水利水電施工導(dǎo)截流質(zhì)量控制

1、水利水電工程施工質(zhì)量控制技術(shù)2施工導(dǎo)流與截流工程3概 述 施工導(dǎo)流：在河流上進(jìn)行水利水電工程建設(shè)時(shí)，為了使水工建筑物能在干地上進(jìn)行施工，需要用圍堰維護(hù)基坑，并將河水引向預(yù)定的泄水通道往下游宣泄。4一、施工導(dǎo)流方法 全段圍堰法用圍堰攔斷河床，全部水流通過事先修建好的臨時(shí)或永久隧洞、明渠或河床內(nèi)的涵管等往下游宣泄。分段 圍堰法水流通過被束窄的河床、壩底底孔、缺口或明槽等往下游宣泄。5全段圍堰法 多用于多工期短、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。 6全段圍堰法 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)流較為普遍。78全段圍堰法 明渠導(dǎo)流 在河岸或

2、灘地上開挖渠道，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)，采用明渠導(dǎo)流比較經(jīng)濟(jì)合理。910全段圍堰法 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擔(dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流任務(wù)。11全段圍堰法 渡槽導(dǎo)流結(jié)構(gòu)簡單，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。12 1.概念 分段圍堰法：就是用圍堰將水工建筑物分段分期圍護(hù)起來進(jìn)行施工的方法。 *分段：分段就是在空間上用圍堰將建筑物分成若干施工段進(jìn)行施工。 *分期：在時(shí)間上將導(dǎo)流分為若干時(shí)期。 采用分段圍堰法

3、導(dǎo)流時(shí)，縱向圍堰位置的確定，亦即河床束窄程度的選擇是關(guān)鍵問題之一。分段圍堰法導(dǎo)流 13141516分段圍堰法適用的條件分段圍堰法導(dǎo)流一般適用于河床寬、流量大、施工期較長的工程，尤其在通航河流和冰凌嚴(yán)重的河流上。 分段圍堰法特點(diǎn)分段圍堰法導(dǎo)流，前期都利用束窄的原河道導(dǎo)流，后期要通過事先修建的泄水道導(dǎo)流，常見的有以下幾種：底孔導(dǎo)流壩體缺口導(dǎo)流束窄河床導(dǎo)流17分段圍堰法 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流通過底孔宣泄至下游。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，這對修建高壩

4、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，安放閘門較困難。 18分段圍堰法 底孔導(dǎo)流19分段圍堰法 缺口導(dǎo)流混凝土壩樞紐在施工過程中，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，待洪峰過后，上游水位回落再修筑缺口，謂之缺口導(dǎo)流20二、導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)流建筑物級別及其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)稱； 導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)流設(shè)計(jì)中所采用的設(shè)計(jì)流量頻率的規(guī)定；總體要求：初期導(dǎo)流階段標(biāo)準(zhǔn)可低一些，中后期標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)逐步提高；當(dāng)要求工程提前發(fā)揮效益時(shí)，相應(yīng)導(dǎo)流階段的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高一些；對特別重要的工程或者下游有重要工礦交通設(shè)施或城市時(shí)，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)提高。21幾種典型情況下的劃

5、分原則1、基坑內(nèi)施工工程量（包括基礎(chǔ)處理等）較小，主體建筑物可在河道截流后的一個(gè)枯水期內(nèi)搶修至攔洪高程以上時(shí)，即可選擇在枯水期運(yùn)用的圍堰，導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量則選擇該枯水時(shí)段的某一頻率的洪水流量；2、基坑內(nèi)施工工程量（包括基礎(chǔ)處理等）較大，主體建筑物不能在河道截流后的一個(gè)枯水期內(nèi)搶修至攔洪高程以上時(shí)，對于土石壩等樞紐，若未完建壩體不允許溢流，基坑不允許過水，導(dǎo)流時(shí)段應(yīng)以全年為標(biāo)準(zhǔn)；223、混凝土壩、堆石壩等基坑允許過水，當(dāng)河道洪水期與枯水期水位變幅較大時(shí)，可通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選擇一定枯水期時(shí)段為圍堰擋水時(shí)段，相應(yīng)時(shí)段的一定頻率流量作為導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量；洪水期洪峰來時(shí)可由壩體溢流，基坑內(nèi)停止施工；洪水過后圍堰

6、擋水，基坑內(nèi)主體工程正常施工。23截流 當(dāng)泄水建筑物完成時(shí)，抓住有利時(shí)機(jī)，迅速實(shí)現(xiàn)圍堰合龍，迫使水流經(jīng)泄水建筑物下泄，稱為截流。立堵法（單戧、雙戧或多戧）平堵法（浮橋或棧橋）一截流方法截流時(shí)間的確定截流拋投材料二截流日期及設(shè)計(jì)流量24 截流方法 立堵法 立堵法截流是將截流材料，從龍口一端想另一端或從兩端向中間拋投進(jìn)占，逐漸束窄龍口。直至全部攔斷。 截流材料通常用自卸汽車在進(jìn)占戧堤端部直接卸料入水，或先在堤頭卸料，再用推土機(jī)推入水中。平堵法 平堵法截流事先要在龍口架設(shè)浮橋或棧橋，用自卸汽車沿龍口全線從浮橋或棧橋上均勻、逐層拋填截流材料，直至戧堤高出水面為止。25截流方法立堵法 整個(gè)截流過程包括進(jìn)

7、占、護(hù)底及裹頭、合龍和閉氣等項(xiàng)工作。 先在河床的一側(cè)或兩側(cè)向河床中填筑截流戧堤，逐步縮窄河床，謂之進(jìn)占； 當(dāng)河床束窄到一定的過水?dāng)嗝鏁r(shí)即行停止(這個(gè)斷面謂之龍口)，對河床及龍口戧堤端部進(jìn)行防沖加固(護(hù)底及裹頭)； 然后掌握時(shí)機(jī)封堵龍口，使戧堤合龍； 最后為了解決戧堤的漏水，必須即時(shí)在戧堤迎水面設(shè)置防滲設(shè)施(閉氣)。 26特點(diǎn)：水力條件不利（合龍過程中所出現(xiàn)的最大流速比平堵大）所需截流材料粒徑大，易造成對河床沖刷，對河床護(hù)底要求高，準(zhǔn)備工作簡單，造價(jià)低。適用：（1）巖基或覆蓋層較薄的巖基河 床； （2）河床采用適當(dāng)?shù)淖o(hù)底措施。27閉氣：合龍后，戧堤雖高于水面，但其本身依然漏水，因此須在戧堤上設(shè)置

8、防滲設(shè)施282、平堵法截流：沿龍口全線均勻地逐層拋投截流材料，直至拋石堆體高出水面將河道水流截?cái)酁橹?。特點(diǎn)：單寬流量小，流速小，拋投材料粒徑及重量小，戧堤工程量小，拋投強(qiáng)度大，施工速度快，對龍口護(hù)底要求不高，費(fèi)用昂貴，技術(shù)復(fù)雜。適用：平原軟基河流。293、其它截流方式（1）爆破截流、定向爆破截流：巖石堅(jiān)硬，岸坡陡峻。爆破砼預(yù)制體截流。（2）下閘截流人工泄水道。（3）浮運(yùn)沉箱或沉船法截流?？诠こ?。30截流施工質(zhì)量要點(diǎn)1.龍口位置選擇 綜合考慮地質(zhì)、地形及水力條件； （1）地質(zhì)條件：宜設(shè)置在河床抗沖刷能力強(qiáng)的地方，如基巖裸露處等； （2）地形條件：龍口河底不宜由順?biāo)鞣较虻亩钙禄蛏羁樱埧谥車鷳?yīng)有

9、寬闊的施工場地，便于交通運(yùn)輸和組織施工； （3）水力條件：截流前如有通航要求，龍口宜設(shè)置在深槽主航道處，無通航要求，龍口設(shè)置要考慮水流平順，泄流通暢；312.合龍：截流的關(guān)鍵 （1）合龍措施 a.加大分流量 b.形成多級水位 c.合龍段設(shè)置攔石柵（攔石坎） d.錨系拋投截流材料，如塊石串、 混凝土串等 e.利用上游水庫控制下泄流量，減 少合龍難度 f.設(shè)置截流閘32（2）合龍材料 石料、混凝土塊體、鋼筋籠等； 3.閉氣 截流合龍后封堵戧堤滲漏通道的措施； 一般方法是先在截流戧堤上游側(cè)先拋投反濾層材料，然后向水中拋投粘土或細(xì)顆粒砂礫料，把透過堆石戧堤的滲流量減小到最低程度，閉氣后，方可進(jìn)行基坑排

10、水和開挖施工。33圍堰工程34圍堰之一 圍堰的類型 圍堰是一種臨時(shí)性水工建筑物，用來圍護(hù)河床中基坑，保證水工建筑物施工在干地上進(jìn)行。 在導(dǎo)流任務(wù)完成后，對不能作為永久建筑物的部分或妨礙永久建筑物運(yùn)行的部分應(yīng)予以拆除。1按使用材料分土石圍堰草土圍堰鋼板樁格型圍堰木籠圍堰混凝土圍堰2按位置分橫向圍堰縱向圍堰3按是否過水分不過水圍堰過水圍堰351.圍堰的平面布置：分段圍堰上下游圍堰一般不與河床中心線垂直使水流順暢。全段圍堰圍堰與主河道垂直減少工程量。362、堰頂高程的確定橫向圍堰堰頂高程：Hd上游或下游圍堰的頂部高程hd圍堰擋水的靜水位ha波浪高度圍堰的安全超高z上下游水位差37圍堰之二 圍堰的結(jié)構(gòu)

11、土石圍堰能充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，地基適應(yīng)性強(qiáng)，造價(jià)低，施工簡便，設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先選用。 土石圍堰 不過水土石圍堰 對于土石圍堰，由于不允許過水，且抗沖能力較差，一般不宜做縱向圍堰 如河谷較寬且采取了防沖措施，也可將土石圍堰用作為縱向圍堰。過水土石圍堰 當(dāng)采用淹沒基坑方案時(shí)，為了降低造價(jià)、便于拆除，許多工程采用了過水土石圍堰型式。為了克服過水時(shí)水流對堰體表面沖刷和由于滲透壓力引起的下游邊坡連同堰頂一起的深層滑動(dòng)，目前采用較普遍是在下游護(hù)面上壓蓋混凝土面板。38圍堰之三 圍堰的結(jié)構(gòu) 草土圍堰是一種草土混合結(jié)構(gòu)，多種捆草法修筑。例如黃河的青銅峽、鹽鍋峽、八盤峽水電站和漢江的石泉水電站都成功地采用過草土圍堰。

12、草土圍堰施工簡單，施工速度快，可就地取材，成本低，還具有一定的抗沖、防滲能力，能適應(yīng)沉陷變形，可用于軟弱地基；但草土圍堰不能承受較大水頭，施工水深及流速也受到限制，草料還易于腐爛，一般水深不宜超過6m，流速不超過3.5ms。草土圍堰使用期約為兩年。草土圍堰39圍堰之三 圍堰的結(jié)構(gòu) 混凝士圍堰的抗沖及抗?jié)B能力強(qiáng)，適應(yīng)高水頭，底寬小，易于與永久建筑物相結(jié)合，必要時(shí)可以過水，因此采用得比較廣泛。 重力式混凝土圍堰 拱形混凝土圍堰 峽谷地區(qū)巖基河床，多用混凝土拱圍堰，且多為過水圍堰型式，可使圍堰工程量小，施工速度快，且拆除也較為方便。 混凝土圍堰 40圍堰之三 圍堰的結(jié)構(gòu)鋼板樁格型圍堰可在巖基或非巖基

13、上。圓筒形格體鋼板樁圍堰：一般只能用于1420m以下。鼓形格體鋼板樁圍堰：一般可用于水頭1420m的情況，平行于水流的縱向圍堰?；ò晷胃耋w鋼板樁圍堰：可適用于擋水高度更大的情況，可用于河道狹窄，但費(fèi)用較高、施工復(fù)雜。 鋼板樁格型圍堰 41 鋼板樁格型圍堰 42圍堰工程常見質(zhì)量問題1.圍堰的防滲常用斜墻、斜墻接水平鋪蓋、垂直防滲墻或帷幕灌漿。2.圍堰的接頭處理主要通過擴(kuò)大接觸面；嵌入岸坡的方法，以延長塑性防滲體的接觸，防止集中繞滲破壞。 土石圍堰與混凝土縱向圍堰的接頭：通常采用刺墻形式插入土石圍堰的塑性防滲體中，并將接頭的防滲體斷面擴(kuò)大，以保證在任一高程處均能滿足繞流滲徑長度要求。43圍堰工程常

14、見質(zhì)量問題3.圍堰的防沖常采用護(hù)底措施（拋石）；在上下游轉(zhuǎn)角處設(shè)置導(dǎo)流墻，改善水流條件。44圍堰之三 圍堰的拆除 圍堰是臨時(shí)建筑物，導(dǎo)流任務(wù)完成以后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行拆除，以免影響永久建筑物的施工及運(yùn)行。45圍堰之五 圍堰的拆除 土石圍堰相對說來斷面較大，因之有可能在施工期最后一次汛期過后，上游水位下降時(shí)，從圍堰的背水坡開始分層拆除。但必須保證依次拆除后所殘留的斷面能繼續(xù)擋水和維持穩(wěn)定，以免發(fā)生安全事故，使基坑過早淹沒，影響施工。 土石圍堰一般可用挖土機(jī)或爆破等方法拆除。 草土圍堰的拆除比較容易，一般水上部分用人工拆除，水下部分可在堰體挖一缺口，讓其過水沖毀或用爆破法炸除。46圍堰之五 圍堰的

15、拆除 鋼板樁格型圍堰的拆除，首先要用抓斗或吸石器將填料清除，然后用拔樁機(jī)起拔鋼板樁。 混凝土圍堰的拆除，一般只能用爆破法炸除，但應(yīng)注意，必須使主體建筑物或其設(shè)施不受爆破危害。47 自卸汽車配合挖掘機(jī)拆除圍堰48 基坑排水 在截流戧堤合龍閉氣以后，就要排除基坑的積水和滲水，以利于開展基坑施工工作。 基坑排水工作按排水時(shí)間及性質(zhì)，可以分為： 基坑開挖前的初期排水：包括基坑積水、基坑積水排除過程中圍堰及基坑的滲水和降水的排除； 基坑開挖及建筑物施工過程中的經(jīng)常性排水：包括圍堰和基坑的滲水、降水、基巖沖洗及混凝土養(yǎng)護(hù)用廢水的排除等。 二經(jīng)常性排水一基坑積水排除49一、基坑積水排除 基坑積水主要是指圍堰

16、閉氣后存于基坑內(nèi)的水體，還要考慮排除積水過程中從圍堰及地基滲入基坑的水量和降雨。 初期排水的流量是選擇水泵數(shù)量的主要依據(jù)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、工期長短、施工條件等因素確定。 50（一）排水量計(jì)算： 目的：選定排水設(shè)備的臺(tái)數(shù)及容量。1、初期排水：基坑積水、基坑滲水、降雨（枯水期降雨可不考慮）排水流量：QkV/TV基坑積水體積，按K（積水面積積水水深）計(jì)算。T初期排水時(shí)間，受水位下降速度限制（根據(jù)圍堰的型式、基坑地基特性及坑內(nèi)水深而定）。k積水體積系數(shù)（經(jīng)驗(yàn)系數(shù)），其實(shí)質(zhì)是因?yàn)槌跗谂潘畷r(shí)的滲流量估算很難符合實(shí)際，通常不單獨(dú)估算滲流量，設(shè)計(jì)取1.52.5?；优潘?12、經(jīng)常性排水流量估算滲透流量影響因

17、素：基坑面積、土壤性質(zhì)、基坑深度，水頭。（1）圍堰的滲流量計(jì)算（2）基坑滲透透流量計(jì)算： 1m2基坑面積在每1m水頭作用下的滲流量q。（3）降水、應(yīng)采用抽水時(shí)段內(nèi)最大日降雨資料。（4）沖洗基巖及養(yǎng)護(hù)砼的廢水： （每天8次）。52（二）水泵的選擇與安裝1、明式排水常用離心式水泵（泵殼、泵軸、工作葉輪）。 2、管路系統(tǒng)：濾網(wǎng)、底閥、吸水管、出水管3、離心式水泵的基本工作參數(shù)：流量Q，揚(yáng)程H，允許真空吸水高度H真，軸功率P，效率，轉(zhuǎn)速n。4、安裝高程6m5、泵站機(jī)組15臺(tái)時(shí)，增加1臺(tái)備用；泵站機(jī)組5臺(tái)，增加20%備用。53（三）排水系統(tǒng)注意1、檢查吸水管接頭及吸水口安裝位置。2、排水過程中，注意觀測

18、水位、圍堰、岸坡等的變化情況，檢查有無漏水及下陷現(xiàn)象，防止滑坡、沉陷、滲透破壞。54排水系統(tǒng)布置一般情況下，排水系統(tǒng)分為兩種情況： 一種是基坑開挖過程中的排水， 另一種是建筑物施工過程中的排水。 在進(jìn)行布置時(shí)，最好能兩者結(jié)合起來考慮，并使排水系統(tǒng)盡可能不影響施工。 55基坑開挖過程中的排水56建筑物施工過程中的排水57 根據(jù)初期排水流量即可確定水泵工作臺(tái)數(shù)，并考慮一定的備用量。水利工地常用離心泵或潛水泵。為了運(yùn)用方便，可選擇容量不同的水泵，組合使用。水泵站一般布置成：(1) 固定式排水布置(2) 移動(dòng)式排水布置 58溪洛渡基坑排水59人工降低地下水位 在細(xì)砂、粉砂及砂壤止地基開挖中，因滲透壓力過大而引起流砂、滑坡和地基隆起等事故，對開挖工作產(chǎn)生不利影響。 采用人工降低地下水位（暗式排水）措施可以克服上述缺點(diǎn)。 60人工降低地下水位 人工降低地下水位的方法，按排水工作原理來分有管井法和井點(diǎn)法兩種。 管井法是純重力作用排水； 井點(diǎn)法還附有真空或電滲排水的作用。61管井法 管井由井管、濾水管、沉淀管及周圍反濾層組成。 管井法適用于基坑面積較小，土的滲透系數(shù)較大（K=10250m/d）的土層 622.井點(diǎn)法 把井管與水泵的吸水管合一，并在井口密封，用抽氣設(shè)備抽氣，使濾水管附近形成真空，增加排水效果。 井點(diǎn)法適宜于滲透系數(shù)為0.11.0m/d的土壤。 井點(diǎn)的類型有輕型