导流综合项目工程计算说明指导书.doc

8.3 截流设计与施工
依照合同规定进行正常截流设计原则流量2600m3/s和备用超原则流量3500m3/s下截流设计，规定按照超原则流量进行施工备料。
8.3.1原则流量截流方案
8.3.1.1 截流时段及流量
截流时间定为12月中旬16日~18日，截流流量为12月份一遇旬平均流量2600m3/s。
8.3.1.2 截流方式
截流方式采用单向单戗立堵法进行截流，为节约截流时间，拟在上游戗堤预进占同步，下游围堰跟进。
8.3.1.3 截流水力学计算
（1）戗堤布置
为利于堰体渗入稳定和防渗墙造孔安全，同步为尽快形成基本防渗墙施工平台，将截流戗堤布置在二期上游横向围堰背水侧，戗堤轴线距离堰体轴线40m，距离防渗墙轴线65m。戗堤顶部高程273.0m，顶宽25.0m，上下游边坡均为1∶1.5，戗堤轴线总长300.61m，其中左侧第一、二期纵向围堰间轴线长43.99m，右侧段轴线长约186m，别的为一期纵向土石围堰占据宽度。
（2）预留龙口
戗堤轴线处河床基岩面高程218～248m，基岩面左侧低、右侧高，右侧坡脚分布有浅槽；覆盖层为第四系河流冲积砂卵砾石，大滩坝一侧覆盖层厚38~55m，主河道部位10~30m，接近右岸岸边附近仅数米厚。
一期纵向围堰混凝土护面及块石护脚抗冲刷能力强，可作为龙口左侧裹头一某些。同步由于二期纵向围堰左侧即为二期泄水缺口，为减少截流抛投工程量，可运用第一期土石围堰拆除料堆起。因而将龙口布置在河床左岸、一期围堰右侧，采用从右岸向左岸单向进占方式，戗堤进占坡比1：1.25。通过非龙口段水力学计算，得出预留龙口宽度应为100m，右岸预进占长度86m。龙口布置型式详见图8.3-1。
图8.3-1 龙口布置示意图

（3）龙口水力计算
依照戗堤轴线断面地形条件、导流洞分流能力，计算不同龙口宽度相应水
力学参数，据此划分龙口分区及计算抛投备料。计算成果详见表8.3-1。
表8.3-1 龙口段水力学指标计算表
龙口宽度
上游
水位
龙口
泄流量
龙口水深
龙口水面
平均宽度
龙口
落差
单宽
流量q
龙口
流速
抛投
粒径
龙口水流
单宽能量
(m)
(m)
(m3/s)
h/m
(m)
(m)
m3/(s.m)
v(m/s)
d(m)
(t.m/(s.m))
100
268.920
745.00
8.11
56.19
0.17
13.26
1.63
0.11
2.70
90
269.020
663.00
7.06
50.29
0.27
13.18
1.87
0.14
4.27
80
269.120
578.00
5.80
45.65
0.37
12.66
2.18
0.19
5.62
70
269.200
490.00
4.88
40.96
0.45
11.96
2.45
0.24
6.46
60
269.300
409.00
4.47
33.00
0.55
12.39
2.77
0.31
8.18
50
269.430
313.00
4.09
24.57
0.68
12.74
3.11
0.39
10.39
40
269.540
200.00
3.60
17.04
0.79
11.74
3.26
0.43
11.13
30
269.720
68.00
1.30
13.69
0.97
4.97
3.82
0.59
5.78
20
269.780
12.50
0.60
7.83
1.03
1.60
2.66
0.29
1.97
经截流水力学计算可知，龙口宽度为30m时，龙口流速达到最大，为3.82m/s，最大龙口落差为1.03m，最大单宽能量为11.13t.m/(s.m)，抛投体最大粒径0.59m，最大块石重量为0.28t。实际施工中龙口段备料粒径及其重量见表8.3-2，备料系数取1.5。抛投体最大粒径0.67m，最大块石重量为0.41t。
表8.3-2 实际截流中备料粒径及重量
龙口宽度B
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
抛投粒径
d(m)
计算
0.11
0.14
0.19
0.24
0.31
0.39
0.43
0.59
0.29
0.11
备料
0.12
0.16
0.22
0.27
0.35
0.44
0.49
0.67
0.32
0.12
抛石重量
w(t)
计算
0.0017
0.0037
0.0095
0.0191
0.0401
0.0805
0.1059
0.2750
0.0313
0.0017
备料
0.0025
0.0056
0.0143
0.0287
0.0601
0.1207
0.1589
0.4125
0.0469
0.0025
8.3.2超原则流量截流方案
8.3.2.1 截流时段及流量
截流时间定为12月中旬16日~18日，截流流量为3500m3/s。
8.3.2.2 截流方式
截流方式采用单向单戗立堵法进行截流，为节约截流时间，拟在上游戗堤预进占同步，下游围堰跟进。
8.3.2.3 截流水力学计算
（1）戗堤布置
为利于堰体渗入稳定和防渗墙造孔安全，同步为尽快形成基本防渗墙施工平台，将截流戗堤布置在二期上游横向围堰背水侧，戗堤轴线距离堰体轴线40m，距离防渗墙轴线65m。戗堤顶部高程273.0m，顶宽25.0m，上下游边坡均为1∶1.5，戗堤轴线总长300.61m，其中左侧第一、二期纵向围堰间轴线长43.99m，右侧段轴线长约186m，别的为一期纵向土石围堰占据宽度。
（2）预留龙口
戗堤轴线处河床基岩面高程218～248m，基岩面左侧低、右侧高，右侧坡脚分布有浅槽；覆盖层为第四系河流冲积砂卵砾石，大滩坝一侧覆盖层厚38~55m，主河道部位10~30m，接近右岸岸边附近仅数米厚。
一期纵向围堰混凝土护面及块石护脚抗冲刷能力强，可作为龙口左侧裹头一某些。同步由于二期纵向围堰左侧即为二期泄水缺口，为减少截流抛投工程量，可运用第一期土石围堰拆除料堆起。因而将龙口布置在河床左岸、一期围堰右侧，采用从右岸向左岸单向进占方式，戗堤进占坡比1：1.25。通过非龙口段水力学计算，得出预留龙口宽度应为100m，右岸预进占长度86m。龙口布置型式详见图8.3-2。
图8.3-2 龙口布置示意图

（3）龙口水力计算
依照戗堤轴线断面地形条件、导流洞分流能力，计算不同龙口宽度相应水
力学参数，据此划分龙口分区及计算抛投备料。计算成果详见表8.3-3。
表8.3-3 龙口段水力学指标计算表
龙口宽度
上游
水位
龙口
泄流量
龙口水深
龙口水面
平均宽度
龙口
落差
单宽
流量q
龙口
流速
抛投
粒径
龙口水流
单宽能量
(m)
(m)
(m3/s)
h/m
(m)
(m)
m3/(s.m)
v(m/s)
d(m)
(t.m/(s.m))
100
270.240
1123.00
9.28
57.65
0.32
19.48
2.10
0.18
7.48
90
270.320
1045.00
8.23
51.75
0.40
20.19
2.45
0.24
9.69
80
270.490
903.00
6.97
47.11
0.57
19.17
2.75
0.31
13.11
70
270.610
795.00
6.05
42.42
0.69
18.74
3.10
0.39
15.52
60
270.770
650.00
5.64
34.46
0.85
18.86
3.34
0.45
19.24
50
270.940
503.00
5.26
26.04
1.02
19.32
3.67
0.54
23.65
40
271.150
358.00
4.77
18.50
1.23
19.35
4.06
0.66
28.56
30
271.420
168.00
2.20
14.81
1.50
11.34
5.16
1.07
20.42
20
271.630
65.00
1.50
8.96
1.71
7.26
4.84
0.95
14.89
10
271.820
4.90
1.26
1.58
1.90
3.11
2.47
0.25
7.09
经截流水力学计算可知，龙口宽度为30m时，龙口流速达到最大，为5.16m/s，最大龙口落差为1.90m，最大单宽能量为28.56t.m/(s.m)，抛投体最大粒径1.07m，最大块石重量为1.66t。实际施工中龙口段备料粒径及其重量见表8.3-4，备料系数取1.5，实际抛投体最大粒径1.21m，最大块石重量为2.49t。
表8.3-4 实际截流中备料粒径及重量
龙口宽度B
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
抛投粒径
d(m)
计算
0.18
0.24
0.31
0.39
0.45
0.54
0.66
1.07
0.95
0.25
备料
0.20
0.28
0.35
0.44
0.51
0.62
0.75
1.21
1.07
0.28
抛石重量
w(t)
计算
0.0075
0.0192
0.0381
0.0779
0.1234
0.2166
0.3928
1.6573
1.1323
0.0200
备料
0.0113
0.0289
0.0572
0.1168
0.1851
0.3248
0.5893
2.4860
1.6984
0.0300
8.3.3 截流施工布置及备料
依照计算成果为龙口段分区，为备料准备，详见图8.3-3所示。
图8.3-3 龙口段分区示意图

截流采用单戗立堵，预留龙口位于河床左岸，从右至左单向进占。预进占段戗堤抛投料备料系数取1.2，龙口段戗堤抛投料备料系数取1.5，截流难度较大3区备料系数取1.8，截流总备料量13.43万m3（不含龙口护底量），其中龙口段备料量5.12万m3。龙口截流材料重要采用从右岸下游尾水渠出口部位备料场备料量，其中，中小石备料量10.4万m3，大石备料量5.48万m3，特大石备料量3.96万m3，完全可以满足截流用料量,此外需准备1096m3铅丝笼和730m3混凝土四周体，龙口段2区投放铅丝笼尺寸为1m×1m×1m，3区投放铅丝笼尺寸为1m×1m×2m，混凝土四周体尺寸为1m×1m×1m，各某些备料量详见表8.3-5。截流施工道路运用规划J2公路，详细平面布置见图XJB/0562-1，填筑材料详细分派表见表8.3-5。

表8.3-5 戗堤填筑材料表
龙口分区
龙口范畴
m
流速
m/s
填筑材料分派及用量（m3）
共计
（m3）
石渣料
中石
大石
特大石
钢筋石笼
四周体
预进占
>100m
<2.10
74763
8307
/
/
/
83070
1区
100m~80m
2.75
13745
1528
/
/
/
15273
2区
80m~50m
3.67
10177
5088
1697
/
329
219
17510
3区
50m~10m
5.16
3650
4562
6387
1826
767
511
17703
1区
10m~0m
2.47
654
73
/
/
/
727
小计
/
/
102989
19558
8084
1826
1096
730
134283
8.3.2.4 护底
鉴于龙口段覆盖层厚度较大，截流时对河床淘刷严重，对截流非常不利，因而采用在龙口范畴采用驳船预先进行平抛护底。抛投护底长度在龙口戗堤轴线如下取45m，戗堤轴线以上取25m，垂直水流方向护底宽度按龙口宽度100m考虑，厚1.0m，护底块石化引直径0.62m，备料量为8400m3。
8.3.4 截流抛投强度及设备配备
截流预进占于12月1日开始施工，筹划15天内完毕，总抛投量83070m3，计算日平均抛投强度为5538m3/d，最大抛投强度6615m3/d。
截流龙口合拢时间为12月16日~18日，三天内完毕合拢，总抛投量51213m3，计算日平均抛投强度为17071m3/d，最大抛投强度20485m3/d。
截流戗堤顶宽25m，按三辆32t（18m3）自卸汽车同步卸料，单车卸料平均循环时间3.5min考虑，一种卸车点循环车辆数为17辆/h，戗堤单向进占最大抛投强度为3×17×18＝918m3/h，完全满足截流时抛投强度。
依照龙口合龙计算抛投强度，筹划配备15辆32t自卸汽车，备用5台，8台6.5 m3液压铲，2台20t汽车吊吊装钢筋石笼或四周体，堰头各配备2台TY220推土机。
河床护底在进占期间进行，抛投时间安排为12月1日～12月15日，抛投块石量为8400m3。配备2条50m3驳船抛投。
6.5.2.5 截流保证办法
为保证截流顺利进行，拟采用如下办法：
1、截流前作好料源勘察工作，保证截流所需石渣料、块石料、钢筋石笼和四周体备料充分，保证截流材料数量和质量满足截流规定。
2、积极与本地水文气象部门联系，合拢前，要对超标来水拟定应急办法，同步要有充分备料。
3、截流预进占时，要依照拟定抛投办法，先进行截流戗堤进占，再进行戗堤迎水面水下抛填，以最大限度增大进占填筑工作面，保证进占填筑强度和戗堤稳定性，减少戗堤抛填材料流失。
4、进占结束后必要作好戗堤裹头，裹头厚度不不大于2m。裹头运用钢筋石笼进行防护，钢筋石笼裹头用反铲配合推土机就位，必要时采用钢丝绳对钢筋石笼串连，同步使裹头处水流平顺，保证戗堤堤头稳定。
5、施工现场设专人负责，做好截流期间水力学参数测定工作，协调现场总指挥，在保证戗堤顶面宽度前提下，依照不同龙口宽度下水力学变化状况，及时调节各种截流材料品种，保证截流顺利进行。
6、截流时，截流模型实验应依照流量变化同步调节，配合现场截流成功。
7、预进占及龙口合龙都应保证施工持续性，抛填半途无大影响，不得无端中断施工，抛填时防止填错料或混填等现象发生。