二建《水利水电工程管理与实务》笔记
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、分段围堰法导流
根据不同时期泄水道的特点,分期导流方式中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。
(一)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。
(二)通过已完建或未完建的永久建筑物导流
通过建筑物导流的主要方式包括设置在混凝土坝体中的底孔导流,混凝土坝体上预留缺口导流、梳齿孔导流,平原河道上的低水头河床式径流电站可采用厂房导流,个别高、中水头坝后式厂房,也有通过厂房导流的。这种方式多用于分期导流的后期阶段。
二、全段围堰法导流
全段围堰法导流是指在河床内距主体工程轴线(如大坝、水闸等)上下游一定的距离, 修筑拦河堰体,一次性截断河道,使河道中的水流经河床外修建的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄,故又称河床外导流。全段围堰法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。在实际工程中也采用明渠隧洞等组合方式导流。
(一)明渠导流
明渠导流(图2F312012-2 )是在河岸或河滩上开挖渠道,在基坑的上下游修建横向围堰,河道的水流经渠道下泄。这种施工导流方法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。
(二)隧洞导流
隧洞导流(图2 F312012-3 )是在河岸边开挖隧洞,在基坑的上下游修筑围堰,施工期间河道
按围堰与水流方向的相对位置分横向围堰、纵向围堰。
墙及其他防渗墙结构。
(二)混凝土围堰
混凝土围堰是用常态混凝土或碾压混凝土建筑而成。混凝土围堰宜建在岩石地基上。混凝土围堰的特点是挡水水头高,底宽小,抗冲能力大,堰顶可溢流。尤其是在分段围堰法导流施工中,用混凝土浇筑的纵向围堰可以两面挡水,而且可与永久建筑物相结合作为坝体或闸室体的一部分。采用碾压混凝土围堰不仅施工简便,工期短,且造价低。
(三)草土围堰
草土围堰是一种草土混合结构,多用捆草法修建。草土围堰能就地取材,结构简单,施工方便,造价低,防渗性能好,适应能力强,便于拆除,施工速度快。这种围堰一般适用于水深不大于
6m流速小于3m/s,使用期一般不超过2年的工程。
(四)钢板桩格形围堰
钢板桩格形围堰是由一系列彼此相连的格体形成外壳,然后填以土料构成。格体是一种土和钢板桩组合结构,由横向拉力强的钢板桩连锁围成一定几何形状的封闭系统。钢板桩格形围堰修建和拆除可以高度机械化,钢板桩的回收率高,围堰边坡垂直、断面小、占地少、安全可靠。钢板桩围堰一般适用于有较深的砂土覆盖层的河床,尤其适用于束窄度大的河床段作为纵向围堰。但由于需要大量钢材,施工技术要求较高,因而目前应用并不广泛。
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,在满足下述基本要求的原则下,通过技术经济比较加以选定:
(1)具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度。
四、围堰的拆除
施工期间,尤其是汛期来临时,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。
一、漏洞
(一)漏洞产生的原因
漏洞产生的原因是多方面的,一般说来有: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。
发生在堰脚附近的漏洞,很容易与一些基础的管涌险情相混淆,这样是很危险的。
(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,见图2F312014-1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。漏洞形成初期,进水口水面有时难以看到漩涡。可以在水面_L撒一些漂浮物,如纸屑、碎草或泡沫塑料碎屑,若发现这些漂浮物在水面打漩或集中在一处,即表明此处水下有进水口。
(2)潜水探漏。漏洞进水口如水深流急,水面看不到漩涡,则需要潜水探摸。
(3)投放颜料观察水色。
(三)漏洞险情的抢护方法
1.塞堵法
塞堵漏洞进口是最有效最常用的方法。一般可用软性材料塞堵,如针刺无纺布、棉被、
棉絮、草包、编织袋包、网包、棉衣及一草把等,也可用预先准备的一些软楔(见图2F312014-2),草捆塞堵。在有效控制漏洞险情的发展后,还需用勃性上封堵闭气,或用大块土工膜、篷布盖堵,然后再压土袋或土枕,直到完全断流为止。
2.盖堵法
⑴ 复合土工膜排体(见图2F312014-3)或篷布盖堵。当洞目较多且较为集中,逐个堵塞费时且易扩展成大洞时,可采用大面积复合土工膜排体或篷布盖堵,可沿临水坡肩部位从上往下,顺坡铺盖洞口,或从船上铺放,盖堵离堤肩较远处的漏洞进口,然后抛压土袋或土枕,并抛填勃土,形成前战截渗,见图2F312014-4。
(2)就地取材盖堵。当洞口附近流速较小、土质松软或洞口周围已有许多裂缝时,可就地取材用草帘、苇箔等重叠数层作为软帘,也可临时用柳枝、秸料、芦苇等编扎软帘。软帘下沉时紧贴边坡,然后用长杆顶推,顺堤坡下滚,把洞口盖堵严密,再盖压土袋,抛填勃土,达到封堵闭气。
采用盖堵法抢护漏洞进口,需防止盖堵初始时,由于洞内断流,外部水压力增大,洞口覆盖物的四周进水。因此洞口覆盖后必须立即封严四周,同时迅速用充足的黏土料封堵闭气。否则一旦堵漏失败,洞口扩大,将增加再堵的困难。
3.戗堤法
当堤坝临水坡漏洞口多而小,且范围又较大时,在黏土料备料充足的情况下,可采用抛黏土填筑前戗或临水筑子堤的办法进行抢堵。
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。这样既可使砂层不再被破坏,又可以降低附近渗水压力,使险情得以控制和稳定。
(二)抢护方法
1.反滤围井
在管涌口处用编织袋或麻袋装土抢筑围井,井内同步铺填反滤料,从而制止涌水带砂, 以防险情进一步扩大,当管涌口很小时,也可用无底水桶或汽油桶做围井。这种方法适用于发生在地面的单个管涌或管涌数目虽多但比较集中的情况。
围井内必须用透水料铺填,切忌用不透水材料。根据所用反滤料的不同,反滤围井可分为以下几种形式。
(1)砂石反滤围井
砂石反滤围井是抢护管涌险情的最常见形式之一。选用不同级配的反滤料,可用于不同土层的管涌抢险。管涌险情基本稳定后,在围井的适当高度插人排水管(塑料管、钢管和
竹管),使围井水位适当降低,以免围井周围再次发生管涌或井壁倒塌。同时,必须持续不断地观察围井及周围情况的变化,及时调整排水口高度,如图2F312014-5所示。
(2)土工织物反滤围井
首先对管涌口附近进行清理平整,清除尖锐杂物。管涌口用粗料(碎石、砾石)充填,
以消杀涌水压力。铺土工织物前,先铺一层粗砂,粗砂层厚30--50cm。然后选择合适的土
工织物铺上。若管涌带出的土为粉砂时,一定要慎重选用土工织物(针刺型);若为较粗的砂,一般的土工织物均可选用。最后要注意的是,土工织物铺设一定要形成封闭的反滤层,土工织物周围应嵌人