施工导流

分段：系指在空间上用围堰将建筑物分成若干施 工段进行施工； 分期：系指在时间上将导流分成若干时期；



采用分段围堰法导流时，纵向围堰位置的确定， 亦即河床束窄程度的选择是关键问题之一。 （详见教材P7）
分期导流平面布置1
三峡水利枢纽分期导流—两段三期
三峡一期导流
分期导流三峡平面布置
分期导流-----三峡
明渠导流
b：布置 1）导流明渠轴线布置原则 ①布置在较宽台地 ②渠身轴线伸出上下游围堰外坡脚，水平距离要 满足围堰防冲要求 ③尽可能避免深开挖，缩短明渠轴线长度 2）进出口位置和高程的确定 ①进出口力求不冲、不淤、不产生回流 ②进口高程按截流设计选择 ③满足施工要求和一些特殊要求 ④尽可能抬高进出口高程，以减少水下开挖量
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1、水文气象： 河谷宽、流量大、施工期长、有通航要求——分 段围堰导流。 河道窄、流量小、无通航要求——全段围堰导流。 2、地形：河谷形状系数：K——针对混凝土坝 K<4.0，α<5500m3/s——隧洞导流 K=4.0～6.5——结合其它因素分析 K=6.5，α>5500 m3/s，分期导流
三峡一期导流平面布置
三峡二期导流
三峡二期导流平面布置
三峡三期导流
三峡三期导流平面布置
（1）一期围堰位置的选择 1）一期围堰先围主河槽部位 2）一期一般选择在场地宽阔、交通方便的一岸 3）一期应优先考虑修建水电站、船闸，满足早 期发电、施工通航的要求 4）各期永久建筑物工程量大体平衡河床束窄系 数取值在 40%—70% 5）便于布置后期的施工，不至于造成后期围堰 过高或截流落差过大



2、截流设计流量的确定 方法：频率法（重现期法），即根据已选 定的截流时段，采用该时段内一定频率 （10%~20%）的某种特征流量值（旬平均， 或月平均流量）作为设计流量。 对大型工程截流：通常以选取一个流量为 主，并考虑较大、较小流量出现的可能性 ，用几个流量进行截流计算和模型试验研 究。




3、地质与水文地质：岩石性质、地下水埋 藏状况； 4、水工建筑物的结构特征和枢纽布置； 土坝、土石坝、堆石坝：不用过水围堰。 高土石坝：不用分段导流方案。 砼坝：分段导流。 5、施工进度、施工方法及施工场地布置 6、河流的综合利用：通航、发电、灌溉、 渠道供水、及渔业。
第三节 围堰工程
五、截流施工过程

1.龙口位置选择 综合考虑地质、地形及水力条件； （1）地质条件：宜设置在河床抗冲刷能力 强的地方，如基岩裸露处等； （2）地形条件：龙口河底不宜由顺水流方 向的陡坡或深坑，龙口周围应有宽阔的施工场地， 便于交通运输和组织施工； （3）水力条件：截流前如有通航要求，龙 口宜设置在深槽主航道处，无通航要求，龙口设 置要考虑水流平顺，泄流通畅；
c：断面设计 地质条件、隧洞工作状况（有无压） 、 施工条件 ①圆形 高水头 ②马蹄形 地质条件差 ③方圆形 有利于截流和施工 d：糙率 混凝土衬砌 0.014—0.017 光面爆破不衬砌 0.025—0.032 一般爆破不衬砌 0.035—0.044
龙羊峡隧洞导流
毛家村水库导流隧洞导流
（2）明渠导流 a：适用条件 ①河床一岸有较宽台地、垭口或古河道 ②流量大、地质条件不适合于开挖导流 隧洞 ③施工期有通航、过木或排冰任务 ④总工期紧，不具备洞挖经验或设备


2、宽度 A、有通航要求——着重考虑通航要求。 B、根据水力计算，对龙口底部和两侧裹头 部位的冲刷影响。 C、合龙施工强度高，工程量不宜太大。
四、截流抛投材料


种类：容重大，抗冲能力强、石块、砼块。 尺寸：通过水力计算及工程拥有的起重运 输设备能力确定。 数量：备料量为设计用量的1.3～1.5倍。
一、截流的方式



1、立堵法截流：将截流材料从龙口一端向另一端 或两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口直到全部 拦断。 特点：水力条件不利（合龙过程中所出现的最大 流速比平堵大）所需截流材料粒径大，易造成对 河床冲刷，对河床护底要求高，准备工作简单， 造价低。 适用：（1）岩基或覆盖层较薄的岩基河床。 （2）河床采用适当的护底措施。
第一章
施工导流
施工导流广义上可以概括为： “导、截、拦、蓄、泄” 施工导流的主要任务： （分析基本资料，满足各方要求） ◆选定导流标准，划分导流时段，确定导流流量 ◆选择导流方案及导流建筑物型式 ◆确定导流建筑物的布置、构造及尺寸 ◆拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法及 截断河床水流、拦洪渡汛和基坑排水等工程措施 基本资料：水文、地形、地质、水文地质、枢纽布置、 施工条件
二、全段围堰法导流
（1）隧洞导流 a：适用条件 流量小，河床狭窄，两岸地形陡峻，地质条件良好 b：布置 地质、水力学、力学、枢纽布置 ①洞轴线沿线地质条件良好 ②洞轴线宜按直线布置 转弯半径≥5 倍洞径、 转角≤600 弯道首尾应设直线段，长度≥3—5 倍洞径 进出口引渠轴线与河流方向夹角≤300 ③洞的大小 净距（数量）满足结构和应力要求
二、截流日期及设计流量



1、截流时间的选定 1）截流年份：根据枢纽工程施工控制性进度计划 或总进度计划决定。 2）截流时段： A、全面考虑河道水文特性和截流前后应完成的各 项控制性工程要求，合理使用枯水期的前提下尽 可能在流量较小时截流。 B、兼顾通航、灌溉、供水、过木要求，尽量使截 流对河道综合利用的影响最小。 C、有冰情的河道，不宜在流冰期进行截流，以避 免截流和闭气工作的复杂化或失败。

3、混凝土坝、堆石坝等基坑允许过水，当 河道洪水期与枯水期水位变幅较大时，可 通过经济技术比较选择一定枯水期时段为 围堰挡水时段，相应时段的一定频率流量 作为导流设计流量；洪水期洪峰来时可由 坝体溢流，基坑内停止施工；洪水过后围 堰挡水，基坑内主体工程正常施工。

三、导流方案选择的影响因素
导流方案：不同导流时段所采用的不同导流方法的组合
几种典型情况下的划分原则


1、基坑内施工工程量（包括基础处理等）较小， 主体建筑物可在河道截流后的一个枯水期内抢修 至拦洪高程以上时，即可选择在枯水期运用的围 堰，导流设计流量则选择该枯水时段的某一频率 的洪水流量； 2、基坑内施工工程量（包括基础处理等）较大， 主体建筑物不能在河道截流后的一个枯水期内抢 修至拦洪高程以上时，对于土石坝等枢纽，若未 完建坝体不允许溢流，基坑不允许过水，导流时 段应以全年为标准；
第二节 导流设计流量的确定

一、导流设计标准的选择方法
导流标准：导流建筑物级别及其设计洪水标准的 统称； 导流设计标准：导流设计中所采用的设计流量频 率的规定； 总体要求：初期导流阶段标准可低一些，中后期 标准应逐步提高；当要求工程提前发挥效益时， 相应导流阶段的设计标准应高一些；对特别重要 的工程或者下游有重要工矿交通设施或城市时， 导流标准可适当提高。



2、平堵法截流：沿龙口全线均匀地逐层抛 投截流材料，直至抛石堆体高出水面将河 道水流截断为止。 特点：单宽流量小，流速小，抛投材料粒 径及重量小，戗堤工程量小，抛投强度大， 施工速度快，对龙口护底要求不高，费用 昂贵，技术复杂。 适用：平原软基河流。



3、其它截流方式 （1）爆破截流、定向爆破截流：岩石坚硬 ，岸坡陡峻。爆破砼预制体截流。 （2）下闸截流——人工泄水道。 （3）浮运沉箱或沉船法截流——海口工程。

1、重现期法（常规频率法） 2、典型水文年法（实测资料分析法） 3、经济流量分析法 我国所采用的导流标准：按SDJ338-89《水 利水电工程施工组织设计规范》，将导流 建筑物划分为Ⅲ~Ⅴ级，查表选取即可； 导流设计洪水标准的确定，实际上就是要 在经济性、技术性与风险大小之间加以抉 择。
2、堰顶高程的确定 横向围堰堰顶高程：H=h+hw+g H——上游或下游围堰的顶部高程 h——围堰挡水的静水位 hw——波浪高度 g——围堰的安全超高
三、围堰型式的选择



1、土石围堰：与土石坝相似。 就地取材、机械化施工、拆除方便。 1）材料： 堰壳：各类石碴、砂卵石 防渗体：粘土、土壤、风化砂 反滤料：砂卵石或砾石，用粒径略加控制的1～2层砂砾石 混合料做过滤带 2）断面型式： 斜墙式：反滤体与堰壳施工干扰小。 心墙式：水下施工特点——土料固结慢、抗剪强度低。 3）围堰拆除：不能用过大块石、砼大块体、钻丝笼等材 料填筑——影响后期截流及水库运行。



二、围堰的平面布置：外形轮廓、堰内 空间。 1、要求：1）围堰与水流的作用既不影 响泄流能力又不能对围堰产生过大冲刷 。 2）不影响基坑开挖和主体建筑物施工。 分段围堰——上下游围堰一般不与河床 中心线垂直——使水流顺畅。 全段围堰——围堰与主河道垂直——减 少工程量。



3）断面设计 ①断面尺寸：设计流量控制 ②断面形式：梯形、矩形、复合梯形 ③糙率：查手册，水工实验 4）封堵 有通航等要求，预设闸门墩 无通航要求，在明渠内修建坝段，并设置导流底 孔和坝面缺口
（3）涵管导流 （4）明渠隧洞组合导流 a：适用条件 b：布置 河床狭窄，河床覆盖层很厚， 流量大，地形允许 一边一个布置 辅助导流方式 洪枯流量相差大，工期短 （5）过水围堰配合导流 a：适用条件 b：关键问题 ①正确确定围堰的挡水标准 ②围堰的选型设计


围堰——临时性水工建筑物。 作用——围护河床中基坑、保证水工建筑 物施工在干地上进行。 特点：1、工期短 2、水下施工，质量不易保证 3、需拆除。





一、类型 1、按材料分：土石围堰、砼围堰、钢板桩 格型围堰、木笼围堰、草土围堰。 2、按与水流的相对位置分：横向围堰、纵 向围堰。 3、按导流期间基坑是否允许淹没（过水） 水分：过水围堰、不过水围堰。 4、按施工期划分：一期围堰、二期围堰等 组合方式对围堰命名。
§1-1
施工导流的基本方法
分段围堰法（分期；分段） ： 束窄河床，坝体底孔， 坝体缺口，明槽 全段围堰法（一次拦断河床） ： 隧洞，明渠，涵管
一、分段围堰法导流
分期束窄河床，修建围堰，适用于： ①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导流泄水建筑物 ③河床覆盖层不厚

分段与分期



二、导流时段的划分
初期、中期和后期，实质是解决在施工阶段逐 年来水的下泄方式。


1、导流程序：在工程施工过程中的不同阶段， 可以采用不同类型和规模的挡水建筑物与泄水 建筑物的这些不同导流方法组合的顺序。 2、导流时段：按导流程序划分的各施工阶段 的延续时间——挡水时段、施工时段。 3、导流时段划分考虑因素：河道水文特征， 枢纽类型、导流方式、施工总进度及工期等。 4、划分导流时段的基本依据是从施工角度对 全年流量变化过程线所划分的水文时段。
三、龙口位置与宽度选择


1、位置：地质、地形条件及水力条件。 A、地质条件：河床抗冲能力强的地方。 B、地形条件：没有顺流向陡坡和深坑，底 部基岩面粗糙，参差不齐的地方，龙口周 围有宽阔的场地。 C、水力条件：截流前若有通航要求，设置 在深槽主航道处，无通航要求则考虑水流 平顺，泄流通畅。
（2）导流平面布置 1）纵向围堰大致平行水流方向，横向围 堰按直线布置为宜，夹角大于 90°。 2）围堰内坡与建筑物边线距离除满足开 挖边坡要求外，还应考虑施工机械等 布置的要求。
（3）导流泄水方式与布置 1）底孔导流 2）坝体缺口导流 3）明槽导流
分期导流平面布置2
三峡导流明渠
天生桥水电站导流明槽
三峡二期土石围堰典型剖面图
三峡二期土石围堰典型剖面图


2、砼围堰 1）抗冲及抗渗透能力强、断面尺寸小，易 于和永久砼建筑物相连接，必要时允许过 水。 2）型式：拱型、半圆形、圆筒型、重力式 （纵向围堰）。
第四节 截流工程



1、截流：拦截河水、使水流经泄水建筑物下泄。 2、截流过程：进占、护底及裹头、合龙、闭气。 进占：在河床的一侧或两侧向河床抛填截流材料、 束窄河床。 护底及裹头：对河床及龙口戗堤端部进行防冲加 固。 合龙：封堵龙口，使戗堤合龙。 闭气：在戗堤迎水面设置防渗设施。