第九章 施工导流与截流
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名词解释:1.施工导流:广义上说可以概括为采取“导、截、拦、蓄、泄”等工程措施来解决施工和水流蓄泄之间的矛盾,避免水流对水工建筑物施工的不利影响,把河水流量全部或部分地导向下游或拦蓄起来,以保证干地施工和施工期不影响或尽可能少影响水资源的综合利用。
2.分段围堰法:用围堰将水工建筑物分段,分期维护起来进行施工的方法。
3.全段围堰法:就是在河床主体工程的上下游各建一道断流围堰,使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。
主体工程建成或接近建成时,再将临时泄水道封堵。
4.围堰:导流过程中用来维护基坑,保证水工建筑物能在干地施工的临时挡水建筑物。
5.威力:代表炸药的做功能力,以暴力和猛度表示。
6.敏感度:炸药起爆的难易程度,。
7.爆破漏斗:装药在介质内爆破后于自由面处形成的漏斗形爆坑。
8.预裂爆破:沿设计开挖轮廓面先行爆破而形成一定宽度的贯穿裂缝,以防止开挖区以外岩体受到破坏的爆破。
9.光面爆破:在设计轮廓面上钻孔装药,并控制炸药后于开挖区主爆孔起爆,使岩体出现平整轮廓面的爆破技术。
10.基岩灌浆:将某种具有流动性和胶凝性的浆液,按一定配比要求通过钻孔用灌浆设备压入岩层孔隙中经硬化胶结后形成结石,以提高基岩的强度和整体性,改善基岩抗渗性。
11.透水率:表示岩体渗透性的指标,单位为“吕荣”。
其定义是试验压力为1 MPa时,每米试验段的压入流量为 1 L/min。
12.河床束窄程度常用束窄率/河床束窄系数(K)表示:K= A2/A1 * 100%A2—围堰和基坑所占的过水面积,m2;A1—原河床的过水面积,m2;K值一般为40%~60%;当覆盖层比较厚时,可为30%~50%;13.隧洞导流:上下游围堰一次拦断河床形成基坑,天然河道水流全部由导流隧洞渲泄的导流方式。
适用于:导流流量不大、河床狭窄、地质条件允许的河段。
14.明渠导流:即在河岸适宜地段开挖渠道,河水经渠道导流下泄,用作初期导流。
15.导流标准:定义:导流建筑物级别及设计洪水标准。
施工导流与截流技术施工过程中导流设计的主要任务是:周密的分析研究水文、地形、地质、水文地质、枢纽布置及施工条件等基本资料,在保证上述要求的前提下,选定导流标准、划分导流时段,确定导流设计流量;选定导流方案及导流建筑物的型式,确定导流全段围堰法分为:明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。
(一)明渠导流上下游围堰一次拦断河床形成基坑,保护主体建筑物干地施工,天然河道水流经河岸或滩地上开挖的导流明渠泄向下游的导流方式称为明渠导流。
1、导流明渠布置(1)导流明渠轴线的布置地形要求:导流明渠应布置在较宽台地、垭口或古河道一岸;距离要求:水平距离50~100m;水面衔接要求:与河道主流的交角以30°为宜;转弯要求:转弯半径应大于5倍渠底宽;24、明渠封堵可在明渠内预设闸门墩,以利于后期封堵或围堰封堵。
(二)隧洞导流上下游围堰一次拦断河床形成基坑,保护主体建筑物干地施工,天然河道水流全部由导流隧洞渲泄的导流方式称为隧洞导流。
1、隧洞导流适用条件河床狭窄,两岸地形陡峻,地形、地质条件良好,可考虑采用隧洞导流。
2、导流隧洞的布置(1)隧洞轴线沿线地质条件良好。
(2)隧洞轴线宜按直线布置,如有转弯时,转弯半径不小于5倍洞径(或洞宽),;3超过时为0.025~0.032,一般炮眼爆破时为0.035~0.044。
设计时根据具体条件,选取设计的糙率值。
(三)涵管导流涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝工程中采用。
涵管通常布置在河岸岩滩上,其位置在枯水位以上,这样可在枯水期不修围堰或只修一小围堰而先将涵管筑好,然后再修上下游全断围堰,将河水引经涵管下泄。
为了防止涵管外壁与坝身防渗体之间的渗流,通常在涵管外壁每隔一定距离设置截流环,以延长渗径,降低渗透坡降,减少渗流的破坏作用。
二、分段围堰法导流分段围堰法,也称分期围堰法或河床内导流,就是用围堰将建筑物分段分期围置形式。
采用临时底孔时,底孔的尺寸、数目和布置,要通过相应的水力学计算确定,其中底孔的尺寸在很大程度上取决于导流的任务(过水、过船、过木和过鱼),以及水工建筑物结构特点和封堵用闸门设备的类型。
2020年一级建造师《水利水电工程管理与实务》考点精讲施工导流与 1
A.拦洪库容
【答案】BC
图1F412012-1 分段围堰法导流(一)明渠导流
溢流坝段;7—水电
图1F412012—4涵管导流示意图
上游围堰;2—下游围堰;3—涵管;4—坝体
【考点问题清单】
1.导流方式分类与适用条件?
【考点练习】
【例题•单选】在流量较大的平原河道上修建混凝土坝枢纽时,宜采用的导流方式是()。
A.明渠导流
B.分期导流
C.隧洞导流
D.涵管导流
【答案】B
【解析】分期围堰法导流适用于:①导流流量大,河床宽,有条件布置纵向围堰;②河床中永久建筑物便于布置导流泄水建筑物;③河床覆盖层不厚。
故选B
【例题•单选】下列导流方式中,属于混凝土坝分段围堰法导流方式的是()导流。
(2010)
A.明渠
B.隧洞
C.涵管
D.底孔
【答案】D
【解析】分期围堰法导流,通过已完建或未完建的永久建筑物导流的主要方式:混凝土坝体中的底孔导流。
探究导流与截流施工技术的应用在我国以往的防洪、治洪方面的实战经验来看,我国水利施工工程中的导流施工及截流施工都得到很好的发展,同时累积的丰富的实战经验,为日后提高技术支持提供的便利,例如解决险工、堵口截流与导流施工等方面。
接下来文章将讨论导流技术和截流技术在水利工程中应用区别。
1、导流技术在水域里实施建筑工程或者水利工程,首先需要作业人员修筑能够挡水的基坑,然后修建工程的主体工程,通过这样的方式可以促进水流朝既定方向流动,从而为旱地提供有利条件。
在多数水利施工中普遍重视的工程施工是施工导流工程,在施工过程中,工程作业人员综合施工特殊性及河流四周特点来分析实际情况,进而指导导流工程的进行,通常将导流分为一次导流及分期导流,导流施工具体方法包括分段围堰及全段围堰等方法,导流工程施工前期需要对工程质量、施工工期、修建费用和安全度汛展开全方面的调查研究,然后根据实际情况进行方案的确定,同时保证方案可行,将一切可能出现的因素问题考虑在内,以防万一。
下面介绍一般施工内容的安排。
1.1 施工过程中首先要择优选择导流时段、导流流量及导流方式和建筑物类型等,并且以上述内容为依据合理设计施工方案,其中包括修建标准规划、修建顺序排列和拆除围堰与封堵导流建筑物等,与此同时不能忽略拦洪和排水方案。
1.2 通常为了保证工程顺利完成,仍需制定过木、通航和供水措施。
这些外界因素极容易影响到施工过程的导流工程,因此设计施工方案人员务必将施工方案尽可能完善,同时还要考虑到经济因素和技术因素等,将其结合分析得出结论。
另外当有特殊情况出现时,最好的方式是展开实战模拟,通过实际操作得出结论进而将方案不断完善,直至最终定案。
工程设计中导流工程应该考虑的是导流时段问题,这也指确定挡水时间点的问题,其中包括全年挡水或者枯水期挡水。
对于如何选择导流方式,一般有四个因素是需要考虑的,即:第一,水文因素。
在指定施工方案时,很容易受到河流流量的大小、过程线特征、洪水和枯水情况、流病和水位变幅的影响。
水利工程—导流、截流施工技术要点详解一、导流、截流施工技术在水利工程中的作用水利工程在施工中,施工环境和施工条件都十分复杂,其主要作用就是将河水拦截,在河道上修建大坝,并且还修建相应的水流工程,可以用发电,还可以用来灌溉农田,是一种永久性的建筑物。
导流主要作用是通过对一些科学合理的方式进行利用,将河道里的水以其他形式输送到下游河道的工程。
简单来说,水利工程的导流基础基本上包括:导、截、拦、蓄、排等。
所谓的截流主要是指通过对所自主好的基础设施进行利用,将河道水流方向进行改变,让水进入到预先修筑好的水利设施中,从而改变河水的流域,但是,最终结果河水都向下游流去。
二、导流施工技术分析2.1导流施工技术的综合条件分析。
水利工程施工环境较为复杂,工作人员需要对各项因素进行综合考虑,避免对工程造成较大影响。
1)地形特征,所谓的地形特征主要是指水利工程施工地点的综合地形环境,施工人员根据不同地形选择不同导流方式,才能保证导流效果最大化。
例如:在平原地区,可以选择使用分期导流或者明渠导流方式的方式;如果地形较为复杂,属于山区,在导流方式选择过程中,施工人员应该结合施工地点的特点选择合适的导流方式,所以,施工地点的地形特征对导流方式具有直接影响,在选择过程等中必须依据实实际情况进行综合选择。
2)水文地质和水利工程导流施工具有较为紧密的联系,施工中,先要确定水流量的大小,水流速度,含沙量等,然后在确定具体的施工方式。
例如:在夏天,降雨量较大、冰川消融都会导致河流水流量的增加,如果河床较窄,河水就会涌入基坑,导致基坑水量过大,如果水流中的沙子较多,就会对基坑的标准高度造成影响,导致基坑变浅,对工程的整体施工进度造成较大影响,因此,只有选择合适的施工导流当时才能保证工程施工的顺进行。
2.2导流技术。
1)施工人员应该根据使用现场的实际情况确定导流施工方案,同时还要对导流方案的技术指标、经济指标进行综合分析,对多个方案进行对比,最终选择最佳方案。
第九章施工导流与截流
(一)单项选择题
1、导流隧洞的布置中,应注意弯道的转弯半径应()。
A.大于5倍洞宽B.小于5倍洞宽
C.大于2倍洞宽D.小于2倍洞宽
答案:A
(二)多项选择题
1、分段围堰法导流一般适用于()的工程。
A.流量大B.河床宽
C.河床刷深大D.工期长
答案:ABD
(三)填空题
1、河床束窄程度通过________________来表示。
答案:面积束窄度K
2、全段围堰法导流泄水建筑物类型主要有_____________、_____________、____________。
答案:导流隧洞、导流明渠、导流涵管
(四)判断题
1、坝体缺口导流的特点是混凝土坝汛期部分坝段过流,而其他坝段可继续施工。
()
答案:正确。
2、在施工导流中,导流底孔和涵管一般属于永久建筑物,施工后应完全保留以实现进行之后的泄水作用。
()
答案:错误。
导流底孔和涵管一般属于临时的建筑物,工程完成后进行封堵或拆除。
(五)重要名词解释总结
基坑(一般工程和水电工程)、围堰、分段围堰法导流、全段围堰法导流(六)简答题
1、水利工程施工的主要任务有哪些?
答案:(1)编制施工组织设计
(2)按施工组织设计组织有序的施工:根据实际情况做出适时改进和调整。
(3)开展观测、试验和研究:促进水利水电施工技术和科学的发展。
2、选择纵向围堰位置需要考虑哪些因素?
答案:(1)充分利用河心洲、河心岛;
(2)尽可能与导墙、隔墙等永久建筑物相结合;
(3)考虑允许流速限制;
(4)各段工程量、施工强度均衡;
(5)便于布置后期导流泄水建筑物:避免后期围堰过高或截流落差过大。
1、过水土石围堰保护的重点为( )。
A .下游堰面和下游堰脚
B .下游堰面和上游堰脚
C .上游堰面和下游堰脚
D .上游堰面和上游堰脚 答案:A
(二)多项选择题
1、混凝土板护面过水土石围堰其护面板,按面板截面型式可分为( )。
A .矩形板
B .楔形板
C .弧形板
D .圆角菱形板
答案:AB
(三)填空题
1、围堰按筑堰材料可分为_____________、_____________、_____________、_____________。
答案:土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、钢板桩格形围堰
2、草土围堰是一种草土混合结构,多用___________修建。
答案:捆草法
(四)判断题
1、下游围堰堰顶高程一般通过公式d H d a h h δ=++进行计算,其中δ表示围堰安全超高。
( )
答案:正确。
2、导流建筑物洪水标准和截流标准都属于中期导流标准。
( )
答案:错误。
导流建筑物洪水标准,截流标准,围堰修筑期防护标准都属于初期导流标准。
(五)重要名词解释总结
围堰、导流标准、导流程序、导流时段、导流方案
(六)简答题
1、围堰的设计有哪些基本要求?
答案:(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;
(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、与岸坡联结处要可靠,避免因集中渗漏等破坏作用而引起围堰失事;
(5)必要时应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的设施。
1、立堵法截流的截流工作面一般比较(),合龙时间较()。
A.宽,长B.宽,短
C.狭窄,长D.狭窄,短
答案:C
(二)多项选择题
1、确定截流时段需要考虑下列哪些因素()。
A.截流后的进度要求B.对河道航运影响
C.避开主要流水期D.截流工作的准备情况
答案:ABCD
(三)填空题
1、截流的过程包括____________、_____________、_____________。
答案:进占、合龙、闭气
2、人工降低地下水位方法主要有_____________、_____________。
答案:管井法、井点法
(四)判断题
1、混凝土坝的渡汛可采用预留缺口的方式渡汛,汛期洪水缺口过流,其他坝段继续施工。
()
答案:正确。
2、在基坑排水分类中,基坑渗水和施工清洗养护用水属于初期排水。
()
答案:错误。
初期排水主要包括基坑积水、基坑积水排除过程中围堰及基坑的渗水和降水的排除;经常性排水主要包括围堰、基坑渗水,降水,施工清洗及养护用水。
(五)重要名词解释总结
截流、进占、合龙、闭气、戗堤、立堵法、平堵法、拦洪度汛、拦洪高程、封堵、基坑初期排水、基坑经常性排水
(六)简答题
1、平堵法截流主要有哪些特点?
答案:(1)龙口单宽流量小,最大流速低,分布较均匀,需要截流材料单个重量小;
(2)截流抛投工作面长,抛投强度大,合龙时间短;
(3)通常适用于软基河床;
(4)需要架桥,可能妨碍通航,费用较高;
(5)工程实际中使用较少。
2、截流水力计算主要解决的问题有哪些?
答案:(1)确定截流过程中,龙口单宽流量q、落差z、流速v的变化规律;
(2)确定截流材料的尺寸、重量及相应的数量。
3、土坝、堆石坝临时断面挡水应注意哪些问题?
答案:①顶部应有足够宽度,以便在紧急情况下,仍有余地抢筑子堰,确保安全;
②边坡应保证稳定,安全系数一般应不低于正常设计标准,采取必要的防止暴雨冲刷和其他原因滑坡的防护措施和排水措施;
③斜墙坝或心墙坝的防渗体一般不允许采用临时断面;
④上游垫层和块石护坡应按设计要求修筑到拦洪高程,下游坝体部位应从
基础面按全断面填筑几米高以后再收坡。