水利工程施工知识整理

第一章施工水流控制

施工导流：整个施工过程中的水流控制，创造干地施工条件

水流控制的手段：“导、截、拦、蓄、泄”

①研究水流控制条件

②选择导流标准，制定导流方案

③导流建筑物设计（建筑物形式的选择、建筑物结构设计）

导流方式：分段围堰法，全段围堰法

基本方式，与之配合的方式：淹没基坑法，隧洞导流，明渠导流，涵管导流，坝体底孔导流，缺口导流，组合导流

围堰：临时当水建筑物

基坑：工程施工前期用以进行基础工程施工的场地“坑”

分段围堰法：是工程中大量采用的常见的导流方式。

①定义：用围堰将水工建筑物分段、分期维护起来进行施工的方法。

②特点：宽河床（U型河床）有通航要求，有纵向围堰

③围堰：与水流方向垂直：横向围堰（上游横向围堰，下游横向围堰），与水流方向一致：纵向围堰

全段围堰法

①定义：在河床主体工程的上下游各建一道断流围堰，将水流导入河床外其他临时或永久泄水道下泄。创造永久建筑物平地施工的方法。

②特征：窄河床（山区河流、V型河谷），一次拦断水流大湖泊出口处或小流量时，只筑上游围堰

③适用：窄河床、小流量、短工期、无通航的河流

④导流形式：河床外临时或永久水道

5其他方式：底孔导流，坝体缺口导流，涵管导流

围堰工程

①概念：围堰是导流工程中的临时挡水建筑物，用来维护基坑，保证水工建筑能在干地施工。

②分类

③要求：

（1）具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和强度

（2）就地取材，造价便宜，构造简单，修建、拆除方便（经济、简便、易拆）

（3）围堰的布置，应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷

（4）围堰接头、与岸坡连接处要可靠，避免因集中渗漏等破坏作用引起围堰失事

（5）必要时应设置抵抗冰棱、船筏冲击破坏的设施

围堰的基本类型及构造

1、土石围堰：不过水土石围堰（工程中使用最多的方式），过水土石围堰（特殊情况下使用）。结构类似于土石坝。

2、混凝土围堰（适用：全段围堰法且工期长）

3、钢板桩格型围堰：一般多用作纵向围堰用

4、草土围堰：结构特征：草土混合

围堰的平面布置与堰顶高程

1、围堰平面布置

2、堰顶高程

①下游围堰堰顶高程：Hd = hd + ha + δ

②上游围堰堰顶高程：Hu = Hd + Z= hd + ha + δ+ Z

③纵向围堰：顶面往往作成阶梯形或倾斜状，其上游和下游分别与上游围堰和下游围堰顶同高。

围堰的防渗、接头和防冲

1、围堰的防渗：土石围堰（类似于土石坝），混凝土围堰（类似于砼坝）

2、围堰的接头处理

3、围堰的防冲

围堰的拆除

1．土石围堰一般可用挖土机械或爆破等方法拆除。

2．草土围堰的拆除比较容易，一般水上部分用人工拆除，水下部分可在堰体开挖缺口，让其过水冲毁或爆破法炸除。

导流设计流量

概念：依据导流标准确定的，作为导流建筑物设计主要依据的流量。

导流标准

①定义：选择导流设计流量进行导流设计的标准。在水流控制过程中，标准是变化的。

②标准的选择（具体标准查规范）

导流时段：一般地，水流控制过程中，一个时段一个标准

1）分段围堰法一般划分三个时段：

第一时段，河水由束窄河床过流（初期导流）

第二时段，河水外导（导流隧洞、导流明渠、底孔等）

第三时段，坝体全面抬升，底孔封堵时段

2）全段围堰法

基坑不过水：时段划分时根据挡水情况标准选择时以水文年为时段（根据工程进展来确定）允许基坑过水：过水期（汛期），标准要确定不过水期（枯、平水期）按平水期导流标准来确定

导流设计流量

定义：根据所选择的导流标准（洪水重现期）来计算推求的流量。

根据所选择的标准在导流方式上作经济比较

导流方案

定义：施工水流控制过程中，不同导流时段、不同导流方式的有机组合。

选择导流方案时，要科学、合理、经济。

截流工程

几个概念：

截流：截断水流，使水流改变流向的过程

戗堤：未完建的围堰

龙口：河流中戗堤占据后留下的过水口

进占：戗堤修筑的延伸工作

截流的过程：戗堤修筑（修建）—→ 进占—→ 合龙（闭合龙口）

截流方式：闭合龙口的过程。

基本方法：“立堵法”和“平堵法”

①立堵法截流

定义：将截流材料，从龙口一端向另一端或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口，直至全部拦断。

特点：施工简单、费用较低、对截流材料要求高一些

适用：大流量、基或覆盖层较薄的岩基河床

②平堵法截流

定义：事先在龙口架设浮桥或栈桥，用自卸汽车沿龙口全线从浮桥或栈桥上均匀、逐层抛填截流材料，直至戗堤高出水面为止。

特点：（1）架设浮桥或栈桥

（2）费用较高

（3）截流难度相对较小

适用：较为广泛

③组合截流法（立平堵法）

截流日期及截流流量

①截流日期

考虑因素：（1）截流后完成后续工程需要时间

（2）对河流综合利用影响最小

（3）不要在流冰期进行

日期：选在枯水期初，流量已有明显下降的时候

而不一定选在流量最小的时刻（为后续工作准备时间）。

②截流流量

选择截流标准（洪水重现期）

龙口位置和宽度

①位置

影响技术要求：（1）龙口应设置在河床主流部位，方向力求与主流顺直

（2）龙口应选择在耐冲河床上

（3）龙口附近应有较宽阔的场地

河流主流与主流方向一致

②宽度

影响因素：（1）单宽流量（不致引起冲刷）

（2）综合利用（如通航）

截流水力计算

水量平衡方程：Qv = Q1 + Q2 Q1、Q2在截流过程中是变化的掌握Q2的变化对q、z、v 的影响

截流材料和备料量

①截流材料尺寸

影响尺寸的要素：龙口流速

流速与材料尺寸的关系：v = f（D）

②材料类型

（a）混凝土六面体

（b）混凝土四面体

（c）混凝土四脚体

（d）钢筋混凝土构架

③用量

备料量通常按设计的戗堤体积在增加一定裕度。

拦洪度汛

核心问题：拦洪高程、度汛措施

坝体拦洪标准