1、第五节 中后期导流,一、拦洪度汛1概念 两个阶段:坝体高程超过围堰高度,导流泄水建筑物封堵前,称临时挡水度汛阶段坝体高程超过围堰高度,导流泄水建筑物封堵后,永久泄洪建筑物初具规模,称蓄水阶段 拦洪度汛是整个工程施工进度中的一个控制性环节,2坝体拦洪标准与拦洪高程 (1)坝体拦洪标准 临时挡水度汛标准(规范表3. 2.16), 蓄水阶段(规范表3. 2.17),规范3.2.17条:帷幕灌浆及接缝灌浆高程应能满足蓄水要求,(2)坝体拦洪高程 根据选定的洪水标准,通过调洪计算,确定相应的坝体挡水或拦洪高程,3度汛措施 (1)混凝土坝的度汛措施受施工进度的制约! 汛前可抢修至拦洪高程以上:坝体拦洪或临
2、时断面拦洪 注意:因纵缝灌浆来不及,必须校核坝体临时挡水应力,如不能满足要求,应采取措施,如改变纵缝形式、位置,提高初期灌浆高程等(柘溪)汛前不能抢修至拦洪高程以上:预留缺口过水度汛,(2)土坝、堆石坝的度汛措施, 临时断面挡水度汛:应用广泛,汛前填筑工程量可缩减1525%,可有效削减施工强度,心墙式土坝临时度汛挡水度汛断面,(a)利用临时斜墙度汛 (b)利用心墙度汛,1初期施工度汛断面 2初期发电临时挡水断面 3完建断面, 过水度汛:国外堆石坝过水较多,国内中小型土 石坝过水经验较多,大型堆石坝过水较少必须采取防冲措施,第一种 一般土石坝:适当保护坝面,下游设挑流鼻坎,高平土坝过水时的滚水堰
3、,1土坝坝体 2反滤层 3浆砌石 4排水孔 5干砌石 6混凝土挑流坎,第二种 堆石坝度汛:加筋或大块石护面,奥德坝利用钢筋网加固堆石坝下游坡,7堆石 8心墙 9灌浆 10块石护面 11带锚筋的钢筋网 12堆石坝最终断面,二、封堵蓄水,1导流泄水建筑物的封堵临时导流底孔、导流隧洞等 (1)封堵方式下闸+混凝土堵头 闸门形式钢闸门、钢筋混凝土迭梁闸门、钢筋混凝土整体闸门 混凝土堵头满足混凝土塞的最小长度,混凝土塞的最小长度,K 安全系数,一般取1.11.3 P 作用水头之推力,N 导流隧洞或涵管的断面积,m2 混凝土容重,kg/m3f 混凝土与岩石(或混凝土)的摩阻系数,一般取0.600.65g
4、重力加速度,m/s2 导流隧洞或涵管的周长,mc 混凝土与岩石(或混凝土)的粘结力,一般取(520)104 ,Pa,(2)封堵日期:一般在枯水期 (3)封堵流量:510年一遇的月或旬平均流量,2蓄水计划 (1)蓄水历时计划 蓄水标准:规范3.2.19规定,蓄水保证率宜为 7585%,月平均流量 计算方法:反推法确定水库发挥效益的最低水位、日期确定河道综合利用的供水流量水量平衡原理 计算结果:确定水库开始蓄水日期(导流临时泄水建筑物最迟封堵日期),(2)库水位上升中大坝施工安全性校核,计算标准:一般采用5%,月平均流量 计算方法:顺推法水库蓄水高程与历时曲线图1水库蓄水高程与历时关系曲线2导流泄
5、水建筑物封堵后坝体度汛水库蓄水高程与历时关系曲线3坝体全线浇筑高程过程线,第六节 基坑排水,几个导流工程投资与基坑排水费用的对比,一、初期排水 1一般概念截流戗堤合龙闭气后、基坑开挖前的排水基坑积水、围堰及基坑的渗水、可能的降水、填方和基础中的饱和水可能的降水:可采用抽水时段的多年日平均降雨量计算(规范3.7.1),2排水量估算,Q 初期排水流量,m3/s V 基坑的积水体积,m3 T 排水时间,s。受水位下降速度影响,土围堰取 0.50.7m/d,混凝土围堰取0.51.5m/d 经验系数,取23根据初期排水量选择容量不同的离心式水泵,以便组合运用!,3泵站布置,(a)设在围堰上 (b)设在固
6、定平台上 (c)设在移动平台上 (d)设在浮船上1围堰 2水泵 3固定平台 4移动平台 5浮船 6滑道 7绞车 8橡皮接头 9铰接桥 10集水 11吸水管,二、经常性排水,1一般概念 基坑开挖及建筑物施工过程中的排水 围堰和基坑的渗水、降水、基岩冲洗、混 凝土养护用废水等2排水系统的布置 (1)基坑开挖过程中的排水系统布置 排水系统类型明式排水系统:适用于岩基开挖,K 210-1/s围堰水位差不大的砂砾石、粗砂覆盖层人工降低地下水位:K 10-1/s的软基(如细砂土、砂壤土),基坑开挖过程中明式排水系统布置,1运土方向 2支沟 3干沟 4集水井 5水泵抽水,(2)修建建筑物时明式排水系统的布置
7、,修建建筑物时基坑排水系统的布置,1围堰 2集水井 3排水沟 4建筑物轮廓线 5水流方向 6河流,注意:基坑外缘挖排水沟或截水沟,以拦截地面水!,3排水量的估算,(1)计算组合 渗水 + 降雨 渗水 + 施工废水最大者为排水流量! (2)计算降雨量按抽水时段内最大日降雨量在当天抽干计算(规范3.7.2) (3)计算施工废水混凝土养护弃水,可近似按每m3混凝土每次用水 5L、每天养护8次计算 (4)计算渗透流量参考水力学、水工结构等课程,三、人工降低地下水位,概念在基坑周围钻设一些井管,地下水渗入井管后,随即被抽走,使地下水位线降至开挖基坑底面以下分类管井法:纯重力作用排水井点法:还附有真空或电
8、渗排水的 作用,1. 管井法降低地下水位, 井的构造:井管、滤水管、井外壁反滤层,滤水管节构造简图,1多孔管,钻孔面积占总面积2025% 2绕成螺旋状的铁丝,34mm3铅丝网,12层 4沉淀管,管井法降低地下水位(续), 施工方法下沉(射水法、振动或锤击) 套管 井管 填反滤层、拔套管 适用条件粗、中砂土(K = 1501.0m/d) 地下水位的下降深度与抽水设备有关,离心式水泵一般5m,深井水泵可达20m 抽水设备离心式水泵、深井水泵、潜水泵,2. 井点法降低地下水位,井管和水泵的吸水管合二为一 (1)浅井点(轻型井点、真空井点) 组成:井管、集水总管、普通离心式水泵、真空泵 和集水箱,轻型
9、井点系统,1带真空泵和集水箱的离心式水泵 2集水总管 3井管 4原地下水位 5排水后的水面降落线 6基坑 7不透水层 8排水管,浅井点(续),适用条件粗砂、中砂、细砂、粘土(K 0.1m/d) 地下水位的下降深度45m 施工方法射水法,(2)深井点,分喷射井点、压气扬水井点、电渗井点三类 (A)喷射井点 组成:集水池、高压水泵、输水干管和喷射 井管,喷射井点装置示意图,1集水池 2高压水泵 3输水干管 4外管,12.7 5内管,7.6 6滤水管 7进水孔 8喷嘴,8或12mm 9混合室 10喉管 11扩散管 12水面降落曲线,喷射井点(续),适用条件粗砂、中砂、细砂(K 350m/d)地下水位的下降深度518m,(B)压气扬水井点,井的构造,压气扬水井点装置示意图,1扬水管 2井 3输气管 4喷气装置 5管口, 地下水位的下降深度 40m,(C)电渗井点, 井的构造 适用条件:粘土、淤泥(K 0.1m/d),电渗井点排水示意图,1水泵 2直流发电机 3钢管 4井点,