第五节 截流工程——工程施工课件PPT

Q1 —分流建筑物的泄流量，m3/s； Q2 —龙口泄流量，可按宽顶堰计算，m3/s。
截流水力计算可采用图解法和电算法。
黄景忠
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五、截流材料和备料量
1．截流材料尺寸 在截流中，合理选择截流材料的尺寸或重量，对
于截流的成败和截流费用的节省具有重大意义。截 流材料的尺寸或重量取决于龙口的流速。
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整个截流过程包括戗堤的进占、龙口范围的加 固、合龙和闭气等工作。截流以后，再对戗堤进行 加高培厚，直至达到围堰设计要求。
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截流在施工导流中占有重要的地位，如果截流 不能按时完成，就会延误整个河床部分建筑物的开 工日期；如果截流失败，失去了以水文年计算的良 好截流时机，则可能拖延工期达一年，在通航河流 上甚至严重影响航运。所以在施工导流中，常把截 流看作一个关键性问题，它是影响施工进度的一个 控制项目。
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长江葛洲坝工程于1981年元月仅用35.6h时间， 在4720m3/s流量下胜利截流，为在大江大河上进行 截流，积累了宝贵的经验，而1997年11月三峡工程 大江截流和2002年11月三峡工程三期导流明渠截流 的成功，标志着我国截流工程的实践已经处于世界 先进水平。
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一、截流的基本方法 河道截流有立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵 法、下闸截流以及定向爆破截流等多种方法 但基本方法为立堵法和平堵法两种。
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立平堵 为了充分发挥平堵水力条件较好的优点， 降低架桥的费用，工程中可采用先立堵、后架桥 平堵的方式。前苏联布拉茨克水电站，在截流流 量3600m3／s、最大落差3.5m的条件下，采用先 立堵进占，缩窄龙口至100m，然后利用管柱栈 桥全面平堵合龙。
平立堵 对于软基河床，单纯立堵易造成河床冲 刷，往往采用先平抛护底，再立堵合龙的方案。 此时，平抛多利用驳船进行。青铜峡、丹江口、 大化及葛洲坝等工程均采用此方式。
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在确定截流时段时，应考虑以下要求。
2）在通航的河流上进行截流，截流时段最好选 择在对航运影响较小的时段内。因为截流过程中， 航运必须停止，即使船闸已经修好，但因截流时水 位变化较大，亦须停航。
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在确定截流时段时，应考虑以下要求。
3）在北方有冰凌的河流上，截流不应在流冰期 进行。因为冰凌很容易堵塞河道或导流泄水建筑物， 壅高上游水位，给截流带来极大困难。
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在施工导流过程中，当导流泄水建筑物 建成后，应抓住有利时机，迅速截断原河床 水流，迫使河水经完建的导流泄水建筑物下 泄，然后在河床中全面展开主体建筑物的施 工，这就是截流工程。
黄景忠
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截流过程一般为：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，称为进占。戗 堤进占到一定程度,河床束窄,形成流速较大的泄水 缺口叫龙口。为了保证龙口两侧堤端和底部的抗冲 稳定，通常采用工程防护措施，如抛投大块石、铅 丝笼等，这种防护堤端叫裹头。封堵龙口的工作叫 合龙。合龙以后，龙口段及戗堤本身仍然漏水，必 须在戗堤全线设置防渗措施,这一工作叫闭气。
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三、龙口位置和宽度 龙口位置的选择，对截流工作顺利与否有密切关
系。
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选择龙口位置时பைடு நூலகம்考虑下述一些技术要求。
1）一般说来，龙口应设置在河床主流部位，方 向力求与主流顺直。
2）龙口应选择在耐冲河床上，以免截流时因流 速增大，引起过分冲刷。
3）龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截流 运输线路和制作、堆放截流材料。
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立堵法截流
平堵法截流
（a）双向进占；(b)A-A剖面；（c）B-B剖面
(a)平面图；(b)A-A剖图；（c）B-B剖面
1—分流建筑物；2—截流戗堤；3—龙口；
1—截流俄堤；2—龙口；3—覆盖层；4—浮桥；
4—河岸； 5—回流区；6—进占方向
5—锚墩；6—钢缆；7—平堵截流抛石体
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立堵 是用自卸汽车或其他运输工具运来抛投料， 以端进法抛投（从龙口两端或一端下料）进占戗 堤，直至截断河床。立堵在截流过程中所发生的 最大流速，单宽流量都较大，加以所生成的楔形 水流和下游形成的立轴漩涡，对龙口及龙口下游 河床将产生严重冲刷，因此不适用于地质不好的 河道上截流，否则需要对河床作妥善防护。立堵 法无需架设浮桥或栈桥，简化了截流准备工作， 因而赢得了时间，节约了投资，在许多水利工程 （岩质河床）广泛应用。
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平堵 是先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车 或其他运输工具运来抛投料，沿龙口前沿投抛。 先下小料，随着流速增加，逐渐抛投大块料，使 堆筑戗堤均匀地在水下上升，直至高出水面，截 断河床。一般说来，平堵比立堵法的单宽流量为 小，最大流速也小，水流条件较好，可以减小对 龙口基床的冲刷。所以特别适用于易冲刷的地基 上截流。由于平堵架设浮桥及栈桥，对机械化施 工有利，因而投抛强度大，容易截流施工；但在 深水高速的情况下，架设浮桥，建造栈桥比较困 难。
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原则上龙口宽度应尽可能窄些，这样可以减少合 龙工程量，缩短截流延续时间，但以不引起龙口及 其下游河床的冲刷为限。
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四、截流水力计算
截流水力计算的目的是确定龙口诸水力参数的变 化规律。它主要解决两个问题：
一是确定截流过程中龙口各水力参数，如单宽流量 q、落差z及流速v等的变化规律；
二是由此确定截流材料的尺寸或重量及相应的数量 等。
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二、截流日期及截流流量
截流年份应结合施工进度的安排来确定。
截流年份内截流时段的选择，既要把握截流时机， 选择在枯水流量、风险较小的时段进行；又要为后 续的基坑工作和主体建筑物施工留有余地，不致影 响整个工程的施工进度。
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在确定截流时段时，应考虑以下要求。
1）截流以后，需要继续加高围堰，完成排水、 清基、基础处理等大量基坑工作，并应把围堰或永 久建筑物在汛期前抢修到一定高程以上。为了保证 这些工作的完成，截流时段应尽量提前。
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这样，在截流前，可以有计划、有目的地准备各种 尺寸或重量的截流材料及其数量，规划截流现场的 场地布置，选择起重、运输设备；在截流时，能预 先估计不同龙口宽度的截流参数，何时何处应抛投 何种尺寸或重量的截流材料及其方量等。
截流时的水量平衡方程为：
Q0=Q1+Q2
式中 Q0 —截流设计流量，m3/s；