虑以下条件：导流泄水建筑物必须建成或部分建成，即具备泄流条件，河道截流前泄水道内围堰或其他障碍物应予清除。截流后的许多工作必须抢在汛前完成(如围堰或永久建筑物抢筑到拦洪高程等)。在有通航要求的河道上，截流日期最好选在对通航影响最小的时期。北方有冰凌的河流上截流，不宜在流冰期进行。按上述要求，截流日期一般选在枯水期初。具体日期可根据历史水文资料确定，但往往可能有较大出入，因此，实际工作中应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。2.2截流设计流量的确定截流设计时所取的流量标准，是指某一确定的截流时间的截流设计流量。所以当截流时间确定以后，就可根据工程所在河道的水文、气象特征选择设计流量。通常可按重现年法或结合水文气象预报修正法确定设计流量，一般可按工程重要程度选择截流时段重现期5～10年的月或旬的平均流量，也可用其他方法分析确定。一般设计流量按频率法确定,根据已选定截流时段,采用该时段内一定频率的流量作为设计流量,截流设计标准按规定选用除了频率法以外,也有不少工程采用实测资料分析法.当水文资料系列较长,河道水文特性稳定时,这种方法可应用,至于预报法,因当前的可靠预报期较短,一般不能在初设中应用,但在截流前夕有可能根据预报流量适当修改设计。在大型工程截流设计中,通常多以选取一个流量为主,再考虑较大,较小流量出现的可能性,用几个流量进行截流计算和模型试验研究。对于有深槽和浅滩的河道,如分流建筑物布置在浅滩上,对截流的不利条件.要特别进行研究。3龙口位置与宽度龙口在截流戗堤的轴线上，戗堤轴线应根据河床和两岸地形、地质、交通条件、主流流向、通航、过木要求等因素综合分析选定，戗堤宜为围堰堰体组成部分。一旦截流戗堤轴线确定后，即可确定龙口位置。龙口布置位置应视具体情而定。从地形方面，龙口周围应宽阔，距临时堆料场较近，且有足够的回车场地，以保证运输方便；从地质方面考虑，应力求将龙口布置在覆盖层较薄的部位，或有天然岛礁作裹头的部位，以抗水流冲刷；从水流条件考虑，龙口应设置在正对主流处，以利洪水宣泄。龙口宽度的确定，主要取决于戗堤束窄河床后形成的水力条件，对龙口底部和两侧裹头部位的冲刷影响，截流期通航河流对通航安全的要求。合理的龙口宽度应是满足龙口水力及通航条件的最小宽度。若龙口段河床覆盖层抗冲能力低，可预先在龙口段抛石或抛铅丝笼护底，增大糙率和抗冲能力，减少合龙工作量，降低截流难度。4截流抛投材料截流抛投材料主要有块石、石串、装石竹笼、帚捆、柴捆、土袋等，当截流水力条件较差时，还须采用人工块体，一般有四面体、六面体、四脚体及钢筋混凝土构件等。截流抛投材料选择原则：(1)预进占段填筑料尽可能利用开挖渣料和当地天然料。(2)龙口段抛投的大块石、石串或混凝土四面体等人工制备材料数量应慎重研究确定。(3)截流备料总量应根据截流料物堆存、运输条件、可能流失量及戗堤沉陷等因素综合分析，并留适当备用。(4)戗堤抛投物应具有较强的透水能力，且易于起吊运输。抛投料粒径的选择是根据模型试验计算结果，参考水工模型试验成果，并结合其它工程实践经验得出。针对雅砻江锦屏一级水电站工程的截流特点，为了保证截流快速、高效、有序、稳妥地进行，截流备料充足，截流戗堤抛投料种类包括主要石渣料(粒径＜0.4m)、中石(0.4m～0.6m)、大石(0.6m～1.0m)等，为确保进占过程中的高强度抛投，需提前进行备料，影响备料数量的主要因素有戗堤实际抛投断面、抛投流失量、覆盖层冲刷量以及备料堆存和运输损耗量等。参照已建工程的截流资料，本截流备料系数取1.2～1.3，其中预进占段备料系数取1.2，龙口段ⅰ区及ⅲ区备料系数取1.25，龙口段ⅱ区备料系数取1.3。参考文献[1]王赫.水利工程技术分析[m].北京：中国建筑工业出版社，2005.[2]王宗昌.水利工程施工质量[m].北京：中国建筑工业出版社，2006.[3]水利水电程施工质量验收规范［s］，gb50202-2002.北京:中国建筑工业出版杜,2002