水利施工中全段围堰法导流技术

水利施工中全段围堰法导流技术摘要：河流上修建水利水电工程时，由于有些工程项目要在河床中施工，由于河床的水流及水位变化，加之水漫河床，无法施工，这就要求在河床上建立干地以便于施工，需要在基坑作业面周围建立围堰，并将水流引到泄水渠下游去，这就涉及到导流的问题。导流的方法有全段围堰导流法和分段围堰导流法，本文主要就全段围堰导流法进行分析。关键词：围堰；导流；隧洞导流全段围堰法导流，就是在河床主体工程的上下游各建一道拦河围堰。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。采用这种导流方式，当在大湖泊出口处修建闸坝时，有可能只筑上游围堰，将施工期间的全部来水拦蓄于湖泊中；另外，在坡降很陡的山区河道上，若泄水道出口的水位低于基坑处河床高程时，也无需修建下部围堰。全段围堰法导流，其泄水道类型有以下几种。1隧洞导流在基坑的作业面上下游修筑围堰，然后在河岸中开挖隧洞，水流经由隧洞下泄。根据不同的地质地形以及水流等条件来布置导流隧洞。具体要求和水工隧洞类似。但必须指出，为了提高隧洞单位面积的泄流能力，减小洞径，应注意改善隧洞的过流条件。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；隧洞最好布置成直线，若有弯道，其转弯半径以大于五倍洞宽为宜，否则，因离心力作用会产生横波，或因流线折断而产生局部真空，影响隧洞泄流。隧洞进出口与上下游围堰之间要有适当距离，一般宜大于5米，以防隧洞进出口水流冲刷围堰的迎水面。如河北省官厅水库洞口商截流围堰太近，堰体防渗层受进洞主流冲刷，致使两次截流闭气未获成功。一般导流临时隧洞，若地质条件良好，多不作专门衬砌。为降低糙率，应推广光面爆破，以提高泄量，降低隧洞造价。在山区作业时，由于河谷较窄且都是山石，质地坚实，河的两岸又十分陡峭，这样的情况下采用隧洞导流是比较适合的方法，但由于隧洞的泄水能力有限，汛期洪水宣泄常需另找出路，如允许基坑淹没或与其他导流建筑物联合泄流。隧洞是造价比较昂贵和施工比较复杂的建筑物，所以导流隧洞最好与永久隧洞相结合，统一布置，进行设计。通常永久隧洞的进口高程较高，而导流隧洞的进口高程比较低，此时，可开挖一段低高程的导流隧洞与永久隧洞低高程部分相连，导流任务完成后将导流隧洞进口段堵塞，不影响永久隧洞运行。只有当条件不允许时，才专为导流开挖隧洞，导流任务完成后还需将它堵塞。2明渠导流明渠导流是在河岸上开挖渠道，在基坑上下部修筑围堪，河水经渠道下泄。导流明渠在选址时一定要本着几个原则进行，一是要施工方便，轴线尽量短，以最小的工程量施工；二是要保证水流无阻，安全施工，不能因布置明渠而带来安全隐患，明渠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，为保证水流畅通，明渠转弯半径应大于五倍渠底宽度，明渠进出口与上下游围堰之间要有适当的距离，一般以50〜100米为宜，以防明渠进出口水流冲刷围堰的迎水面，此外，为减少渠中水流向基坑内入渗，明渠水面到基坑水面之间的最短距离以大于2.5〜3.0H为宜，其中，H为明渠水面与基坑水面的高差，以米计。明渠导流，一般适用于岸坡平缓的河道上，如果当地有老河道可资利用，或工程修建在河流的弯道上，可裁弯取直开挖明渠。若能与永久建筑物相结合，例如埃及的阿斯旺坝就是利用了水电站的引水渠和尾水渠进行施工导流，此时，采用明渠导流，常比较经济合理。3涵管导流涵管通常布置在河岸岩滩上，其位置常在枯水位以上，这样可在枯水期不修围堰或只修小围堰而先将涵管筑好，然后再修上、下游全段围堪，将河水引经涵管下泄。涵管一般是钢筋混凝土结构。当有永久涵管可资利用时，采用涵管导流是合理的。在某些情况下，可在建筑物岩基中开挖沟槽，必要时加以衬砌，然后封上混凝土或钢筋混凝土顶盖，形成涵管。利用这种涵管导流往往可以获得经济可靠的效果。当导流量较小时，可用此种方法。必须指出，为了防止涵管外壁与坝身防渗体之间的接触渗流，可在涵管外壁每隔一段距离设置截流环，以延长渗径，降低渗降坡岸，减少渗流的破坏作用。此外，必须严格控制涵管外壁防渗体填料的压实质量，涵管管身的温度缝中的止水也必须认真修筑。在实际工作中，由于枢纽布置和建筑物型式的不同以及施工条件的影响，必须灵活应用，进行恰当的组合。才能比较合理地解决一个工程在整个施工期间的施工导流问题。底孔和坝体缺口泄流，并不只适用于分段围堰法导流，在全段围堰法后期导流时，常有应用；隧洞和明渠泄流，同样并不只适用于全段围堰法导流，在分段围堰法后期导流时也常有应用。因此，选择一个工程的导流方法，必须因时因地制宜，绝不能机械地套用。另外，实际工程中所采用的导流方法和泄水建筑物的型式，除了上面提到的以外，还有很多型式。例如当选定的泄水建筑物的过水能力远远小于洪水和容量，不能完全宣泄时，也可以允许水流漫过围堰，采用水流没过基坑的导流方法，特别是山