水利工程截流施工

水利工程截流施工（精选十篇）

水利工程截流施工 篇1

水利工程中的截留一般是在充分的考虑了多种因素之后, 进行整体评估, 然后技术人员做出相应的截流方案。具体施工中截流的方法很多, 本文主要阐述几种最为常见的方法。并就截流日期的选择以及投抛材料和龙口位置与宽度等进行了比要的分析和探讨。

1 截流方法分析

1.1 立堵法

立堵法是所需要的辅助设备较少, 是一种简单易行的截流方法。这种技术因为所采用的设备相对来说比较基础, 而且设备的种类利用的也比较少, 因此在施工中节约了很多的资金投入。对于在地质条件相对较好的情况下, 这种方法往往方便经济, 在实践中也是利用的相对较多的一种节流截流方法。

立堵法进行施工的过程是先在河床的一侧或者是两侧向河床中进行填筑戗堤, 以达到逐渐缩小河床的目的, 当河床达到一定的窄的过水断面时候停止, 这个断面此时也叫做龙口。然后对龙口进行以及河床进行防冲加固。当时机合适的时候进行龙口的封堵, 使得戗堤合拢。最后为了防止戗堤出现漏水的情况, 必须在其迎水面进行必要的防渗设置。当截流之后, 对戗堤给予加厚加高就可以修成围堰。

正式因为立堵法所存在的一些优势, 使得其在黄河的一些施工也得到了采用。在施工中不需要进行浮桥的架设, 这就使得整个施工过程变得更为简单, 大大的讲了降低了施工成本, 节省了施工中的人力物力, 所以被很多施工单位大量采用。

1.2 平堵法

平堵法主要是在整个龙口的宽度进行抛投物料, 直到抛投料堆积到能够露出水面为止。平堵法抛投的强大较大, 相对来讲施工的速度比较快, 且在合龙之前必须要架设浮桥。采用这种方法进行操作的过程中为了能够保证施工过程中的水文稳定, 必须要对禁止两侧的船只进行通行, 这样就会给航道的通行带来很多不利因素。

选用何种方法来进行截流要依据现场的实际情况来决定, 施工单位在进行截流方法选择的时候一定要在专业人员的科学指导之下进行截流方法的选择, 不能仅仅是考虑经济利益和成本, 更应该从技术以及整体效益等进行全局考虑。

2 截流日期以及截流流量的确定

截流时间的确定是非常重要的, 在具体操作的时候, 考虑截流时间必须重视一下几点。首先, 必须具备泄流的条件, 也就是说导流泄水建筑已经建成或者是部分建成, 同时必须保证在在截流之前泄水道内的围堰或者是其他的建筑物都应该给予清除。其次, 对于有通航要求河道内进行截流时, 应该选择在对通航影响较小的时间进行截流。第三, 北方冬春季节在有冰凌的河流上进行截流的时候, 一般不宜选择流冰期进行截流。

截流时间的选择非常重要, 具体的施工中不能依据工程的进度来进行选择, 而主要应该根据技术人员结合河流以往的水文条件和本年气候等因素来做出准确的判断。

截流时设计流量是指截流时间的截流设计流量。但施工中的截流时间确定之后, 可以依据所在河道内的水文和气象特征等来选择设计流量。一般可以按照工程的重要程度来选择截流时段的重现期5-10年的月平均流量, 当然也可以根据工程需要来选择其他方法。除了频率法之外, 也有很多工程采取实测资料分析法。在大型水利工程的截流设计过程中, 一般可以先选取一个流量, 再进行较小、较大流量出现的可能性, 然后使用几个流量进行模型试验和截流计算, 如果分流时建筑物是在浅谈进行布置, 则对于截流所造成的不利条件要特别的给予关注。

3 龙口的宽度和位置

龙口一般位于截流戗堤的轴线位置。戗堤轴线一般是依据河床以及相关的地形和通航等要素来进行综合确定。截流戗堤确定之后, 也就意味着龙口的位置确定。

从地形来看吗, 一般龙舟周围应该宽阔, 并且要和放置材料的场地不远, 另外要留有一定的空间, 以保证汽车运输的畅通。从地质条件来看, 龙口应该布置在覆盖层比较薄的位置, 或者一些天然的岩石等能够对其有一定的保护作用, 这样就可以尽可能的减少水流所产生的冲击, 使得工程的寿命能够延长, 提升使用的效率。从水流的方面来分析, 龙口所选择的位置应该正对着主流, 这有利于大量洪水的泄流, 从而确保工程施工的安全性。龙口宽度的确定主要是依据通航条件和戗堤束窄河床之后所产生的水利条件。具体施工过程中合理的龙口宽度应该满足通航条件和龙口水利条件的最小宽度。

4 截流所使用抛石材料

截流过程中所使用的抛投材料主要为块石、土袋以及石串等。在具体的施工过程中, 如果截流时水利条件比较差, 可以使用钢筋混凝土的构建、四面体、六面体等人工块体来进行抛投, 这样更容易产生良好的施工效果。

一般所选择的抛石材料应该具备以下几个特征。首先, 抛投材料应该具有一定的透水能力, 而且要相对来讲比较容易进行施工中的起吊和运输;其次, 在进行截流抛物量的选择时应该依据截流物的运输条件, 以及可能流失的数量以及其他水文、地质等其他因素来综合确定, 同时应该适当的预留进行备用。在龙口段所进行抛投的钢筋混凝土混合物以及大石块等应该进行必要的计算, 以免造成采购成本的增加。最后, 开始使用的预进占段所使用的抛投物应该就地选取一些天然料或者开挖时所产生的渣料。

摘要：截流是水利工程建设中最为重要的环节。在进行水利建设的期间, 一定要注意合理的选择水利工程截流的时间, 同时还要考虑到截流地的地质构造以及水文状况等等。通过利用各种设备以及相关的地理和力学的知识顺利的完成水利工程的截流施工。本文主要结合教学实践, 就具体的截流方法以及相关的技术进行了探讨和分析, 以期可以更好的做好水利工程的截流施工。

关键词：水利工程,截流施工,技术分析

参考文献

[1]内蒙古自治区人民政府关于进一步推进全区水利工程管理体制改革工作的通知[J].内蒙古政报, 2007年10期.[1]内蒙古自治区人民政府关于进一步推进全区水利工程管理体制改革工作的通知[J].内蒙古政报, 2007年10期.

[2]陈红.探讨水利工程分期施工土石围堰的安全问题[J].广东水利水电, 2009年01期.[2]陈红.探讨水利工程分期施工土石围堰的安全问题[J].广东水利水电, 2009年01期.

[3]陈志宏.水利工程管理体制和机制创新研究[J].广东水利水电, 2005年04期.[3]陈志宏.水利工程管理体制和机制创新研究[J].广东水利水电, 2005年04期.

水利施工导截流施工技术研究论文 篇2

从爆破截流技术的使用情况来看，爆破节流技术既有明显的技术优势，也存在着一定的问题与不足。爆破截流技术的优势在于，爆破截流的速度较快，实效性较好，对于一些环境较为恶劣，质地坚硬，交通环境不佳的水利施工区域的施工效果十分显著。在实际的施工过程中，爆破可以对其周围的岩石层与土层造成强烈的冲击，又使其迅速形成合拢，有效的将水流排除在外，相关的技术人员无需进行大量的人力劳作，只需对渗漏区域的岩石堆积层以及承压能力较低的区域进行修正即可，不仅有效的降低了施工过程中产生的人力资源消耗，也可以大大降低机械设备的使用程度。然而，爆破截流技术并不是完美无缺的，在使用的过程中也存在着一定的问题。第一，爆破截流技术在爆破的过程中，不仅会对周围的地质环境造成伤害，爆炸后产生的残留物也会对周围的水环境造成污染。爆破产生的截流面，通常会出现上层部分稳定性差，滚石与落石较为频繁的情况，而且对于截流方向的掌控也较为困难。此外，在水利工程施工结束后，难以对其进行拆除。综上所述，在使用爆破截流技术的过程中，务必要注意以下几点要求：首先，要在保证周围环境不受影响的情况下方可实施。其次，爆破点的选择务必要在河流的下游，否则无法达到截流的效果。最后，为了确保爆破截流后的稳定性，要时刻关注施工水域及周围区域的天气情况，以免大范围降水导致渗水增强的情况发生。

3.2闸截流技术与具体施工方法

从实际的施工效果来看，闸截流技术是最为有效，也是最为常见的截流方式之一，尤其是在冲击压力较大的河流截流中，采用闸截流技术可以对水流进行临时性的截断，从而使河流的压力得到有效的释放，从而确保水利工程施工项目能够在高压的环境下顺利的进行，从而为水利工程建设提供了有利的保障。

3.3投抛块料法

投抛块料技术在截流技术中，并不是一种常见的截流施工方式，也不是水利工程项目中经常使用的方法之一。投抛块料法多用于地形较为复杂或者是水流流域较深的区域，施工的过程中，可用的材料包括：大型石块、石料以及填充料等。通过施工前的设计方案，向需要截流的区域进行抛投。因此，在施工方案的设计中，要根据抛投地区的实际情况以及设计截流的合拢位置来确定抛投范围。从实际的操作情况来看，投抛块料这种截流技术对操作方面没有过高的要求，而且在资金方面的消耗也较少。但是，由于大量的抛投填充料，势必会对水源造成严重的污染，从而使施工水域乃至周围水域的生态链都遭到了破坏。所以，采用这种方式进行截流时，多数都是在环境已经污染的较为严重的水域进行，或者是一些小型水利工程的施工中，由于截流使用的填充料较少，也可以使用。

4结束语

综合上文所述，在我国社会经济不断发展的过程中，水利工程作为一项利国利民的建筑工程项目，其数量的增加是必然的。然而，在实际的施工过程中，作为一名水利工程建设人员，势必要重视导流施工技术与截流施工技术的重要性作用，充分了解水利工程基础建设中可能存在的问题，并采用科学合理的方法对其进行解决。从而，为后期的工程建设质量做好铺垫，有效的提高水利工程项目的建设发展水平。

参考文献

[1]李晓红，郑小花，张修飞.节堤航电枢纽工程施工导截流方案优选[J].水电与新能源，(04)：41-44.

[2]吴蕾.浅谈水利水电工程中的水闸施工技术[J].四川水泥，(01).

水利工程截流施工 篇3

关键词：围海工程；水利填充工艺；堵水截流；施工管理

引言

随着中国经济的发展，土地需求问题愈加突出，人口的增加，城市发展进程的加快，使得土地需求越来越大，对于沿海城市而言，围海工程的建设、管理，在其发展中具有重要的意义。

一、围海工程水利填充工艺堵水截流施工概况

随着中国经济的发展，城市建设不断加强，在城市发展的过程中，土地供需越来越紧张，在中国沿海城市发展的过程中，危害造地工程已经广泛的开展。从当前的围海工程施工现状进行分析，海、河口围海工程呈现规模化发展，而且施工技术越来越高，施工要求也施工难度也在不断的增加。

在围海工程施工中，水里填充工艺堵水截流施工，是围海工程中重要的施工组成部分，在围海工程施工中发挥着重要的作用，当前围海工程水利填充工艺堵水截流施工的形式有：第一，人工块体合拢、抛填块石合拢，这种填充工艺主要应用于施工规模大、堵水截流过程中，水流速度过大的一些工程。第二，水力充填合拢，这种充填工艺主要适用于施工规模较小，而且堵水截流施工中，水流速度相对较慢的工程中[1]。第三，少量抛石和水力充填截流结合，该种堵水截流工艺主要适用于规模大、堵水截流中水流速度非常大的一些工程中。

从当前的围海工程施工现状进行分析，水利填充工艺堵水截流施工，在围海工程施工中的应用，施工成本低，而且工程施工效率高，所以被广泛的应用在各个围海工程施工中，但是在一些大型的围海工程水利填充工艺堵水截流施工中，因为施工条件和施工环境的影响，在施工中还存在一些危險性。

随着科学技术的发展，数据模型技术在围海工程的堵水截流工程中得到广泛的应用，在工程施工中，将施工处的水利条件计算出，按照计算得出的结果，合理的安排堵水截流工程施工中的各个步骤。将水利填充工艺堵水截流运用在围海工程施工中，可以充分的发挥自身的优势，保证堵水截流成功率，并节约施工成本。

二、围海工程水利填充工艺堵水截流规模

自从中国围海工程中水利填充工艺产生之后，因为具有多种优势，所以被广泛的应用在各个工程的施工中，当前随着科学技术、施工技术、数模技术发展，水利填充的施工规模在不断的增加，随着水里填充施工规模的扩大，水利填充工艺施工技术也在不断的提升，为围海工程的施工质量和施工水平，提供了技术保障[2]。

从围海工程水利填充工艺堵水截流施工规模进行分析，堵水截流工程的施工规模在不断的增加，为围海工程水利填充工艺堵水截流施工技术的提升，施工设备的更新提供了更高的要求。在实际围海工程水利填充工艺堵水截流施工中，受到多种因素的影响，而且随着围海工程水利填充工艺堵水截流规模的加大，特殊的施工环境和条件对其施工产生的影响将更加的明显。

在围海工程水利填充工艺堵水截流工程施工中，为了提供施工质量和施工效果，降低施工环境对其施工产生的影响，在施工规模加大的同时，可以采用将围海工程水利填充工艺堵水截流工程分为不同的区域、库区，对水流速度进行控制。围海工程水利填充工艺堵水截流工程施工技术和施工规模的提升和增加，为围海工程水利填充工艺堵水截流工程施工提供了丰富的施工经验，也促进了施工工艺和施工技术的提升。

在围海工程水利填充工艺堵水截流工程施工中，有很多不确定的影响因素，给堵水截流施工等产生了较大的影响，也影响着堵水截流工程施工规模的扩大。在围海工程水利填充工艺堵水截流施工中，工程的规模、工程设计、工程施工技术等，都是影响施工效果和施工质量的因素，为了提高堵水截流施工质量，需要将堵水截流进行合理的判断和数据计算，为围海工程水利填充工艺的规划设计提供一个可靠的依据。当前随着各个围海工程水利填充工艺堵水截流工程规模的加大，施工工艺的提升，在实际施工中，进行有效的指导，可以促进水利填充工艺堵水截流施工工艺的创新[3]。

将围海工程水利填充工艺堵水截流施工准则完善，可以为大规模的将围海工程水利填充工艺堵水截流施工提供保障。虽然围海工程水利填充工艺堵水截流施工具有成本低、效率高等优点，但是在实际施工中将围海工程水利填充工艺堵水截流在大规模、深水型的堵水截流施工中的应用还没有得到突破，施工技术依然落后。在当前随着围海工程水利填充工艺堵水截流工程施工规模的增加下，需要加强围海工程水利填充工艺堵水截流工程施工技术和施工设备的创新，加强施工质量的监督管理，促进围海工程的稳定发展，促进社会的发展和进步。

三、围海工程水利填充工艺堵水截流施工管理

在城市化进程加快进行中，围海工程水利填充工艺堵水截流施工规模不断的寻求突破，为了提供施工效率和施工质量，施工技术在不断的创新，施工工艺和设备也在不断的创新和改进。在提高围海工程水利填充工艺堵水截流施工技术的同时，也需要加强围海工程水利填充工艺堵水截流施工管理，加强施工管理的表现和途径如下：

第一，加强海洋环境的保护

近几年的围海工程水利填充工艺堵水截流施工，片面的追求工程的施工效益，发生了海洋环境破坏的现象，而且这种破坏海洋环境的现象，时有发生，严重的破坏了海洋生态环境。中国的海洋资源储量非常大而且丰富，有大量的海生物资源、海盐资源等，同时也具备大量的石油、天然气等资源，为中国经济的发展，提供了丰富的海洋资源。在围海工程水利填充工艺堵水截流施工中，对海洋环境的破坏，影响着这些海洋资源（围海工程的海洋生态园环境影响指标如下表（1），所以在当前的围海工程施工中，保护海洋环境是关键性的因素[4]。在围海工程水利填充工艺堵水截流施工中，要加强对海洋环境的保护，并通过围海工程水利填充工艺堵水截流施工等，为社会、国家创造更多的经济价值，并保护海洋生态环境的平衡。

第二，加强围海工程水利填充工艺堵水截流施工质量监管

随着围海工程水利填充工艺堵水截流施工规模的不断加大，其施工质量受到了人们的关注。围海工程水利填充工艺堵水截流施工受到多种因素的影响，在特殊的施工环境中，围海工程水利填充工艺堵水截流施工质量、施工进度、施工效果等均会受到影响，其中天气、气候等产生的影响较大，为了提高围海工程的施工质量，需要加强围海工程水利填充工艺堵水截流施工质量的监管。在实际施工中，施工单位需要具有高素质的施工队伍和设备，可以对海洋气候有准确的判断，根据海洋天气有效的组织围海工程水利填充工艺堵水截流施工，保证围海工程施工质量，以及施工监管工作可以顺利的进行。

第三，构建围海工程水利填充工艺堵水截流施工经济体系

随着社会和经济的发展，当前我们已经进入了一个经济时代、信息化时代，所以在围海工程水利填充工艺堵水截流施工中，并不能只关注工程本身的施工，还需要向更深层次进行拓展[5]。围海工程水利填充工艺堵水截流施工，是为了给沿海地域增加更多的陆地空间和土地面积，在当前经济环境的影响下，围海工程水利填充工艺堵水截流施工需要融入经济效益的问题，所以构建围海工程水利填充工艺堵水截流施工经济体系，是当代围海工程施工中重要组成。建立并完善围海工程水利填充工艺堵水截流施工经济体系，充分有效的发挥围海工程中的经济调节作用。

四、小结

中国是世界上的发展中国家，近几年中国的经济发展取得了显著的成效，在经济发展的过程中，土地供需要求越来越紧张，围海工程为主要是将陆地面积扩大，为人们提供土地服务。围海工程水利填充工艺堵水截流施工受到施工的规模在不断的扩大，其施工质量和施工效果受到了人们的关注，因为围海工程水利填充工艺堵水截流施工环境的特殊性，在其施工的过程中，不仅需要提升施工技术，更新施工设备，還需要加强施工质量的监管，加强施工管理，为围海工程的有效施工提供保障，实现围海工程的持续、稳定发展。

参考文献：

[1]陈飔铭.围海工程的要点因素分析[J]. 中国水运（下半月），2010（06）：97+107.

[2]王振奥.围海堵口工程水力条件研究[D].天津大学，2010.

[3]俞相成，崔冬.围海工程水力充填工艺堵口截流技术进展[J]. 水利科技与经济，2012（06）：89-91.

[4]孙传余.围海工程堵口水力计算与研究[D].中国海洋大学，2010.

谈水利工程截流施工技术 篇4

1 截流方法

截流方法有:单戗立堵截流, 简单易行, 辅助设备少, 较经济, 适用于截流落差不超过3.5m, 但龙口水流能量相对较大, 流速较高, 需制备重大抛投物料相对较多。这种技术由于采用的设备比较基础, 而且设备的种类利用少, 所以节约了大量的资金投入, 对于地质条件比较好, 水文条件也有利的情况之下, 这种方法是既经济又方便的。也是利用比较多的一种截流方式。

1.1 立堵法

立堵法截流的施工过程是:先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗堤, 逐步缩窄河床, 谓之进占;当河床束窄到一定的过水断面 (这个断面谓之龙口) 时即行停止, 对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固 (护底及裹头) ;然后掌握时机封堵龙口, 使戗堤合龙;最后为了解决戗堤的漏水, 必须即时在戗堤迎水面设置防渗设施 (闭气) , 所以整个截流过程包括进占、护底及裹头、合龙和闭气等项工作。截流之后, 对戗堤加高培厚即修成围堰。

立储截流方法在黄河的施工建设过程中, 也被采用了。正是因为它存在着很多的优势。在整个的建设过程中, 不需要架设浮桥或栈桥, 这样就简单了整个施工的过程, 节省了人力、物力和财力, 降低了投资成本, 给整个工程的其他工程节约了资金, 具有一定的经济效益, 因此被大部分的施工单位所青睐。

1.2 平堵法

平堵法截流是沿整个龙口宽度全线抛投, 抛投料堆筑体全面上升, 直至露出水面。为此, 合龙前必须在龙口架设浮桥。由于它是沿龙口全宽均匀平层抛投, 所以其单宽流量较小, 出现的流速也较小, 需要的单个抛投材料重量也较轻, 抛投强度较大, 施工速度较快, 这种方法在操作的过程中, 必须阻断两侧的船只通行, 保证施工区域的水文稳定, 这样就一定程度上给整个河道的的船运带来了影响。

具体的截流方法要根据施工现场的实际情况来确定, 没有明确的统一标准, 施工单位一定要在相关的专业人员的科学评估之下, 按照科学的指导合理采用适当的截流方法, 不能只顾经济利益, 而不顾技术和施工的整体效益

2 截流日期及设计流量

2.1 截流时间的确定

确定截流时间应考虑以下条件:导流泄水建筑物必须建成或部分建成, 即具备泄流条件, 河道截流前泄水道内围堰或其他障碍物应予清除。截流后的许多工作必须抢在汛前完成。在有通航要求的河道上, 截流日期最好选在对通航影响最小的时期。北方有冰凌的河流上截流, 不宜在流冰期进行。

当然具体的截流日期还要根据以往的水文记录数据, 以及本年份的具体的气候条件等因素来确定。也是需要技术人员的综合评估之后来确定, 不能简单的按照施工进度来完成。

2.2 截流设计流量的确定

截流设计时所取的流量标准, 是指某一确定的截流时间的截流设计流量。所以当截流时间确定以后, 就可根据工程所在河道的水文、气象特征选择设计流量。通常可按重现年法或结合水文气象预报修正法确定设计流量, 一般可按工程重要程度选择截流时段重现期5~10年的月或旬的平均流量, 也可用其他方法分析确定。

一般设计流量按频率法确定, 根据已选定截流时段, 采用该时段内一定频率的流量作为设计流量, 截流设计标准按规定选用除了频率法以外, 也有不少工程采用实测资料分析法, 当水文资料系列较长, 河道水文特性稳定时, 这种方法可应用, 至于预报法, 因当前的可靠预报期较短, 一般不能在初设中应用, 但在截流前夕有可能根据预报流量适当修改设计。在大型工程截流设计中, 通常多以选取一个流量为主, 再考虑较大, 较小流量出现的可能性, 用几个流量进行截流计算和模型试验研究。对于有深槽和浅滩的河道, 如分流建筑物布置在浅滩上, 对截流的不利条件要特别进行研究。

3 龙口位置与宽度

龙口在截流戗堤的轴线上, 戗堤轴线应根据河床和两岸地形、地质、交通条件、主流流向、通航、过木要求等因素综合分析选定, 戗堤宜为围堰堰体组成部分。一旦截流戗堤轴线确定后, 即可确定龙口位置。

龙口布置位置应视具体情而定。从地形方面, 龙口周围应宽阔, 要临近放置材料的场地, 而且还要留有足够的汽车运输的空间, 保证运输的畅通;从地质方面考虑, 应力求将龙口布置在覆盖层较薄的部位, 或者是有天然设备等能够起到保护作用的, 这样尽可能减少水流的冲击力, 延长使用寿命, 提高利用效率;从水流条件考虑, 龙口应设置在正对主流处, 这样更有利于大量的洪水的泄流, 保证整个工程的较高的安全性。龙口宽度的确定, 主要取决于戗堤束窄河床后形成的水力条件, 对龙口底部和两侧裹头部位的冲刷影响, 截流期通航河流对通航安全的要求。合理的龙口宽度应是满足龙口水力及通航条件的最小宽度。

4 截流抛投材料

截流抛投材料主要有块石、石串、装石竹笼、帚捆、柴捆、土袋等, 当截流水力条件较差时, 还须采用人工块体, 一般有四面体、六面体、四脚体及钢筋混凝土构件等。截流抛投材料选择原则: (1) 预进占段填筑料尽可能利用开挖渣料和当地天然料。 (2) 龙口段抛投的大块石、石串或混凝土四面体等人工制备材料数量应慎重研究确定。 (3) 截流备料总量应根据截流料物堆存、运输条件、可能流失量及戗堤沉陷等因素综合分析, 并留适当备用。 (4) 戗堤抛投物应具有较强的透水能力, 且易于起吊运输。

抛投料粒径的选择是根据模型试验计算结果, 参考水工模型试验成果, 并结合其它工程实践经验得出。针对雅砻江锦屏一级水电站工程的截流特点, 为了保证截流快速、高效、有序、稳妥地进行, 截流备料充足, 截流戗堤抛投料种类包括主要石渣料 (粒径<0.4 m) 、中石 (0.4m~0.6m) 、大石 (0.6m~1.0m) 等, 为确保进占过程中的高强度抛投, 需提前进行备料, 影响备料数量的主要因素有戗堤实际抛投断面、抛投流失量、覆盖层冲刷量以及备料堆存和运输损耗量等。参照已建工程的截流资料, 本截流备料系数取1.2~1.3, 其中预进占段备料系数取1.2, 龙口段Ⅰ区及Ⅲ区备料系数取1.25, 龙口段Ⅱ区备料系数取1.3。

参考文献

[1]王赫.水利工程技术分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[2]王宗昌.水利工程施工质量[M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.

导截流工程近期工作情况 篇5

导截流工程近期工作情况

1、业主、设计、监理、施工各自的工作报告已按验收委员会的.要求修改完毕：

2、的防汛度汛方案、应急抢险预案已按相关规范修改完毕上报市防汛办审批;

3、放空(导流)隧洞渗透事项，已按要求组织施工、监理、设计、第三方检测单位对漏水部位正在进行开孔取样检测、查找原因。

4、大坎子料场征地遗留问题已于本月20日彻底解决，施工单位已进场全面开展料场覆盖层剥离，

5、施工单位已针对目前所面临的实际情况，编制出了《料场开采方案》《大坝填筑施工专项报告》，且正在初步审查实施中。

下阶段工作安排：

1、业主

为创造良好的外部环境，根据施工单位提出的炸材和施工用电问题：指挥部已决定于本周召集相关部门主要负责人研究确定，具体落实到相关人员。

2、施工单位

为保证明年4月30日前填筑高程达到967.20，施工单位拟定了4个节点工期，业主现场项目部以此为依据来督促高程按既定目标前进。

1、11月20日至月20日。完成①料场覆盖层剥离及施工道路修建;②爆破参数试验;③大坝填筑摊铺试验;④沥青混凝土心墙及过滤料摊铺试验;⑤导截流高程。

2、年12月16日至2013年12月31日坝基清理及验收工作;

3、2013年11月21日至202月28日①右岸岸坡基座混凝土浇筑②右岸岸坡帷幕灌浆(993.90m以下)

4、大坝坝体填筑：年元月1日开始坝体填筑：①2014年元月1日至2014年元月15日填筑3.14万立方米;②2014年元月16日至2014年2月28日填筑19.66万立方米;③2014年3月1日至2014年3月31日填筑22.18万立方米;

④2014年4月1日至2014年4月31日填筑25.14万立方米;

大坝引水枢纽工程导截流的施工 篇6

某大坝工程地处村镇内的长为47m、流域面积多达199km2的河道上, 该电站属于引水式水电站, 其主要构成部分有:前池、拦河大坝、压力管道、升压站、引水隧洞以及厂房。由右往左看引水枢纽, 其分别是由非溢流坝、冲砂泄洪闸、溢流坝以及非溢流坝所构成的。该大坝是砌石重力坝, 大坝高度是溢流坝段为23.5m, 非溢流坝段为27.5m, 而溢流坝段有51.25m, 总长度是121m。地处河湾之间比较顺直的河段, 河谷有52m宽。

2 施工导流

坝址区是“U”形河谷区, 其地形不大匀称, 两边的山坡右陡左缓, 主河道偏向右边, 河谷有54m宽。而其右岸有512.243m高, 有电站引水隧洞分布, 而左岸的山梁则较为单薄。依照坝址地形、水工枢纽分布方式以及地质条件, 不难发现导流流量相对较小, 若选用隧洞导流方式, 难度较大。从本工程特征来看, 施工导流可分成2期。

一期导流是枯水期导流, 是依靠浆砌石纵向围堰, 搭载一期上下游横向土石围堰挡水, 右岸河床开挖一点产生明渠泄流, 同时对左岸坝体进行施工。但是若依照原计划, 在左岸坝体将会产生导流底孔, 然而因为时间较为紧张的缘故, 砌筑强度并未与之同步, 因此以在左坝段依托砌筑的坝体取代该方案从而衍生出一条8m宽的导流明渠导流, 但是必须保证的是, 明渠底板内的水的高程在枯水期应为491.6m, 平时则应不超过491.3m。

二期导流:枯水期导流, 是依靠二期上下游土石围堰以及浆砌石纵向围堰挡水的, 把水导进左坝段中产生的导流底孔, 对全坝段坝体与右坝段坝体进行砌筑。与此同时, 还得综合思量在底洞进口安设封堵闸槽、封堵的时段以及封堵方案等诸多事项。

3 导流建筑物施工

由于坝体砌筑大于498m, 而冲砂闸砼底板高程为498m, 其能兼左泻洪槽, 也就是可以利用长久性的建筑物导流。本工程导流建筑物涵盖了浆砌石纵向围堰、大坝二期以及一期上下游土石围堰以及导流底洞等。

鉴于一期与二期围堰安设以及基坑施工要求场地, 因此浆砌石纵向围堰60m长, 河床覆盖层比较单薄, 围堰基础设在基岩之上。由于坝前上游200m右岸的空地可当作一期拌合场, 在坝前设一座便桥, 桥下过流, 让浆砌石纵向围堰两个桥墩衍生出明渠。而坝体中的一些明渠浆砌石边墙, 后期拆掉;而坝体范围外的明渠则应拆除掉对过洪带来影响的浆砌石。

一期上下游围堰:上游设计堰顶高程为494m, 堰顶有4m宽, 最大堰高为5.6m, 长33m, 堰体是黄土心墙土石围堰, 背水面边坡1∶1.5, 而迎水坡边坡1∶2。下游围堰设计顶高程为492m, 堰的最大长度大致是40m, 高度最大是2.5m, 宽最大是4m, 堰体属于黄土心墙土石围堰, 其填筑时运用的主要是岸坡开挖的土石渣。

二期上下游围堰:上游围堰设计顶高程为494.2m, 最大长大致为28m, 高是5.8m, 宽度是4m, 堰体是黄土心墙土石围堰, 堰体填筑时运用的主要是岸坡开挖的土石渣, 事实上在施工过程当中上游围堰也可当成场内运输道路使用。二期下游围堰断面大致有23m长, 和一期围堰断面是一样的, 其实施填筑主要利用的是岸坡开挖的土石渣。

因左坝段施工所耗费的时间要多于右坝段, 且施工工期相隔一个枯水期。而导流底洞则安设于0+060-0+078坝段, 由于实际检测坝之前枯水位处于491.5m, 坝后则是491.2m, 原设计导流底洞顶高程是496.28m, 底高程是492.88m, 导流底洞型式是城门洞式。

在施工过程中原先拟定导流底洞底高程, 进、出口底高程分别是491.6m与491.3m。之所以未按原先设计高程产生导流底洞, 主要是因为:

(1) 封堵底洞过程中, 坝后枯水位是491.2m, 导流底洞在后期封堵。但是, 在封堵下闸之后底洞未彻底封堵前并不适合高水位运作, 冲砂闸临时泄流, 坝后依旧是枯水位。此外, 洞底出口高程一定要超过492.2m, 如此才可确保导流底洞封堵时可开展施工。

(2) 坝址区的左岸山坡尽管存在对外交通路, 但是由于缺乏宽敞的场地且山坡陡峭, 因此没有办法搞出料场。而右岸坝址上游大致200m远有2块总面积大致为1000m2的地是闲置的, 较为平整, 以备施工时二期补充料场与一期主要料场所用。由开挖出的石渣顺着河道右岸回填了一条4m宽的交通路, 料场高程大致是495m, 而路面高程大致是493.5m。如果依据原设计导流底洞高程的话, 那么和料场高程只相差2.12m。这样的话, 只要涨一点点水, 那么料场与临时道路都会被淹。但依据实际确立的导流底洞底高程在2009年坝前料场也曾屡次受淹。

(3) 设计坝体砌筑到495.345m的时候, 退9.07m实施收台。如果依据原设计顶高程与底高程, 导流洞上部大致1m处就是空的, 不利于后期施工。

导流底洞的封堵:导流底洞的封堵是大坝导截流施工的关键的最后一环, 如今, 大坝工程施工较为顺利, 拟定在2010年4月蓄水发电, 而该年3月上旬就得实施导流底洞的封堵。封堵闸门选取2扇C25钢筋砼闸门。值得一提的是, 在封堵之前要让人下水把闸槽四周的杂物清理掉且做好相关的准备工作。首先下前闸门封堵明水, 然后安排人及时去除后闸及其槽杂物, 并让两个施工队连续做一天的导流底洞封堵工作。初始封堵之后, 水位上涨到498m的时候由冲砂闸泄流。然后一旦底洞封堵大于10m, 就可下闸蓄水了, 而底洞还应不停施工。如果碰到积水或者渗水, 则应按渗水量用导管埋入封堵砼中, 使积水从导管内流出洞口。待封堵完毕, 利用先期预埋的导管实施回填灌浆。

4 结束语

水利工程截流施工 篇7

云南省宣威市万家口子水电站工程坝址位于北盘江支流革香河上,属云南省宣威市及贵州省六盘水市境内,为两省交汇地界。坝址位于云南省宣威市宝山乡,距云南省宣威市约65km,距离贵州省六盘水市115km,是北盘江干流的第四个梯级电站。水库正常蓄水位1450m,最大坝高为167.5m,总库容为2.793×108m3。

万家口子水电站工程坝址控制流域面积4685km2,流域洪水主要由暴雨形成,暴雨一般发生在5～9月,以5月、6月最多。北盘江干流多发生双峰和多峰洪水,双峰洪水一般主峰在后出现;多峰洪水主峰位置不定,峰型变化较大。支流小寨站和土城站洪水多为单峰型。洪水的涨峰历时一般为12～20h,洪峰持续时间为3～6h,洪峰总历时为3～7d。

北盘江流域属于北亚热带云贵高原山地季风湿润气候区,流域内地形起伏大,海拔高程920m～2900m,冬季受北来寒流影响,夏季受东南来的热带海洋气流影响,四季变化明显。年降雨量变化较大,降雨量主要集中在每年的5～10月,占年降水量的80%以上。

全年各频率洪水流量见表1,坝址天然分期设计洪水成果见表2,各月洪峰流量成果见表3,各月旬平均流量成果见表4。

2 导流标准及导流时段

该工程需要围堰围护施工的水工建筑物有碾压混凝土拱坝及厂房。厂房为引水式,布置于坝轴线下游右岸边;碾压混凝土拱坝与厂房位于同一基坑内,共用上、下游围堰,导流方式为土石围堰一次拦断河床,隧洞导流。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000),工程属于Ⅱ等大(2)型工程,拱坝为1级建筑物,引水系统及电站厂房为3级建筑物。按《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303—2004)规定,临时性导流建筑物级别为4级。

根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303—2004)规定,当建筑物类型为土石类围堰时,洪水重现期为10～20年;当建筑物类型为混凝土类围堰时,洪水重现期为5～10年。该工程采用土石围堰一次拦断河床,隧洞导流的方式。导流标准为:时段为12月1日～次年5月25日,频率为10%,相应导流流量为171m3/s。

3 截流设计

3.1 截流时间与设计流量选择

在充分分析水文资料和水力计算参数、施工条件,并进行技术经济比较后,截流时段选在汛后退水期的2009年10月下旬,相应截流流量为110.8m3/s,截流时由已建的左岸导流洞分流。

3.2 截流戗堤轴线和龙口位置的选择

截流戗堤总长约52.0m,龙口位置选在抗冲刷能力相对较强的河道右岸,根据导流洞流量与水位关系及相关施工经验,龙口长度预留12m。戗堤堤长52.2m,堤顶高程1311.5m,顶宽12.0m,迎水坡1︰1.3,背水坡1︰1.5,总填筑量为12003m3(详见图1)。

3.3 截流方式选择

鉴于该工程河道截流落差较小,截流流量不大,现有设备能够满足快速进占要求,因此截流方式采用单戗立堵单向进占法。

3.4 截流水力计算

随着立堵龙口宽度的缩窄,龙口流量和泄流建筑物的分流量都在随时间而变化。通过估算河道来流量、分流建筑物(导流洞)泄流量(见表5)、上游河槽调蓄流量,以求得龙口泄流量(见表6),从而进行立堵截流水力计算,并确定截流材料。

(单位:m3/s)

(单位:m3/s)

(单位:m3/s)

(单位:m3/s)

3.5 动水中抛投料稳定计算

抛投石块粒径采用伊兹巴经验公式计算:

式中,d——石块引化为球体的当量直径,m;

g——重力加速度,9.8m/s2;

rs、r——分别为块石容重和水的容重,t/s3;

v——计算流速,m/s;

K——稳定系数,取0.9。

经计算,当最大流速5.5m/s时,d=1.0m。

3.6 截流材料及其尺寸和数量的确定

龙口各段粒径及需要量见表7。

考虑到截流时各种材料的流失,为确保截流成功万无一失,龙口截流用料及各种材料的准备按设计量的1.3倍以上进行备料:截流材料备用石碴料(粒径<0.6m)1500m3、中石(0.4m～0.6m)1500m3、大石(0.6m～1.0m)1800m3和特大石(>1.0m)800m3,总备料量5600m3以及50个1.5m×2.0m×1.0m的钢筋石笼。每个钢筋石笼设计重量约82.86kg,采用φ6～φ16钢筋焊接而成,事先在加工厂制作好后运至备料场装入石块,绑好顶盖以备用。

截流戗堤断面图见图1。

4 截流施工

4.1 截流施工程序

截流施工程序如图2。

4.2 截流施工布置

4.2.1 取料场规划

以施工道路及大坝左右岸坝基开挖石料作为戗堤截流填筑料的主要来源。

4.2.2 道路规划

截流施工道路主要利用坝基开挖施工时布置的左右岸低线施工道路。

4.3 截流施工方法

4.3.1 上游戗堤预进占

戗堤顶高程为1311.5m,顶宽12m。预进占段抛填所用的石碴主要是利用大坝左右岸坝肩开挖合格石碴,运距约2km。采用20t自卸汽车25台,1.6m3挖掘机6台,3.0m3装载机1台,220kW推土机2台,形成装、运、抛填一条龙生产作业线进行抛填施工作业。

进占施工中,遇到堤头抛投料有大量流失时,在堤头进占前沿部位的上游角投放大、中石进行挡水,再进行石碴的抛填。龙口截流前预进占戗堤堤头用大块石及钢筋石笼裹头保护,以防水流冲刷。

4.3.2 龙口立堵截流

施工时主要配置1.6m3挖掘机6台,3.0m3装载机1台,20t自卸汽车25台,TY220推土机2台。

截流开始前,各料场所需的机械设备各就各位,做好装车准备。装好料的车辆沿着截流道路的右侧排队等候,开到戗堤端头回车场的车辆调头待命。TY220推土机停留在预进占段的下游侧,随时准备,做好推料、平整堤顶路面。

龙口投料,按流速分区,投放相应的粒径石料,由小到大。截流施工2台载料自卸车同时向戗堤前进端头穿梭端进,推土机配合找平戗堤,保持堤顶平顺。戗堤顶部分两条行车道,截流向龙口连续不断地端进,有条不紊地指挥车辆抛投,推土机密切配合,直至龙口胜利合龙。为确保合龙的安全,龙口合龙时间控制在9～16点内完成。

5 结语

万家口子水电站工程截流于2009年10月5日起开始预进占,到2009年10月20日龙口成功合龙,总历时15d,龙口成功截流仅用了24h的时间。施工中,通过对截流方式、截流材料选择等方面的精心设计及现场的精心管理,快速顺利地完成了工程截流的施工任务,并取得了较好的效果,为基坑开挖创造了条件,为整个工程导流施工的顺利进行打下坚实的基础。但截流需要注意:

(1)本次截流流量、流速受上游各支流影响较大,且受天气情况制约,截流期间安排专人解决以下两个问题:(1)提前对上游支流水情做一个预报;(2)对截流区域的水文情况随时监测。

(2)根据截流前天气情况和流量大小确定截流时间,如果天气恶劣或者流量突然增大,超过截流设计流量时,推迟1～2d进行截流,确保截流安全。

参考文献

[1]全国水利水电施工技术信息网.水利水电工程施工手册——施工导(截)流与度汛工程[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]肖焕雄.施工水力学[M].北京:中国水利电力出版社,1992.

[3]吕兴祖,刘发权.施工截流与基坑排水[M].北京:水利电力出版社,1987.

深厚覆盖层截流施工技术分析 篇8

截流工程是水利水电建设项目中至关重要的环节, 它的成败直接影响着工程的工期和造价。我国西南地区自然地质条件复杂, 山高谷深, 川流奔涌, 水能资源丰富[1]。大量的河床钻孔资料显示, 以云南-四川-河南一线为界以北地区河床深厚覆盖层问题尤为突出。其覆盖层基本特征各异, 分布范围广泛, 深度少则50 余米, 多则400余米[2]。目前针对深厚覆盖层河谷地段的开发和利用是我国水电事业发展的主要方向。深厚覆盖层截流的不确定因素较多, 截流施工难度较大, 稍有不慎就可能危及截流工程安全。文章在前人的研究之上, 分析了深厚覆盖层河床截流工程遇到的问题及措施, 为实现同类地址条件下的截流施工安全性与经济性的统一提供有效的指导。

1 深厚覆盖层河床截流施工技术难点

水利工程中深厚覆盖层是指经过各种地质作用堆积于河床基岩上, 厚度大于30m的第四纪松散堆积物[3]。河床覆盖层一般由土、砂、卵石、碎石及块石混合组成, 受地质和水文条件的影响, 不同地区覆盖层的结构有所差异。深厚覆盖层截流的主要难点在于如何有效控制截流过程中的冲刷破坏, 必须选择合理的导流方案、龙口位置、抛投材料等才能确保截流的顺利进行。围堰安全及边坡防护是覆盖层河床上导流工程关注的主要问题, 导流方案的设计也直接影响到截流工程的安全性。

覆盖层河床截流主要涉及截流抛投料稳定、截流龙口覆盖层稳定、覆盖层河床降低截流难度措施等关键技术问题: (1) 如何根据地形及原河床地质资料, 选定合理的导流方案; (2) 如何根据龙口覆盖层的类别确定龙口位置和护底方案; (3) 如何根据河床地质情况确定截流采用方式 (平堵、立堵、混合堵) , 及截流抛投料中人工混凝土块体的体型、重量及数量, 以保证截流备料既经济又能满足施工要求。

2 深厚覆盖层河床截流施工技术

2.1 补充地质勘探

在深厚覆盖层上截流, 地质勘查尤为重要。导流方案的拟定, 需要依据覆盖层分布及其特性, 综合考虑。只有准确的掌握河川的地质、地貌资料, 才能确定合理的导流和护底方案、及截流方式。生产实践表明[4,5]应用EH4 大地电磁测深反演电阻率剖面技术是解决深厚覆盖层的有效勘探方法, 可为水利工程建设提供较为详尽的基础资料。

2.2 选定龙口位置

深厚覆盖层河床截流, 戗堤的布置要综合考虑河床两岸地形、水流流向及施工交通条件等因素。龙口布置原则为: (1) 尽量使截流戗堤用料合理、施工强度均衡; (2) 尽可能选择覆盖层较薄、抗冲能力较好的部位, 避免引起截流戗堤塌滑失稳; (3) 选择河床地质横断面岩基较平缓的部位, 尽量避开河床主河道“V”型槽及顺流向陡坡。

水工模型试验是确定护底范围和厚度的要方法[6]: (1) 顺戗堤轴线的长度等于覆盖层刚开始受到冲刷破坏时所对应的龙口宽度; (2) 护底范围顺水流方向应超出戗堤坡脚, 戗堤轴线以上取水深的2 倍, 堤轴线以下取水深的2~4 倍; (3) 护底要尽量避免出现架空现象, 抛石层最小厚度取最大抛石粒径的2 倍。

2.3 截流备料

龙口合龙段施工强度高、时段紧迫、截流备料的科学性是保证截流快速、高效、有序、稳妥进行的关键。截流材料应优先考虑使用本工程建筑物石方开挖的石料。龙口流速和抛投材料的抗冲流速决定了截流材料的尺寸。考虑到流失量、损耗等因素, 备料系数一般取1.2~1.8。截流戗堤抛投料种类和粒径的选择是根据模型试验计算结果, 参考水工模型试验成果, 并结合其他工程实践经验得出。截流材料应分类堆放, 便于截流调度使用, 截流施工期实行严格的交通管制确保截流备料场与截流戗堤间道路的畅通。

2.4 龙口护底

针对深厚覆盖层类型的护底, 首先应优化导流方案, 来减小护底的难度, 进占时尽量采取全断面整体推进, 在采取上挑角进占时, 一方面要尽量减少挑出的长度, 另一方面要注意跟紧补抛。避免使用块石直接直接抛填护底, 可选用人工预制混凝土四面体、六面体、钢筋铅丝笼及抛投大块石进行护底。有利于增加龙口河床的糙度、提高龙口的抗冲能力, 减少抛投材料的流失量。常见的护底材料有钢丝笼、四面体、杩杈体、透水六面体以及大石、特大石等。同时要根据河床的地址特征和截流河段的水力学参数, 优化护底的平面布置。龙口护底的厚度及范围也要进行合理选择, 尽量采用双层或多层铺护, 有利于护底的稳定性。

由于深厚覆盖层河床截流施工时采用立堵方式对河床冲刷严重, 不利于龙口合拢及整个堰体的稳定, 故在实际施工中多选先平堵后立堵相结合的方式进行。“先进后退”护底法正是运用了该原理。“先进后退”[7,8]护底法是指从河床单侧戗堤预进占至设计龙口位置, 并利用河床另一侧设计戗堤位置进行分流;之后对已进占完成龙口位置和戗堤上下游侧坡面进行防护;最后, 采用倒退式挖除设计护底高程以上的预进占戗堤部分。该护底方法简单易行、便于操作和容易熟练掌握, 降低了截流施工风险, 保证了护底施工质量, 对国内其他深厚覆盖层抵抗冲河床截流施工具有借鉴和推广意义。

3 结束语

随着中国水电行业的快速发展, 水利工程正在向着地质条件更复杂、技术难度更高的方向发展。在深厚覆盖层上修建大坝, 已成为水电行业的发展趋势之一。文章对深厚覆盖层河床截流施工技术的总结如下: (1) 深厚覆盖层截流时, 对河床的地质勘查是必要的, 对河床地质实际情况的详细料了解, 有利于提高截流计算的精度, 以便结合工程的具体情况、因地制宜选取具有科学性、时效性、合理性、经济性的施工方案。 (2) 抛投材料的稳定性受覆盖层稳定性的影响极大。为了确保截流的顺利完成, 深覆盖层截流护底尤为重要。“先进后退”护底的新方法有效地解决了低抗冲速粉细砂河床截流施工问题, 对于抗冲流速低, 覆盖层较厚的区域, 值得推广。

摘要：截流工程是水利水电建设项目中至关重要的环节, 它的成败直接影响着工程的工期和造价。越来越多的水利工程修建在深厚覆盖层上, 深厚覆盖层河床截流的不确定因素较多, 截流综合难度大, 为了确保截流的顺利进行, 降低截流难度措施的研究成为了工程的关键技术问题。文章在前人的研究之上, 就国内深厚覆盖层截流施工进行了简略总结, 归纳了施工过程出现的技术问题及解决措施, 为同类地质条件下的截流施工提供指导。

关键词：水利工程,深厚覆盖层,截流,施工技术

参考文献

[1]覃礼貌.金沙江河谷深厚覆盖层成因及工程环境效应研究[J].学术动态, 2012 (1) :26-29.

[2]郭熙灵, 黄国兵, 李学海.深厚覆盖层条件下施工导截流关键技术问题研究[J].长江科学院院报, 2011 (6) :10-15.

[3]余波.水电工程河床深厚覆盖层分类[C]//会议/论文集缺失, 2010:107-113.

[4]徐燕.新疆深厚覆盖层坝基防渗处理技术[J].水利水电技术, 2012 (4) :64-68.

[5]董晨, 张吉振.EH4大地电磁技术的适用及应用效果[J].铁道建筑技术, 2008 (S1) :529-534+543.

[6]郝忠友, 楚少义, 杨嘉明.EH4在探测西藏某水电站坝址深厚覆盖层中的应用[J].水利规划与设计, 2014 (2) :24-26.

[7]陈小, 崔佰奎.浅谈深覆盖层截流施工技术[J].陕西水利, 2013 (4) :67-68.

[8]王永刚, 赵维刚.深厚粉细砂河床截流施工技术[J].水利水电技术, 2013 (7) :79-80.

小型河渠桩基式截流排水施工技术 篇9

在南方地区管道施工中, 由于水系发达, 沿线伴随着大量的小型河渠开挖穿越作业, 截排水工作量极大, 设备通行困难, 增加了施工难度。传统施工方法不仅成本花费较大, 且存在水土流失隐患, 导致河道淤塞, 不利于后期河道恢复。为此, 我们研究了一种全新的针对此类地形的施工方法——“小型河渠桩基式截流排水施工技术”, 达到了更加“环保、经济、高效”的作业目的。

2 适用范围

适用于穿越长度范围在15~35米的小型河渠管道施工。

3 工艺原理

通过“复合式木桩截水墙”对小型河渠进行截流, 截流后于河渠上方架设轻型钢质便桥以保证设备通行。完成管道主体焊接后, 撤除便桥, 明排降水后, 进行管道下沟。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

4.2 操作要点

(1) 施工准备①确定截水墙及便桥架设位置, 并使用木桩定点确定。②将施工所需的设备、材料及及配件拉运进场。

(2) 管沟开挖及验收使用风镐或静态爆破的方式开挖管沟, 要保证管沟的成型符合设计要求。管沟成型后, 清理沟内石块等杂物, 并沿管沟内铺垫软土编织袋以保护管道。 (3) 便桥的制作与架设。 (4) 管道主体焊接。 (5) 按照设计要求进行焊缝无损检测。 (6) 补口补伤, 焊缝检测合格后, 进行防腐补口。防腐作业完毕用电火花检测仪对组焊后每根管的防腐层就行检测, 及时进行补伤。 (7) 截水墙施工。 (8) 撤除便桥。 (9) 管道下沟。 (10) 拆除截水墙。 (11) 河道恢复。 (12) 水工保护。按图纸设计要求进行水工保护施工。

5 效益分析

5.1 经济效益

本工法应用于锦郑成品油管道工程第2标段施工中。由于大型设备投入、人力资源投入和辅助施工预制件 (材料) 投入较少, 大幅度节约了施工成本。与常规施工方法“土石方铺垫截水坝”相比, 施工成本和周期均有大幅度缩减。

5.2 社会效益

极大减少了作业带内取土量, 降低了水土流失率, 不仅得到当地政府和群众的认可, 同时得到了业主、监理及EPC项目部的一致好评, 取得了良好的社会效益。

摘要：在南方地区管道施工中, 由于水系发达, 沿线伴随着大量的小型河渠开挖穿越作业, 截排水工作量极大, 设备通行困难, 增加了施工难度。传统施工方法不仅成本花费较大, 且存在水土流失隐患, 导致河道淤塞, 不利于后期河道恢复。为此, 我们研究了一种全新的针对此类地形的施工方法——“小型河渠桩基式截流排水施工技术”, 达到了更加“环保、经济、高效”的作业目的。

水利工程截流施工 篇10

上阿特巴拉水利枢纽工程主要包括儒米拉大坝和布达纳大坝, 位于苏丹东部卡萨拉州与加达里夫州交界处, 距离上阿特巴拉河与塞梯河交汇处上约20km的地方。枢纽主要功能为灌溉、供水, 兼顾发电。

儒米拉大坝位于上阿特巴拉河, 枢纽总长6 316.55m。溢洪道最大高度54.80m, 宽80m, 设4个泄洪底孔、1个泄洪表孔。溢洪道底孔溢流面高程482.00m, 孔口尺寸8.0m (宽) ×8.5m (高) 。表孔溢流面高程507.00m, 孔宽15m。在导流阶段, 溢流堰体不施工, 表孔缺口作为泄水建筑物, 缺口底部高程482.00m。截流戗堤轴线主河床底高程477.00m。根据截流规划, 二期截流采用自右岸向左岸单向进占合龙方式, 首先在溢洪道一期围堰未完全拆除, 溢洪道未过流之前, 左岸向右岸预进占约40m之后, 彻底拆除溢洪道一期上下游围堰, 溢洪道可完全过水后, 右岸向左岸预进占约60m, 形成约30 m宽的龙口。

2 模型试验

2.1 模型制作

采用局部动床正态模型, 模型按重力相似准则设计, 模型与原型保持几何相似、水流运动相似和动力相似, 模型长度比尺λL=60。

截流模型总长40.8m, 模型最大宽度12.0m, 地形最大高程503.00m。模型采用等高线法用水泥砂浆塑制岸边及水下地形。河道上游0-300m至坝轴线0+000m为动床。模型布置见图1。

2.2 试验设计

试验对设计院提供的戗堤轴线位置进行了验证。综合考虑河床地形条件、围堰结构等因素, 认为设计戗轴线位置是合理的。龙口设在河床中部, 截流前河水能较顺畅地由龙口下泄。

截流采用的抛投材料的种类和规格:石渣 (原型粒径0.1~0.3m) 、中石 (原型粒径0.3~0.7 m) , 大石 (原型粒径0.7~1.0m) , 特大石 (原型粒径1.0~1.2m) 。

2.3 试验结果

截流试验各流量主要截流水力参数参见表1。

可见该工程截流特点是龙口落差、平均流速等水力学指标高。试验预进占中所用到的截流块体粒径为0.2、0.4、0.6m, 并用1.2m块石做裹头。龙口段块体尺寸为0.6、0.8, 1.2m。困难区段基本为龙口20~15m。该区段各工况普遍有大量的抛投料的流失现象。抛投料流失量情况, 如图3所示。试验过程中采用上挑脚抛投进占方式, 抛投强度为300m3/h, 在困难区段将抛投强度提高至350m3/h左右。

600m3/s工况, 左戗堤头部出现了一次小规模的坍塌, 901m3/s工况, 试验过程中左戗堤裹头被冲刷, 并出现一次大规模坍塌, 如图4所示。经分析坍塌的主要原因为水流作用, 即水流对左岸戗堤下游角坡脚上的裹头抛料产生冲刷, 个别造成上陡下缓, 引发推动式冲刷, 并且由于冲刷太深, 裹头内部的小块石被水流带走。上部推体失去支撑, 引发牵引式坍塌。

采用依兹巴士公式:

可以计算该特大石截流材料抵抗水流冲动的流速为7.58m/s。但此时901 m3/s和600 m3/s工况最大点流速分别为7.59m/s和7.82m/s。可见在水流作用下, 石块启动是正常的。因此坍塌现象并不是偶然的。但600m3/s工况整体水力参数要低于901m3/s, 因此坍塌程度比901m3/s要轻。

设坍塌前, 堤头前沿的边坡角为α1, 坍塌后前沿的边坡角为α2, 在水流的淘刷作用下, 堤头的坡脚形成的冲刷深为 ΔH, 堤高为H, 堤宽为B, 建立截流戗堤坍塌计算模型, 计算坍塌长度L和高度h:

经计算600m3/s工况, L为4.0m, h为6.2m。这和实际坍塌长度基本一致。针对坍塌的现象, 试验发现延长裹头长度或提高裹头的材料的粒径可以控制坍塌。试验表明当裹头长度为7m左右或将裹头粒径提高到1.5m时坍塌可以得到有效的控制。此外, 可以采取降低戗堤高程, 使其比水面高程大约高出1m, 同时对戗堤适当加宽的措施来降低坍塌的风险。

因为工程预进占后将彻底拆除溢洪道一期上下游围堰, 溢洪道完全过水后, 右岸继续进占。如果左岸发生坍塌, 该位置将被孤立于水中, 将无法补救, 带来很大的损失。可见本工程的截流成功的关键主要在于做好左戗堤的保护工作。因此一定要采取有效措施保护好左岸戗堤。工况268m3/s无护底龙口水力学参数见图2。

2.4 试验建议截流流量及截流方案

该工程截流难度较大。试验对各级流量截流难度进行对比, 成果表明截流流量为600m3/s和901m3/s时, 左岸戗堤均出现冲刷溃毁现象, 龙口合龙非常困难。截流进占过程中抛投料的流失严重, 抛投过程中使用大量的大石、特大石。流量268m3/s的水力学指标整体上相比其他流量要低些, 且抛投料流失相对较少, 同时考虑到实际情况, 截流时段的流量较小。因此截流流量建议为268m3/s。268m3/s (无护底) 和268m3/s (护底) 的水力学指标接近。但268m3/s (护底) 的护底施工难度较大并综合考虑龙口水力条件, 龙口冲刷情况等因素, 建议按流量268m3/s (无护底) 做准备。该方案预进占和合龙各区段备料情况如表2、表3。

注:流量为268m3/s, 无护底。

注:同表2。

2.5 相关分析

试验表明儒米拉截流困难, 其根本原因在于分流条件是决定截流落差和截流难度的控制因素之一[1], 该工程的截流方法难度也在于此。该工程溢洪道进口底板高程为482.00m, 截流戗堤轴线主河床底高程477.00m (比溢洪道进口底板低5m) , 造成溢洪道分流能力差。在截流困难期龙口宽20 m时, 溢洪道分流比见表4所示。对于268m3/s工况, 此时分流比为0, 可见分分流作用很差。

针对试验结果, 可以做出其分流建筑物Z (截流落差) -Q (分流流量) 曲线如图5所示。

由分流特性指标计算公式[2]:

式中:Q0为总来流量;F为图5中阴影部分面积;Zmax为截流最大落差。可求得儒米拉工程S值为0.17。根据截流实测资料统计, S值一般在0.4~0.7之间, 亦说明该工程的溢洪道分流能力很差。

由水量平衡和能量平衡公式, 可以计算当龙口宽20 m时的分流建筑分流比为50% 时, 此时的龙口平均流速为2.6m/s、单宽流量为9.8m3/s·m。可见截流风险已经大大降低。因为溢洪道作为永久建筑物, 但其在截流中分流能力不足。所以如果想彻底降低截流风险, 亦可以专门修建截流分水闸或其他形式泄水道帮助分流, 待截流完成后, 借助于闸门封堵泄水闸, 最后完成截流任务。

3 结语

(1) 试验表明, 由于落差较大、流速较高、流失量大, 为保证截流工程顺利实施, 应充分备料, 并且准备相当数量的特大石和铅丝笼, 做好在最困难的区段用铅丝笼串体抛投的准备。试验中左戗堤出现了坍塌, 建议在溢洪道进口围堰拆除之前, 在左戗堤上预先布置一定数量的特大石、铅丝笼和机械设备, 以备抢险之用, 同时, 需采取必要的防范措施, 保证好施工设备和施工人员的安全。

(2) 本工程的截流流量小, 从感觉上会认为截流很容易, 但是如果忽略分流条件对截流的影响, 会大大增加截流困难程度。因此为降低截流难度, 做好导流建筑物分流条件的研究是很有必要的。鉴于本工程左岸戗堤的重要性, 如果在条件允许的情况下, 建议修建其他的临时泄水道帮助分流。

摘要：为了保证苏丹上阿特巴拉水利枢纽儒米拉工程的截流成功, 通过水工模型试验, 验证了苏丹上阿特巴拉水利工程截流的设计方案, 得到该工程的各项水力参数指标。对试验中所发现的问题进行了分析, 并给出降低截流风险的建议以及工程的截流推荐方案, 为截流施工方案的决策和施工组织的实施提供了科学依据。

关键词：儒米拉,截流,模型试验,分流能力

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