水利工程施工施工导流
• 上游壅高 束窄段由于围堰修筑引起的水流升高
壅高Z: Φ流速系数(0.75-0.90) V0行近流速 g 重力加速度
2. 后期导流(混凝土坝尤其是重力式混凝土坝) (1) 大坝底孔导流 • 优点:上部施工不受水流干扰,有利于均衡施工,对高
坝施工特别有利。 • 缺点:增加钢材用量(孔周)、封堵不好削弱整体性、导
和河床防冲的允许流速; – 各段主体工程的工程量、施工强度比较均衡; – 便于布置后期导流建筑物; – 不致使后期围堰过高或截流落差过大;
1. 前期导流 :
• 束窄度 束窄度K:
A1 原河床过水面积; A2 围堰修筑后挡掉的面积;
• 流速 流速Vc:
Vc 束窄河床平均流速; Q 导流设计流量; ε 侧向收缩系数(0.95,两侧收缩0.9)
• 适用范围:河床宽,流量大,施工期长,有河心 岛,尤其是有通航要求和冰凌严重的河流。
注意:
• 分段多则围堰工程量大、施工复杂; • 分期多则工期拖延长; • 纵向围堰的布置要考虑到:
– 纵向围堰尽可能利用河心洲、岛等有利地形; – 纵向围堰尽可能与导墙、隔墙等永久建筑相结合; – 束窄河床的流速不能超过施工期通航、筏运、围堰
• 背水面坡度:心墙围堰的比斜墙围堰的缓; (心墙一般为1:1.75~2.0;斜墙一般为1:1.5 ~1.75)
• 心墙围堰体积小(故高堰多用),施工难度大(防 渗体与堰体施工相互干扰严重)
• 斜堰围堰工程量大,施工难度小(防渗体与堰体 施工相互干扰小,斜墙与铺盖甚至可用开身驳 船水下抛投)
2. 混凝土围堰
(2)坝体缺口导流(梳齿导流)
• 优缺点与底孔导流相反
• 宽度与高度:取决于设计流量、泄水建筑 物的泄流能力、建筑物的结构特点、施工 条件
• 底坎高程:底坎低单宽流量大,但对施工 影响也大;多个缺口的底坎高差过大,单 宽流量相差过大,高缺口向低缺口侧向泄 流,可能导致压力分布不均的斜向卷流
(3) 导流明渠导流(如三峡工程二期导游) • 问题:
三、淹没基坑导流
• 适用:山区河流洪枯比大,洪水历时短、水位 暴涨暴落变幅大,河道泥沙含量不大。
第二节 围堰工程 一、围堰结构类型
1. 土石围堰 (1) 斜墙围堰
斜墙土石围堰 防渗: (1) 斜墙+水平铺盖(延长覆盖层渗径); (2) 斜墙+板桩或防渗墙、高喷墙(节省铺盖);
⑥ ⑤
② ①
③ ④
– 明渠的糙率 – 明渠的出口消能 – 明渠与永久建筑物的结合
(4)厂房(未完建)导流 • 问题:振动
二、全段围堰法导流
1.隧洞导流
隧洞布置应注意:
• 进出口与河道主流的交角以300为宜(保持进出口 水流平顺);
• 转弯半径 R > 5 b (洞宽)为宜,转弯弧段前后 的直线段长度L≥ 5 b (避免离心力产生横波或 流线折断产生气蚀);
3. 钢板桩格型围堰
4. 草土围堰 逐层压放草捆高出水面成迎水面斜坡,在
3.涵管导流
• 适用:土石坝工程,导流流量较小。
• 布置:河岸岩滩(枯水位以上的可利用枯水 期不修围堰或仅修小围堰筑管后再修上下 围堰);有永久涵管的与永久涵管相结合。
• 结构:钢筋混凝土管;基岩中挖沟槽(衬砌) 加顶盖或封混凝土。
• 防渗流:防止管外壁与坝身防渗体之间的 接触渗流,每隔一定距离设截流环延长渗 径。
第一节 施工导流的基本方法
导流设计的基本任务
1. 分析资料 水文,地形,地质
枢纽,施工条件
2. 导流设计 1) 选取导流标准 2) 划分导流时段 3) 确定导流设计流量
导流建筑物的形物的布置
计
导流
流
时段
量
导流建筑物的尺寸
4) 选取导流方案
导流建筑物形式、布置、尺寸
3. 截流设计
比土石围堰抗冲与防渗能力强,底宽小, 可以过水,挡水水头高,易与永久建筑物连接;
(1) 拱型混凝土围堰
适用于岸坡陡峻、岩石坚实河流,常用于 隧洞导流以及过水围堰方案;河床覆盖层较厚 的可不清基至基岩,以灌浆防渗加固;
(2) 重力式混凝土围堰
多用于纵向围堰,也用于横向围堰,要建 在基岩上,常在枯水期低土石围堰保护下施工;
1) 截流方案
2) 渡汛
3) 基坑排水
导流方式
1. 分段围堰法导流(分期围堰)(河床内导流) 2. 全段围堰法导流(一次围堰)(河床外导流) 3. 淹没基坑法导流(过水围堰)(辅助导流法)
一.分段围堰法
(分期围堰)(河床内导流) • 分期:时间(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ);分段:空间
• 实例- 二期二段:三门峡,新安江 二期三段:铁门 三期二段:三峡 三期三段:富春江
⑥ ①
②
⑤
④ ③
① 堰体:维持围堰挡水稳定; ② 心墙:堰体防渗; ③ 齿墙:覆盖层防渗; ④ 排水体:排出渗入心墙后堰体内的水; ⑤ 反滤层:防止小颗粒经大颗粒孔隙被渗水带走; ⑥ 护坡:保护坡面;
心墙围堰与斜墙围堰比较
• 迎水面坡度:心墙围堰的比斜墙围堰的陡; (心墙一般为1:1.5~1.75;斜墙一般为1:2.5 ~3.5)
覆盖层
① 堰体:维持围堰挡水稳定; ② 斜墙:堰体防渗; ③ 铺盖:覆盖层防渗; ④ 排水体:排出渗入心墙后堰体内的水; ⑤ 反滤层:防止小颗粒经大颗粒孔隙被渗水带走; ⑥ 护坡:保护坡面;
(2) 心墙围堰
心墙土石围堰(垂直防渗墙式) 垂直防渗:(1) 心墙+齿墙(或板桩或防渗墙);
(2) 防渗墙;
• 进出口与上下游围堰之间的距离宜大于50m(防止 冲刷堰脚)
2.明渠导流 • 利用条件:
老河道(套)、裁弯取直河道、永久建筑(如引水渠、 尾水渠等)、垭口、山谷、河滩等 • 明渠布置应注意: – 水流平顺,进出口与河道主流交角300左右 – 转弯半径大于5b(渠底宽度) – 与上下围堰坡脚相距50—100m – 明渠水面与基坑水面相距大于2.5—3.0H(两水面高差)
流流量不大、有被漂浮物堵塞危险、水头高的闸门及止 水安放困难。 • 形式:坝内底孔,排砂孔,泄洪洞,放空洞。 • 问题:底坎高程,截面尺寸,封堵
– 底坎高,截流落差大,围堰高,封堵水头低,一般在枯水位 以下;
– 多个底孔坎高可不同,封堵时从最低的开始,可减少封堵闸 门水压力;
– 满足导流流量和其他要求可能需孔口尺寸较大,对结构有利 孔口尺寸应小;