2017年一级建造师《水利水电》知识点:截流方法
1F412031 掌握截流方法 在施工导流中,截断原河床水流,最终把河水引向导流泄水建筑物下泄,在河床中全面开展主体建筑物的施工,就是截流。截流是在河床中修筑横向围堰工作的一部
  1F412031 掌握截流方法
  在施工导流中,截断原河床水流,最终把河水引向导流泄水建筑物下泄,在河床中全面开展主体建筑物的施工,就是截流。截流是在河床中修筑横向围堰工作的一部分。
  截流方式可归纳为戗堤法截流和无戗堤法截流两种。戗堤法截流主要有平堵、立堵及混合堵截流;无戗堤法截流主要有建闸截流、水力冲填法、定向爆破截流、浮运结构截流等。在工程实际中应根据当地水文气象、地形地质、施工条件以及材料等条件选择截流方法。
  一、戗堤法截流
  (一)平堵
  平堵(如图1F412031-1所示)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。
  (二)立堵
  立堵(如图lF41⒛31-2所示)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。
  (三)混合堵
  混合堵是采用立堵与平堵相结合的方法,有立平堵和平立堵两种。
  1.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。
  2.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。
  二、无戗堤法截流
  (一)建闸截流
  建闸就是在泄水道中预先修建闸墩,并建截流闸分流,降低戗堤水头,待抛石截流后,再下闸截流。该方法在三门峡和乌江渡工程中曾成功采用,该法可克服7~8m以上的截流落差,虽然建闸截流可以减小戗堤进占时的落差,待进占合龙后再下闸截流。但这种方法需具备建造截流闸的地形地质条件。
  (二)水力冲填
  河流在某种流量下有一定的挟砂能力,当水流含砂量远大于该挟砂能力时,粗颗粒泥砂将沉淀河底进行冲填。基于这一原理,冲填开始时,大颗粒泥沙首先沉淀,而小颗粒则冲至其下游逐渐沉落。随着冲填的进展,上游水位逐步壅高,部分流量通过泄水通道下泄。随着河床过水断面的缩窄,某些颗粒逐渐达到抗冲极限值,一部分土体仍向下游移动,结果使戗堤下游坡继续向下游扩展,一直到冲填体表面摩阻造成上游水位更大的壅高,而迫使更多流量流向泄水通道,围堰坡脚才不再扩展,而在高度方向急剧增长,直至露出水面。
  (三)定向爆破
  在坝址处于峡谷地区、岩石坚硬、岸坡陡峻、交通不便或缺乏运输设备时,可采用定向爆破截流。利用定向爆破,将大量岩石抛入河道预定地点,瞬时截断水流。在合龙时,为了瞬间抛入龙口大量材料封闭龙口,除了用定向爆破岩石外,还可在河床上预先浇筑巨大的混凝土块体,将其支撑体用爆破法炸断,使块体落入水中,将龙口封闭。
  1971年3月,碧口水电站在流量105m'/s情况下,将龙口缩窄到⒛m宽,利用左岸陡峻岸坡,设计布置了三个药包,一次定向爆破堆筑了6800m',平均堆积高度为10m,成功地截断了水流。
  (四)浮运结构截流
  浮运结构截流就是将各种浮运结构拖至龙口,在埽捆、柴排护底下,装载置砂料,充水使其沉没水中,一次截断水流。其后进一步发展浮运结构成为封闭式钢筋混凝土浮箱,在浮箱之间留出缺口形成“梳齿孔”过流,由于缩窄龙口水流不大,浮箱容易沉放,最后,将缺口闸阀放下,即可达到截断水流的目的。截流用浮运结构包括旧驳船、钢筋混凝土等箱型结构。木笼也是一种浮运结构,我国新安江水电站曾采用这种方式截流。
  浮运结构截流的优点是成戗断面较小,用料较少;缺点是制作需大型设备,耗用钢材(钢缆和金属闸门)多,造价高,护底标准高,基床面要求平整,施工也受气候、水文等条件影响。
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