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第一章施工水流控制第二节围堰工程河海大学导流建筑物导流挡水建筑物导流泄水建筑物围堰导流明渠、导流隧洞、导流涵管、导流底孔等河海大学§1.4导流方案（程序）的选择一、定义二、主要考虑因素三、土石坝的导流方案四、混凝土坝的导流方案河海大学定义施工导流的基本方式（方法）：分期围堰导流方式和一次拦断河床围堰导流方式。导流程序：不同导流方法组合的顺序。导流方案：不同导流时段不同导流方法的组合。河海大学选择导流方案时应考虑的主要因素水文气象条件地形地质条件主体工程的型式与布置施工总进度的要求施工方法结合施工道路的布置及总体规划河流的综合利用河海大学土石坝的导流方案(常规)土石坝不宜过水。混凝土面板堆石坝可考虑堆石体顶部或坝体缺口度汛。一般采用土石围堰、河床一次拦断的施工导流方案；河床狭窄、两岸陡峻、山岩坚实的地区，施工期往往采用隧洞泄流。导流程序坝址处河床宽阔，分期导流条件较好时，或在河流洪枯变化很大以及有通航要求和冰凌严重的地区，也可采用分期导流方式。分期导流的泄水建筑物有明渠、隧洞或涵洞。导流程序面板堆石坝常用一次拦断河床、隧洞导流的方案，围堰有全年围堰、枯水期围堰方案。河海大学采用一次断流围堰导流方式时土石坝施工导流的导流程序建造施工期泄水建筑物（隧洞、涵管或明渠等），在这个时期内河水经原河床下泄。建造上、下游围堰，截流，建造大坝，水流改道经施工期泄水建筑物下泄；在洪水期之前，将大坝修建到拦洪水位之上。继续修筑大坝，待大坝填筑升高围堰以上，坝体开始挡水，水流仍经施工期泄水建筑物下泄。大坝建造到发电水位或防洪水位以上后，封孔蓄水，同时利用永久性的泄水建筑物控制泄水，以控制库水位上升的速度。河海大学分期导流方案的土石坝导流程序第一期围堰先围滩地或加围一部分河槽，同时施工导流隧洞或导流明渠。导流泄水建筑物建成后，在河槽修建二期围堰，枯水期截流，河水经由隧洞或明渠下泄。截流以后，在一个枯水期抢筑坝体到度汛高程。……小浪底工程导流程序河海大学小浪底工程导流程序第一期围护右岸，导流时段为1994年10月主体工程开工至1997年。进行三条导流隧洞施工；同时利用右岸300~400m宽的滩地进行部分坝体填筑施工，河水由原河床下泄。第二期拦断河床。导流时段为1997年至1998年10月。建造上、下游围堰，形成基坑，在基坑内进行地基处理并建造大坝，其中上游枯水围堰为土质斜墙堆石围堰，最大堰高24.5m，上游度汛（高水）围堰为壤土斜墙堆石围堰，与主坝相结合，最大堰高59m；1997年10月下旬截流；截流后水流由三条导流隧洞下泄。在洪水期之前，将大坝修建到拦洪度汛水位之上。非汛期由上游枯水围堰挡水，汛期（1998年）由上游度汛围堰挡水。第三期导流时段为1998年11月年至2001年。继续修筑大坝直至主体工程完工；进行导流隧洞封堵；1999年10月25日下闸蓄水，2000年三条导流隧洞全部改建成“龙抬头”式孔板泄洪洞担负永久泄洪任务，2000年（第七年）汛期洪水利用3条排沙洞、3条孔板洞和3条明流泄洪洞下泄。1999年汛期由大坝临时坝体挡水，2000年开始由大坝主体挡水。河海大学混凝土坝的导流方案分期导流、底孔或闸孔泄流。分期导流、明渠泄流。一次拦断河床、隧洞泄流。分期导流、厂房导流泄水。（富春江、大化）河海大学分期导流、底孔泄流的导流程序第一期先围河床一侧的泄水建筑物坝段，河水由束窄河床下泄；在一期围堰保护下施工永久性泄水建筑物，并预留临时导流底孔；第二期围河床另一侧坝段，拦断河床后，河水改由泄水坝段的底孔（导流底孔永久底孔）下泄；施工电站坝段，直到机组安装发电为止。河海大学万家寨工程分期导流、底孔泄流施工导流程序分期时段导流标准挡水建筑物泄水建筑物备注频率%流量m3/s一期第一年11月~第二年6月53600低围堰束窄河床右岸底孔坝段施工第二年6月~第二年10月58350高围堰导流底孔右岸坝段施工二期第二年11月~第四年6月58350二期围堰导流底孔左岸坝段施工第四年7月~第四年10月210300坝体导流底孔+缺口全坝上升第四年11月~第五年10月111700坝体中孔+表孔全坝上升河海大学一次拦断河床、隧洞泄流的导流程序导流隧洞施工，在这个时期内河水经原河床下泄；建造上、下游围堰，截流；建造大坝和后期导流的泄水建筑物，汛期洪水由导流隧洞下泄；继续修筑大坝，在坝体施工的主要阶段，汛期洪水由导流隧洞、导流底孔等已建成的导流泄水建筑物联合下泄；在大坝施工运行阶段，导流隧洞下闸封堵并蓄水发电，汛期洪水由永久泄水建筑物泄流。河海大学混凝土坝的导流方案初期导流方案分类河床狭窄时→一次拦断河床施工导流：隧洞导流、明渠导流。河床较宽时→分期施工导流：底孔、闸孔、明渠、厂房、大坝缺口及其组合。后期导流方案分类初期导流采用一次拦断河床隧洞导流→后期导流：坝体临时挡水、导流隧洞与坝体预留的泄水孔口联合过流度汛。初期导流采用一次拦断河床明渠导流→后期导流：坝内底孔或坝体缺口组合。分期施工导流→后期导流：底孔、中孔、预留的不同高程的缺口或永久泄洪设施与泄水建筑物向结合。河海大学国内部分工程导流方案表工程名称坝型地点河流坝高(m)导流方式安康重力坝陕西汉江128分期导流，二期明渠、三期底孔泄流岩滩重力坝广西、贵州红水河106分期导流，明渠导流铜街子重力坝四川大渡河82分期导流，明渠导流水口重力坝福建闽江101分期导流，明渠导流大峡重力坝甘肃黄河70分期导流，二期明渠、三期底孔及排沙孔泄流三峡重力坝湖北长江181分期导流，二期明渠、三期底孔泄流五强溪重力坝湖南沅水87.6分期导流，底孔导流万安碾压混凝土坝江西赣江68分期导流，一期明渠、二期底孔泄流白石碾压混凝土坝辽宁大凌河48.7分期导流，底孔导流凌津滩闸坝湖南沅水32.5分期导流、二期闸孔泄流万家寨重力坝山西黄河90分期导流、二期底孔及缺口泄流东风双曲拱坝贵州乌江153隧洞导流河海大学国内部分工程导流方案表(续)工程名称坝型地点河流坝高(m)导流方式隔河岩重力拱坝湖北清江151隧洞导流紧水滩双曲拱坝浙江瓯江102隧洞导流东江双曲拱坝湖南耒水157隧洞导流李家峡双曲拱坝青海黄河165隧洞导流二滩双曲拱坝四川雅砻江240隧洞导流溪洛渡双曲拱坝四川金沙江278隧洞导流小湾双曲拱坝云南澜沧江292隧洞导流拉西瓦双曲拱坝青海黄河250隧洞导流江垭碾压混凝土坝湖南溇水128隧洞导流大朝山碾压混凝土坝云南澜沧江118隧洞导流普定碾压混凝土坝贵州三叉河75隧洞导流沙牌碾压混凝土坝四川草坡河132隧洞导流河海大学§1.2围堰工程一、围堰的作用二、围堰的施工特点三、围堰分类四、选择围堰型式的原则五、几种围堰1、土石围堰2、混凝土围堰3、草土围堰4、木（竹)笼围堰5、钢板桩围堰6、充泥袋围堰六、围堰顶高程确定河海大学围堰的作用为永久建筑物创造干地施工条件；与已完建的永久建筑物共同挡水，电站提前在施工期发电；•与永久建筑物相结合，成为永久建筑物的一部分。河海大学围堰的施工特点•大多在流水中修建，土石围堰下部(水下)填料为直接向水中抛填施工，水上部分分层干填碾压施工；•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；•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；•需部分拆除。河海大学材料和水流方向的相对位置和坝轴线的相对位置过水与否施工条件施工时段围堰分类•土石、混凝土、钢板桩、浆砌石、竹笼、木笼、草土•横向、纵向•上游、下游•过水、不过水•干地施工、水下施工•枯水期挡水、全年挡水河海大学具有足够的稳定性、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；•围堰的布置应力求使水流平衡，不发生严重的局部冲刷；•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；•设计标准不宜太高。选择围堰型式的基本原则河海大学充分利用当地材料，对基础适应性强，施工工艺简单，拆除方便。通常作为横向围堰。一般由支撑体、防渗体及过渡材料组成。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、沥青混凝土防渗墙或土工膜等。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/s。一般不作过水围堰土石围堰河海大学材料组成•均质土围堰•土石混合围堰防渗体结构•斜墙（带水平铺盖）围堰•斜心墙围堰•心墙围堰•垂直防渗围堰防渗体材料•塑性•刚性土石围堰的分类河海大学•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。•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。•会因汛期淹没基坑而损失工期。•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、大块石或石笼护面、块石加钢筋网护面、沥青混凝土面板。•消能防冲方式：镇墩挑流式、顺坡护底式。过水土石围堰河海大学溪洛渡导流平面布置图河海大学河海大学下游视角河海大学1溪洛渡上游围堰工程上游围堰基础由河床覆盖层组成，一般厚17～22m，局部可达25m，结构比较复杂，均一性较差。根据坝区钻孔揭露的资料来分析，由下至上大致可分为三层（含砂块碎石层、砂卵石夹孤块石层和块碎石夹漂卵石）。覆盖层以下基岩岩性为P2β4、P2β3、P2β2层含斑玄武岩及角砾集块熔岩。河海大学上游围堰典型断面图河海大学堰基处理河床部分覆盖层采用全封闭混凝土防渗墙。防渗墙设置帷幕灌浆，帷幕穿越q＝10～30Lu岩层以下1.0m。帷幕灌浆采用单排孔，孔距为1.5m。河海大学两岸堰肩边坡处理由于两岸堰坡堰体较为破碎，为防止两岸绕渗对堰坡处斜心墙的冲蚀，保证斜心墙与基础较好接触，沿斜心墙防渗轴线设置混凝土板，混凝土板宽4.0m，厚0.5m，混凝土板以外的斜心墙范围采用喷混凝土处理。河海大学两岸堰肩防渗处理上游围堰堰肩岩体较破碎，渗透性较强，存在坝肩绕渗问题，采用帷幕灌浆进行防渗处理。灌浆范围：高程383.0m以上为伸入弱风化岩体吕荣值q＞30lu以下1m，高程383.0m以下为伸入弱风化岩体吕荣值q＝10～30lu以下1m。帷幕由两排灌浆孔组成，第二排孔深为第一排孔深的1/2，帷幕孔距为2.0m。河海大学上游围堰防渗体系展示图河海大学上游围堰填筑分区图15河海大学下游围堰工程下游围堰附近河床覆盖层厚度一般20～30m，局部可达35m。覆盖层结构特征与上游围堰相近，自下而上大致分三大层（含砂块碎石层、砂卵石夹孤块石层和块碎石夹漂卵石）。基岩为P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩和角砾集块熔岩。河海大学下游围堰典型断面图河海大学堰基处理河床部分覆盖层采用全封闭混凝土防渗墙。防渗墙下设置帷幕灌浆，帷幕灌浆范围为伸入弱风化岩体吕荣值＞30u以下1m。帷幕灌浆采用单排孔，孔距为1.5m。河海大学两岸堰肩下游围堰两岸堰肩岩体较破碎，透水性较强，故存在坝肩绕渗问题，两岸堰肩岩体防渗采用帷幕灌浆处理，灌浆范围为伸入弱风化岩体吕荣值＞30u以下1m，帷幕灌浆采用单排孔，孔距为2.0m。河海大学下游围堰防渗体系展示图河海大学贵港航运枢纽水电站二期上游土围堰河海大学贵港航运枢纽水电站二期下游土围堰河海大学土质心墙围堰----三门峡河海大学土质心墙围堰----丹江口河海大学土质斜墙围堰----青铜峡河海大学土质斜墙围堰----葛洲坝河海大学土质斜墙围堰----白山河海大学土质斜心墙围堰----二滩河海大学土质斜墙围堰----小浪底河海大学混凝土防渗墙围堰----龚嘴河海大学混凝土防渗墙围堰----葛洲坝河海大学混凝土防渗墙围堰----水口河海大学混凝土防渗墙围堰----三峡河海大学混凝土防渗墙围堰----龙羊峡河海大学上犹江过水土石围堰：混凝土板护面、镇墩挑流式溢流堰河海大学河海大学黄龙滩土石过水围堰：混凝土板护面、顺坡护底式溢流堰河海大学大化水电站土石过水围堰：宽顶堰坡面平台挑流1—土堤；