【文章內(nèi)容簡介】 期導(dǎo)流的后期階段。見 P47 圖。 全段 圍堰法導(dǎo)流是在河床內(nèi)距主體工程軸線上下游一定距離上修筑攔河堰體，一次性截斷河道，使河道中的水流經(jīng)河床外修建的臨時性泄水道或永久建筑物下泄，適用于枯水期流量不大、河道狹窄的河流，按泄水建筑物的類型可分為明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流。明渠導(dǎo)流一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、埡口或古河道的地形，具有施工簡單、適合大型機(jī)械施工的優(yōu)點，工期短，對通航、放木條件也較好。隧洞導(dǎo)流適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅實的山區(qū)河流。涵管導(dǎo)流適用于導(dǎo)流流量較小的河流或只用來擔(dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流，一般在修筑土壩、堆石壩等工 程中采用，涵管通常布置在河岸灘地上，其位置常是枯水位以上。 三、截流方法 截流方式可歸納為戧堤法截流、無戧堤法截流，戧堤法有平堵、立堵、混合堵，無戧堤法有建閘截流、水力沖填法、定向爆破截流、浮運結(jié)構(gòu)截流。 戧堤法截流：平堵是先在龍口建造浮橋或棧橋，沿龍口前沿投拋，先下小料后下大塊料，使堆筑戧堤均勻地在水下上升，特別適用于易沖刷的河床上截流，對機(jī)械化施工有利。 立堵是以端進(jìn)法拋投進(jìn)占戧堤，直到截斷河床，無需架設(shè)浮橋或棧橋，簡化了截流準(zhǔn)備工作，贏得了時間節(jié)約了投資，在巖質(zhì)河床的工程上廣泛應(yīng)用。 混合堵有立平 堵、平立堵 2 種。立平堵可充分發(fā)揮平堵水力條件較好的優(yōu)點，降低架橋的費用，工程中可采用先立堵后架橋平堵的方式。平立堵對于軟基河床往往采用先平拋護(hù)底，再立堵合龍的方案，平拋多利用駁船進(jìn)行。見 P49 圖。 無戧堤法截流：建閘截流是在泄水道中預(yù)先修建閘墩并建截流閘分流以降低戧堤水頭，待拋石截流后再下閘截流。 水力沖填截流法是利用泥漿泵、高壓水槍等機(jī)械在河道、灘涂地將泥、砂、碎石輸送下下游形成土石壩達(dá)到截流的目的。 定向爆破是在壩址處于峽谷地區(qū)、巖石堅硬、岸坡陡峻、交通不便、缺乏運輸設(shè)備時將山體或預(yù)制砼塊體爆破后封 閉龍口。 浮運結(jié)構(gòu)截流所用的材料有舊駁船、鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)、木籠，其優(yōu)點是成戧斷面較小，用料較少，缺點是制作需大型設(shè)備，耗用鋼材多，造價高，護(hù)底標(biāo)準(zhǔn)高，基床面要求平整，施工也受氣候、水文等條件影響。 減小截流難度的技術(shù)措施有：①加大分流量、改善分流條件，②改善龍口水力條件，③增大拋投料的穩(wěn)定性、減少塊料流失，④加大截流施工強(qiáng)度。截流工程的難易程度取決于河道流量、泄水條件、龍口的落差、流速、地形地質(zhì)條件、材料供應(yīng)情況、施工方法、施工設(shè)備等因素。 ①改善分流條件的主要措施有 4 種：合理確定導(dǎo)流建筑物尺寸、斷 面形式、底高程，確保泄水建筑物上下游引渠開挖和上下游圍堰拆除的質(zhì)量，專門修建截流分水閘或泄水道，增大截流建筑物的泄水能力。 ②改善龍口水力條件的措施有雙戧截流、三戧截流、寬戧截流、平拋護(hù)底。雙戧截流采取上下游二道戧堤，協(xié)同進(jìn)行截流以分擔(dān)落差，通常采取上下戧堤立堵，常見的進(jìn)占方式有上下戧輪換進(jìn)占、雙戧固定進(jìn)占、混合法，在通航的河道應(yīng)謹(jǐn)慎采用雙戧截流。三戧截流是利用第三戧分擔(dān)落差，可以在更大的落差下用來完成截流任務(wù)。寬戧截流是增大戧堤寬度以分散水流落差從而改善龍口水流條件，要求拋投強(qiáng)度大，工程量也大為增加，只有 當(dāng)戧堤可以作為壩體的一部分時才宜采用。對于水位較深、流量較大、河床基礎(chǔ)覆蓋層較厚的河道常采取在龍口部位一定范圍內(nèi)平拋填料。 ③減少塊料流失的主要措施有采用特大塊石、葡萄串石、鋼構(gòu)架石籠、混凝土塊體等來提高投拋體的本身穩(wěn)定。 ④加大施工強(qiáng)度的主要措施有加大材料供應(yīng)量、改進(jìn)施工方法、增加施工設(shè)備投入等。 102圍堰及基坑排水 一、圍堰的類型 圍堰按使用材料可分為土石圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰、木籠圍堰、竹籠圍堰、鋼板樁格形圍堰。 按圍堰與水流方向的相對位置可分為橫向圍堰、縱向圍堰。 按圍堰與保護(hù)的工程相對 位置可分為上游圍堰、下游圍堰。 按導(dǎo)流期間基坑過水與否可分為過水圍堰、不過水圍堰。 按圍堰擋水時段可分為全年擋水圍堰、枯水期擋水圍堰。 按被圍護(hù)的建筑物分類尚有廠房圍堰、船閘圍堰、隧洞進(jìn)口圍堰、出口圍堰。 土石圍堰與截流戧堤結(jié)合是我國應(yīng)用最廣泛的圍堰形式。土石圍堰的防滲形式有斜墻式、斜墻帶水平鋪蓋式、垂直防滲墻式、灌漿帷幕式。 混凝土圍堰宜建在巖石地基上，特點是擋水水頭高、底寬小、抗沖能力大、堰頂可溢流。其結(jié)構(gòu)形式有重力式、拱形等。 草土圍堰是一種草土混合結(jié)構(gòu)，能就地取材，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，造價低，防滲性 能好，適應(yīng)能力強(qiáng)，便于拆除，施工速度快。但不能承受較大的水頭，一般適用于水深不大于 68m，流速小于 35m/s的中小型水利工程。 木籠圍堰施工簡便，適應(yīng)性廣，與土石圍堰相比具有斷面小、抗水流沖刷能力強(qiáng)等優(yōu)點。可在 10─ 15m 的深水中修建，但消耗木材量較大目前很少采用。 竹籠圍堰在迎水面一般用木板、混凝土面板或填黏土阻水，使用年限一般為 1─ 2 年，最大高度約為 15m。 鋼板樁格形圍堰是由一系列彼此相連的格體形成外殼，然后在內(nèi)填以土料或砂料構(gòu)成，其平面形式有圓筒形、扇形、花瓣形，應(yīng)用較多的是圓筒形，一般適用的擋 水墻高度小于 15─ 18m，可以建在巖基或非巖基上，也可作過水圍堰用。 二、圍堰施工技術(shù) 圍堰的施工有水上、水下兩部分。土石圍堰與岸坡的接頭主要通過擴(kuò)大接觸面和嵌入岸坡的方法。土石圍堰與混凝土縱向圍堰的接頭通常采用刺墻形式插入土石圍堰的塑性防滲體中，并將接頭的防滲體斷面擴(kuò)大。拆除一般在是使用期的最后一個汛期過后，隨上游水位的下降，逐層拆除圍堰背水坡和水上部分，拆除時可用挖掘機(jī)開挖、爆破、挖泥船開挖、人工開挖。 混凝土圍堰多用重力式，一般需在低土石圍堰保護(hù)下干地施工，拆除一般只能用爆破法炸除。 草土圍堰多用捆草 法修建，它是用草做成草捆，由一層草捆一層土料在水中進(jìn)占而成，草捆是用草料包土做成直徑 ─ 、長為─ 的長圓體形。拆除時一般水上部分用人工拆除，水下部分可在堰體挖一缺口，讓其過水沖毀或用爆破法炸除。 鋼板樁格形圍堰的修建和拆除機(jī)械化程度高，鋼板樁回收可達(dá)70%，邊坡垂直斷面小、占地少、安全可靠。拆除時基坑充水、分層挖除砂礫料、拆除鋼拉桿和圍檁、用振動錘拔除鋼板樁。 三、基坑排水技術(shù) 排除基坑積水、堰體和壩基的滲水、降雨匯水等稱為初期排水。初期排水流量一般可根據(jù)地質(zhì)情況、工程等級、工期長短 及施工條件等因素參考實際工程經(jīng)驗按公式確定， Q=η V/T，η為經(jīng)驗系數(shù)一般限 3─ 6，當(dāng)覆蓋層較厚，參透系數(shù)較大時取上限， V 為基坑的積水體積， T 初期排水時間。 對于土質(zhì)圍堰或覆蓋層邊坡，開始排水降速以 ─ ，接近排干時可允許達(dá) ─ ，其他形式的圍堰基坑水位降速一般不是控制因素。排水時間的確定，一般情況下大型基坑可采用 5─7d，中型基坑可采用 3─ 5d。 經(jīng)常性排水應(yīng)分別計算圍堰和地基在設(shè)計水頭的滲流量、覆蓋層中的含水量、排水時降水量及施工棄水量。有明溝排水、人工降低地下水位 2 種方 式。明溝排水適宜于地基為巖基或粒徑較粗、滲透系數(shù)較大的砂卵覆蓋面，應(yīng)用最多。人工降低地下水位按其排水原理分為管井排水法、真空井點排水法、噴射井點法、電滲井點排水法，詳見P15。管井排水法適用于滲透系數(shù)較大、地下水淺、顆粒較粗的砂礫及巖石裂隙發(fā)育的地層，后 3 種排水法適用于開挖深度較大、滲透系數(shù)較小、土質(zhì)又不好的地層。 排水設(shè)備的選擇在可能的情況下，盡量使各個排水時期所選的泵型一致。水利工程一般常用離心式水泵，既可作排水設(shè)備又可作供水設(shè)備，過水圍堰的排水設(shè)備選擇時應(yīng)配備一定數(shù)量的排沙泵， SA 型單級雙吸清水泵、 S 型單級雙吸離心泵 2 種型號水泵應(yīng)用最多，特別在明溝排水時更為常用。初期排水時需選擇大容量低水頭水泵，在降低地下水位時宜選用小容量中高水頭水泵，基坑的積水集中排水時則需大容量中高水頭的水泵。泵型選定后即可根據(jù)各型水泵所承擔(dān)的排水流量來確定水泵臺數(shù)，備用容量的大小應(yīng)不小于泵站中最大的水泵容量。 10水利水電工程地基處理與灌漿施工 103地基基礎(chǔ)的要求及地基處理的方法 一、地基基礎(chǔ)的要求 水工建筑物的地基分為兩大類，即巖基和軟基。軟基又可細(xì)分為砂礫石地基、軟土地基。 水工建筑物對地基基礎(chǔ)的基本要求有：具有足 夠的強(qiáng)度、具有足夠的整體性和均一性、具有足夠的抗?jié)B性、具有足夠的耐久性。 二、地基處理的方法 基本方法有開挖、灌漿、防滲墻、樁基礎(chǔ)、錨固、置換法、排水法、擠實法。 樁基礎(chǔ)有打入樁、灌注樁、旋噴樁、深層攪拌樁。 103灌漿與防滲墻施工 一、灌漿施工要求 按漿液材料主要分為水泥灌漿、黏土灌漿、化學(xué)灌漿。 按灌漿的目的分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、回填灌漿。 鉆孔機(jī)械主要有回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)沖擊式、沖擊式。灌漿機(jī)械主要有灌漿泵、漿液攪拌機(jī)、灌漿記錄儀。灌注純水泥漿液應(yīng)采用多缸柱塞式灌漿泵。用于制作水泥 漿的漿液攪拌機(jī)目前用得最多的是傳統(tǒng)雙層立式慢速攪拌機(jī)、雙桶平行攪拌機(jī)。灌漿記錄儀用來記錄每個段灌漿過程中每一時刻的灌漿壓力、注漿率、漿液相對密度等重要數(shù)據(jù)。 灌漿方式有純壓式、循環(huán)式 2 種。純壓式灌漿的設(shè)備簡單、操作方便、但漿液流動速度較慢、容易沉淀堵塞巖層縫隙和管路，多用于吸漿量大并有大裂隙存在和孔深不超過 15m 的情況。 循環(huán)式灌漿可防止水泥沉淀、灌漿效果好，可根據(jù)進(jìn)漿和回漿液比重的差值判斷巖層吸收水泥的情況。 灌漿方法可分為 5 種：全孔一次性灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法、孔口封 閉灌漿法。 全孔一次性法施工簡便，多用于孔深不深，地質(zhì)條件比較良好，基巖完整的情況。 孔口封閉灌漿法是在鉆孔的孔口安裝孔口管，自上而下分段鉆孔和灌漿。 灌漿孔的基巖段小于 6m 時，可采用全孔一次灌漿法，大于 6m時可采用其他灌漿法。 帷幕灌漿施工工藝主要包括：鉆孔→鉆孔清洗→壓水試驗→灌漿→灌漿的質(zhì)量檢查。鉆孔的質(zhì)量要求有 4 個：鉆孔位置與設(shè)計位置的偏差不得大于 10cm、孔深應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定、灌漿孔宜選用較小的孔徑和鉆孔孔壁應(yīng)平直完整、鉆孔必須保證孔向準(zhǔn)確。鉆孔沖洗時的壓力為灌漿壓力的 80%，孔內(nèi)沉積厚度不得超過 20cm，直至回水清凈時止，采用自上而下分段灌漿法時先導(dǎo)孔應(yīng)自上而下分段進(jìn)行壓水試驗，壓水試驗應(yīng)在裂隙沖洗后進(jìn)行，采用五點法或單點法。帷幕灌漿必須優(yōu)先采用循環(huán)式，射漿管距孔底不得大于 50cm。灌漿段長度宜采用 5─ 6m，不得大于 10m。循環(huán)式灌漿壓力表應(yīng)安裝在孔口回漿管路上，采用純壓式灌漿時壓力表應(yīng)安裝在孔口進(jìn)漿管路上。漿液水灰比有 7 個比級： 、 、 比 1。當(dāng)灌漿壓力保持不變注入率持續(xù)減少時，或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時不得改變水灰比。當(dāng)某一比級漿液的注入量已達(dá) 300L 以上或灌注時 間已達(dá) 1h而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時應(yīng)改濃一級，當(dāng)注入率大于 30L/min 時，可根據(jù)具體情況越級變濃。 采用自上而下分段灌漿法時當(dāng)注入率不大于 注 60min，或不大于 1L/min 時繼續(xù)灌注 90min，灌漿可以結(jié)束，采用自下而上灌漿法時可相應(yīng)減少 60min 結(jié)束灌漿。采用自上而下法時采用分段壓力灌漿封孔法，自下而上法時采用壓力灌漿封孔法或置換和壓力灌漿封孔法。 發(fā)現(xiàn)冒漿漏漿時應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法處理。發(fā)生串漿時有條件可 同時灌但應(yīng)一泵一孔，否則應(yīng)將串漿孔用塞塞住待灌漿結(jié)束后再對串漿孔進(jìn)行掃孔、沖洗、鉆進(jìn)、灌漿。 灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，應(yīng)及早恢復(fù)灌漿，否則應(yīng)立即沖洗鉆孔，而后恢復(fù)灌漿，無法沖洗的應(yīng)掃孔，恢復(fù)時應(yīng)使用開灌比級的水泥漿液進(jìn)行灌注。 灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)以檢查孔壓水試驗成果為主。檢查孔就在下述部位布置：帷幕中心線上，巖石破碎、斷層、大孔隙等地質(zhì)條件復(fù)雜的部位，鉆孔偏斜過大、灌漿情況不正常、對帷幕灌漿質(zhì)量有影響的部位。檢查孔的數(shù)量宜為灌漿孔總數(shù)的 10%，一個壩段或一個單元工程內(nèi)至少應(yīng)布置一個檢查孔，檢查孔壓水試 驗應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束 14d后進(jìn)行，同時應(yīng)自上而下分段卡塞進(jìn)行壓水試驗。檢查后按技術(shù)要求進(jìn)行灌漿和封孔，檢查孔應(yīng)采取巖芯后計算獲得率并加以描述。 固結(jié)灌漿方式有循環(huán)式和純壓式，施工工藝和帷幕灌漿基本相同。灌漿在巖段長 6m 時可全孔一次灌漿，灌漿壓力大于 3MPa 的工程應(yīng)分段進(jìn)行灌漿。洗孔時沖洗壓力可為灌漿壓力的 80%，該值若大于 1MPa 時采用 1MPa。灌漿前的壓水試驗在洗孔后采用單點法進(jìn)行，孔數(shù)不宜少于總孔數(shù)的 5%。在規(guī)定的壓力下當(dāng)注入率不大于。固結(jié)灌漿質(zhì)量壓水試驗 檢查、巖體波速檢查、靜彈性模量檢查應(yīng)分別在灌漿結(jié)束 3─ 7d、 14d、28d 后進(jìn)行。灌漿質(zhì)量壓水試驗檢查時孔段合格率應(yīng)在 80%以上，不合格孔段的透水率不超過設(shè)計規(guī)定值的 50%，且不集中。封孔應(yīng)采用“機(jī)械壓漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”。 化學(xué)灌漿是一種以高分子有機(jī)化合物為主體材料的灌漿方法?；瘜W(xué)漿液的特點是：漿液的黏度低，流動性好，可灌性好，小于 以下的縫隙也能灌入；漿液的聚合時間可以人為比較準(zhǔn)確地控制；漿液聚合后形成的聚合體的滲透系數(shù)小，一般為 108─ 1010cm/s，防滲效果好；形成的聚合體強(qiáng) 度高，與巖石或混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度高；形成的聚合體能抗酸抗堿也能抗水生物和微生物的侵蝕，因而穩(wěn)定性及耐久性均較好；有一定的毒性?；瘜W(xué)漿液主要