5-第五章-施工导流

第五章水利枢纽的施工导流(ConstructionDiversion)三峡RCC围堰浇筑三峡RCC混凝土围堰廊道皮带机将拌和的混凝土传送上坝三峡工程截流飞来峡工程截流万家寨工程截流西藏乌鲁瓦提工程截流三峡工程蓄水后大坝上游情况第一节水利枢纽的施工导流水利工程施工的概念:主要特征:实践性,综合性水电建设的四个步骤:勘测----规划----设计----施工第一节施工导流的概念1、施工导流:对原河道各个时期的流水采取导、截、拦、蓄、泄等工程措施，为建筑物施工创造必要条件，并尽可能少地影响国民经济各部门对水的需求。2、施工导流的时间施工期通常放在枯水期，截流通常在11~12月间进行，洪水期则会给导流工作带来一定的困难。3、施工导流方案针对各个时期河流的水文特性提出相应的导流措施，各期导流措施的总和就是工程的导流方案。是施工组织的关键问题之一，关系到能否按期完成施工任务。4、制定施工导流方案要解决以下问题（1）确定设计标准（2）确定导流建筑物的型式、尺寸和布置方式（3）确定截流方案（4）制定封孔蓄水计划并进行封堵设计第二节施工导流的设计标准一、施工导流的设计标准简称导流标准。是确定施工导流设计流量的标准。我国采用频率法。即：根据水文特性及工程的具体条件，合理确定施工时段，按各施工时段相应频率的最大洪峰流量进行设计。导流标准高－导流设计流量大－导流工程量大－工期延长，造价提高，安全性提高导流标准低－导流设计流量小－导流工程量小－工期缩短，造价降低，当标准过低而来水较大时，可能危及施工的安全，造成重大损失。•例如：新安江电站导流：大坝属一级建筑物－－导流建筑物4级－应按全年20年一遇洪水设计－Q=16000m3/s－围堰高度30m以上；按枯水期20年一遇洪水设计－Q=4600m3/s－围堰改为溢流式，汛期允许基坑淹没；改为同期分月5%频率最大流量Q=300m3/s，并且改为不过水围堰－结果Q=4400m3/s，失事。二、导流时段的划分指按导流程序划分的各施工阶段的持续时间。合理划分导流时段，明确不同导流建筑物的工作条件、任务，是既安全又经济地完成导流任务的基本要求。第三节施工导流方式一、导流两个阶段：第一阶段（初期）和第二阶段（后期）。第一阶段：一次断流分期导流第二阶段：底孔导流坝体预留缺口导流（1）一次断流：又称为全段围堰法或河床外导流法。在河床上修筑围堰将河流一次截断，河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄，待主体工程建成或接近建成时，再将临时泄水道封堵的方式。1、第一阶段的导流方式：一次断流和分期导流施工泄水道包括：隧洞、涵管和明渠。特点：对主体工程而言工作面大，围堰可做交通道路使用；需修筑临时泄水建筑物，主体工程施工日期推迟；对航运有影响。适用于：河谷狭窄，流速大的山区河道或土石坝工程中。（2）分期导流：用围堰将建筑物分成若干施工段进行施工。•分期：从时间上将导流分为若干时期。•分段：不同的施工段。特点：工作面较小，工期长，无须另外修筑泄水设施。适用：河床宽，流量大，有通航要求的河道上。三峡工程二、三期导流三峡工程二期导流导流的分期数与围堰的分段数不一定相等，因为在同一期导流中，建筑物可以在同一段围堰中施工，也可在两段围堰中施工。一般分为二段二期，三峡工程分为二段三期。2、第二阶段导流方式利用坝身内预留的临时性泄水底孔或梳齿泄流，坝体上升到一定高程后用砼封堵孔口。（1）底孔导流（2）坝体预留缺口导流。第四节导流建筑物——围堰、施工泄水道一、围堰导流工程中的临时挡水建筑物，用来围护施工中的基坑，保证水工建筑物能在干地中进行，导流任务完成后，若围堰对永久建筑物的运行有妨碍，应予以拆除。1、围堰的分类•按材料分:土石围堰，草土围堰，砼围堰，钢板桩格围堰，木笼围堰;•按围堰与水流的相对位置分：横向围堰,纵向围堰;•按导流期间基坑淹没条件分：过水和不过水。选择围堰型式时必须根据当时当地具体条件，满足下列基本要求并通过技术经济比较加以选定：（1）足够的稳定性；（2）造价便宜；（3）布置上力求使水流平顺，不发生严重冲刷；（4）接头联结可靠（5）应设置抗御冰凌、船筏等冲击的设施。*土石围堰•应用广泛，岩基、土基均可建造，断面型式。•特点：充分利用当地材料或废弃的土石方，结构简单，施工方便，但工程量大，堰身沉陷变形也大。*草土围堰•草土混合结构，用捆草法修建。•特点：结构简单，就地取材，造价低，有一定防冲，适应变形能力，使用于软基河床，但易腐烂，使用期不超过一年。*混凝土围堰•特点：抗冲、抗渗强，挡水水头较高，易于与永久建筑物连接。若用作纵向围堰，则一、二期可共用，必要时还可以过水，因此被广泛使用。*其他围堰•钢板桩格围堰：格形围堰，按挡水高度可采用圆筒形格体、扇形格体、花瓣形格体。•木笼围堰：用木料搭建“笼”，内填石头沉入河底，连接各个单笼形成一道整体围堰。二、施工泄水道：隧洞、明渠、涵管、渡槽三、截流日期和截流方法截流日期：既要把握截流时机，选择最枯流量进行截流，又要为后续的基坑工作和主体建筑物施工留有余地，不致影响整个工程的施工进度。应考虑：（1）截流后要完成加高围堰、排水、清基、基础处理的大量基坑工作，并把围堰或永久建筑物抢修到拦洪高程以上，因此截流日期应选择最枯流量并尽量在枯水期前期；（2）通航河道上截流。日期最好选在对通航影响最小的时期内；（3）北方有冰凌河流上，截流不应在流冰期进行；（4）龙口合龙时间很短，一般数小时到几天时估计该时段的水情，选择合理的截流流量非常重要。截流方法：立堵法和平堵法，立平堵法立堵法：从龙口的一端向另一端或两端向中间进占，逐渐束窄龙口直至全部截断。平堵法：事先在龙口架设浮桥或栈桥，用自卸汽车在沿龙口全线的浮桥或栈桥上均匀地逐步抛填截流材料，直至戗堤高出水面为止。第五节施工导流的一般程序与建筑物型式、导流方案的选择有关1、土坝的施工导流（1）建造施工泄水道，并在枯水期开始前建成。在这个时期内河水经原河床下泄；（2）建造上下游围堰，截流，建造大坝,河水经施工泄水道下泄。（3）大坝在拦洪水位以上继续升高，河水仍经施工泄水道下泄；（4）大坝建造到一定高程后，封堵施工泄水道进行蓄水，以便尽早发挥水库的作用。2、混凝土坝的施工导流一次断流方式：（1）建造施工泄水道----隧洞，同时建造围堰，尽可能在枯水期开始前完工，以便及时截断河道水流，使河水从导流隧洞下泄；（2）在围堰的保护下，开始大坝的基础工作，力争在一个枯水期将大坝浇筑到常水位以上；（3）在大坝浇筑到高出常水位以后，继续升高，这时围堰已经失去了作用。如果坝体还未到达拦洪高程，应在几段坝体的顶部留缺口泄洪；（4）大坝高出拦洪水位后，继续升高。在大坝浇到足够的高度以后，封闭导流孔蓄水。分期导流方式：（1）建造第一期围堰，河水经过被束窄的另一部分河床下泄。在第一期围堰保护下，建造包括底孔或溢流坝在内的部分坝体；（2）建造第二期围堰，截断水流，让河水经过第一期坝体内预留的底孔或坝顶溢流下泄，在第二期围堰保护下，浇筑二期坝体。在围堰挡水末期，大坝应抢修筑到常水位以上；（3）在大坝浇筑到高出常水位以后，继续升高，这时围堰已经失去了作用。如果坝体还未到达拦洪高程，应在几段坝体的顶部留缺口泄洪；（4）大坝高出拦洪水位后，继续升高。在大坝浇到足够的高度以后，封闭导流孔蓄水。