CN112900353A - 一种河道截流方法及其布置结构 - Google Patents
一种河道截流方法及其布置结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112900353A CN112900353A CN202110088479.9A CN202110088479A CN112900353A CN 112900353 A CN112900353 A CN 112900353A CN 202110088479 A CN202110088479 A CN 202110088479A CN 112900353 A CN112900353 A CN 112900353A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wall construction
- construction platform
- stage
- cut
- impact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 326
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 74
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 52
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 7
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 210000000476 body water Anatomy 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/10—Dams; Dykes; Sluice ways or other structures for dykes, dams, or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/12—Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/16—Sealings or joints
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
- E02D19/02—Restraining of open water
- E02D19/04—Restraining of open water by coffer-dams, e.g. made of sheet piles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种河道截流方法。它包括如下步骤，步骤一：在汛末或枯水期前期，进行一期防渗墙施工平台预进占；步骤二：一期防渗墙施工平台堤头对一期防渗墙施工平台预进占端头进行防冲保护；步骤三：开始一期防渗墙施工，一期防渗墙施工平台下游侧堰体尾随填筑施工；步骤四：待河道流量为枯水期较枯流量时，进行二期防渗墙施工平台进占合龙、截断河床；步骤五：二期防渗墙施工平台进占合龙截断河床后，开始二期防渗墙施工，二期防渗墙施工平台下游侧堰体尾随填筑施工；步骤六：一期防渗墙施工平台、二期防渗墙施工平台全部进占后，河道截流完成。本发明具有降低截流难度，节省工程投资的优点。本发明还公开了河道截流布置结构。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电工程施工导截流技术领域，更具体地说它是一种河道截流方法。更具体地说它是一种利用防渗墙施工平台兼作截流戗堤的截流方法。本发明还涉及所述河道截流方法采用的河道截流布置结构。本发明适用于施工围堰布置有防渗墙施工平台的水利水电工程。
背景技术
1、截流的定义
在河道上修筑围堰过程中，截断河道水流而迫使河水改道从已建的导流泄水建筑物或预留通道宣泄至下游，称为截流。截流方式可归纳为戗堤法截流和无戗堤截流两种。戗堤法截流即直接在河道流水抛筑戗堤截流，主要有立堵、平堵及混合截流；无戗堤法截流即采用不修筑戗堤的方法将河道水流截断，主要有建闸截流、定向爆破、浮运结构截流等。立堵截流是指利用自卸汽车配合推土机等机械设备，由河床一岸向另一岸，或由两岸向河床中间抛投各种物料形成戗堤，逐步进占束窄过水口门，直接合龙截断水流。平堵截流是指沿戗堤轴线，在龙口处设置浮桥或栈桥，或利用跨河设备，如揽机等，沿龙口全线均匀地抛筑戗堤，逐层上升，直至戗堤最后露出水面，河床截流。
随着大型装载、运输机械的应用以及立堵截流理论和截流技术的发展，通常选择戗堤法立堵截流，即将截流材料从两岸或一岸向河床抛投进占，逐渐束窄河床直至河道全部断流，如图1所示。
截流戗堤一般为围堰堰体的一部分，根据戗堤数量和布置，又可分为单戗堤、双戗堤和多戗堤。单戗堤通常布置在上游围堰背水侧，双戗堤和多戗堤通常布置在上、下游围堰内。截流戗堤典型布置如图4所示。
国内外典型水利水电工程截流方案特性如表1所示。
表1 国内外典型水利水电工程截流方案特性表
主要数据来源：
(1)高黛安,蒋乃明.三峡水利枢纽大江截流设计[J],中国三峡建设,1996(5):6-10.
(2)郭鼎鸣.葛洲坝水利枢纽截流工程的设计与施工[J],水力发电,1981(4):6-14.
(3)高黛安.廖沪光.清江隔河岩水利枢纽截流设计与实施分析[J],人民长江,1989(1):8-13.
(4)H.B.拉金,熊杰.古比雪夫水电站的工地上伏尔加河的截流工程[J],人民长江,1956(6):39-42.
(5)李先镇.伊泰普水电站的截流工程[J],中国三峡建设,1996(5):29-31.
注：平抛垫底即河床有深厚的易冲刷的覆盖层时，为避免冲刷，对龙口部位平抛护底，护底常采用大块石，也可采用柔性材料(如柴排等)或先抛砂卵石料过渡，其上再压以大块石；浮桥平堵即在龙口处设置浮桥，沿龙口全线均匀地抛筑戗堤，逐层上升，直至戗堤最后露出水面，河床截流；平立堵结合即对于软基河床，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。
2、常规江河截流的特点
对于河床覆盖层深厚、防渗墙深、围堰工程量大的水利水电工程，一个枯水期内完成围堰及防渗墙施工工期紧；一般而言，河道截流属于背水一战，截流施工强度高、施工组织难度大、工程投资大。
国内典型深厚覆盖层河流截流特性如表2所示。
表2 国内典型深厚覆盖层河流截流特性表
主要数据来源：
(1)谭伟民.二滩水电站河床截流[J],水力发电学报,2002(2):44-56.
(2)刘中刚,任季恩,葛培清,等.小湾水电站围堰截流组织与施工[J],云南水力发电,2004,20(5):26-28.
(3)李文清.雅砻江锦屏一级水电站截流施工技术[J],南水北调与水利科技,2008(6):81-83.
(4)于永军,任季恩.溪洛渡工程大江截流方案设计与施工[J],湖南水利发电,2011(6):22-24.
(5)高利军.官地水电站工程截流优化研究[J],水利与建筑工程学报,2010,8(6):127-130.
(6)李风标.大岗山水利枢纽工程施工截流[J],水电与新能源,2002(5):41-43.
(7)赵玉,常明云,舒向东.锦屏二级水电站高水力学指标窄戗堤截流方案关键技术研究与应用[J],水利水电技术,2009(12):69-74.
3、截流方法现状
目前，为满足截流后围堰按期建成安全挡水，一般选择在汛末或枯水期前期采用戗堤法立堵截流。对于截流指标较高的工程，常采用宽戗、双戗或者多戗截流措施，截流过程中需采用大块石、特大块石及特种截流材料合龙。
常规江河截流主要存在以下问题：(1)汛末或枯水期前期截流流量较大，截流水力学指标高、综合难度大。(2)中小石(粒径0.3～0.7m，重量40～480kg的块石)、大块石(粒径0.7～1.3m，重量0.48～3t的块石)、特大块石(粒径1.3～1.6m以上，重量大于3～5t的块石)、混凝土块体(体积为0.117a3m3、重量为0.28a3t四面体或体积为a3m3、重量为2.4a3t六面体)、钢架石笼(如三峡导流明渠截流工程中，上游截流龙口部位加糙垫底采用外形尺寸为2.5m×2.5m×2.5m的钢架石笼单个重23.5t成形)或钢丝石笼(采用钢丝网兜装中小石，每个石兜5～10t)等截流材料备料量大，工程投资大。(3)河道截流属于背水一战，短时段内施工强度大，施工组织要求高。(4)施工程序上，先实施河道截流，后填筑防渗墙施工平台，影响防渗墙施工时间。
因此，开发一种降低截流难度，节省工程投资的河道截流方法很有必要。
发明内容
本发明的第一目的是为了提供一种河道截流方法，取消传统的截流戗堤，结合围堰断面结构，对防渗墙施工平台做适当保护后兼作截流戗堤实施河道截流，降低截流难度，节省工程投资。
本发明的第二目的是为了提供所述河道截流方法采用的河道截流布置结构，先行进行一期防渗墙施工平台预进占和施工一期防渗墙，一期防渗墙为跨河床深槽部位防渗墙，有利于缓解河床深槽部位深防渗墙工期压力，为围堰按期完建挡水创造条件。
为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：一种河道截流方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：在汛末或枯水期前期，进行一期防渗墙施工平台预进占；
步骤二：一期防渗墙施工平台预进占完成后，由一期防渗墙施工平台堤头对一期防渗墙施工平台预进占端头进行防冲保护；
步骤三：一期防渗墙施工平台预进占端头有效保护后，开始一期防渗墙施工，一期防渗墙施工平台下游侧堰体尾随填筑施工；
步骤四：待河道流量为枯水期较枯流量时，进行二期防渗墙施工平台进占合龙、截断河床；
步骤五：二期防渗墙施工平台进占合龙截断河床后，开始二期防渗墙施工，二期防渗墙施工平台下游侧堰体尾随填筑施工；
步骤六：一期防渗墙施工平台、二期防渗墙施工平台全部进占后，河道截流完成。
在上述技术方案中，一期防渗墙施工平台的中部设置防渗墙施工平台混合料，上游设置上游侧防冲抛石，下游设置下游侧防冲石渣料。
在上述技术方案中，防渗墙施工平台混合料的粒径小于或等于0.2m；上游侧防冲抛石的粒径为0.4m～1.1m；下游侧防冲石渣料的粒径小于或等于0.6m。
在上述技术方案中，一期防渗墙施工平台预进占期间，上游侧防冲抛石预进占长度始终比防渗墙施工平台混合料预进占长度长5～7m；下游侧防冲石渣料预进占长度始终比防渗墙施工平台混合料预进占长度长3～5m。
在上述技术方案中，一期防渗墙施工平台预进占长度按以下方法确定：一期防渗墙施工平台预进占长度一方面跨过河床较深槽部位，满足河床较深槽部位防渗墙一期施工要求；另一方面，一期防渗墙施工平台堤头水力学指标满足抗冲要求。
在上述技术方案中，二期防渗墙施工平台进占合龙在枯水期较枯流量时段完成，同时满足二期防渗墙和围堰总体施工工期要求。
在上述技术方案中，二期防渗墙施工平台进占方式与一期防渗墙施工平台预进占方式基本一致；二期防渗墙施工平台的上游设置上游侧防冲抛石，中部设置防渗墙施工平台混合料，下游设置下游侧防冲石渣料。
为了实现上述本发明的第二目的，本发明的技术方案为：所述的河道截流方法采用的河道截流布置结构，其特征在于：包括一期防渗墙施工平台和二期防渗墙施工平台；
一期防渗墙施工平台的端头处设置一期防渗墙施工平台堤头；
一期防渗墙位于一期防渗墙施工平台轴线范围；一期堰体填筑在一期防渗墙施工平台下游侧；
二期防渗墙位于二期防渗墙施工平台轴线范围；二期堰体填筑在二期防渗墙施工平台下游侧；
一期防渗墙和二期防渗墙下部均浇筑至基岩顶板线、上部均设置盖帽砼保护。
在上述技术方案中，一期防渗墙施工平台包括防渗墙施工平台混合料、上游侧防冲抛石和下游侧防冲石渣料；其中，上游侧防冲抛石位于防渗墙施工平台混合料的上游侧；下游侧防冲石渣料位于防渗墙施工平台混合料的下游侧；防渗墙施工平台混合料位于上游侧防冲抛石与下游侧防冲石渣料之间；
二期防渗墙施工平台包括防渗墙施工平台混合料、上游侧防冲抛石和下游侧防冲石渣料；其中，上游侧防冲抛石位于防渗墙施工平台混合料的上游侧；下游侧防冲石渣料位于防渗墙施工平台混合料的下游侧；防渗墙施工平台混合料位于上游侧防冲抛石与下游侧防冲石渣料之间。
与传统截流方案相比，本发明具有如下优点：
(1)采用本发明方案，可先行进行一期防渗墙施工平台预进占和施工一期防渗墙，一期防渗墙为跨河床深槽部位防渗墙，有利于缓解河床深槽部位深防渗墙工期压力，为围堰按期完建挡水创造条件；枯水期较枯流量时段再进行预留的二期防渗墙施工平台进占合龙，降低截流施工难度，保证围堰按期完工挡水；
(2)本发明中受保护的二期防渗墙施工平台截流合龙时间选择比较灵活，可避开汛末或枯水期前期来流量较大时段，利用枯水期较枯来流量时段截流合龙，有利于降低截流水力学指标和截流难度；有利于降低截流材料备料要求，特别是特种截流材料(如混凝土块体、钢架石笼、钢丝石笼等)的备料量，从而节省截流工程投资；
(3)本发明的截流方案分二期进行，避免了截流施工的背水一战，降低了传统高强度截流施工组织难度；
(4)以金沙江乌东德水电站为例，乌东德水电站上、下游围堰防渗墙最大深度分别达到98m和93m，防渗墙工期压力大，采用本发明技术方案，较传统截流方案，具有明显的优势，如表3所示：①避免了在汛末较大流量条件下截流进占合龙水力学指标高的问题，进占合龙流量，截流落差，龙口最大流速均显著降低；戗堤宽度增加量可达到35～120m，分担了截流落差，进一步降低了截流水力学指标。②显著减小了特种截流材料的用量，中石及以上截流材料用量由11.13万m3降低至0.4万m3，减少了截流材料投资约536.2万元(中石以上按50元/m3计)，提高了经济性，同时降低了截流备料难度。③截流水力学指标低，戗堤流失量减小，降低了截流备料要求，同时减少了后期基坑开挖工程量。④河床深槽部位防渗墙施工时间提前了2个月，显著缓解了防渗墙工期压力。
附图说明
图1为现有的戗堤法立堵截流俯视图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
图4为现有截流戗堤的典型布置图。
图5为本发明实施例中的乌东德大坝上游围堰一期防渗墙施工平台预进占。
图6为本发明实施例中乌东德大坝上游围堰一期防渗墙施工平台预进占后口门流态。
图7为传统截流戗堤布置图。
图8为本发明实施例中的技术方案示意图一。
图9为本发明实施例中的技术方案示意图二。
图10为本发明实施例中的技术方案示意图三。
图11为本发明防渗墙施工平台分区布置示意图。
图12为本发明截流戗堤结构布置示意图。
图13为本发明的施工工艺流程图。
图5中，A表示一期防渗墙施工完成后二期防渗墙的最大深度(其中乌东德上游围堰二期防渗墙最大深度为80m)；B表示一期防渗墙施工平台的高程(其中乌东德上游围堰防渗墙施工平台高程为832.5m)；C表示一期防渗墙施工平台预进占长度(其中乌东德上游围堰一期防渗墙施工平台预进占长度为167.74m)；E表示一期防渗墙施工平台堤头斜坡，(其中乌东德上游围堰一期防渗墙施工平台堤头斜坡的坡度为1:1.5)；Qr表示乌东德上游围堰河床抛渣；Qcol+al表示乌东德上游围堰覆盖层；Pt2y 2-1表示乌东德上游围堰覆盖层下部基岩。
图6中的A表示一期防渗墙施工平台上游侧防冲抛石；B表示一期防渗墙施工平台混合料，C表示一期防渗墙施工平台下游侧防冲石渣料。
图7为传统截流戗堤布置图，其主要在围堰轴线背水侧布置截流戗堤，传统截流戗堤一般由石渣、中石、大块石、特大块石及特种截流材料等组成。
图8为本发明防渗墙施工平台截流戗堤布置图，本发明利用防渗墙施工平台进行截流，防渗墙施工平台上下游侧、堤头及坡面进行防冲保护。
图9、图10和图12中，A均代表上游侧防冲抛石宽度，B均代表防渗墙施工平台混合料宽度，C均代表下游侧防冲石渣料宽度。
图11中，L1表示一期防渗墙施工平台预进占长度；L2表示一期防渗墙施工平台堤头长度；L3表示二期防渗墙施工平台进占长度。
图中1-围堰轴线，2-防渗墙轴线，3-传统截流戗堤轴线，4-反滤料，5-河床地面线，6-传统截流戗堤石渣料，7-防渗墙施工平台高程，8-防渗墙施工平台混合料，9-下游侧防冲石渣料，10-上游侧防冲抛石，11-一期防渗墙施工平台，12-一期防渗墙，13-一期防渗墙施工平台堤头，14-二期防渗墙施工平台，15-地形线，16-盖帽硂，17-基岩顶板线，18-防渗墙，19-二期防渗墙，101-上游堤轴线，21-截流戗堤轴线，31-围堰轴线A，41-截流戗堤，51-堆石，61-风化砂，71-防渗墙，81-石渣混合料，91-过渡层，110-帷幕灌浆。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
本发明为一种利用防渗墙施工平台兼作截流戗堤的截流方法。本发明在汛末或枯水期前期施工一期防渗墙施工平台先行预进占，预留龙口，并做好防冲裹头，即提前开展一期防渗墙施工，再利用枯水期较枯流量时段实施二期防渗墙施工平台进占合龙，截断河流，既缓解了防渗墙工期压力，也避免了截流采用背水一战时导致的截流水力学指标高、截流备料和施工组织要求高、短时段施工强度高、工程投资大等问题；本发明中的提前施工围堰一期防渗墙，为降低截流难度，节省工程投资创造了有利条件，开创了河道截流的新模式；解决了截流水力学指标高、技术难度大、综合投资高、截流高强度施工组织困难、深防渗墙不能先行施工等问题。
参阅附图可知：一种河道截流方法，包括如下步骤，
步骤一：在汛末或枯水期前期，进行一期防渗墙施工平台11预进占；
步骤二：一期防渗墙施工平台11预进占完成后，由一期防渗墙施工平台堤头13对一期防渗墙施工平台11预进占端头进行防冲保护；防止一期防渗墙施工平台11端头被冲刷，一期防渗墙施工平台11预进占长度既需满足一期防渗墙跨过河床深槽部位的要求，同时需满足一期防渗墙施工平台堤头13水力学指标满足抗冲要求；
步骤三：一期防渗墙施工平台11预进占端头有效保护后，开始一期防渗墙12施工，一期防渗墙施工平台11下游侧堰体尾随填筑施工；
步骤四：待河道流量为枯水期较枯流量时，择机进行二期防渗墙施工平台14进占合龙、截断河床，降低截流水力学指标和截流难度，完成二期防渗墙施工平台进占；
本发明中的二期防渗墙施工前，先进行二期防渗墙施工平台14进占(二期防渗墙施工平台14进占合龙后，即形成了二期防渗墙施工平台)；
步骤五：完成二期防渗墙施工平台进占合龙后，开始二期防渗墙19施工，二期防渗墙施工平台14下游侧堰体尾随填筑施工；本发明中的二期防渗墙施工平台的保护方式与一期防渗墙施工平台的保护方式相似，如图9所示，二期防渗墙施工平台的上游采用防冲抛石保护，下游采用石渣料保护，二期防渗墙施工平台采用防冲抛石和石渣料保护的作用是防止水流直接冲刷粒径较小的防渗墙施工平台混合料；
步骤六：一期防渗墙施工平台11、二期防渗墙施工平台全部进占后，河道截流完成(如图13所示)。
进一步地，本发明中先进行一期防渗墙施工平台11预进占，再进行其下游侧堰体尾随填筑，取消了传统的截流戗堤，节省了传统截流戗堤备料量和工程投资；现有技术采用戗堤法截流如图1-图3所示，图1-图3中可以看出，现有技术采用戗堤法截流，需设置截流戗堤，中石及以上的截流材料备料量大，且截流水力学指标高，导致截流材料流失量大，后期基坑开挖量增加。
本发明中的一期防渗墙施工平台11在上游侧防冲抛石、下游侧防冲石渣料保护下提前预进占，有利于提前形成一期防渗墙施工平台，可提前启动一期较深槽部位深防渗墙施工，缓解深槽部位深防渗墙施工工期压力。
进一步地，本发明中的二期防渗墙施工平台14进占方式，二期防渗墙施工、二期防渗墙施工平台14下游侧堰体尾随填筑施工方式均与一期防渗墙施工平台11、一期防渗墙施工、一期防渗墙施工平台11下游侧堰体尾随填筑施工方式相同。
综上，在本发明中，防渗墙施工平台分二期进行预进占和进占，其中，完成一期防渗墙施工平台预进占后，二期防渗墙施工平台部位未进占，属预留缺口过流，与导流泄水建筑物联合泄流，有利于降低一期防渗墙施工平台11和一期防渗墙施工平台堤头13水力学指标，从而降低一期防渗墙施工平台保护难度，节省工程投资；在枯水期较枯流量时段，择机进行二期防渗墙施工平台14进占合龙，由于流量较枯，二期防渗墙施工平台14进占合龙水力学指标较低，有利于节省中石及以上截流材料使用量，节省工程投资。
进一步地，一期防渗墙施工平台11的中部设置防渗墙施工平台混合料8，上游设置上游侧防冲抛石10，下游设置下游侧防冲石渣料9。
进一步地，防渗墙施工平台混合料8的粒径小于或等于0.2m；上游侧防冲抛石10的粒径为0.4m～1.1m；下游侧防冲石渣料的粒径小于或等于0.6m(如图9、图10所示)。
进一步地，一期防渗墙施工平台11预进占期间，上游侧防冲抛石10预进占长度始终比防渗墙施工平台混合料8预进占长度长5～7m，在上游侧形成挑角起主要保护作用，防止水流直接冲刷一期防渗墙施工平台混合料8；下游侧防冲石渣料9预进占长度始终比防渗墙施工平台混合料8预进占长度长3～5m(如图9、图10所示)，防止回流掏刷一期防渗墙施工平台混合料8，起次要保护作用。
进一步地，一期防渗墙施工平台11预进占长度按以下方法确定：一期防渗墙施工平台11预进占长度一方面需跨过河床较深槽部位(河床较深槽部位防渗墙深度大，较深槽部位防渗墙施工工期直接决定整个围堰填筑施工工期)，满足河床较深槽部位防渗墙一期施工要求，创造较深槽部位防渗墙提前施工条件，缓解较深槽部位防渗墙工期压力；另一方面，一期防渗墙施工平台11预进占长度需保证一期防渗墙施工平台堤头13水力学指标满足抗冲要求(如图11所示，一般需通过水工模型试验验证一期防渗墙施工平台堤头水力学指标，从而确定一期防渗墙施工平台预进占长度)。
更进一步地，二期防渗墙施工平台14进占合龙在枯水期较枯流量时段完成，同时满足二期防渗墙和围堰总体施工工期要求；
更进一步地，二期防渗墙施工平台14进占方式与一期防渗墙施工平台11预进占方式基本一致；二期防渗墙施工平台14的上游设置上游侧防冲抛石10，中部设置防渗墙施工平台混合料8，下游设置下游侧防冲石渣料9。
参阅附图可知：所述的河道截流方法采用的河道截流布置结构，包括一期防渗墙施工平台11和二期防渗墙施工平台14；
本发明在河床的一岸设置一期防渗墙施工平台和一期围堰，一期防渗墙施工平台和一期围堰在水力学允许的条件下尽量多进占，创造河床较深槽部位防渗墙提前施工条件，解决深防渗墙工期长的问题，一期防渗墙施工平台预进占完成后，进行一期围堰的填筑，一期围堰在河床左右岸方向的预进占填筑长度与一期防渗墙施工平台预进占长度一致；待到枯水期较枯流量时段，再进行河床另一岸的二期防渗墙施工平台进占，待二期防渗墙施工平台进占合龙后，即完成了河床截流，可开始二期防渗墙施工，同时进行二期防渗墙施工平台下游侧的二期围堰填筑施工；
一期防渗墙施工平台11的端头处设置一期防渗墙施工平台堤头13；一期防渗墙施工平台11预进占完成后，需对一期防渗墙施工平台端头采用一期防渗墙施工平台堤头13保护，防止水流直接冲刷一期防渗墙施工平台混合料8；
一期防渗墙12位于一期防渗墙施工平台11轴线范围；一期堰体填筑在一期防渗墙施工平台11下游侧；
二期防渗墙19位于二期防渗墙施工平台14轴线范围；二期堰体填筑在二期防渗墙施工平台14下游侧；
一期防渗墙12和二期防渗墙19下部均浇筑至基岩顶板线17、上部均设置盖帽砼16(如图11、图12所示)。
进一步地，一期防渗墙施工平台11包括防渗墙施工平台混合料8、上游侧防冲抛石10和下游侧防冲石渣料9；其中，上游侧防冲抛石10位于防渗墙施工平台混合料8的上游侧；下游侧防冲石渣料9位于防渗墙施工平台混合料8的下游侧；防渗墙施工平台混合料8位于上游侧防冲抛石10与下游侧防冲石渣料9之间；
二期防渗墙施工平台14包括防渗墙施工平台混合料8、上游侧防冲抛石10和下游侧防冲石渣料9；其中，上游侧防冲抛石10位于防渗墙施工平台混合料8的上游侧；下游侧防冲石渣料9位于防渗墙施工平台混合料8的下游侧；防渗墙施工平台混合料8位于上游侧防冲抛石10与下游侧防冲石渣料9之间(如图9、图10所示)。
更进一步地，一期防渗墙施工平台11、一期防渗墙施工平台堤头13、二期防渗墙施工平台14预进占和进占长度之和与防渗墙轴线部位河床宽度相等。
实施例
现以本发明应用于乌东德大坝围堰河道截流为实施例对本发明进行详细说明，对本发明应用于其它水利水电工程施工导截流同样具有指导作用。
本实施例中的乌东德水电站大坝上、下游围堰防渗墙最大深度分别达到98m和93m，防渗墙深度大，围堰和防渗墙工期压力大。
本实施例的河道截流方法，具体包括如下步骤：
步骤一：受保护的一期防渗墙施工平台预进占；
汛末或枯水期前期，根据河床覆盖层分布特点，开始从某岸单向预进占一期防渗墙施工平台，防渗墙施工平台中间采用混合料填筑，防渗墙施工平台上游侧采用防冲抛石保护防止顺水流冲刷防渗墙施工平台混合料，下游侧采用石渣料保护防止回流淘刷防渗墙施工平台混合料，防渗墙施工平台预进占长度根据进占水力学指标和防渗墙施工需要综合确定(一般需跨过河床中间较深槽部位，保证较深槽部位深防渗墙尽早开始施工)；如本实施例乌东德水电站大坝上游围堰工程，一期防渗墙施工平台预进占长度为167.74m，完成了右岸全部防渗墙和左岸深度80m以上防渗墙施工，一期防渗墙施工平台堤头最大流速5.36m/s(满足防冲抛石抗冲流速要求)，一期防渗墙施工平台防渗轴线堤头最大流速2.73m/s(满足防渗墙施工平台混合料抗冲流速要求)；
预进占过程中，上游侧防冲抛石预进占长度始终较防渗墙施工平台混合料预进占长度长5～7m，防止顺水流直冲防渗墙施工平台混合料；下游侧防冲石渣料预进占长度始终较防渗墙施工平台混合料预进占长度长3～5m，防止回流淘刷防渗墙施工平台混合料；
受保护的一期防渗墙施工平台预进占期间，来流量较大，但由于河床预留缺口和导流泄水建筑物同时过流，一期预进占过程中河床流速和落差较小；同时由于防渗墙施工平台及其上游侧防冲抛石、下游侧防冲石渣料总体宽度较宽(本实施例中的乌东德大坝上游围堰一期防渗墙施工平台及其上游侧防冲抛石、下游侧防冲石渣料的总体宽度达到65m以上，明显大于传统截流戗堤宽度30m，较传统截流戗堤宽度增加了35m以上)，本实施例中的一期预进占属宽戗堤预进占(甚至可达到65～150m)，进一步分担了截流落差，降低了截流难度，对大粒径填筑料(粒径大于0.7m，重量大于0.48t的块石)的要求较低，截流材料流失量较小，截流抛投强度较低(如图5和6所示)；
步骤二：一期防渗墙及一期围堰填筑施工；
受保护的一期防渗墙施工平台预进占完成后，即开始一期防渗墙施工，缓解一期防渗墙(一期防渗墙为跨河床较深槽部位防渗墙，本实施例中的乌东德大坝上游围堰一期完成右岸全部防渗墙和左岸深度大于80m的防渗墙施工)施工工期压力；跟随进行其它部位围堰填筑(主要包括一期防渗墙施工平台预进占范围内下游侧围堰堰体)，如图5(其中，图5为本发明实施例乌东德大坝上游围堰一期防渗墙施工平台预进占(进占长度167.74m，完成右岸全部防渗墙和左岸深度大于80m的墙防渗墙施工))和6所示(其中，图6为本实施例中的乌东德大坝上游围堰一期防渗墙施工平台预进占后口门流态(口门最大流速5.36m/s，防渗轴线堤头最大流速2.73m/s)；
步骤三：受保护的二期防渗墙施工平台进占合龙；
利用枯水期较枯来流量时，择机进行二期防渗墙施工平台进占合龙，截断河床；二期防渗墙施工平台进占方式与一期防渗墙施工平台预进占方式相同，中间为防渗墙施工平台混合料，上游侧为防冲抛石，下游侧为防冲石渣料；
由于二期防渗墙施工平台进占合龙时间为枯水期来流量更枯时段，合龙过程中龙口流速小(仅为3.5m/s)、落差小(仅为1.5m)，总体合龙难度较小，对大粒径(粒径大于0.7m，重量大于0.48t的块石)及特种截流材料(如混凝土块体、钢架石笼、钢丝石笼等)的要求低，截流施工强度低；
步骤四：二期防渗墙及二期围堰填筑施工；
二期防渗墙施工平台进占合龙完成后，进行二期防渗墙及二期围堰填筑施工；完成河道截流。
图7中，传统截流戗堤布置方案为：在围堰轴线背水侧布置截流戗堤，截流戗堤一般由石渣、中石、大块石、特大块石及特种截流材料等组成。
图8中为本发明防渗墙施工平台截流戗堤布置，其布置方式为：利用防渗墙施工平台进行截流，防渗墙施工平台上下游侧、堤头及坡面进行防冲保护。
图9为本发明一期防渗墙施工平台抛填进占平面图，对防渗墙施工平台上下游侧进行防冲保护。
图10为本发明二期防渗墙施工平台进占平面图。
图11为本发明防渗墙施工平台分区布置示意图。
图12为本发明截流戗堤结构布置示意图。
本实施例中的乌东德水电站上游围堰不同截流方案下效果对比如下表3所示：
表3 本实施例中的乌东德水电站上游围堰不同截流方案下效果对比
结论：较传统截流方案，本实施例采用本发明技术方案，具有明显的优势，如表3所示：①避免了在汛末较大流量条件下截流进占合龙水力学指标高的问题，进占合龙流量，截流落差，龙口最大流速均显著降低；戗堤宽度增加量可达到35～120m，分担了截流落差，进一步降低了截流水力学指标；②显著减小了特种截流材料的用量，中石及以上截流材料用量由11.13万m3降低至0.4万m3，减少了截流材料投资约536.2万元(中石以上按50元/m3计)，提高了经济性，同时降低了截流备料难度；③截流水力学指标低，戗堤流失量减小，降低了截流备料要求，同时减少了后期基坑开挖工程量；④河床较深槽部位防渗墙施工时间提前了2个月，显著缓解了防渗墙工期压力。
其它未说明的部分均属于现有技术。
Claims (9)
1.一种河道截流方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：在汛末或枯水期前期，进行一期防渗墙施工平台(11)预进占；
步骤二：一期防渗墙施工平台(11)预进占完成后，由一期防渗墙施工平台堤头(13)对一期防渗墙施工平台(11)预进占端头进行防冲保护；
步骤三：一期防渗墙施工平台(11)预进占端头有效保护后，开始一期防渗墙施工，一期防渗墙施工平台(11)下游侧堰体尾随填筑施工；
步骤四：待河道流量为枯水期较枯流量时，进行二期防渗墙施工平台(14)进占合龙、截断河床；
步骤五：二期防渗墙施工平台(14)进占合龙截断河床后，开始二期防渗墙施工，二期防渗墙施工平台(14)下游侧堰体尾随填筑施工；
步骤六：一期防渗墙施工平台(11)、二期防渗墙施工平台(14)全部进占后，河道截流完成。
2.根据权利要求1所述的河道截流方法，其特征在于：一期防渗墙施工平台(11)的中部设置防渗墙施工平台混合料(8)，上游设置上游侧防冲抛石(10)，下游设置下游侧防冲石渣料(9)。
3.根据权利要求2所述的河道截流方法，其特征在于：防渗墙施工平台混合料(8)的粒径小于或等于0.2m；上游侧防冲抛石(10)的粒径为0.4m～1.1m；下游侧防冲石渣料的粒径小于或等于0.6m。
4.根据权利要求3所述的河道截流方法，其特征在于：一期防渗墙施工平台(11)预进占期间，上游侧防冲抛石(10)预进占长度始终比防渗墙施工平台混合料(8)预进占长度长5～7m；下游侧防冲石渣料(9)预进占长度始终比防渗墙施工平台混合料(8)预进占长度长3～5m。
5.根据权利要求4所述的河道截流方法，其特征在于：一期防渗墙施工平台11预进占长度按以下方法确定：一期防渗墙施工平台(11)预进占长度一方面跨过河床较深槽部位，满足河床较深槽部位防渗墙一期施工要求；另一方面，一期防渗墙施工平台堤头(13)水力学指标满足抗冲要求。
6.根据权利要求5所述的河道截流方法，其特征在于：二期防渗墙施工平台(14)进占合龙在枯水期较枯流量时段完成，同时满足二期防渗墙和围堰总体施工工期要求。
7.根据权利要求6所述的河道截流方法，其特征在于：二期防渗墙施工平台(14)进占方式与一期防渗墙施工平台(11)预进占方式一致；二期防渗墙施工平台(14)的上游设置上游侧防冲抛石(10)，中部设置防渗墙施工平台混合料(8)，下游设置下游侧防冲石渣料(9)。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的河道截流方法采用的河道截流布置结构，其特征在于：包括一期防渗墙施工平台(11)和二期防渗墙施工平台(14)；
一期防渗墙施工平台(11)的端头处设置一期防渗墙施工平台堤头(13)；
一期防渗墙位于一期防渗墙施工平台(11)轴线范围；一期堰体填筑在一期防渗墙施工平台(11)下游侧；
二期防渗墙位于二期防渗墙施工平台(14)轴线范围；二期堰体填筑在二期防渗墙施工平台(14)下游侧；
一期防渗墙和二期防渗墙下部均浇筑至基岩顶板线(17)、上部均设置盖帽砼(16)。
9.根据权利要求8所述的河道截流布置结构，其特征在于：一期防渗墙施工平台(11)包括防渗墙施工平台混合料(8)、上游侧防冲抛石(10)和下游侧防冲石渣料(9)；其中，上游侧防冲抛石(10)位于防渗墙施工平台混合料(8)的上游侧；下游侧防冲石渣料(9)位于防渗墙施工平台混合料(8)的下游侧；防渗墙施工平台混合料(8)位于上游侧防冲抛石(10)与下游侧防冲石渣料(9)之间；
二期防渗墙施工平台(14)包括防渗墙施工平台混合料(8)、上游侧防冲抛石(10)和下游侧防冲石渣料(9)；其中，上游侧防冲抛石(10)位于防渗墙施工平台混合料(8)的上游侧；下游侧防冲石渣料(9)位于防渗墙施工平台混合料(8)的下游侧；防渗墙施工平台混合料(8)位于上游侧防冲抛石(10)与下游侧防冲石渣料(9)之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110088479.9A CN112900353B (zh) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 一种河道截流方法及其布置结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110088479.9A CN112900353B (zh) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 一种河道截流方法及其布置结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112900353A true CN112900353A (zh) | 2021-06-04 |
| CN112900353B CN112900353B (zh) | 2021-10-15 |
Family
ID=76116965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110088479.9A Active CN112900353B (zh) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 一种河道截流方法及其布置结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112900353B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113718817A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-30 | 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 | 一种分期导流水电工程坝基处理的施工方法 |
| CN113737830A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-03 | 江苏兴宇建设集团有限公司 | 单向进占法钢管桩围堰施工方法 |
| CN114960548A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-08-30 | 刘柱法 | 一种堤防决口的抢堵方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060132233A (ko) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | (주)스틸엔콘크리트 | 생태보존형 낚시용 교량 및 이의 설치방법 |
| CN102704444A (zh) * | 2012-01-11 | 2012-10-03 | 戴会超 | 一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法 |
| CN104264698A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-07 | 中国葛洲坝集团国际工程有限公司 | 一种粘土心墙土石围堰施工方法 |
| CN106939587A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-11 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种水电站主河床截流施工方法 |
| CN107090802A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-08-25 | 中交第三航务工程局有限公司 | 一种海上围堤合龙的施工方法 |
-
2021
- 2021-01-22 CN CN202110088479.9A patent/CN112900353B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060132233A (ko) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | (주)스틸엔콘크리트 | 생태보존형 낚시용 교량 및 이의 설치방법 |
| CN102704444A (zh) * | 2012-01-11 | 2012-10-03 | 戴会超 | 一种可避免深水条件下堤头坍塌的截流方法 |
| CN104264698A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-07 | 中国葛洲坝集团国际工程有限公司 | 一种粘土心墙土石围堰施工方法 |
| CN106939587A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-11 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种水电站主河床截流施工方法 |
| CN107090802A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-08-25 | 中交第三航务工程局有限公司 | 一种海上围堤合龙的施工方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113718817A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-30 | 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 | 一种分期导流水电工程坝基处理的施工方法 |
| CN113718817B (zh) * | 2021-08-05 | 2023-01-24 | 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 | 一种分期导流水电工程坝基处理的施工方法 |
| CN113737830A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-03 | 江苏兴宇建设集团有限公司 | 单向进占法钢管桩围堰施工方法 |
| CN114960548A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-08-30 | 刘柱法 | 一种堤防决口的抢堵方法 |
| CN114960548B (zh) * | 2022-07-04 | 2024-01-26 | 刘柱法 | 一种堤防决口的抢堵方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112900353B (zh) | 2021-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112900353B (zh) | 一种河道截流方法及其布置结构 | |
| CN203429606U (zh) | 一种临时围堰改建而成的拦沙坎 | |
| CN101463594A (zh) | 立堵导流截流法 | |
| CN113737654A (zh) | 一种深水大流速河道戗堤进占筑岛平台及其施工方法 | |
| CN215289917U (zh) | 一种河道截流布置结构 | |
| CN208604552U (zh) | 用于复杂地质条件下的桩林坝 | |
| CN101705668B (zh) | 可在动水中修建的壅水水工建筑物结构及其施工方法 | |
| CN107893406B (zh) | 一种导流隧洞群下闸封堵程序 | |
| CN104695455A (zh) | 大流量高水头防冲刷、防渗过水围堰结构及其施工方法 | |
| CN212506341U (zh) | 一种具有折线式土石围堰的围堰群结构 | |
| CN205999865U (zh) | 一种拦沙坎结构 | |
| CN210562059U (zh) | 特高堆石坝用多功能生态供水洞结构 | |
| CN108677880B (zh) | 用于复杂地质条件下的桩林坝 | |
| CN112982319A (zh) | 一种采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构及方法 | |
| CN215289967U (zh) | 一种柔性坝坝基预埋涵洞进行导流度汛的结构 | |
| CN110629771B (zh) | 一种多岔河多河心岛围堰施工方法 | |
| CN220550516U (zh) | 一种混合坝枢纽布置结构 | |
| CN215052721U (zh) | 一种含粘土心墙子堰的过水围堰结构 | |
| CN110258457B (zh) | 峡谷区水电工程导流洞全洞段检修用挡水坝结构 | |
| CN113529761B (zh) | 一种具有折线式土石围堰的围堰群结构及施工方法 | |
| CN221218718U (zh) | 一种过水围堰结构 | |
| CN214613875U (zh) | 一种土石与胶凝砂砾石结合的抗冲结构 | |
| CN209907411U (zh) | 一种围堰 | |
| CN213347879U (zh) | 一种沟道型渣场排水系统 | |
| CN218508368U (zh) | 一种围堰结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |