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湖北水利水电职业技术学院:《水利水电工程施工技术》课程教学资源(授课教案)第七章 施工导流与水流控制(7.2)截流

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1、复习上节课内容 2、讲述截流方法、 截流日期及设计流量 3、小结本次课内容
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湖北水利水电职业技术学院 教师授课教案 课程名称:水利水电工程施工技术 00年至200年第学期第21次课 授课班级:03级水工 编制日期 课题(章节):第七章施工导流与水流控制 72截流 传授主要知识点 截流方法、截流日期及设计流量 传授主要技能点 导流的基本方法及适用条件、截流基本方法 教学步骤安排:1、复习上节课内容 2、讲述截流方法、截流日期及设计流量 3、小结本次课内容 授课方式 课堂讲授 2、多媒体演示 3、介绍典型的施工实例 教学手段: 板书、多媒体、相关施工图片 作业布置情况 利用课后习题进行练习,巩固知识,补充习题 课后分析与小结 教师签名 页

教师签名: 第 1 页 湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称:水利水电工程施工技术 200 年至 200 年第 学期第 21 次课 授课班级: 03 级水工 编制日期: 年 月 日 课题(章节): 第七章 施工导流与水流控制 7.2 截流 传授主要知识点: 截流方法、 截流日期及设计流量 传授主要技能点: 导流的基本方法及适用条件、截流基本方法 教学步骤安排: 1、复习上节课内容 2、讲述截流方法、 截流日期及设计流量 3、小结本次课内容 授课方式: 1、课堂讲授 2、多媒体演示 3、介绍典型的施工实例 教学手段: 板书、多媒体、相关施工图片 作业布置情况: 利用课后习题进行练习,巩固知识,补充习题。 课后分析与小结:

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第二节截流 当泄水建筑物完成时,抓住有利时机,迅速实现围堰合龙,迫使水流经泄水建筑物下泄,称为截流。 选择截流方式应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质,并进行技术经济比较。 截流方法有 (1)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。 (2)双戗和多戗立堵截流,可分担总落差,改善截流难度,适用于截流落差大于3.5m。 (3)建造浮桥或栈桥平堵截流,水力学条件相对较好,但造价高,技术复杂,一般不常选用 (4)定向爆破、建闸等截流方式只有在条件特殊、充分论证后方宜选用 截流方法 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时即行停止(这个断面谓之龙口),对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固(护 底及裏头);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)。如图7-9。所以整个截流过程包括进占、护底及裏头、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。 (b) (a)双向进占;(b)单向进占 1、截流戗堤;2、龙口 图7-9立堵法截流 2、平堵法 如图7-10所示,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,但有碍通航 教师签名 第_3页

教师签名: 第 3 页 第二节 截流 当泄水建筑物完成时,抓住有利时机,迅速实现围堰合龙,迫使水流经泄水建筑物下泄,称为截流。 选择截流方式应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质,并进行技术经济比较。 截流方法有: (1)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。 (2)双戗和多戗立堵截流,可分担总落差,改善截流难度,适用于截流落差大于 3.5m。 (3)建造浮桥或栈桥平堵截流,水力学条件相对较好,但造价高,技术复杂,一般不常选用。 (4)定向爆破、建闸等截流方式只有在条件特殊、充分论证后方宜选用。 一、 截流方法 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时即行停止(这个断面谓之龙口),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)。如图 7-9。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。 图 7-9 立堵法截流 2、平堵法 如图 7-10 所示,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,但有碍通航

栈桥 图7-10平堵法截流 在截流设计时,可根据具体情况采用立堵与平堵相结合的截流方法,如先用立堵法进占,然后在龙口 小范围内用平堵法截流:或先用船抛土石材料平堵法进占,然后再用立堵法截流。 二、截流日期及设计流量 1、截流时间的确定 确定截流时间应考虑: (1)导流泄水建筑物必须建成或部分建成具备泄流条件,河道截流前泄水道内围堰或其它障碍物应予 清除。 (2)截流后的许多工作必须抢在汛前完成(如围堰或永久建筑物抢筑到拦洪高程等) (3)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 (4)北方有冰凌的河流上截流,不宜在流冰期进行 按上述要求,截流日期一般选在枯水期初。具体日期可根据历史水文资料确定,但往往可能有较大出 入,因此实际工作中应根据当时的水文气象预报及实际水情分析进行修正,最后确定截流日期 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。 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,距临时堆料场较近,且有足够的回车 场地,以保证运输方便:从地质方面考虑,应力求将龙口布置在覆盖层较薄的部位,或有天然岛礁作裹头 的部位,以抗水流冲刷;从水流条件考虑,龙口应设置在正对主流处,以利洪水渲泄 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。 若龙口段河床覆盖层抗冲能力低,可预先在龙口段抛石或抛铅丝笼护底,增大糙率和抗冲能力,减少 合龙工作量,降低截流难度 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(图7-11) 教师签名 第_4页

教师签名: 第 4 页 图 7-10 平堵法截流 在截流设计时,可根据具体情况采用立堵与平堵相结合的截流方法,如先用立堵法进占,然后在龙口 小范围内用平堵法截流;或先用船抛土石材料平堵法进占,然后再用立堵法截流。 二、截流日期及设计流量 1、截流时间的确定 确定截流时间应考虑: (1)导流泄水建筑物必须建成或部分建成具备泄流条件,河道截流前泄水道内围堰或其它障碍物应予 清除。 (2)截流后的许多工作必须抢在汛前完成(如围堰或永久建筑物抢筑到拦洪高程等)。 (3)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。 (4)北方有冰凌的河流上截流,不宜在流冰期进行。 按上述要求,截流日期一般选在枯水期初。具体日期可根据历史水文资料确定,但往往可能有较大出 入,因此实际工作中应根据当时的水文气象预报及实际水情分析进行修正,最后确定截流日期。 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。 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,距临时堆料场较近,且有足够的回车 场地,以保证运输方便;从地质方面考虑,应力求将龙口布置在覆盖层较薄的部位,或有天然岛礁作裹头 的部位,以抗水流冲刷;从水流条件考虑,龙口应设置在正对主流处,以利洪水渲泄。 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。 若龙口段河床覆盖层抗冲能力低,可预先在龙口段抛石或抛铅丝笼护底,增大糙率和抗冲能力,减少 合龙工作量,降低截流难度。 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(图 7-11)

(b) e g (h) (a)块石:(b)混凝土六面体;(c)混凝土四面体; (d)钢筋混凝土构架;(e)钢构架 (f)装配式或钢筋混凝土构架 g)柳石枕:(h)填石铅丝笼:(i)填石竹笼 图7-11 图7-11抛投材料 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。 现将一些常用的截流材料适宜流速的经验数据列于表7-6,供参考 表7-6截流材料适用流速(m/s) 截流材料 适用流速 截流材料 适用流速 0.5~0.7 3.5~4.0 20~30kg块石 0.8~1.0 3000kg重大石块或铅丝笼 0~70kg块石 1.2~1.3 5000kg重大石块或铅丝笼 4.5~5.5 12000g~1500kg混凝土四面|7.2 a0.5m×2m装石竹笼 a1.0m×15m柴石枕 a0.6m×4m装石竹笼 2.5~3.0 教师签名 第_5页

教师签名: 第 5 页 图 7-11 抛投材料 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。 现将一些常用的截流材料适宜流速的经验数据列于表 7-6,供参考。 表 7-6 截流材料适用流速(m/s) 截流材料 适用流速 截流材料 适用流速 土料 0.5~0.7 ø 0.8m×6m 装石竹笼 3.5~4.0 20~30kg 块石 0.8~1.0 3000kg 重大石块或铅丝笼 3.5 50~70kg 块石 1.2~1.3 5000kg 重大石块或铅丝笼 4.5~5.5 袋土 1.5 12000kg~15000kg 混凝土四面 体 7.2 ø 0.5m×2m 装石竹笼 2.0 ø 1.0m×15m 柴石枕 7~8 ø 0.6m×4m 装石竹笼 2.5~3.0

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