【正文】 處的防滲體必須封閉，滿足防滲要求。兩期共用的縱向圍堰需考慮兩側(cè)的上、下游段與橫向圍堰防滲體的接頭型式， 既要求與一期上、下游橫向圍堰防滲體形成封閉接頭，同時(shí)預(yù)留的與二期上、下游橫向圍堰防滲體接頭，還需考慮在一期導(dǎo)流期間的防沖保護(hù)措施。 縱向圍堰的長(zhǎng)度一般伸出上、下游橫向圍堰坡腳 10m～ 30m，也可在與縱向圍堰相接的堰體坡腳設(shè)置塊石防沖體，防止泄流對(duì)圍堰坡腳造成的危害性沖洗。 ，但兩期共用的縱向圍堰大多采用混凝土圍堰或鋼板樁格型圍堰，在大江大河中修建施工難度較大，通常先修一期圍堰，圍護(hù)形成基坑再修筑二期縱向圍堰。一期縱向圍堰布置主要滿足圍護(hù)一期工程永久建筑物的施 工和一期導(dǎo)流水力學(xué)條件的要求，通常布置為平行河道的直線。為圍護(hù)二期縱向圍堰上、下游端部彎段施工，在上、下游橫向段與縱向段相接處需布置呈凸出的外形，應(yīng)對(duì)其堰體坡腳重點(diǎn)防沖保護(hù)。二期縱向圍堰分為三段：中間為壩體段，屬永久建筑物，位于壩體上游的稱上縱段，位于壩體下游的稱下縱段。二期縱向圍堰平面布置中間段為直線，上、下縱段常呈彎段，以滿足永久建筑物泄流條件要求。對(duì)采用三期導(dǎo)流的混凝土縱向圍堰，二、三期共用。例如：長(zhǎng)江三峽工程，福建閩江水口工程均采用三期導(dǎo)流方式，其縱向圍堰為二、三期共用的混凝土 縱向圍堰。 縱向圍堰背水坡腳距永久建筑物基礎(chǔ)開挖邊坡開口線不宜小于 10m，若布置有困難，可在背水坡腳處設(shè)置臨時(shí)擋墻。對(duì)永久建筑物基礎(chǔ)開挖較深時(shí)，應(yīng)對(duì)圍堰基礎(chǔ)巖層中的軟弱層面穩(wěn)定進(jìn)行核算。 7 圍堰斷面設(shè)計(jì) 斷面設(shè)計(jì)要求 不過水圍堰堰頂高程按設(shè)計(jì)洪水的靜水位加波浪高度，再加安全超高，圍堰的波浪高度包括風(fēng)浪沿圍堰邊坡的爬高和風(fēng)浪壅高，計(jì)算公式可參照《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷第十八章土壩中的有關(guān)公式。表 不過水圍堰堰頂安全超高下限值引自 SDJ338 表 。其他類型圍堰如鋼板樁格型圍堰、 框架填石圍堰、竹籠圍堰、草土圍堰等安全超高值可按土石圍堰值取用。 過水圍堰堰頂高程按設(shè)計(jì)洪水的靜水位加波浪高度，不計(jì)安全超高值。 圍堰頂寬主要考慮施工和防汛搶險(xiǎn)要求。 a)土石圍堰高度 20m～ 50m，堰頂寬度 7m～ 10m?？筛鶕?jù)圍堰實(shí)際情況確定，通常，對(duì)高圍堰堰頂寬度取用大值，低圍堰堰頂寬度取用小值。 b)混凝土圍堰、漿砌塊石圍堰堰頂寬度 3m～ 6m，若有交通要求，其堰頂寬度不宜小于 5m。 c)鋼板樁格型圍堰均勻?qū)挾葹?(圓筒格體直徑 )，框架填石圍堰寬度為高度的 倍～ 倍。竹籠圍堰高度 10m～ 15m，頂寬 5m～ 10m。 ，建議如下主要參數(shù)，在圍堰設(shè)計(jì)時(shí)需結(jié)合本工程圍堰基礎(chǔ)地質(zhì)和圍堰填料物理力學(xué)指標(biāo)，通過結(jié)構(gòu)計(jì)算最后確定圍堰斷面。 a)土石圍堰：堆石體邊坡 1∶ ～ 1∶ ，砂礫石及石渣邊坡 1∶ 2～ 1∶ ；堰體高度 8m～ 10m，增設(shè)一道寬 ～ 2m 的馬道；防滲土料心墻頂寬 1m～ 2m；邊坡 1∶ ～ 1∶ ；防滲體與堰殼之間反濾層最小厚度 ～ 。 b)混凝土圍堰：迎水坡 1∶ 0～ 1∶ ；背水坡 1∶ ～ 1∶ 。 c)漿砌塊石圍堰：迎水坡 1∶ 0～ 1∶ ；背水坡 1∶ ～ 1∶ 。 d)鋼板樁格型圍堰：圓筒形格體直徑 (D)為高度 (H)的 ～ ；相鄰兩圓筒中心距 2L=(～)D；圓筒與連弧交角 30176。～ 90176。 e)框架填石圍堰：圍堰寬度 B=(1～ )H(圍堰高度 )。 f)竹籠圍堰：圍堰寬度 B=(～ )H(圍堰高度 )。迎水坡 1∶ ，背水坡 1∶ 。 g)草土圍堰：圍堰寬度 B=(2～ )H(圍堰高度 )。邊坡 1∶ ～ 1∶ 。 水力計(jì)算 圍堰束窄河床后，改變了該段河道的自然水流狀態(tài)，在圍堰上游形成壅水區(qū)，被束窄河段水面跌落，縱向和橫向均產(chǎn)生收縮，過水?dāng)嗝鏈p小，流速加大，水流通過收縮斷面后，水位又逐步降落至下游水位。束窄河床的壅水高度 (實(shí)際為最大收縮斷面與上游水位之差 )計(jì)算可利用能量方程推導(dǎo)出的近似公式計(jì)算；通過束窄河床的水力計(jì)算，求出壅水高度和束窄段最大收縮斷面的均勻流速，以便確定上游橫向圍堰及縱向圍堰沿線的水面線，橫向圍堰及縱向圍堰堰頂高程和研究圍 堰及河床的防沖保護(hù)方案。對(duì)Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)建筑物圍堰束窄河床的水位及流速分布和壅水高度還有賴于水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。 過水圍堰溢流水力計(jì)算可參照《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第六卷第二十八章消能與防沖中的有關(guān)公式，在設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)通過選擇最不利情況進(jìn)行水力計(jì)算，求出堰體及下游河床最大流速，研究改善水力條件及防沖保護(hù)方案，對(duì)按Ⅳ級(jí)以上建筑物設(shè)計(jì)的圍堰宜通過水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。 土石圍堰滲流計(jì)算確定堰體浸潤(rùn)線位置及堰體內(nèi)滲流壓力分布，以驗(yàn)算圍堰邊坡穩(wěn)定，擬定堰基防滲展蓋及堰體斜墻或基礎(chǔ)防滲墻和堰體心墻的厚 度及長(zhǎng)度；確定滲流坡降 (引起堰體及堰基管涌和流土的滲透坡降 )，以便核算堰體及堰基的滲透穩(wěn)定和防滲體的抗?jié)B強(qiáng)度；確定墻體及堰基的滲流量，作為基坑排水設(shè)計(jì)的依據(jù)。土石圍堰滲流計(jì)算可參照《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷第十五章滲流計(jì)算中有關(guān)公式。對(duì)于高度大于 50m，且按Ⅲ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)的土石圍堰滲流計(jì)算可采用有限元法，并用電擬法 (電流水活動(dòng)力相比法 )實(shí)驗(yàn)對(duì)公式計(jì)算成果進(jìn)行校核修正。 混凝土圍堰基礎(chǔ)為巖基時(shí)，需計(jì)算沿基礎(chǔ)軟弱層面的滲透穩(wěn)定的滲流量，以便研究采取防滲處理措施；若堰基為有壓滲流，要確定沿堰體基巖面的水 頭分布或揚(yáng)壓力線，以便核算堰體的穩(wěn)定性。 對(duì)于建在覆蓋層上的混凝土圍堰，除計(jì)算滲流量外，需驗(yàn)算堰基是否會(huì)發(fā)生滲透變形 (管涌、流土等 )而引起覆蓋層基礎(chǔ)滲透破壞。通常，計(jì)算堰基下游滲流出口的滲流坡降，若計(jì)算值小于覆蓋層的容許坡降，則需采取防滲處理，并在堰基下游滲流出口處設(shè)置反濾層蓋重以防止堰基滲透變形。 通常，圍堰滲流計(jì)算按迎水側(cè)設(shè)計(jì)水位、背水側(cè)無水和迎水側(cè)設(shè)計(jì)水位、背水側(cè)最高水位(即基坑抽水前水位 )兩種水位組合條件計(jì)算即可。但對(duì)按Ⅲ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)的重要圍堰，尚需核算迎水側(cè)最高洪水位 (即校核水位 或保壩水位 )、背水側(cè)無水和迎水側(cè)最高洪水位、背水側(cè)最高水位 (即汛期基坑未抽水水位 )兩種水位組合條件。 圍堰防滲體及堰基的安全滲透比降，一般采用：黏土為 5～ 10，壤土為 4～ 6，輕壤土為 3～ 4；防滲體與堰基礎(chǔ)接觸面的安全滲透比降，一般采用：黏土 ～ ，壤土 2～ 3，輕壤土 ～ 。圍堰防滲體及堰基的安全滲透比降可結(jié)合本工程的具體情況，參照上述參數(shù)初步擬定，再根據(jù)試驗(yàn)成果經(jīng)論證后確定。 穩(wěn)定計(jì)算 圍堰穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)中土石圍堰和混凝土圍堰的抗滑穩(wěn)定系數(shù)取用 SDJ338。其他型式圍堰穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)，鋼板樁格型圍堰穩(wěn)定計(jì)算內(nèi)容及安全系數(shù)為參照國(guó)外水電工程鋼板樁格型圍堰設(shè)計(jì)計(jì)算公式及安全系數(shù)；漿砌塊石圍堰、框架填石圍堰、竹籠圍堰、草土圍堰穩(wěn)定計(jì)算內(nèi)容及安全系數(shù)系參照國(guó)內(nèi)已建的圍堰工程設(shè)計(jì)施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并與土石圍堰及混凝土圍堰采用值類比而擬定。 圍堰設(shè)計(jì)荷載一般包括圍堰自重、設(shè)計(jì)洪水位的靜水壓力、浮托力、滲透壓力、土壓力、泥沙壓力、風(fēng)浪壓力等，應(yīng)根據(jù)圍堰型式及其運(yùn)用條件確定。對(duì)屬Ⅲ級(jí)建筑物的圍堰，尚需核算校核洪水位 (或保壩洪水位 )的靜水壓力和施工荷載作用下圍堰 的穩(wěn)定。作用在圍堰上的荷載計(jì)算方法可參照《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷第十七章主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和荷載計(jì)算中的計(jì)算公式。 土石圍堰邊坡穩(wěn)定計(jì)算公式和漿砌塊石圍堰穩(wěn)定計(jì)算參照《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷土石壩中的有關(guān)公式。 框架填石圍堰、竹籠圍堰穩(wěn)定計(jì)算可參照混凝土圍堰按純摩擦公式計(jì)算堰體沿建基面的抗滑穩(wěn)定和沿背水側(cè)底部?jī)A覆穩(wěn)定。 鋼板樁格型圍堰穩(wěn)定計(jì)算內(nèi)容及計(jì)算方法可采用《導(dǎo)流與截流》 *一書中所列公式。 *《導(dǎo)流與截流》，書號(hào)為 ISBN7120021192/，水利電力出版社， 1995 年出版。 混凝土圍堰穩(wěn)定計(jì)算內(nèi)容及計(jì)算方法可參照《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五卷混凝土壩中有關(guān)公式。 過水圍堰應(yīng)根據(jù)圍堰型式確定其穩(wěn)定計(jì)算公式，對(duì)不同運(yùn)行水位和工況 (充水、過流、退水 )進(jìn)行計(jì)算，圍堰斷面按最不利的運(yùn)用條件設(shè)計(jì)。建在軟基和深覆蓋層上的過水圍堰，應(yīng)校核沿基礎(chǔ)中最不利層面的抗滑穩(wěn)定。 過水圍堰的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除進(jìn)行堰體穩(wěn)定和強(qiáng)度計(jì)算外，必須對(duì)溢流面及其坡腳的消能防沖結(jié)構(gòu)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。對(duì)混凝土過水圍堰、漿砌塊石過水圍堰，主要是擬定溢流面的型式及下游坡腳的防沖結(jié)構(gòu)型式。若圍堰 建在巖基上，且下游河床地質(zhì)條件較好，宜采用挑流消能；若圍堰建在覆蓋層上，宜采用面流消能，在圍堰下游坡腳設(shè)陡坎及護(hù)底，保護(hù)堰體坡腳，防止圍堰過水時(shí)造成下游坡腳沖洗破壞。對(duì)土石過水圍堰，需研究圍堰進(jìn)水端及堰頂溢流結(jié)構(gòu)型式、下游坡護(hù)面結(jié)構(gòu)、下游坡腳消能防沖結(jié)構(gòu)型式、圍堰兩岸基礎(chǔ)的防沖措施。堰頂溢流結(jié)構(gòu)型式通常采用平頂形、曲線形或圓弧形。堰體坡腳的防沖結(jié)構(gòu)型式通常采用： 1)坡腳護(hù)底順坡式，保護(hù)堰體坡腳及下游河床覆蓋層，護(hù)底長(zhǎng)度視覆蓋層厚度而定。對(duì)流速小于5m/s 可采用粒徑 ～ 的大塊石或鉛絲籠塊石 保護(hù)；流速 5m/s～ 7m/s，可采用 3t～ 5t 重特大塊石或鋼筋籠塊石保護(hù)；流速大于 7m/s，采用 3t～ 5t 重特大塊石串混凝土塊柔性排保護(hù)。 2)坡腳設(shè)擋墻的陡坡式，擋墻一般采用混凝土結(jié)構(gòu)，宜建在基巖上。 3)坡面挑流平臺(tái)式，借助平臺(tái)挑流形成面流消能，例如：富春江水電站二期上游過水圍堰在堰體溢流坡面設(shè)挑流平臺(tái)。 應(yīng)力計(jì)算 混凝土重力式圍堰應(yīng)力計(jì)算通常按材料力學(xué)公式計(jì)算。對(duì)于按Ⅲ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)的圍堰宜用平面題目的有限單元法求解堰體和基礎(chǔ)的應(yīng)力及位移，其計(jì)算公式參見《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 五卷第二十一章重力壩中壩體應(yīng)力計(jì)算公式。 圍堰系臨時(shí)建筑物，混凝土重力式圍堰堰基截面答應(yīng)拉應(yīng)力 ～ ，堰體截面答應(yīng)拉應(yīng)力 。葛洲壩二期縱向圍堰系Ⅲ級(jí)建筑物，圍堰采用混凝土基座上插鋼板樁格型圍堰，最大高度 ，混凝土基座高 19m，堰基截面計(jì)算拉應(yīng)力為 ；清江隔河巖水電站上游碾壓混凝土過水圍堰，最大高度 42m，堰基截面設(shè)計(jì)計(jì)算拉應(yīng)力達(dá) ，圍堰運(yùn)行 4 年，未發(fā)現(xiàn)異常情況。 混凝土拱圍堰應(yīng)力計(jì)算通常采用拱冠梁法，對(duì)按Ⅲ級(jí)建筑物設(shè) 計(jì)的圍堰宜用有限元法進(jìn)行拱圍堰應(yīng)力分析計(jì)算。 土石圍堰建在壓縮性較大地基上，且高度大于 20m，應(yīng)進(jìn)行堰體沉降計(jì)算。對(duì)按Ⅲ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)的圍堰，尚需分析計(jì)算堰體沉降量及沉降過程，其計(jì)算公式可參照《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷第十四章沉陷計(jì)算中的有關(guān)公式。 圍堰高度大于 50m，且按Ⅲ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)的土石圍堰，需用有限單元法計(jì)算堰體和堰基的應(yīng)力應(yīng)變，其計(jì)算公式可參照水深大于 30m 深水拋土施工的堰體或建在粉土砂質(zhì) (即淤砂土 )基礎(chǔ)的土石圍堰，應(yīng)核算塑流穩(wěn)定，其分析計(jì)算方法可參照《土壩設(shè)計(jì)》 (水利電力出 版社 )一書的有關(guān)公式計(jì)算。 8 圍堰基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì) 一般規(guī)定 圍堰基礎(chǔ)處理主要滿足強(qiáng)度和防滲要求。對(duì)土石圍堰可采用放緩堰坡以適應(yīng)地基要求，但滲流控制 (包括滲透穩(wěn)定和控制滲流量 )是圍堰基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。建在巖石基礎(chǔ)上的圍堰，主要是控制沿?cái)鄬蛹傲严豆?jié)理等構(gòu)造帶的滲漏與沖蝕，并需降低兩岸堰肩的浸潤(rùn)線，由于裂隙漏水，增高浸 潤(rùn)線，影響兩岸堰肩的穩(wěn)定性。建在砂礫覆蓋層基礎(chǔ)上的圍堰，則需控制滲流量及基礎(chǔ)的滲透變形，并降低堰體及堰肩的浸潤(rùn)線，防止堰基滲透破壞，保證堰體穩(wěn)定。 圍堰基礎(chǔ) 砂礫石覆蓋層的防滲處理采用垂直防滲可較完全地截?cái)嘌呋鶟B流，技術(shù)上可靠，對(duì)屬Ⅲ級(jí)～Ⅳ級(jí)建筑物的圍堰宜優(yōu)先選用。 對(duì)于砂礫石覆蓋層較深的圍堰基礎(chǔ)，垂直防滲體應(yīng)嵌進(jìn)相對(duì)不透水巖層，若采用懸掛式的防滲體，雖可增加滲徑長(zhǎng)度，但對(duì)減少滲流量和降低下游出逸坡降，效果不明顯，一般上部用防滲墻，下部接防滲帷幕嵌進(jìn)相對(duì)不透水巖層。水平防滲展蓋施工簡(jiǎn)便，但必須結(jié)合下游排水減壓設(shè)施，才能有效地解決堰基滲透題目，當(dāng)堰基砂礫石滲透系數(shù)較大時(shí)，用黏土展蓋防滲可靠性較差。因此，對(duì)圍堰基礎(chǔ)砂礫石覆蓋層的防滲處理方案應(yīng)視砂礫石層的深度、級(jí) 配情況、圍堰型式、施工及后期拆除條件等綜合分析選定。 堰基覆蓋層防滲體若采用黏土防滲槽，其墻底應(yīng)挖除全風(fēng)化帶至弱風(fēng)化巖石，嵌進(jìn)基巖接觸面的滲徑長(zhǎng)度，按接觸面的安全滲透比降確定；若采用混凝土防滲墻或柔性材料防滲墻、鋼板樁防滲墻，墻底嵌進(jìn)弱風(fēng)化巖石 ～ ；若采用灌漿帷幕，其幕底嵌進(jìn)弱風(fēng)化巖石 ～ 。若圍堰基礎(chǔ)全強(qiáng)風(fēng)化帶透水性很小，經(jīng)過分析論證，防滲體可嵌進(jìn)強(qiáng)風(fēng)化帶 ～ 。堰基防滲體與岸坡的接頭必須使防滲封閉，通常使防滲體嵌進(jìn)岸坡相對(duì)不透水巖層，嵌進(jìn)深度應(yīng)按防滲體 與岸坡接觸面的安全滲透比降確定。堰基防滲體與建筑物的接頭防滲應(yīng)封閉，按接觸面的安全滲透比降擬定防滲體嵌進(jìn)深度。