城市水利工程施工-施工导流.pptx

第一章施工导流第一节施工导流方式与泄水建筑物第二节围堰工程第三节导流设计流量第四节导流方案第五节截流工程第六节拦洪渡汛第七节封堵蓄水第八节基坑排水附：本章练习题学习本章的意义 学习本章的意义：施工导流、截流及基坑排水是水利工程施工特有的部分，施工水流控制是水利工程施工中全局性、战略性的问题，对水利水电工程施工具有重要的理论意义和现实价值的课题，施工水流控制作为解决施工与水流蓄泄之间矛盾的工程措施，是保证干地施工和施工工期的关键，通过本章学习，掌握施工水流控制的全过程，可以初步根据设计的基本资料和保证工程要求的前提下，选择合理的导流方案、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、堵塞的施工方法以及截断河床水流、拦洪渡讯和基坑排水等措施，本章掌握的内容本章是水利水电专业学生今后从事水利工程的设计和施工工作的必须掌握的内容。本章内容：施工导流的基本方法、围堰工程、导流设计、截流工程、拦洪渡讯、蓄水计划与封堵技术、基坑排水。本章重点：施工导流的基本方法及适用条件、导流方案选择、截流的基本方法与截流施工的主要过程、坝体施工期拦洪渡讯的基本要求。本章难点：在纷繁复杂的各类因素条件下，选定施工导流方案；导流分段分期的依据；理解施工导流与施工进度之间的关系；截流日期的确定；截流水力计算确定龙口诸水力参数；蓄水计划的制定。第一节施工导流方式与泄水建筑物第二节围堰工程围堰是导流工程中的临时挡水建筑物，用来围护施工基坑，保证水工建筑物能在干地施工。在导流任务完成以后，如果围堰对永久建筑物的运行有妨碍或没有考虑作为永久建筑物的一部分时，应予拆除。第二节围堰工程一、分类一、分类按其所使用的材料，可以：土石围堰、草土围堰、钢板桩格型围堰、混凝土围堰等。按围堰与水流方向的相对位置，可以分为：横向围堰和纵向围堰。按导流期间基坑淹没条件，可以分为：过水围堰和不过水围堰。图图1-121-12所示为江西上犹江水电站（所示为江西上犹江水电站（1919世纪世纪5050年代）年代）采用的混凝土板（加竹筋）护面过水土石围堰采用的混凝土板（加竹筋）护面过水土石围堰第二节围堰工程1不过水土石围堰不过水土石围堰是水利水电工程中应用最广泛的一种围堰型式，如图111所示。它能充分利用当地材料或废弃的土石方，构造简单，施工方便，可以在动水中、深水中、岩基上或有覆盖层的河床上修建。但其工程量大，堰身沉陷变形也较大，2过水土石围堰当采用允许基坑淹没的导流方式时，围堰堰体必须允许过水。因此，过水土石围堰的下游坡面及堰脚应采取可靠的加固保护措施。目前采用的有：大块石护面、钢筋石笼护面、加筋护面及混凝土板护面等。较普遍的是混凝土板护面。3混凝土围堰混凝土围堰的抗冲与防渗能力强，挡水水头高，底宽小，易于与永久建筑物相连接，必要时还可以过水，因此应用比较广泛。国内浙江紧水滩、贵州乌江渡、湖南凤滩及湖北隔河岩等水利水电工程中均采用过拱型混凝土围堰作横向围堰，但多数工程还是以重力式混凝土围堰作纵向围堰。4钢板桩格型围堰钢板桩格型围堰按挡水高度不同，其平面型式有圆筒形格体、扇形格体及花瓣形格体（见图119）等，应用较多的是圆筒形格体。5草土围堰草土围堰是一种草土混合结构，多用捆草法修建。草土围堰的断面一般为矩形或边坡很陡的梯形，坡比为1：0.21：0.3，是在施工中自然形成的边坡。三、围堰的平面布置与堰顶高程1围堰的平面布置围堰的平面布置一般应按导流方案、主体工程的轮廓和对围堰提出的要求而定。通常，基坑坡趾离主体工程轮廓的距离，不应小于2030m，以便布置排水设施、交通运输道路及堆放材料和模板等。至于基坑开挖边坡的大小，则与地质条件有关。当纵向围堰不作为永久建筑物的一部分时，基坑纵向坡趾离主体工程轮廓的距离，一般不大于2.0m，以供布置排水系统和堆放模板。如果无此要求，只需留0.40.6m就够了。2堰顶高程三、围堰的平面布置与堰顶高程2堰顶高程堰顶高程取决于导流设计流量及围堰的工作条件。下游围堰的堰顶高程由下式决定：Hd=hd+ha+(1-4)式中Hd下游围堰堰顶高程，m；hd下游水位高程，m；可直接从河流水位流量关系查出；ha波浪爬高，m；围堰的安全超高，m；上游围堰的堰顶高程由下式决定：Hu=hd+z+ha+(15)式中Hu上游围堰堰顶高程，m；z上下游水位差，m；其余符号同上式。四、围堰的防渗和防冲1.围堰的防渗围堰防渗的基本要求，和一般挡水建筑物无大差异。土石围堰的防渗一般采用斜墙、斜墙接水平铺盖、垂直防渗墙或灌浆帷幕等措施。四、围堰的防渗和防冲2围堰的接头处理围堰的接头是指围堰与围堰、围堰与其他建筑物及围堰与岸坡等的连接而言。混凝土纵向围堰与土石横向围堰的接头，一般采用刺墙型式，以增加绕流渗径，防止引起有害的集中渗漏。四、围堰的防渗和防冲3围堰的防冲围堰遭受冲刷在很大程度上与其平面布置有关，一般多采用抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底等措施来保护堰脚及其基础的局部冲刷。关于围堰区护底范围及护底材料尺寸的大小，应通过水工模型试验确定。解决围堰及其基础的冲刷问题，除了护底以外，还应对围堰的布置给予足够的重视，力求使水流平顺地进、出束窄河段。通常在围堰的上下游转角处设置导流墙（图128），以改善束窄河段进出口的水流条件。第三节导流设计流量导流设计流量是选择导流方案、设计导流建筑物的主要依据。导流设计流量一般需结合导流标准和导流时段的分析来决定。一、导流标准一、导流标准广义地说，导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，它包括初期导流标准、坝体拦洪时的导流标准等。施工初期导流标准，按水利水电工程施工组织设计规范的规定，首先需根据导流建筑物的下列指标，将导流建筑物分为级。再根据导流建筑物的级别和类型，在规范规定的幅度内选定相应的洪水重现期作为初期导流标准。一、导流标准一、导流标准实际上，导流标准的选择受众多随机因素的影响。如果标准太低，不能保证施工安全；反之，则使导流工程设计规模过大，不仅增加导流费用，而且可能因其规模太大以致无法按期完成，造成工程施工的被动局面。因此，大型工程导流标准的确定，应结合风险度的分析，使所选标准更加经济合理。二、导流时段二、导流时段在工程施工过程中，不同阶段可以采用不同的施工导流方法和挡水、泄水建筑物。不同导流方法组合的顺序，通常称为导流程序。导流时段就是按导流程序所划分的各施工阶段的延续时间，具有实际意义的导流时段，主要是围堰挡水而保证基坑干地施工的时间，所以也称挡水时段。导流时段的划分与河流的水文特征、水工建筑物的布置和型式、导流方案、施工进度等因素有关。在我国，有些河流全年流量变化过程如图130所示。按河流的水文特征可分为枯水期、中水期和洪水期。在不影响主体工程施工的条件下，若导流建筑物只负担枯水期的挡水、泄水任务，显然可大大减少导流建筑物的工程量，改善导流建筑物的工作条件，具有明显的技术经济效果。因此，合理划分导流时段，明确不同时段导流建筑物的工作条件，是既安全又经济地完成导流任务的基本要求。三、导流设计流量、导流设计流量1不过水围堰应根据导流时段来确定。如果围堰挡全年洪水，其导流设计流量就是选定导流标准的年最大流量，导流挡水与泄水建筑物的设计流量相同；如果围堰只挡某一枯水时段，则按该挡水时段内同频率洪水作为围堰和该时段泄水建筑物的设计流量，但确定泄水建筑物总规模的设计流量，应按坝体施工期临时渡汛洪水标准决定。三、导流设计流量、导流设计流量2过水围堰允许基坑淹没的导流方案，从围堰工作情况看，有过水期和挡水期之分，显然它们的导流标准应有所不同。过水期的导流标准应与不过水围堰挡全年洪水时的标准相同。其相应的导流设计流量主要用于围堰过水情况下，加固保护措施的结构设计和稳定分析，也用于校核导流泄水道的过水能力。三、导流设计流量、导流设计流量挡水期的导流标准应结合水文特点、施工工期及挡水时段，经技术经济比较后选定。当水文系列较长，大于或等于30年时，也可根据实测流量资料分析选用。其相应的导流设计流量主要用于确定堰顶高程、导流泄水建筑物的规模及堰体的稳定分析等。第四节导流方案水利水电枢纽工程施工，从开工到完建往往不是采用单一的导流方法，而是几种导流方式组合起来配合运用（见表14），以取得最佳的技术经济效果。这种不同导流时段、不同导流方式的组合，通常称为导流方案。第四节导流方案导流方案的选择受多种因素的影响。一个合理的导流方案，必须在周密研究各种影响因素的基础上，拟定几个可能的方案，进行技术经济比较，从中选择技术经济指标优越的方案。选择导流方案时应考虑的主要因素如下。水文条件地形条件地质及水文地质条件水工建筑物的型式及其布置施工期间河流的综合利用施工进度、施工方法及施工场地布置第四节导流方案在选择导流方案时，除了综合考虑以上各方面因素外，还应使主体工程尽可能及早发挥效益，简化导流程序，降低导流费用，使导流建筑物既简单易行，又适用可靠。为进一步理解导流方案的选择，特举例叙述如下。第四节导流方案实例实例四川省白龙江宝珠寺水电站工程，是以发电为主，兼有灌溉、防洪等效益的综合利用大型水电工程。挡水建筑物为混凝土重力坝，坝顶长524.48m，最大坝高132m，水电站厂房为坝后式，属级建筑物。根据水文资料分析，河流为山区型，洪水涨落变化大，一次洪水过程一般为13天。汛期在78月份，实测最大洪水流量为11300m3/s，其10%频率的最大洪水流量为7800m3/s，5%频率为9570m3/s；1%频率为13000m3/s。河流多年含沙量2.04kg/m3；汛期平均含沙量2.72kg/m3；实测最大含沙量169kg/m3（1966年7月25日）。第四节导流方案实例实例在施工组织设计中，拟定了五个导流比较方案：全段围堰隧洞导流；右岸隧洞、过水围堰、底孔导流；坝体临时断面挡水、右岸小明槽导流；右岸隧洞及左岸明槽导流；右岸大明槽导流、高围堰挡水。经过分析比较，考虑到地质条件差、工程量大及投资大等因素，不宜开挖专用的导流隧洞。若汛期基坑过水，工期又难以保证，故最后决定采用右岸大明槽导流、高围堰挡水的方案（见图132）。第四节导流方案实例实例明槽所处河段正位于河湾段，上游天然河道的主流位于右岸，至明槽进口处，转向左岸。根据水流情况，明槽宜布置在左岸。但由于地质条件限制，左岸明槽需高边坡开挖达140m，且岩层倾向与坡向接近一致，边坡稳定条件更差，相应的处理工程量较大；而右岸岩层倾向下游偏内，对边坡稳定有利，故选定明槽布置于右岸。第四节导流方案实例实例导流程序与控制性进度如下所述导流程序与控制性进度如下所述。第一期工程：在第一期围堰围护下，修建右岸宽35m的导流明槽，河水由左岸束窄不多的河床下泄。工期自第2年7月起至第4年11月第二期上游围堰截流、右岸导流明槽过水为止。第二期工程：左岸河床截流，并修筑拦挡5%频率全年洪水的高围堰，河水全部经由导流明槽宣泄。左岸河床坝段混凝土浇筑超过第二期围堰高程后，拆除第二期围堰。工期自第4年11月左岸上游围堰合龙起至第7年11月右岸明槽截流、左岸坝体永久底孔开始泄水止。第四节导流方案实例实例后期工程：明槽坝段在第8年5月前加高至518m高程；汛期由明槽坝段518m高程的预留缺口及485m高程2个510m临时底孔泄洪；汛后明槽坝段继续加高，由永久底孔泄流。工期自第7年12月起至第8年11月止。完建期：此时坝体已浇筑至相当高程，第8年11月下旬至12月中旬，最后一个底孔闸门沉放，开始蓄水发电。第六节第六节拦洪渡汛拦洪渡汛水利水电枢纽施工过程中，中后期的施工导流，往往需要由坝体挡水或拦洪。坝体能否可靠拦洪与安全渡汛，将涉及工程的进度与成败。一、坝体拦洪标准一、坝体拦洪标准坝体施工期临时渡汛的导流标准，视坝型和拦洪库容的大小而定，具体可查阅规范。若导流泄水建筑物已经封堵，而永久泄水建筑物尚未具备设计泄洪能力，此时，坝体渡汛的导流标准与上述标准又不相同，应视坝型及其级别按规范选用。显然，汛前坝体上升高度应满足拦洪要求，帷幕灌浆及接缝灌浆高程应能满足蓄水要求。根据选定的洪水标准，通过调洪计算，可确定相应的坝体挡水或拦洪高程。二、拦洪渡汛措施二、拦洪渡汛措施根据施工进度安排，如果汛期到来之前坝身不能修筑到拦洪高程，则必须采取一定工程措施，确保安全渡汛。1混凝土坝的拦洪渡汛措施混凝土坝一般是允许过水的，若坝身在汛前不可能浇筑到拦洪高程，为了避免坝身过水时造成停工，可以在坝面上预留缺口渡汛，待洪水过后，水位回落，再封堵缺口，全面上升坝体。另外，如果根据混凝土浇筑进度安排，虽然在汛前坝身可以浇筑到拦洪高程，但一些纵向施工缝尚未灌浆封闭时，可考虑用临时断面挡水。在这种情况下，必须提出充分论证，采取相应措施，以消除应力恶化的影响。2土坝、堆石坝的拦洪渡汛措施土坝、堆石坝一般是不允许过水的。若坝身在汛前不可能填筑到拦洪高程，一般可以考虑降低溢洪道高程、设置临时溢洪道、用临时断面挡水，或经过论证采用临时坝面保护措施过水。第五节截流工程在施工导流中，只有截断原河床水流，才能把河水引向导流泄水建筑物下泄，在河床中全面开展主体建筑物的施工，这就是截流。在大江大河中截流是一项难度比较大的工作。整个截流过程包括戗堤的进占、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作。截流以后，再对戗堤进行加高培厚，直至达到围堰设计要求第五节截流工程截流在施工导流中占有重要的地位，如果截流不能按时完成，就会延误整个河床部分建筑物的开工日期；如果截流失败，失去了以水文年计算的良好截流时机，则可能拖延工期达一年，在通航河流上甚至严重影响航运。所以在施工导流中，常把截流看作一个关键性问题，它是影响施工进度的一个控制项目。截流之所以被重视，还因为截流本身无论在技术上和施工组织上都具有相当的艰巨性和复杂性。龙滩流域及防洪区示意图龙滩水电站是国家实施西部大开发和西电东送的重龙滩水电站是国家实施西部大开发和西电东送的重点工程，电站建设对于开发西南水电资源，促进广点工程，电站建设对于开发西南水电资源，促进广西贵州经济发展，加强东西合作有着重要意义西贵州经济发展，加强东西合作有着重要意义1111月月6 6日，龙滩水电工程截流成功。当日，建设者们在大日，龙滩水电工程截流成功。当日，建设者们在大西南的峻岭峡谷间成功地截断了红水河，使西电东送战略性西南的峻岭峡谷间成功地截断了红水河，使西电东送战略性项目广西龙滩水电工程的建设迈出了具有里程碑意义的一步项目广西龙滩水电工程的建设迈出了具有里程碑意义的一步7时32分导流明渠截流上游龙口1111月月6 6日日9 9时时3030分，第一车石料抛向红水河，拉开了龙滩水电工程截流序分，第一车石料抛向红水河，拉开了龙滩水电工程截流序幕。当日，建设者们在大西南的峻岭峡谷间成功地截断了红水河幕。当日，建设者们在大西南的峻岭峡谷间成功地截断了红水河1111月月6 6日，建设者在龙滩水电工程截流龙口合龙后欢呼。当日，建设者在龙滩水电工程截流龙口合龙后欢呼。当日，建设者们在大西南的峻岭峡谷间成功地截断了红水河日，建设者们在大西南的峻岭峡谷间成功地截断了红水河1111月月6 6日，龙滩水电工程建设者挥舞着旗帜欢庆截流成功。日，龙滩水电工程建设者挥舞着旗帜欢庆截流成功。当日，建设者们在大西南的峻岭峡谷间成功地截断了红水河当日，建设者们在大西南的峻岭峡谷间成功地截断了红水河导流明渠截流系指封堵二期施工导流明渠，迫使江水通过已建好的三峡大坝22个导流底孔向下游渲泄。然后填筑导流明渠土石围堰，将围堰中的水抽干，从而形成三期施工基坑，在其中修建碾压混凝土围堰及右岸电站。导流明渠截流是三峡二期工程转向三期工程建设的重要标志。三峡工地俯瞰“重型武器重型武器”实施截流实施截流三峡工程二次截流是在坝区350米宽的人工河道上进行的，其综合难度可算是世界之最。三峡工程管理中心有关负责同志还向本报记者透露，一批“重型武器”将保证截流的成功进行，包括：346个长宽高均为2.5米、重25吨的钢架石笼，1000多个重10吨的柔性合金网石兜，届时准确抛投到指定位置，牢牢地盘踞水底，垒成两道坚固的水下拦石坎。还有直径1.3米以上的特大石块，耐冲刷的单重20吨的金字塔状混凝土四面体，单重达30吨的含铁混凝土四面体等。装载巨石的车辆六日上午在长江三峡导流明渠截流装载巨石的车辆六日上午在长江三峡导流明渠截流施工现场排成长龙，形成一幅排山倒海的壮丽画卷施工现场排成长龙，形成一幅排山倒海的壮丽画卷11月6日，满载石料的载重车驶向三峡导流明渠上游龙口。合龙施工车辆紧张搬运石料1111月月6 6日，三峡工程导流明渠截流工程在上游围堰抛日，三峡工程导流明渠截流工程在上游围堰抛投料石。当天，三峡工程导流明渠截流成功投料石。当天，三峡工程导流明渠截流成功载重汽车向三峡工程导流明渠上游龙口抛投石料大型自卸车向三峡工程上游戗堤龙口抛投石料，开大型自卸车向三峡工程上游戗堤龙口抛投石料，开始三峡工程导流明渠截流龙口决战。这是大型自卸始三峡工程导流明渠截流龙口决战。这是大型自卸车抛投最后一车石料车抛投最后一车石料1111月月6 6日，三峡工程导流明渠上游龙口合龙。当天三日，三峡工程导流明渠上游龙口合龙。当天三峡工程导流明渠截流成功峡工程导流明渠截流成功11月6日，三峡导流明渠下游龙口合龙11月6日上午，三峡导流明渠截流合龙成功，两岸施工人员胜利会师第五节截流工程长江葛洲坝工程于1981年元月仅用35.6h时间，在4720m3/s流量下胜利截流，为在大江大河上进行截流，积累了宝贵的经验，而1997年11月三峡工程大江截流和2002年11月三峡工程三期导流明渠截流的成功，标志着我国截流工程的实践已经处于世界先进水平。一、截流的基本方法一、截流的基本方法河道截流有立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下闸截流以及定向爆破截流等多种方法，但基本方法为立堵法和平堵法两种。二、截流设计流量二、截流设计流量截流年份应结合施工进度的安排来确定。截流年份内截流时段的选择，既要把握截流时机，选择在枯水流量、风险较小的时段进行；又要为后续的基坑工作和主体建筑物施工留有余地，不致影响整个工程的施工进度。二、截流设计流量二、截流设计流量在确定截流时段时，应考虑以下要求。1）截流以后，需要继续加高围堰，完成排水、清基、基础处理等大量基坑工作，并应把围堰或永久建筑物在汛期前抢修到一定高程以上。为了保证这些工作的完成，截流时段应尽量提前。2）在通航的河流上进行截流，截流时段最好选择在对航运影响较小的时段内。因为截流过程中，航运必须停止，即使船闸已经修好，但因截流时水位变化较大，亦须停航。3）在北方有冰凌的河流上，截流不应在流冰期进行。因为冰凌很容易堵塞河道或导流泄水建筑物，壅高上游水位，给截流带来极大困难。三、龙口位置和宽度三、龙口位置和宽度龙口位置的选择，对截流工作顺利与否有密切关系。选择龙口位置时要考虑下述一些技术要求。1）一般说来，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，以免截流时因流速增大，引起过分冲刷。3）龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截流运输线路和制作、堆放截流材料。原则上龙口宽度应尽可能窄些，这样可以减少合龙工程量，缩短截流延续时间，但以不引起龙口及其下游河床的冲刷为限。四、截流水力计算四、截流水力计算截流水力计算的目的是确定龙口诸水力参数的变化规律。它主要解决两个问题：一是确定截流过程中龙口各水力参数，如单宽流量q、落差z及流速v等的变化规律；二是由此确定截流材料的尺寸或重量及相应的数量等。这样，在截流前，可以有计划、有目的地准备各种尺寸或重量的截流材料及其数量，规划截流现场的场地布置，选择起重、运输设备；在截流时，能预先估计不同龙口宽度的截流参数，何时何处应抛投何种尺寸或重量的截流材料及其方量等。四、截流水力计算四、截流水力计算截流时的水量平衡方程为：Q0=Q1+Q2式中Q0截流设计流量，m3/s；Q1分流建筑物的泄流量，m3/s；Q2龙口泄流量，可按宽顶堰计算，m3/s。截流水力计算可采用图解法和电算法。五、截流材料和备料量五、截流材料和备料量1截流材料尺寸在截流中，合理选择截流材料的尺寸或重量，对于截流的成败和截流费用的节省具有重大意义。截流材料的尺寸或重量取决于龙口的流速。各种不同材料的适用流速，立堵截流时截流材料抵抗水流冲动的流速，可按下式估算。2截流材料类型截流材料类型的选择，主要取决于截流时可能发生的流速及开挖、起重、运输设备的能力，一般应尽可能就地取材。国内外大江大河截流的实践证明，块石是截流的最基本材料。此外，当截流水力条件较差时，还必须使用人工块体，如混凝土六面体、四面体、四脚体及钢筋混凝土构架等（见图138）。截流材料3备料量为确保截流既安全顺利，又经济合理，正确计算截流材料的备料量是十分必要的。备料量通常按设计的戗堤体积再增加一定裕度。主要是考虑到堆存、运输中的损失，水流冲失，戗堤沉陷以及可能发生比设计更坏的水力条件而预留的备用量等。第七节封堵蓄水在施工后期，根据发电、灌溉及航运等国民经济各部门所提出的综合要求，确定竣工运用日期，有计划地进行导流临时泄水建筑物的封堵和水库的蓄水工作。一、蓄水计划一、蓄水计划水库蓄水要解决的主要问题有：1）确定蓄水历时计划，并据以确定水库开始蓄水的日期，水库蓄水可按保证率为5%85%的月平均流量过程线来制订。2）校核库水位上升过程中大坝施工的安全性，并据以拟定大坝浇筑的控制性进度计划和坝体纵缝灌浆的进程。蓄水计划是施工后期进行施工导流，安排施工进度的主要依据。二、导流泄水建筑物的封堵二、导流泄水建筑物的封堵下闸封堵导流临时泄水建筑物的设计流量，应根据河流水文特征及封堵条件，采用封堵时段510年重现期的月或旬平均流量。导流底孔一般为坝体的一部分，因此封堵时需全孔堵死；而导流隧洞或涵管并不需要全孔堵死，只浇筑一定长度的混凝土塞，就足以起永久挡水作用。二、导流泄水建筑物的封堵二、导流泄水建筑物的封堵混凝土塞的最小长度可根据极限平衡条件由下式求出。(111)式中K安全系数，一般取1.11.3；P作用水头之推力，N；导流隧洞或涵管的断面积，m2；混凝土容重，kg/m3；f混凝土与岩石（或混凝土）的摩阻系数，一般取0.600.65；g重力加速度，m/s2；导流隧洞或涵管的周长，m；c混凝土与岩石（或混凝土）的粘结力，一般取（520）104，Pa。二、导流泄水建筑物的封堵二、导流泄水建筑物的封堵当导流隧洞的断面积较大时，混凝土塞的浇筑必须考虑降温措施，不然产生的温度裂缝会影响其止水质量。第八节基坑排水在截流戗堤合龙闭气以后，就要排除基坑的积水和渗水。按排水时间及性质分为：基坑开挖前的初期排水；基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水。一、初期排水一、初期排水戗堤合龙闭气后，基坑内的积水应有计划地组织排除。初期排水流量一般可根据地质情况、工程等级、工期长短及施工条件等因素，参考实际工程的经验，按公式（112）来确定。式中Q初期排水流量，m3/s；V基坑的积水体积，m3；T初期排水时间，s。二、经常性排水二、经常性排水基坑内积水排干后，围堰内外的水位差增大，此时渗透流量相应增大，对围堰内坡、基坑边坡和底部的动水压力加大，容易引起管涌或流土，造成塌坡和基坑底隆起的严重后果。因此在经常性排水期间，应周密地进行排水系统的布置、渗透流量的计算和排水设备的选择，并注意观察围堰的内坡、基坑边坡和基坑底面的变化，保证基坑工作顺利进行。二、经常性排水二、经常性排水1排水系统的布置通常应考虑两种不同的情况：一种是基坑开挖过程中的排水系统布置；另一种是基坑开挖完成后修建建筑物时的排水系统布置。2排水量的估算经常性排水的排水量包括围堰和基坑的渗水、降水、地层含水、基岩冲洗及混凝土养护弃水等。本章练习题一一填空题填空题1施工导流的基本方法大体上可以分为_和_两类。(分段围堰法全段围堰法)2用分段围堰法导流时，宣泄水流前期用_,后期用_、_或_等。(束窄的原河道底孔坝体缺口明槽)3围堰按与水流方向的相对位置，可以分为_和_。(横向围堰纵向围堰)4混凝土围堰的形式有：_和_。(拱形混凝土围堰重力式混凝土围堰)5解决围堰防冲的措施有_、_。(抛石或柴排护底上下游转角初设置导流墙)6导流时段的划分与共_、_、_与_等相关。本章练习题7截流的施工过程包括_、_、_与_等有关。(戗堤的进占龙口范围的加固合龙闭气)8截流的基本方法有_和_两种。(立堵法平堵法)9土石坝施工，若坝身在汛前不可能达到拦洪高程时，可采用_、_、_、_等措施。(降低溢洪道高程设置临时溢洪道用临时断面挡水临时坝面保护措施过水)10基坑排水按排水时间及性质分_与_。经常性排水的水量来源包括_、_、_与_。(基坑开挖前的初期排水基坑开挖及建筑物施工过程的经常性排水围堰与基坑的渗水降水地基岩石冲洗混凝土养护用弃水)11人工降低地下水位法按排水工作原理分为_、_两种。(管井法井点法)本章练习题二二选择题选择题1导流隧洞进出口应与上下游水流相衔接，与河道主流的交角以_左右为宜。A.30。B.45。C.60。2导流隧洞进出口与上下游围堰之间的距离，一般应大于_。A.30mB.50mC.80m3导流隧洞中的弯道转弯半径应该大于_倍隧洞直径为宜。A.3B.5C.104导流明渠的进出口与上下游围堰之间一般要保持_的距离。A.3050mB.50100mC.100150m5圆筒形格体钢板桩的圆筒形格体的直径一般取挡水高度的_倍。A.0.91.4B.1.52.0C.2.02.56在通航的河道上，分段围堰法导流时，束窄河床后的水流速度，除特殊情况外，一般不得超过_。A.2m/sB.3m/sC.4m/s7截流设计流量可采用截流时期内_频率的月或旬平均流量。A.5%10%B.10%20%C.20%30%本章练习题8坝体施工期临时度汛的洪水标准，对土石坝当拦洪库容小于0.1亿m3时为_年一遇洪水。A.5020B.10050C.1009水库蓄水一般按保证率为_的月平均流量过程线来制定。A.40%50%B.60%70%C.75%85%10导流用临时泄水建筑物封堵的设计流量，一般选用封堵时段_年重现气得月或旬平均流量。A.5!0B.1020C.2050（1.A2.B3.A4.B5.A6.A7.B8.A9.C10.A）本章练习题三三判断题判断题1分段围堰法适用于河床宽、流量打、施工期较长的工程，尤其是通航频繁和冰凌严重的河流上。（）2明渠导流一般适用于河床一侧的河滩基岩较高且岸边稳定情况。（）3挡围堰拦蓄一部分水流时，上游围堰堰顶高程应通过水库调洪计算来确定。（）4土石坝施工的导流时段应以全年为标准，并以导流标准规定的一定频率的年最大流量作为导流设计流量。（）5截流日期一般多选择在枯水期末、流量最小的时刻。（）6坝体中的导流底孔并不需要全部封堵，而只要浇筑一定长度足够挡水即可。（）7在渗流系数小于0.1m/d的粘土或淤泥中降低地下水位时，比较有效的方法是电渗井排水。（）8井点系统排水时，地下水下降深度约为45m。（）本章练习题四问答题四问答题1施工导流设计的主要任务是什么？答：选定导流标准、划分导流时段、确定导流设计流量、选择导流方案及导流建筑物的形式，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、堵塞的施工方法与截流、拦洪度汛、及坑排水等措施。2段围堰法选择河床束窄程度应该考虑哪几个方面的因素？答：束窄河床的流速不得超过通航、筏运、围堰与河床的容许流速。各段主体工程的工程量、施工强度比较均匀；便于后期导流用的导流泄水建筑物的布置与截流。3混凝土围堰有那些特点（优点）？答：抗冲与抗渗能力大，挡水水头高、底宽小，易于与永久混凝土建筑物相联接，必要时可以过水。本章练习题4如何确定导流总费用最低的导流设计流量？答：假定不同的流量值，求出个流量值得到的建筑物的建筑物的尺寸、工程及所需费用。估算各流量值时基坑的年平均淹没次数及每次淹没损失与施工期的总损失。导流建筑物的修造费与基坑淹没总损失之和最小的流量即为导流总费用最低的导流设计流量。5用分段围堰法导流，后期用临时导流底孔来修建混凝土坝时，如何划分导流时段？答：宜分三个导流事短。第一时段合水由束窄河床通过，进行第一期基坑内的工程施工，第二时段河水由导流底孔下泄，进行第二期基坑内的工程施工，第三时段进行底孔封堵，坝体全面上升，河水由永久建筑物下泄或部分或全部拦蓄库内，直到工程完建。6什么时导流方案？答：不同导流时段不同导流方法的组合称导流方案。7立堵截有什么特点，适用于什么情况？平堵截流具有什么特点？适用于什么情况？答：龙口单宽流量较大，出现的较大流速比较大，流速分布很不均匀，需要单个重量比较大的材料，截流工作前线狭窄，抛投强度受到限制量，施工进度受到影响。适用于大流量、岩石伙夫该层交薄的岩基河床上。平堵截流龙口单宽流量较小，出现的最大流速也较小，流速分布比较均匀，截流材料单个重量也较小。截流工作前线长，抛投强度大，施工进度较快。通常适用于软基河床上。本章练习题8凝土坝施工，若坝身在汛前浇筑不到拦洪高程，应采取什么措施以保证汛期不停工？答：在坝面上预留缺口度汛；采用临时段面挡洪。9混凝土坝用临时段面挡水时，对施工纵缝应如何处理？答：调整纵缝位置，提高初期灌浆高程，改变缝的形式。10在基坑经常性排水中，建筑物修建时排水系统如何布置？答：排水沟布置在建筑物轮廓线的外侧，据基坑边坡坡脚不小于0.30.5m，一般排水沟底宽不小于0.3m。沟深不大于1.0m，底坡不小于0.002。五计算题五计算题1大坝施工，用全段围堰、隧洞导流。图示围堰为级。设计导流流量为160m3/s,下游水位为129.25m。有隧洞泄流与水为关系查得，160m3/s泄流量时上游水为136.65m,此水位的波浪爬高为0.56m.。下游波浪爬高0.15m,求上下游围堰的堰顶高程。答案：级土石围堰的安全超高为0.7m。上有围堰堰顶高程：HU=136.65+0.56+0.7=137.91m下游围堰堰顶高程：HL=129.25+0.15+0.7=130.10m2 2 混凝土重力坝施工，初期导流采用分段围堰法，第一期混凝土重力坝施工，初期导流采用分段围堰法，第一期先围右岸河床，左岸河床泄流。设计洪水流量为先围右岸河床，左岸河床泄流。设计洪水流量为1360m3/s,1360m3/s,，相应的过水深度为，相应的过水深度为5.0m5.0m，过水断面平均宽度为，过水断面平均宽度为180m,180m,行进行进流速为流速为0.18m/s,0.18m/s,验算河床束窄后的流速能否满足通航要求。验算河床束窄后的流速能否满足通航要求。围堰属围堰属级，求纵向围堰近首、末段的高度。上、下游波浪级，求纵向围堰近首、末段的高度。上、下游波浪高度分别为高度分别为 1.0m,0.6m1.0m,0.6m。答案：平均流速v=13600/(18050)=1.512m/s满足通航要求。级混凝土围堰的安全超高为0.4m。流速系数取0.80.进口处水位落差为1.512/(2g0.802)0.182/2g=0.18m纵向围堰首端高度：5.0+0.18+0.4+1.0=6.58m中相围堰末段高度：5.0+0.4+0.6=6.0m3.截流时抛掷10t重的混凝土四面体。在立堵与平堵时，各能抵抗多大的水流流速答案：混凝土的容重取2.4t/m3。四面体的体积V为：10/2.4=4.17m3设化引球体半径为r，则4.17=4r3/3r=0.9985m球体直径D=1.997m立堵时，取K=1.05,V=1.05=7.78m/s平堵时，取K1=0.9,VMIN=0.9=6.67m/s取K2=1.2,VMAX=1.2=8.89m/s3大坝施工的导流隧洞为3.53.5的城门洞形断面，封堵时隧洞断面重心上水头45m。求婚凝土塞的最小长度。答案：安全系数K取1.2,混凝土容重取2.4T/M3。隧洞断面面积W=3.51.75+3.143.52/8=10.94m2水头推力P=4510009.8110.94=4829463N隧洞周长=3.5+21.75+3.143.5/2=12.5m混凝土与岩石（或混凝土塞）的摩阻系数取0.60,混凝土与岩石（或混凝土）的粘结力取10104N/m2.所以，混凝土塞的最小长度为l=4.13m