《水利工程智能施工与管理》课件-11.1.2导流建筑物的类型与布置

学习项目四施工导流与截流学习任务4:导流建筑物的类型与布置一、全段围堰法

明渠导流

隧洞导流涵管导流二、分段围堰法

底孔导流

坝体缺口导流

明槽导流学习内容：1、明渠导流2、隧洞导流3、涵管导流一、全段围堰法导流全段围堰法导流的泄水道型式（一）明渠导流上下游修筑围堰一次拦断河床形成基坑，保护主体建筑物在干地上进行施工，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1明渠导流的适用条件(1)河床一岸有较宽的台地、垭口或古河道；(2)导流流量大，地质条件不适于开挖导流隧洞；(3)施工期有通航、排冰、过木要求；(4)总工期紧，不具备挖洞经验和设备；工程实践导流方案比较过程中，如明渠导流和隧洞导流均可采用，一般倾向于明渠导流（可采用大型设备，加快施工进度，对主体工程提前开工有利）

施工期间河道有通航、过木和排冰要求时，明渠导流更有利。（一）明渠导流2导流明渠的布置（1）布置原则渲泄能力大，开挖量小；弯道少，避开滑坡、崩塌体及高边坡开挖区；便于布置进入基坑交通道路；进出口与围堰接头满足堰基防冲要求；避免泄洪时对下游沿岸及施工设施冲刷。（2）导流明渠轴线的布置渠身轴线伸出上下游围堰外坡脚，水平距离要满足防冲要求，一般以50～100米为宜；明渠进、出口与河道主流的交角以30°为宜；明渠转弯半径应大于5倍渠底宽度。尽可能缩短明渠长度和避免深挖方；（3）导流明渠进出口位置和高程的确定进出口力求不冲、不淤和不产生回流；进口高程---截流设计；出口高程---由下游消能控制；满足施工期通航、过木和排冰要求。（一）明渠导流3导流明渠断面设计（1）明渠断面尺寸的确定

由设计导流流量控制--

不同明渠断面尺寸与围堰的组合，通过综合分析确定施工期有通航、过木和排冰任务，明渠较宽时内预设闸门墩，以利于后期封堵。施工期无通航、过木和排冰任务时，设置导流底孔和坝面缺口二者联合泄流（3）明渠糙率的确定明渠糙率的大小影响明渠的泄水能力--查阅手册确定。大型明渠工程--通过模型试验选取4导流明渠封堵龚嘴水电站明渠导流（a）平面图（b）剖面图1—一期围堰轴线2—导流明槽3—二期上游横向围堰4—二期下游横向围堰9—坝后式厂房10—地下式厂房5—二期纵向围堰6—导流底孔7—非溢流坝段8—溢流坝段（二）隧洞导流1隧洞导流的适用条件（1）导流流量不大，两岸地形陡峻；（2）坝址河床狭窄；（3）如一岸或两岸地形、地质条件良好。（二）隧洞导流2导流隧洞的布置要求（1）隧洞轴线沿线地质条件良好，足以保证隧洞施工和运行的安全（3）隧洞进出口引渠轴线与河流主流方向夹角宜小于30°（5）进口高程由截流控制，出口高程由消能控制，洞底避免成反坡。3导流隧洞的断面设计（1）隧洞断面尺寸----设计流量、地质和施工条件断面形式--地质条件、隧洞工作状况、及施工条件方圆形隧洞地质条件不良处有利于截流和施工，国内外导流隧洞采用方圆形多圆形隧洞马蹄形隧洞高水头处，水力半径大、过水能力大；施工难度大4导流隧洞的封堵（1）导流隧洞设计应考虑后期封堵要求（3）高水头枢纽工程：导流隧洞只可能与永久隧洞部分相结合；中低水头枢纽工程则有可能全部相结合（三）涵管导流1涵管导流的适用条件一般用于修筑土坝、堆石坝工程中2导流涵管的布置（1）涵管通常布置在河岸岩滩上，位置在枯水位以上。枯水期不修围堰或只修小围堰先将涵管筑好，再修上下游全断围堰（2）涵管一般采用钢筋混凝土结构（4）严格控制涵管外壁防渗体的压实质量。3工程应用：导流流量小的河流或只用来担负枯水期导流任务分段围堰法（分期围堰法或河床内导流），用围堰将建筑物分段分期围护起来进行施工的方法。二、分段围堰法导流1、底孔导流2、坝体缺口导流3、明槽导流分段围堰法导流型式（一）底孔导流利用设置在混凝土坝体中的永久底孔或临时底孔作为泄水道，是二期导流经常采用的方法。底孔导流的优点是挡水建筑物上部的施工不受水流的干扰，有利于连续施工。临时底孔，则在工程接近完工或需要蓄水时要加以封堵；一般底孔的底坎高程应布置在枯水位之下，以保证枯水期泄水。临时底孔的断面形状多采用矩形，为了改善孔周的应力状况，也可采用有圆角的矩形。四1导流底孔的布置向家坝坝址原貌底孔导流修建中的向家坝导流底孔及坝体缺口底孔导流（1）坝体内设置了临时底孔，使钢材用量增加；（2）封堵质量不好会削弱坝体的整体性，还有可能漏水；（3）在导流过程中底孔有被漂浮物堵塞的危险；（4）封堵时由于水头较高，安放闸门及止水等均较困难。挡水建筑物上部施工不受水流的干扰，有利于均衡连续施工2导流底孔的特点底孔导流的优点底孔导流的缺点底孔导流工作中的向家坝导流底孔及坝体缺口（二）坝体缺口导流利用设置在混凝土坝体中的永久底孔或临时底孔作为泄水道，是二期导流经常采用的方法。底孔导流的优点是挡水建筑物上部的施工不受水流的干扰，有利于连续施工。临时底孔，则在工程接近完工或需要蓄水时要加以封堵；一般底孔的底坎高程应布置在枯水位之下，以保证枯水期泄水。临时底孔的断面形状多采用矩形，为了改善孔周的应力状况，也可采用有圆角的矩形。四1导流底孔的特点2、坝体缺口导流的布置缺口宽度和高度取决于导流设计流量、其他泄水建筑物的泄流能力、建筑物的结构特点和施工条件等。混凝土坝施工过程中，洪水暴涨暴落，当其他导流建筑物泄流能力不足时，可在未建成坝体上预留缺口，配合其他建筑物泄水。采用底坎高程不同的缺口时，水从高缺口向低缺口的侧向泄流，引起压力分布不均匀。需要控制高低缺口间的高差以不超过4～6m为宜。3坝体缺口导流龙开口碾压混凝土重力坝坝体缺口及导流底孔坝体导流缺口导流底孔（三）明槽导流第一期围堰的围护下先修建导流明槽，河水由缩窄的河床宣泄，导流明槽河床侧的边墙常用作第二期的纵向围堰；第二期施工时，河水由导流明槽下泄。布置时应注意右方几点：1、明槽的糙率；2、明槽的出口消能；3、导流明槽应尽可能与永久建筑物相结合。明槽导流施工导流方式总结（1）底孔导流和坝体缺口导流，通常只适用于混凝土坝，特别是重力式混凝土