1、第一章 施工導流 水利工程施工，顧名思義就是要和水流打交道，或者換句話說，在水利工程施工的整個過程中，如何使水流對整個工程施工的影響最小，從而保證整個工程的施工進度、質量和投資均在允許的范圍內。 大家知道，水利工程中有許多工作都需要在干地施工（如：地基處理、大壩施工等），而每條河流的流量變化總是有一定規律的（總有枯水期和洪水期）。因此，從整個工程施工的角度來說，施工導流就是解決一個問題： 每年枯水期的水如何下泄？ 每年洪水期的水如何下泄？ 為了解決水流和施工的矛盾，保證主體建筑物的干地施工條件，我們常采取以下方法：1. 導 如何將水流導向下游？2. 截 如何將原河床的水流攔斷，使其按照我們的意

2、圖下泄？3. 攔 如何在洪水來臨時，攔住洪水，保證整個水利樞紐的安全渡汛?4. 蓄 如何在工程建設的中后期及時蓄水，保證工程的效益按時發揮？5. 泄 如何保證水流順暢流向下游？第一節 施工導流的基本方法一、全斷圍堰法的分類及適用條件 視泄水建筑物的不同，全斷圍堰法又可進一步區分為：隧洞導流、明渠導流、涵管導流等。而每種導流方式的選擇，需考慮地形、地質、水文等多種影響因素之后再確定。一、隧洞導流 一般山區河流，河谷狹窄，兩岸地形陡峻，山巖堅實，可采用隧洞導流。 1. 隧洞泄流能力有限； 2. 隧洞造價昂貴； 3. 土石壩、混凝土壩樞紐均適用； 隧洞導流的工程布置：A. 平面布置 主要是指隧洞路線

3、的選擇。應特別注意地質條件和水力條件，一般可參照以下原則布置。 1. 應將隧洞布置在完整、新鮮的巖層中，應避免隧洞軸線與巖層、斷層、破碎帶平行，洞軸線與巖石層面的交角最好在45。以上，層面傾角也以不小于45。為宜； 2. 利用壩址附近的有利地形，盡量使隧洞線路順直。當河道彎曲時，隧洞宜布置在凸岸（但也需考慮實際的地形條件）； 3. 隧洞如果必須轉彎，則轉彎半徑應大于5倍洞寬，轉折角應不大于60。在彎道的上下游應設置直線段過渡，直線段長度一般也應大于5倍洞寬。 4. 進出口與河床的交角以30。為宜； 5. 當需要采用兩條以上的導流隧洞時，可將它們布置在兩岸和一岸； 6. 隧洞進、出口距上、下游圍

4、堰坡腳應有足夠的距離，一般要求在50m以上（對斜墻鋪蓋式土石圍堰應更慎重）；B. 進出口高程與斷面型式 1. 隧洞應有足夠的埋深，進洞處頂部巖層厚度通常在13倍洞徑之間； 2. 進出口底部高程應考慮洞內流態、截流等要求。一般出口底部高程與河床齊平或略高。對于有壓隧洞，底坡在1 3 者居多，無壓隧洞的底坡主要取決于水力計算； 3. 隧洞出口消能也應給予足夠重視（特別是有壓隧洞或永久隧洞）。擴散消能、挑流鼻坎、消力池等布置方式均有應用；4. 隧洞洞身設計 4.1 斷面型式 主要取決于地質條件及設計流態。洞身斷面常用門洞形（也稱方圓形），有時也用圓形或馬蹄形； 4.2 漸變段 從隧洞進口矩形斷面過渡

5、到門洞形斷面。一般長度為23倍洞徑；圓形門洞形馬蹄形工程名稱 斷面形狀 斷面尺寸 寬高 (mm) 設計流量 （m3/s） 長 度 備注 龍灘 門洞形 16m21m 2條洞 三板溪 門洞形 16m18 m 1條洞 錦屏 門洞形 15m19m Q導9370 2條洞 溪洛渡 門洞形 18m20m Q導32000 6條洞 隔河巖 門洞形 13m16m 1條洞 烏江渡 門洞形 10m10m 1320 1條洞 龍羊峽 門洞形 15m18m 3340 1條洞 小浪底 圓 形 D=14.5m 3250 3條洞 官廳馬蹄形 8 m8m350 502.1m1149m,1183m661m501m1223m598m,

6、849m1003.69m1220m4.3 斷面面積及尺寸 隧洞斷面尺寸，取決于通過流量的大小。在流量一定的情況下，隧洞經濟斷面的選擇，須擬定幾個隧洞尺寸，計算相應的圍堰高度，并計算不同斷面尺寸的隧洞與圍堰的工程量造價，兩者相加，總造價最小的斷面尺寸即為經濟斷面。隧洞造價曲線 經濟合理的隧洞斷面尺寸應體現在以下的方面： 1.盡量發揮隧洞效益的同時，務使圍堰能在一個枯水期內建成，并保證圍堰的安全和技術上的可靠性； 2.洞內流速不超過允許抗沖流速； 3.滿足通航、放木等綜合利用要求； 4.方便施工； 5.滿足中后期施工渡汛要求；C. 導流洞與永久洞的結合 由于導流洞造價比較高，通常盡可能與各種永久隧

7、洞結合。其中主要有導流洞改建為泄洪洞，其次還有改建為發電引水洞、尾水洞和排沙放空洞等。D. 隧洞的氣蝕破壞及其防治 氣蝕破壞是伴隨著負壓區的產生而發生的。較易產生負壓的部位有隧洞進出口、彎道、閘門槽及其它斷面突變處。1. 進口： 為避免產生空氣漏斗狀漩渦，進口上唇體型常用14橢圓曲線；2. 出口： 可采用斷面收縮；3. 閘門槽： 盡量采用標準型布置；4. 斷面突變： 盡量控制施工不平整度，避免斷面突變（如襯砌與不襯砌段交界處）;二、分段圍堰法的分類及適用條件 在流量很大的平原河道或河谷較寬的山區河流上修建混凝土壩樞紐時，宜采用分期導流。這種導流方式較易滿足通航、過水、排冰等要求。 根據不同時期

8、泄水道的特點，分段圍堰法導流方式中又包括束窄河床導流和通過已完建或未完建的永久建筑物導流。1.束窄河床導流 一期導流的泄水道是被圍堰束窄后的河床。如果河床的覆蓋層為深厚的細土粒層，則束窄河床不可避免地會產生一定的沖刷。2.通過已完建或未完建的永久建筑物導流 2.1通過已完建的永久建筑物導流 2.2底孔導流 2.3缺口導流 2.4廠房導流分段圍堰法導流縱向圍堰布置（一）導流程序一般應在考慮以下幾個方面后再權衡決定。1）先圍有淺灘的一岸，利于初期通航和洪水宣泄，利于初期施工組織，由簡至繁；2）一期工程應包括可用于導流的永久泄水建筑物，或有可布置底孔、缺口的混凝土壩段；3）一期基坑最好與工地的主要對

9、外交通線及施工場地同岸；4）對于中、低水頭樞紐，盡量先圍有廠房、船閘的一岸，便于及早投產運用；（二）縱向圍堰位置選擇實際上就是要確定適宜的河床束窄度。適宜的縱向圍堰位置，與以下主要因素有關。1.地形地質條件 河心洲.淺灘.小島.基巖露頭等，都是可供布置縱向圍堰的有利條件。2.水工布置 盡可能的利用廠房.廠閘.閘門等建筑物之間的隔水導墻作為縱向圍堰的一部分。 3.河床允許束窄度 允許束窄度主要與河床地質條件和通航要求有關。4.導流過水要求 進行一期導流布置時，不但要求考慮束窄河道的過水條件，而且還要考慮二期截流與導流的要求。主要應考慮的問題是，一期基坑中能否布置下宣泄二期導流流量的泄水建筑物，由

10、一期轉入二期施工是的截流落差是否太大。5.施工布局的合理性 各期基坑中的施工強度應盡量均衡，一期工程施工強度可比二期低些，但不易相差懸殊。（三）縱向圍堰的平面布置 第二節 圍堰工程 圍堰是導流工程中的臨時擋水建筑物,用來圍護基坑,保證水工建筑物能在干地上施工。導流任務完成之后,要根據情況予以拆除。1分類按材料:土石圍堰,鋼板樁格型圍堰,混凝土圍堰按圍堰與水流的相對位置:橫向,縱向 按是否允許過水：過水圍堰和不過水圍堰2斷面型式 土石圍堰是一種臨時性的建筑物, 其斷面不可能象土石壩那樣單一化或標準化。多采用復式，反濾層多采用粒徑略加控制的幾層風化砂即可。圍堰的接頭處理也可以適當簡便些。3圍堰的防

11、滲和防沖 防滲一般采用斜墻、斜墻接水平鋪蓋、防滲墻、灌漿帷幕。注意的是斜墻和鋪蓋的水下拋填質量。 防沖常采用拋石護底、柴排護底。此此之外，對圍堰的布置給予足夠的重視。通常在圍堰的上下游的轉腳處設置導流墻。4圍堰的拆除 導流任務完成后，應按設計要求進行拆除。 危害：1）上游 2）下游5圍堰堰頂高程取決于導流設計流量及圍堰的工作條件。下游圍堰的堰頂高程由下式決定：Hd=hd+ha+ 式中： Hd下游圍堰堰頂高程，m； hd下游水位高程，m；可直接從原河流水位流量關系查出； ha波浪爬高，m；圍堰的安全超高，m；上游圍堰的堰頂高程由下式決定： Hu=hd+z+ha+ 式中 Hu上游圍堰堰頂高程，m；

12、 z上下游水位差，m； 其余符號同上式。 必須指出，當圍堰要攔蓄一部分水流時，則堰頂高程應通過調洪計算來確定，即確定上游水位及相應的最大泄流量。第三節 導流設計流量的確定 導流標準 導流時段的劃分 定義: 導流標準即選擇導流設計流量的標準。是選擇導流方案,確定導流建筑物的主要依據。主要是以永久建筑物的級別，選定某一洪水重現期作為導流標準。 導流標準太高,就會直接影響工程造價,延長導流工程的工期。 導流標準太低，可能危及導施工安全，若發生事故，損失太大。定義：導流時段就是按照導流程序劃分的各施工階段的延續時間。2.實質：解決施工全過程中，逐年的枯水期的水怎么走，洪水期的水怎么過，也就是確定工程施

13、工順序和施工期不同時期宣泄不同導流流量的方式。 3.從廣義來說，無論是分期導流，還是一次攔斷，即使采用不過水圍堰，通常也有導流時段劃分的問題。不過對導流設計流量來說，時段劃分主要是指枯水期施工時段的選擇，或圍堰擋水時段的選擇。 兩種情況：1）允許過水。2）不允許過水，但基坑內的建筑物在一個枯水期能搶修至攔洪高程。4.導流費用最低的導流設計流量的確定 第四節 導流方案的選擇 1.定義：不同導流時段不同導流方式的組合。 2.選擇時應考慮的因素： 1)水文條件：河流流量、水位、枯水期長短，汛期延續時間。2）2)地形條件：陡峻，平坦。 3)地質及水文地質 1）4)水工建筑物的型式及布置 5)河道的綜合

14、利用 6)施工進度、方法以及其場地的布置 第五節 截流工程 1. 定義：將河水攔斷的工程，稱為截流工程。 2.過程:戧堤進占 龍口加固 合龍 閉氣 以后，還需圍堰加高培厚、排水清淤、地基處理。 3. 基本方法：平堵法和立堵法4截流日期：年份：根據控制性進度或總進度計劃確定。年內：盡可能在流量小的時候截流,同 時全面考慮河道水文特性及截流前后需完成的有關控制性工程的要求，合理的使用枯水期。 兼顧河道通航、灌溉、過木、供水等要求，盡可能減少截流對河道綜合利用的影響。 在北方河流上截流應避開流冰期 總的來說，截流日期一般選在枯水期內。 15.截流流量 選用截流期內510的旬或月平均流量。然后，根據實際情況和水文氣象預報加以修正 第六節 攔洪渡汛1.壩體攔洪時的導流標準 主要是指后期水流的控制，因此時水庫也攔蓄一定水量，顧此時的導流標準于臨時建筑物擋水時應有所不同。2.攔洪高程 由調