2f312000  水利水电工程施工导流

2f312010 导流

2f312020 截流

2f312010 导流

2f312011 导流标准

2f312012 导流方法

2f312013 围堰的类型及施工要求

2f312014 汛期施工险情判断与抢险技术

2f312011 导流标准

知识点一、施工导流

施工导流是指在河床中修筑围堰围护基坑,并将河道中各时期的上游来水量按预定的方式导向下游,以创造干地施工的条件。

任务是选择导流方案,划分导流时段,选定导流标准和导流设计流量,确定导流建筑物的形式、布置、构造和尺寸,拟定导流建筑物的施工方法,拟定技术措施,通过技术经济比较,选择一个最经济合理的导流方案。

知识点二、导流标准

导流标准就是选定导流设计流量的标准。

导流标准是根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标,划分导流建筑物的级别(3~5级),再根据导流建筑物的级别和类型,并结合风险度分析,确定相应的洪水标准。

知识点三、导流时段

导流时段就是按照导流的各个施工的阶段划分的延续时间。

土坝、堆石坝、支墩坝一般不允许过水,因此当施工期较长,而洪水来临前又不能完建时,导流时段就要以全年为标准,其导流设计流量,就应按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。

例题1:水利工程施工导流设计的任务包括(    )等。 2012年考题)

a.建筑物的位置

b.选择导流方案

c.选定导流标准

d.确定导流建筑物的形式

e.拟定度汛措施

答案:bcde

2f312012 导流方法

施工导流的基本方法可分为分期围堰法导流和一次拦断河床围堰导流两类。

知识点一、分期围堰法导流

分期导流一般适用于下列情况:①导流流量大,河床宽,有条件布置纵向围堰;②河床中永久建筑物便于布置导流泄水建筑物;③河床覆盖层不厚。

根据不同时期泄水道的特点,分期导流方式又包括束窄河床导流和通过已建或在建的永久建筑物导流。

1. 束窄河床导流

束窄河床导流,是通过束窄后的河床泄流,通常用于分期导流的前期阶段,特别是一期导流。

2. 通过已完建或未完建的永久建筑物导流

这种方式多用于分期导流的后期阶段。

知识点二、一次拦断河床围堰导流

又称河床外导流。

一次拦断河床围堰导流一般适用于枯水期流量不大,河道狭窄的河流,按其导流泄水建筑物的类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。

1. 明渠导流

一般适用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形。

2. 隧洞导流

适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。

3. 涵管导流

一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。

2f312013 围堰的类型及施工要求

知识点一、围堰的类型

围堰按材料分土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、木笼围堰、竹笼围堰、钢板桩格形围堰等。

按围堰与水流方向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围堰、不过水围堰。

1. 土石围堰

多用作上下游横向围堰。土石围堰可做成过水围堰,允许汛期围堰过水,但需做好溢流面、堰址下游基础和两岸接头的防冲保护。

2. 混凝土围堰

混凝土围堰是用常态混凝土或碾压混凝土建造而成。特点是挡水水头高,底宽小,抗冲能力大,堰顶可溢流。

3. 草土围堰

草土围堰是一种草土混合结构,多用捆草法修建。一般适用于水深不大于6~8m,流速小于3~5m/s的中、小型水利工程。

4. 竹笼围堰

采用木面板或混凝土面板阻水时,迎水面直立;用黏土防渗时,迎水面为斜墙。竹笼围堰的使用年限一般为1~2年,最大高度约为15m

5. 钢板桩格形围堰

钢板桩格形围堰按挡水高度不同,其平面形式有圆筒形格体、扇形格体、花瓣形格体,应用较多的是圆筒形格体。圆筒形格体钢板桩围堰,一般适用的挡水高度小于15~18m,可以建在岩基或非岩基上,也可作过水围堰用。

知识点二、选择围堰类型的基本要求

选择围堰类型时,必须根据当时当地具体条件,通过技术经济比较加以选定,一般应遵守下列原则:

1)安全可靠,满足稳定、抗渗、抗冲要求;

2)结构简单,施工方便,易于拆除并能利用当地材料及开挖渣料;

3)堰基易于处理,堰体便于与岸坡或已有建筑物连接;

4)在预定施工期内修筑到需要的断面及高程,能满足施工进度要求;

5)具有良好的技术经济指标。

不同围堰型式应符合下列要求:

1)采用土石围堰时应能充分利用当地材料,造价低,施工简便;

2)混凝土围堰宜采用重力式;当堰址河谷狭窄且堰基和两岸地质条件良好时,可用混凝土拱围堰;采用碾压混凝土围堰时应做到造价低、工期短、工艺简单;

3)钢板桩格型围堰或钢管桩格型围堰最高挡水水头宜小于30m

4)低水头情况可结合材料、环境保护和施工队伍情况考虑采用木笼、竹笼、草土围堰等型式。

知识点三、围堰堰顶高程的确定

堰顶高程的确定,取决于导流设计流量及围堰的工作条件。

1. 下游围堰的堰顶高程

                hd = hd + ha + δ

hd —— 下游水位高程;

ha —— 波浪爬高;

δ —— 围堰的安全超高。

2. 上游围堰的堰顶高程

                hd = hd + z + ha + δ

z —— 上下游水位差。

纵向围堰的顶面往往做成阶梯状或倾斜状,其上游部分与上游围堰同高,其下游部分与下游围堰同高。

知识点四、围堰施工

1.土石围堰的施工

水上部分施工采用分层填筑,碾压施工,并适时安排防渗墙施工;水下部分的施工,土料、石渣、堆石体的填筑可采用进占法,也可采用各种驳船抛填水下材料。

土石围堰与岸坡的接头,主要通过扩大接触面和嵌入岸坡的方法,以延长塑性防渗体接触范围,防止集中绕渗破坏。

土石围堰与混凝土纵向围堰的接头,通常采用刺墙形式插入土石围堰的塑性防渗体中,并将接头的防渗体断面扩大,以保证在任一高程处均能满足渗径长度要求。

土石围堰的拆除可用挖掘机开挖、爆破、挖泥船开挖或人工开挖等。

2. 混凝土围堰的施工

混凝土围堰的施工与混凝土坝相似。混凝土围堰一般需在低土石围堰保护下干地施工,但也可创造条件在水下浇筑混凝土或预填骨料灌浆。

混凝土围堰的拆除,一般只能用爆破法炸除,但应注意,必须使主体建筑物或其他设施不受爆破危害。

3. 钢板桩格形围堰施工

钢板桩格形围堰修建工序:定位、打设模架支柱、模架就位、安插打设钢板桩、安装围檩和拉杆、拆除支柱和模架、填充砂砾料至设计高度。

钢板桩围堰的拆除。工程完工后,基坑充水使围堰的两侧水位平衡,围堰内的砂砾料分层挖除,拆除钢拉杆和围檩,用振动锤拔除钢板桩。

例题1:根据《水利水电工程施工组织设计规范》(sl303-2004),不过水土石围堰防渗体顶部高程应不低于(    )。(2014年考题)

a.设计洪水静水位

b.设计洪水静水位与波浪高度之和

c.设计洪水静水位与安全加高值之和

d.设计洪水静水位与波浪高度及安全加高值之和

答案:d

例题2:某工程采用不过水土石围堰,基坑上游围堰挡水位为30m,下游围堰挡水位为29.4m,上下游水位差为0.6m,波浪爬高为0.5m,安全超高为1.0m,该工程上游围堰堰顶高程至少应为( )。(2012年考题)

a. 31.0m      b. 31.5m

c. 31.6m      d. 32.1m

答案:b

2f312014 汛期施工险情判断与抢险技术

围堰以及基坑在高水头作用下发生的险情主要有漏洞、管涌和漫溢等。

知识点一、漏洞

(一)漏洞产生的原因

围堰堰身填土质量不好,有架空结构,在高水位作用下,土块间部分细料流失;堰身中夹有砂层等,在高水位作用下,砂粒流失。

(二)漏洞险情的判别

1. 漏洞险情的特征

漏洞贯穿堰身,使水流通过孔洞直接流向围堰背水侧。漏洞的出口一般发生在背水坡或堰脚附近。

2. 漏洞险情进水口的探测

1)水面观察

2)潜水探漏

3)投放颜料观察水色

(三)漏洞险情的抢护方法

1. 塞堵法

2. 盖堵法

1)复合土工膜排体或篷布盖堵

2)就地取材盖堵

3. 戗堤法

知识点二、管涌

(一)抢护原则

抢护管涌险情的原则是制止涌水带砂,而留有渗水出路。

(二)抢护方法

1. 反滤围井

2. 反滤层压盖

知识点三、漫溢

根据上游水情和预报,对可能发生的漫溢险情,其抢护的有效措施是:抓紧洪水到来之前的宝贵时间,在堰顶上加筑子堤。堰顶高要超出预测推算的最高洪水位,做到子堤不过水。

例题1 围堰出现管涌险情时,宜采用(    )抢护。(2014年考题)

a. 塞堵法

b. 盖堵法

c. 砂石反滤围井法

d. 戗堤法

答案:c

例题2:下列围堰抢险方法中,适用于漏洞险情的是(    )。(2013年考题)

a. 反滤围井

b. 反滤层压盖

c. 塞堵

d. 筑子堤

答案:c