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1、第7章施工導(dǎo)流與水流控制在河床上修建水工建筑物時(shí),為保證在干地上施工,需將天然徑流部分或全部改道,按預(yù)定的方案泄向下游,并保證施工期間基坑無(wú)水,這就是施工導(dǎo)流與水流控制要解決的問(wèn)題。施工導(dǎo)流與水流控制一般包括以下內(nèi)容:(1)壩址區(qū)的導(dǎo)流和截流;(2)壩址區(qū)上下游橫向圍堰和分期縱向圍堰;(3)導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流明渠、底孔及其進(jìn)出口圍堰;(4)引水式水電站岸邊廠房圍堰;(5)壩址區(qū)或廠址區(qū)安全度汛、排冰凌和防護(hù)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)導(dǎo)流建筑物拆除;(10)導(dǎo)流建筑物下閘和封堵。第一節(jié)
2、施工導(dǎo)流一、施工導(dǎo)流方法
施工導(dǎo)流的基本方法大體可分為兩類(lèi):一類(lèi)是全段圍堰法導(dǎo)流,即用圍堰攔斷河床,全部水流通過(guò)事先修好的導(dǎo)流泄水建筑物流走;另一類(lèi)是分段圍堰法,即水流通過(guò)河床外的束窄河床下泄,后期通過(guò)壩體預(yù)留缺口、底孔或其它泄水建筑物下泄。但不管是分段圍堰法還是全段圍堰法導(dǎo)流,當(dāng)擋水圍堰可過(guò)水時(shí),均可采用淹沒(méi)基坑的特殊導(dǎo)流方法。這里介紹二種基本的導(dǎo)流方法。
(一)全段圍堰法
全段圍堰法導(dǎo)流,就是在修建于河床上的主體工程上下游各建一道攔河圍堰,使水流經(jīng)河床以外的臨時(shí)或永久建筑物下泄,主體工程建成或即將建成時(shí),再將臨時(shí)泄水建筑物封
3、堵。該法多用于河床狹窄、基坑工作量不大、水深、流急難于實(shí)現(xiàn)分期導(dǎo)流的地方。全段圍堰法按其泄水道類(lèi)型有以下幾種:1、隧洞導(dǎo)流山區(qū)河流,一般河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅(jiān)實(shí),采用隧洞導(dǎo)較為普遍。但由于隧洞泄水能力有限,造價(jià)較高,一般在汛期泄水時(shí)均另找出路或采用淹沒(méi)基坑方案。導(dǎo)流隧洞設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量與永久隧洞相結(jié)合。隧洞導(dǎo)流的布置型式如圖7-1。圖7-1隧洞導(dǎo)流示意圖2、明渠導(dǎo)流明渠導(dǎo)流是在河岸或?yàn)┑厣祥_(kāi)挖渠道,在基坑上下游修筑圍堰,河水經(jīng)渠道下泄。它用于岸坡平緩或有寬廣灘地的平原河道上。若當(dāng)?shù)赜欣虾拥揽衫没蚬こ绦藿ㄔ趶澋郎蠒r(shí),采用明
4、渠導(dǎo)流比較經(jīng)濟(jì)合理。具體布置型式如圖7-2。最新范本,供參考!圖7-2明渠導(dǎo)流示意圖3、涵管導(dǎo)流涵管導(dǎo)流一般在修筑土壩、堆石壩中采用,但由于涵管的泄水能力較小,因此一般用于流量較小的河流上或只用來(lái)?yè)?dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流任務(wù),如圖7-3所示。
圖7-3涵管導(dǎo)流示意圖4、渡槽導(dǎo)流渡槽導(dǎo)流方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但泄流量較小,一般用于流量小、河床窄、導(dǎo)流期短的中小型工程,如圖7-4。最新范本,供參考!圖7-4渡槽導(dǎo)流示意圖(二)分段圍堰法分段圍堰法(或分期圍堰法),就是用圍堰將水工建筑物分段分期圍護(hù)起來(lái)進(jìn)行施工(圖7-5)。所謂分段,就是從空間上用圍
5、堰將擬建的水工建筑物圈圍成若干施工段;所謂分期,就是從時(shí)間上將導(dǎo)流分為若干時(shí)期。導(dǎo)流的分期數(shù)和圍堰的分段數(shù)并不一定相同。分段圍堰法前期由束窄的河道導(dǎo)流,后期可利用事先修好的泄水建筑物導(dǎo)流。常用泄水建筑物的類(lèi)型有底孔、缺口等。分段圍堰法導(dǎo)流,一般適用于河流流量大、槽寬、施工工期較長(zhǎng)的工程中。圖7-5分期導(dǎo)流示意圖最新范本,供參考!圖7-6導(dǎo)流分期與圍堰分段示意圖1、底孔導(dǎo)流采用底孔導(dǎo)流時(shí),應(yīng)事先在混凝土壩體內(nèi)修好臨時(shí)或永久底孔;然后讓全部或部分水流通過(guò)底孔宣泄至下游。如系臨時(shí)底孔,應(yīng)在工程接近完工或需要蓄水時(shí)封堵。底孔導(dǎo)流布置型式
6、如圖7-7。圖7-7底孔導(dǎo)流底孔導(dǎo)流擋水建筑物上部的施工可不受干擾,有利于均衡、連續(xù)施工,這對(duì)修建高壩有利,但在導(dǎo)流期有被漂浮物堵塞的危險(xiǎn),封堵水頭較高,安放閘門(mén)較困難。2、缺口導(dǎo)流混凝土壩在施工過(guò)程中,為了保證在汛期河流暴漲暴落時(shí)能繼續(xù)施工,可在興建的壩體上預(yù)留缺口渲泄洪峰流量,待洪峰過(guò)后,上游水位回落再修筑缺口,謂之缺口導(dǎo)流(圖7-8)。最新范本,供參考!圖7-8壩體缺口過(guò)水示意圖二、導(dǎo)流建筑物
(一)導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)流量導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量是選擇導(dǎo)流方案,確定導(dǎo)流建筑物的主要依據(jù)。而導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)是選擇導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的標(biāo)準(zhǔn),即
7、是施工導(dǎo)流的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。1、洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流建筑物系指樞紐工程施工期所使用的臨時(shí)性擋水和泄水建筑物。根據(jù)其保護(hù)對(duì)象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模劃分為Ⅲ~Ⅴ級(jí),具體按表7-1確定。表7-1導(dǎo)流建筑物級(jí)別劃分級(jí)別保護(hù)對(duì)象失事后果使用年限(年)圍堰工程規(guī)模堰高(m)庫(kù)容(億m3)Ⅲ有特殊要求的Ⅰ級(jí)永久建筑物淹沒(méi)重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通干線或推遲工程總工期及第一批機(jī)組發(fā)電,造成重大災(zāi)害和損失>3>50>1.0ⅣⅠ、Ⅱ級(jí)永久建筑物淹沒(méi)一般城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或推遲工程總工期及第一批機(jī)組發(fā)電而造成較大災(zāi)害和損失1.5~315~500.1~1.0Ⅴ
8、Ⅲ、Ⅳ級(jí)永久建筑物淹沒(méi)基坑,但對(duì)總工期及第一批機(jī)組發(fā)電影響不大,經(jīng)濟(jì)損失較小<1.5<15<0.1注:1、導(dǎo)流建筑物包括擋水和泄水建筑物,兩者級(jí)別相同;2、表列四項(xiàng)指標(biāo)均按施工階段劃分;3、有、無(wú)特殊要求的永久建筑物均系針對(duì)施工期而言,有特殊要求的Ⅰ級(jí)永久建筑物