CN102704444A

CN102704444A - 一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法

Info

Publication number: CN102704444A
Application number: CN2012100077979A
Authority: CN
Inventors: 戴会超; 曹广晶; 杨文俊; 戴凌全
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明涉及水利水电工程深水条件下的一种截流方法，是一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法，根据河道断面形状及围堰布置确定平抛垫底的范围；在平抛垫底的范围内，根据水流流速、水深及抛投料的种类，确定定位船的位置，再根据定位船的位置确定开底驳船的抛投位置；采用大吨位开底驳船在抛投位置一次水下抛投大量抛投料，在大吨位开底驳船的横向和纵向上采用适当的错位抛投；平抛垫底在截流戗堤范围内抛填高程大于上游侧堰体防渗墙范围内抛填高程，形成高低坎结构，直至达到预定抛填高程，避免水体对戗堤部位的抛投料进行直接冲刷，减少渡汛期间抛投料流失。本发明避免了采用直接进占方式可能发生截流戗堤和堰体进占抛填过程中堤头坍塌现象，保证了人员和机械的安全，同时在平抛垫底施工期间仍可满足通航的需要。

Description

一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法

技术领域

本发明涉及水利水电工程深水条件下的一种截流方法，具体的说是一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法。

背景技术

在水利水电工程导截流中，对于大流量、高水深条件下的截流，如果直接采取戗堤进占的方式，堤头可能发生大规模的坍塌现象，究其原因主要是龙口水深较大，戗堤进占抛投料沿堤头坡面不能一次抛到坡底，易形成临界稳定边坡，遇到进占等外力扰动时，即发生抛投料群体下滑滚动造成坍塌；另一个原因是抛投料在水体作用下，抛投块体间摩擦力的改变和湿水后逐渐密实而形成堤头“陷落”，产生突发性的大规模塌滑。

戗堤坍塌问题是大水深、小流速截流中的突出现象，它不仅影响施工进度，而且将危及施工人员和机械的安全，成为深水截流突出难题；另一方面，采取戗堤进占的方式，持续时间较长，对于有航运需要的河道来说，碍航问题显得十分突出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法，不仅能避免在后期截流中堤头坍塌现象，而且能保证在平抛垫底施工工程中航运的正常进行。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法，用于断面形状不规则，具有深槽段的河道，包括以下步骤：

㈠确定平抛垫底的范围为河道深槽段，位置是围堰的位置，包括截流戗堤范围内和防渗墙范围内；

㈡在平抛垫底的范围内，根据水深、流速及抛投料的漂移特性确定抛投区的位置坐标，不同水深、流速、抛投料的漂移特性见下表：

Figure 2012100077979100002DEST_PATH_IMAGE001

由布设在岸上的两台经纬仪交会将定位船准确定位于抛投区，定位船采用600t底开驳船，顺水流方向五锚定位，以保证各方向移动灵活，船头平行水流方向且朝向上游，抛投位置为紧靠定位底开驳船的位置；

㈢采用500t的底开驳船在抛投位置抛投料，施工抛投时，首先应避免在同一处累积抛投；其次，顺水流方向前后两抛投点交替抛投；另外，在横向上进行错位抛投；㈣若截流时只在戗堤范围进行平抛垫底，水体将戗堤部位的抛投料进行直接冲刷，为避免直接冲刷，同时降低戗堤石块滚入防渗墙轴线两侧各5m范围内的风险并防止流失可在防渗墙范围内，戗堤上游侧对应堰基部位也进行抛填(抛填料主要是砂砾石料)，并且平抛垫底在戗堤部位抛填高程高于上游侧堰体范围抛填高程，形成高低坎结构。

本发明在深水截流条件下，截流初期采用平抛垫底的方法，在截流戗堤范围内平抛石渣及块石料，在上游侧堰体防渗墙范围平抛砂砾料，平抛垫底在戗堤部位抛填高程大于上游侧堰体范围抛填高程，形成高低坎结构，不仅能避免在后期截流中堤头坍塌现象，而且保证在平抛垫底施工工程中航运的正常进行。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法，在截流戗堤范围内平抛石渣及块石料，在上游侧堰体防渗墙范围内平抛砂砾料。

本发明的有益效果是：本发明的可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法突出优点在于避免了采用直接进占方式占抛填过程中可能发生的堤头坍塌现象，减少了立堵施工时的抛填水深，有利于堤头稳定和减少截流期的抛填强度，缩短了截流合龙时间，保证人员和机械的安全，并且平抛垫底具有使床底粉细砂免遭冲刷的作用，在平抛垫底施工期间仍可满足通航的要求，能保证航运畅通。

附图说明

图1是本发明的施工流程图。

图2是水下平抛垫底范围示意图。

图3是施工抛投示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例是一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法，流程如图1所示，具体如下：

本发明中的方法主要是针对断面形状不规则，具有深槽段的河段，如图2所示，平抛垫底的范围主要是深槽段1，位置是围堰的位置(包括截流戗堤范围内和防渗墙范围内)，是在施工组织过程中确定的，将深槽段填平，再采用立堵的方式截流。

施工抛投如图3所示，在平抛垫底的范围内，根据水深、流速及抛投料的漂移特性确定抛投区的位置坐标，不同水深、流速、抛投料的漂移特性见下表1，由布设在岸上的两台经纬仪交会将定位船2准确定位于抛投区，定位船2采用600t底开驳船，顺水流方向五锚定位，以保证各方向移动灵活，船头平行水流方向且朝向上游，抛投底开驳船3紧靠定底开驳船；

表1

不同水深、流速、抛投料的漂移特性见表1,由表可知不同抛投料的分布范围主要集中在-20～60m，中、小石抛投，其漂移距离及分布幅域较稳定。

采用500t的底开驳船装满后在抛投位置抛投料，平抛石渣及块石料，施工抛投时，首先应避免在同一处累积抛投；其次，考虑到具体施工时频繁移动船位不便，顺水流方向前后两抛投点交替抛投，这样使两抛投位置的粗化区与细化区叠合，能有效地改善粗化程度；另外，在横向上进行适当的错位抛投也可对改善粗化起到一定作用。抛投一定方量后，移动定位船，可避免形成明显的分层现象。

若截流时只在戗堤范围进行平抛垫底，水体将戗堤部位的抛投料进行直接冲刷，为避免直接冲刷，同时降低戗堤石块滚入防渗墙轴线两侧各5m范围内的风险并防止流失可在防渗墙范围内，如图3中，轴线4为戗堤轴线，轴线5是上游侧堰体轴线，戗堤上游侧对应堰基部位也进行抛填(抛填料主要是砂砾石料)，并且平抛垫底在戗堤部位抛填高程高于上游侧堰体范围抛填高程，形成高低坎结构。

本实施例水利工程截流主河床深槽段最大深度达60多米，为避免可能发生截流戗堤和堰体进占抛填过程中堤头坍塌现象，保证人员和机械的安全，减少截流时抛投强度，采用了先平抛垫底后立堵截流的施工工艺，在平抛垫底施工过程中，通航仍可保持正常状态。

平抛垫底范围：覆盖上游戗堤龙口段和整个深槽段，顺水流方向140～197m，沿戗堤轴线方向180m，低于高程40.0m的深槽部位，平抛垫底至高程40.0m，为降低戗堤石块滚入防渗墙轴线两侧各5m范围内的风险并防止流失，戗堤上游侧对应堰基部位也进行抛填。正式截流前，在龙口段河床部位采用500m3开底驳船预平抛垫底，现场施工。

平抛结果表明，在垂线平均流速为1.07m/s流速条件下，砂砾料最大漂移距离不超过185m，在平抛垫底施工期，长江来流量较小，一般为3 500～5 500m3/s，施工抛投区流速较小，满足设计施工的抛投条件，砂砾石及石渣料均易抛投到位。

汛后对平抛垫底施工区水下地形进行了测量，测量结果为：围堰上口门断面冲淤，经过近35000m3/s的洪水冲刷，上口门局部刷深达3.0m，退水后产生回淤，基本保持汛前状况，说明本发明采用的平抛垫底方案具有较好的度汛保护效果。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法，用于断面形状不规则，具有深槽段的河道，其特征在于：包括以下步骤：

㈢采用500t的底开驳船在抛投位置抛投料，施工抛投时，首先应避免在同一处累积抛投；其次，顺水流方向前后两抛投点交替抛投；另外，在横向上进行错位抛投；

㈣若截流时只在戗堤范围进行平抛垫底，水体将戗堤部位的抛投料进行直接冲刷，为避免直接冲刷，同时降低戗堤石块滚入防渗墙轴线两侧各5m范围内的风险并防止流失可在防渗墙范围内，戗堤上游侧对应堰基部位也进行抛填(抛填料主要是砂砾石料)，并且平抛垫底在戗堤部位抛填高程高于上游侧堰体范围抛填高程，形成高低坎结构。

2.如权利要求1所述的可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法，其特征在于：在所述截流戗堤范围内平抛石渣及块石料，在所述上游侧堰体防渗墙范围内平抛砂砾料。