施工导流方法
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1)隧洞断面尺寸 取决于设计流量、地质和施工条件,洞径应 控制在施工技术和结构安全允许范围Байду номын сангаас。
断面形式有:圆形、马蹄形、方圆形 圆形、马蹄形、 圆形
2)糙率n值 衬砌与否、衬砌的材料和施工质量、开挖的 方法和质量则是影响糙率大小的因素。 3)导流隧洞设计应考虑后期封堵要求,布置 封堵闸门门槽及启闭平台设施。“龙抬头” 龙抬头”
(3)隧洞间净距、隧洞与永久建筑物间距、 洞脸与洞顶围岩厚度均应满足结构和应力 要求。 (4)隧洞进出口位置应保证水力学条件良好, 并伸出堰外坡脚一定距离,一般距离应大 于50m,以满足围堰防冲要求。 进口高程多由截流 截流控制,出口高程由下游 截流 下游 消能控制,并考虑围堰高度。 消能
3、导流隧洞断面设计
2)明渠进出口位置和高程的确定。 明渠进出口位置和高程的确定。 明渠进出口位置和高程的确定 a.明渠进出口力求不冲、不淤和不产生 明渠进出口力求不冲 明渠进出口力求不冲、不淤和 回流; 回流 b.进口高程按截流设计选择 出口高程一 进口高程按截流设计选择,出口高程一 进口高程按截流设计选择 般由下游消能控制; 般由下游消能控制; c.进出口高程和渠道水流流态应满足施 进出口高程和渠道水流流态应满足施 工期通航、过木和排冰要求;尽可能抬高进 工期通航、过木和排冰要求 尽可能抬高进 出口高程,以减少水下开挖量 以减少水下开挖量。 出口高程 以减少水下开挖量。
2、导流明渠布置 、 导流明渠布置分在岸坡上和在滩地上两种 导流明渠布置分在岸坡上和在滩地上两种 岸坡上和在滩地 布置形式。 布置形式。
1)导流明渠轴线的布置。 1)导流明渠轴线的布置。 导流明渠轴线的布置 a.导流明渠应布置在较宽台地、垭口或 导流明渠应布置在较宽台地 a.导流明渠应布置在较宽台地、垭口或 古河道一岸; 古河道一岸; b.渠身轴线要伸出上下游围堰外坡脚 渠身轴线要伸出上下游围堰外坡脚, b.渠身轴线要伸出上下游围堰外坡脚, 水平距离要满足防冲要求,一般50~100m 50~100m; 水平距离要满足防冲要求,一般50~100m; c.明渠进出口应与上下游水流相衔接 明渠进出口应与上下游水流相衔接, c.明渠进出口应与上下游水流相衔接, 与河道主流的交角以30 为宜; 与河道主流的交角以300为宜; d.为保证水流畅通 为保证水流畅通, d.为保证水流畅通,明渠转弯半径应大 渠底宽; 于5倍渠底宽; e.明渠轴线布置应尽可能缩短明渠长度 e.明渠轴线布置应尽可能缩短明渠长度 和避免深挖方。 和避免深挖方。
三、施工导流方案的选择
选择导流方案考虑的因素: 选择导流方案考虑的因素: (一)水文条件 (二)地形条件 (三)工程地质及水文地质条件 (四)水工建筑物的型式及其布置 (五)施工期间河流的综合利用 施工进度、 (六)施工进度、施工方法及施工场地布置
水利工程施工技术与施工机械2
水工与施工教研室
第八章 施工导流与截流
施工导流与水流控制一般包括以下内容: 施工导流与水流控制一般包括以下内容: (1)坝址区的导流和截流; (2)坝址区上下游横向围堰和分期纵向围堰; (3)导流隧洞、导流明渠、底孔及其进出口围 堰; (4)引水式水电站岸边厂房围堰;
(5)坝址区或厂址区安全度汛、排冰凌和防护 工程; (6)建筑物的基坑排水; (7)施工期通航; (8)施工期下游供水; (9)导流建筑物拆除; (10)导流建筑物下闸和封堵。
(二)隧洞导流
1、隧洞导流的适用条件 、 导流流量不大,坝址河床狭窄,两岸地 形陡峻,事一岸或两岸地形、地质条件良 好。 2、导流隧洞的布置 、 (1)隧洞轴线沿线地质条件良好。 (2)隧洞轴线宜按直线布置,如有转弯时, 转弯半径不小于5倍洞径(或洞宽),转角 不宜大于60°,进出口引渠轴线与河流主 流方向夹角宜小于30°。
(三)涵管导流
涵管导流一般在修筑土坝 堆石坝中采 土坝、 涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝中采 但由于涵管的泄水能力较小 泄水能力较小, 用,但由于涵管的泄水能力较小,一般用 于流量较小的河流上或只用来担负枯水期 的导流任务,如图所示。 的导流任务,如图所示。
涵管通常布置在河岸岩滩上,其位置在 枯水位以上,这样可在枯水期不修围堰或 只修一小围堰而先将涵管筑好,然后再修 上下游全断围堰,将河水引经涵管下泄。 • 为了防止涵管外壁与坝身防渗体之间的 渗流,通常在涵管外壁每隔一定距离设置 截流环,以延长渗径,降低渗透坡降,减 少渗流的破坏作用。 •
(二)分段围堰法导流 分段围堰法导流
• 分段围堰法 分段围堰法,也称分期围堰法或河床内导 流,就是用围堰将建筑物分段分期围护起 来进行施工的方法。 • 分段—— 分段—— ——从空间上将河床围护成若干个干 地施工的基坑段进行施工。 • 分期—— 分期—— ——就是从时间上将导流过程划分成 阶段。
分段围堰法导流适用: 分段围堰法导流适用: 河床宽阔、流量大、施工期较长的工程, 尤其在通航河流和冰凌严重的河流上。 分段围堰法导流,前期由束窄的原河道 导流,后期可利用事先修建好的泄水道导 流。 泄水道的类型有: 泄水道
3、导流明渠断面设计应解决以下问题 、 • 1)明渠断面尺寸的确定 明渠断面尺寸 明渠断面尺寸的确定 • 2)明渠断面形式的选择。 明渠断面形式的选择。 明渠断面形式的选择 • 3)明渠糙率的确定。 明渠糙率的确定。 明渠糙率的确定 4、明渠封堵 、 导游明渠结构布置应考虑后期封堵要求。 后期封堵要求 导游明渠结构布置应考虑后期封堵要求。 当施工期有通航、过木和排冰任务,, ,,预设闸 当施工期有通航、过木和排冰任务,,预设闸 门墩,以利于后期封堵。 门墩,以利于后期封堵。 施工期无通航、过木和排冰任务时, 施工期无通航、过木和排冰任务时,应于明渠 通水前,将明渠坝段施工到适当高程, 通水前,将明渠坝段施工到适当高程,并设置导 流底孔和坝面口使二者联合泄流。 流底孔和坝面口使二者联合泄流。
第一节 施工导流方法
施工导流的基本方法分类: 施工导流的基本方法分类: 全段围堰法导流
分段围堰法
(一)全段围堰法
1、概念 、 2、适用条件 、 河床狭窄、基坑工作量不大、水深、流 急难于实现分期导流的地方。 3、类型 、
明渠导流 隧洞导流 涵管导流
(一)明渠导流
1、 适用条件:如坝址河床较窄,或河床 、 适用条件: 覆盖层很深,分期导流困难,且具备下列 条件之一者,可考虑采用明渠导流。 (1)河床一岸有较宽的台地、垭口或古河 道。 (2)导流流量大,地质条件不适于开挖导 流隧洞。 (3)施工期不通航、排冰、过木要求。 (4)总工期紧,不具备洞挖经验和设备。
(二)坝体缺口导流
混凝土坝施工过程中,当汛期河水暴涨 混凝土坝施工过程中,当汛期河水暴涨 暴落, 暴落,其它导流建筑物不足以渲泄全部流 量时,为了不影响坝体施工进度, 量时,为了不影响坝体施工进度,使坝体 在涨水时仍能继续施工, 在涨水时仍能继续施工,可以在末建成的 坝体上预留缺口 预留缺口, 坝体上预留缺口,以便配合其它建筑物渲 泄洪峰流量,待洪峰过后,上游水位回落, 泄洪峰流量,待洪峰过后,上游水位回落, 再继续修筑缺口。 再继续修筑缺口。
• 优点:挡水建筑物上部的施工可以不受水 优点: 流的干扰,有利于均衡连续施工。 流的干扰,有利于均衡连续施工。 • 缺点:由于坝体内设置了临时底孔,使钢 缺点:由于坝体内设置了临时底孔, 材用量增加;如果封堵质量不好, 材用量增加;如果封堵质量不好,会削弱 坝体的整体性,还有可能漏水; 坝体的整体性,还有可能漏水;在导流过 程中底孔有被漂浮物堵塞的危险; 程中底孔有被漂浮物堵塞的危险;封堵时 由于水头较高, 由于水头较高,安放闸门及止水等均较困 难。
所留缺口的宽度和高度取决于导流设计 所留缺口的宽度和高度取决于导流设计 宽度和高度取决于 流量、其它建筑物的泄水能力 泄水能力、 流量、其它建筑物的泄水能力、建筑物的 结构特点和施工条件。 结构特点和施工条件。采用底坎高程不同 的缺口时, 的缺口时,为避免高底缺口单宽流量相差 过大,产生高缺口向低缺口的侧向泄流, 过大,产生高缺口向低缺口的侧向泄流, 引起压力分布不均匀,需要适当控制高低 引起压力分布不均匀,需要适当控制高低 缺口间的高差。 缺口间的高差。
底孔导流
坝体缺口导流
(一)底孔导流
• 事先在混凝土坝体内修好临时或永久底 孔;然后让全部或部分水流通过底孔宣泄 至下游。 至下游。
• 底孔的尺寸、数目和布置,要通过相应的 底孔的尺寸、数目和布置, 尺寸 水力学计算确定,底孔的布置要满足截流 要满足截流、 水力学计算确定,底孔的布置要满足截流、 封堵的要求 围堰工程以及本身封堵的要求。 围堰工程以及本身封堵的要求。 • 临时底孔的断面形状多采用矩形,为了改 临时底孔的断面形状多采用矩形 断面形状多采用矩形, 善孔周的应力状况, 善孔周的应力状况,也可采用有圆角的矩 形。
断面形式有:圆形、马蹄形、方圆形 圆形、马蹄形、 圆形
2)糙率n值 衬砌与否、衬砌的材料和施工质量、开挖的 方法和质量则是影响糙率大小的因素。 3)导流隧洞设计应考虑后期封堵要求,布置 封堵闸门门槽及启闭平台设施。“龙抬头” 龙抬头”
(3)隧洞间净距、隧洞与永久建筑物间距、 洞脸与洞顶围岩厚度均应满足结构和应力 要求。 (4)隧洞进出口位置应保证水力学条件良好, 并伸出堰外坡脚一定距离,一般距离应大 于50m,以满足围堰防冲要求。 进口高程多由截流 截流控制,出口高程由下游 截流 下游 消能控制,并考虑围堰高度。 消能
3、导流隧洞断面设计
2)明渠进出口位置和高程的确定。 明渠进出口位置和高程的确定。 明渠进出口位置和高程的确定 a.明渠进出口力求不冲、不淤和不产生 明渠进出口力求不冲 明渠进出口力求不冲、不淤和 回流; 回流 b.进口高程按截流设计选择 出口高程一 进口高程按截流设计选择,出口高程一 进口高程按截流设计选择 般由下游消能控制; 般由下游消能控制; c.进出口高程和渠道水流流态应满足施 进出口高程和渠道水流流态应满足施 工期通航、过木和排冰要求;尽可能抬高进 工期通航、过木和排冰要求 尽可能抬高进 出口高程,以减少水下开挖量 以减少水下开挖量。 出口高程 以减少水下开挖量。
2、导流明渠布置 、 导流明渠布置分在岸坡上和在滩地上两种 导流明渠布置分在岸坡上和在滩地上两种 岸坡上和在滩地 布置形式。 布置形式。
1)导流明渠轴线的布置。 1)导流明渠轴线的布置。 导流明渠轴线的布置 a.导流明渠应布置在较宽台地、垭口或 导流明渠应布置在较宽台地 a.导流明渠应布置在较宽台地、垭口或 古河道一岸; 古河道一岸; b.渠身轴线要伸出上下游围堰外坡脚 渠身轴线要伸出上下游围堰外坡脚, b.渠身轴线要伸出上下游围堰外坡脚, 水平距离要满足防冲要求,一般50~100m 50~100m; 水平距离要满足防冲要求,一般50~100m; c.明渠进出口应与上下游水流相衔接 明渠进出口应与上下游水流相衔接, c.明渠进出口应与上下游水流相衔接, 与河道主流的交角以30 为宜; 与河道主流的交角以300为宜; d.为保证水流畅通 为保证水流畅通, d.为保证水流畅通,明渠转弯半径应大 渠底宽; 于5倍渠底宽; e.明渠轴线布置应尽可能缩短明渠长度 e.明渠轴线布置应尽可能缩短明渠长度 和避免深挖方。 和避免深挖方。
三、施工导流方案的选择
选择导流方案考虑的因素: 选择导流方案考虑的因素: (一)水文条件 (二)地形条件 (三)工程地质及水文地质条件 (四)水工建筑物的型式及其布置 (五)施工期间河流的综合利用 施工进度、 (六)施工进度、施工方法及施工场地布置
水利工程施工技术与施工机械2
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第八章 施工导流与截流
施工导流与水流控制一般包括以下内容: 施工导流与水流控制一般包括以下内容: (1)坝址区的导流和截流; (2)坝址区上下游横向围堰和分期纵向围堰; (3)导流隧洞、导流明渠、底孔及其进出口围 堰; (4)引水式水电站岸边厂房围堰;
(5)坝址区或厂址区安全度汛、排冰凌和防护 工程; (6)建筑物的基坑排水; (7)施工期通航; (8)施工期下游供水; (9)导流建筑物拆除; (10)导流建筑物下闸和封堵。
(二)隧洞导流
1、隧洞导流的适用条件 、 导流流量不大,坝址河床狭窄,两岸地 形陡峻,事一岸或两岸地形、地质条件良 好。 2、导流隧洞的布置 、 (1)隧洞轴线沿线地质条件良好。 (2)隧洞轴线宜按直线布置,如有转弯时, 转弯半径不小于5倍洞径(或洞宽),转角 不宜大于60°,进出口引渠轴线与河流主 流方向夹角宜小于30°。
(三)涵管导流
涵管导流一般在修筑土坝 堆石坝中采 土坝、 涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝中采 但由于涵管的泄水能力较小 泄水能力较小, 用,但由于涵管的泄水能力较小,一般用 于流量较小的河流上或只用来担负枯水期 的导流任务,如图所示。 的导流任务,如图所示。
涵管通常布置在河岸岩滩上,其位置在 枯水位以上,这样可在枯水期不修围堰或 只修一小围堰而先将涵管筑好,然后再修 上下游全断围堰,将河水引经涵管下泄。 • 为了防止涵管外壁与坝身防渗体之间的 渗流,通常在涵管外壁每隔一定距离设置 截流环,以延长渗径,降低渗透坡降,减 少渗流的破坏作用。 •
(二)分段围堰法导流 分段围堰法导流
• 分段围堰法 分段围堰法,也称分期围堰法或河床内导 流,就是用围堰将建筑物分段分期围护起 来进行施工的方法。 • 分段—— 分段—— ——从空间上将河床围护成若干个干 地施工的基坑段进行施工。 • 分期—— 分期—— ——就是从时间上将导流过程划分成 阶段。
分段围堰法导流适用: 分段围堰法导流适用: 河床宽阔、流量大、施工期较长的工程, 尤其在通航河流和冰凌严重的河流上。 分段围堰法导流,前期由束窄的原河道 导流,后期可利用事先修建好的泄水道导 流。 泄水道的类型有: 泄水道
3、导流明渠断面设计应解决以下问题 、 • 1)明渠断面尺寸的确定 明渠断面尺寸 明渠断面尺寸的确定 • 2)明渠断面形式的选择。 明渠断面形式的选择。 明渠断面形式的选择 • 3)明渠糙率的确定。 明渠糙率的确定。 明渠糙率的确定 4、明渠封堵 、 导游明渠结构布置应考虑后期封堵要求。 后期封堵要求 导游明渠结构布置应考虑后期封堵要求。 当施工期有通航、过木和排冰任务,, ,,预设闸 当施工期有通航、过木和排冰任务,,预设闸 门墩,以利于后期封堵。 门墩,以利于后期封堵。 施工期无通航、过木和排冰任务时, 施工期无通航、过木和排冰任务时,应于明渠 通水前,将明渠坝段施工到适当高程, 通水前,将明渠坝段施工到适当高程,并设置导 流底孔和坝面口使二者联合泄流。 流底孔和坝面口使二者联合泄流。
第一节 施工导流方法
施工导流的基本方法分类: 施工导流的基本方法分类: 全段围堰法导流
分段围堰法
(一)全段围堰法
1、概念 、 2、适用条件 、 河床狭窄、基坑工作量不大、水深、流 急难于实现分期导流的地方。 3、类型 、
明渠导流 隧洞导流 涵管导流
(一)明渠导流
1、 适用条件:如坝址河床较窄,或河床 、 适用条件: 覆盖层很深,分期导流困难,且具备下列 条件之一者,可考虑采用明渠导流。 (1)河床一岸有较宽的台地、垭口或古河 道。 (2)导流流量大,地质条件不适于开挖导 流隧洞。 (3)施工期不通航、排冰、过木要求。 (4)总工期紧,不具备洞挖经验和设备。
(二)坝体缺口导流
混凝土坝施工过程中,当汛期河水暴涨 混凝土坝施工过程中,当汛期河水暴涨 暴落, 暴落,其它导流建筑物不足以渲泄全部流 量时,为了不影响坝体施工进度, 量时,为了不影响坝体施工进度,使坝体 在涨水时仍能继续施工, 在涨水时仍能继续施工,可以在末建成的 坝体上预留缺口 预留缺口, 坝体上预留缺口,以便配合其它建筑物渲 泄洪峰流量,待洪峰过后,上游水位回落, 泄洪峰流量,待洪峰过后,上游水位回落, 再继续修筑缺口。 再继续修筑缺口。
• 优点:挡水建筑物上部的施工可以不受水 优点: 流的干扰,有利于均衡连续施工。 流的干扰,有利于均衡连续施工。 • 缺点:由于坝体内设置了临时底孔,使钢 缺点:由于坝体内设置了临时底孔, 材用量增加;如果封堵质量不好, 材用量增加;如果封堵质量不好,会削弱 坝体的整体性,还有可能漏水; 坝体的整体性,还有可能漏水;在导流过 程中底孔有被漂浮物堵塞的危险; 程中底孔有被漂浮物堵塞的危险;封堵时 由于水头较高, 由于水头较高,安放闸门及止水等均较困 难。
所留缺口的宽度和高度取决于导流设计 所留缺口的宽度和高度取决于导流设计 宽度和高度取决于 流量、其它建筑物的泄水能力 泄水能力、 流量、其它建筑物的泄水能力、建筑物的 结构特点和施工条件。 结构特点和施工条件。采用底坎高程不同 的缺口时, 的缺口时,为避免高底缺口单宽流量相差 过大,产生高缺口向低缺口的侧向泄流, 过大,产生高缺口向低缺口的侧向泄流, 引起压力分布不均匀,需要适当控制高低 引起压力分布不均匀,需要适当控制高低 缺口间的高差。 缺口间的高差。
底孔导流
坝体缺口导流
(一)底孔导流
• 事先在混凝土坝体内修好临时或永久底 孔;然后让全部或部分水流通过底孔宣泄 至下游。 至下游。
• 底孔的尺寸、数目和布置,要通过相应的 底孔的尺寸、数目和布置, 尺寸 水力学计算确定,底孔的布置要满足截流 要满足截流、 水力学计算确定,底孔的布置要满足截流、 封堵的要求 围堰工程以及本身封堵的要求。 围堰工程以及本身封堵的要求。 • 临时底孔的断面形状多采用矩形,为了改 临时底孔的断面形状多采用矩形 断面形状多采用矩形, 善孔周的应力状况, 善孔周的应力状况,也可采用有圆角的矩 形。