文档内容
第2章 水利水电工程施工水流控制与基础处理
2.1 施工导流与截流
l2.2 导流建筑物及基坑排水
2.3 地基处理工程
2.1 施工导流与截流
2.1.1 施工导流标准
2.1.2 施工导流方式
2.1.3 截流方法
2.1.2 施工导流方式
1.分期围堰导流
分期围堰导流又称为分段围堰法，即用围堰将要施工的永久建筑物分段分期维护起来，便于干地施工。所谓分段，
就是在空间上用围堰将永久建筑物分为若干段进行施工；所谓分期，就是在时间上将导流分为若干时段。
2.一次拦断河床围堰导流
一次拦断河床围堰导流，又称为全段围堰法导流，是指在河床内距主体工程轴线（如大坝、水闸等）上下游一定
的距离，修筑围堰，一次性截断河道，使河道中的水流经河床外修建的临时泄水建筑物或永久泄水建筑物下泄，
故又称河床外导流。
导流方式 适用 导流程序
1.导流流量大，河床宽，有条件布
置纵向围堰；
1.前期：利用束窄河床导流；
2.河床中永久建筑物便于布置导
分期围堰导流（分段围堰法） 2.后期：利用已建或在建的永久建筑物导流
流泄水建筑物；
3.河床覆盖层不厚；
4.有通航要求或冰凌严重的河道1.初期：围堰挡水阶段；
2.中期：坝体临时挡水阶段，洪水由导流泄
一次拦断河床围堰导流（河床 枯水期流量不大且河道狭窄的河
水建筑物下泄；
外导流） 流
3.后期：坝体挡水阶段，导流泄水建筑物下
闸封堵，水库开始蓄水
3.辅助导流方式
辅助导流方式 适用
明渠导流 岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道
隧洞导流 河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流
涵管导流 导流流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流
底孔导流 分段分期施工混凝土坝时，可以考虑
坝体预留缺口导流 其他导流建筑物不足以下泄全部流量时
2.1.3 截流方式
1.截流方式（1）截流是指截断河流。
（2）截流过程包括截流戗堤的进占形成龙口、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作。截流实际上是修筑横向围
堰的一部分。
（3）合龙后截流戗堤虽然已经高出水面，但堤身依然漏水，需在迎水面设置防渗设施，这项工作称为闭气。
（4）截流方法
平堵 建浮桥或栈桥。有利于机械化施工，可减小对龙口基床的冲刷
单戗：截流落差≤4m
立堵
双戗、多戗或宽戗：截流流量大且落差＞4m、龙口水流能量较大
立平堵：降低架桥费用
混合堵
平立堵：减小河床冲刷
2.减小截流难度的技术措施合理确定导流建筑物尺寸、断面形式和底高程
确保泄水建筑物上下游引渠开挖和上下游横向围堰拆除的质量
1）加大分流量，改善分流条件
（水少）
专门修建截流分水闸帮助分流
增大截流建筑物的泄水能力
双戗截流
三戗截流
2）改善龙口水力条件
（水缓）
宽戗截流
平抛垫底
3）增大抛投料的稳定性，减少块料流失（块体稳定）
4）加大截流施工强度（加班）
5）合理选择截流时段（天时）
2.2 导流建筑物及基坑排水
2.2.1 围堰的类型
2.2.2 围堰布置与设计
2.2.3 基坑排水技术
2.2.4 导流泄水建筑物
2.2.1 围堰的类型
1.围堰的作用及类型
围堰是导流工程中的临时性挡水建筑物，用来围护施工基坑，保证水工建筑物能在干地施工。在导流任务完成后，
若围堰不能与主体工程结合成为永久工程的一部分，应予以拆除。
2.不同类型围堰的应用
（1）土石围堰能充分利用当地材料，对地基适应性强，施工工艺简单，应优先采用。
（2）混凝土围堰宜优先选用重力式碾压混凝土结构。（4）装配式钢板桩格形围堰适用于在岩石地基或混凝土基座上建造，其最大挡水水头不宜大于30m；打入式适用
于细砂砾石层地基，其最大挡水水头不宜大于20m。
3.围堰的施工
（1）土石围堰的防渗结构形式有斜墙式、斜墙带水平铺盖式、垂直防渗墙式（22案例）及灌浆帷幕式等。
（2）混凝土围堰的特点是挡水水头高，底宽小，抗冲能力大，堰顶可溢流。尤其是在分段围堰法导流施工中，
用混凝土浇筑的纵向围堰可以两面挡水，而且可与永久建筑物相结合作为坝体或闸室体的一部分。
（3）钢板桩格形平面形式有圆筒形格体、扇形格体、花瓣形格体，应用较多的是圆筒形格体。2.2.2 围堰布置与设计
1.围堰的平面布置
（1）围堰背水坡坡脚距永久性建筑物基坑开挖轮廓线不宜小于10m，同时满足布置排水设施、道路交通以及堆放
建筑材料、模板以及安放其他设备等需要。
（2）当纵向围堰不作为永久性建筑物的一部分时，基坑纵向坡坡趾距永久性建筑物轮廓距离应满足布置排水设
施和堆放模板的需要。如无此需要时，一般只留0.4～0.6m的距离。
2.土石围堰填筑材料选择
（1）均质土围堰填筑材料渗透系数不宜大于1×10-4cm/s（21单选）；防渗体土料渗透系数不宜大于1×10-5cm/s
（22案例）。
（2）心墙或斜墙土石围堰堰壳填筑材料渗透系数宜大于1×10-3cm/s，可采用天然砂卵石或石渣。
（3）围堰堆石体水下部分宜采用软化系数值大于0.7的石料。
补充理解：软化系数是指石料在饱水状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。
3.围堰的接头和防冲
扩大接触面和嵌入岸坡，以延长塑性防渗体的接触范围，防止集中绕渗破
土石围堰与岸坡间的接头
坏
1.采用刺墙形式插入土石围堰的塑性防渗体中，并将接头的防渗体断面扩
土石围堰与混凝土纵向围堰的接头 大；
2.利用土工膜进行横向围堰与纵向围堰防渗搭接
1.抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底
围堰上、下游转角处
2.导流墙6.围堰稳定及堰顶高程
1）围堰稳定
（1）土石围堰边坡稳定安全系数应满足表8.2-1的规定。
计算方法
围堰级别
瑞典圆弧法 简化毕肖普法
3级 ≥1.20 ≥1.30
4级、5级 ≥1.05 ≥1.15
（2）重力式混凝土围堰、浆砌石围堰采用抗剪断公式计算时，安全系数K＇应不小于3.0，排水失效时安全系数K＇
应不小于2.5；抗剪强度公式计算时安全系数K应不小于1.05。
2）堰顶高程
（1）不过水围堰堰顶高程应不低于设计洪水的静水位与波浪高度及堰顶安全加高值之和，其堰顶安全加高应不
低于表8.2-2的规定值。
围堰级别
围堰型式
3 4、5
土石围堰 0.7 0.5
混凝土围堰、浆砌石围堰 0.4 0.3（2）土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的加高值：斜墙式防渗体为0.6乣0.8m；心墙式防渗体为0.3乣
0.6m。3级土石围堰的防渗体顶部应预留完工后的沉降超高。
2.2.3 基坑排水技术
1.初期排水
（1）排水量组成：基坑积水量、抽水过程中围堰及地基渗水量、堰身及基坑覆盖层中的含水量、可能的降水量。
（20案例）
记忆：积渗含降
（2）水位降落速度
土质围堰或覆盖层边坡：开始排水降速以0.5乣0.8m/d为宜，接近排干时可允许达1.0乣1.5m/d；
（3）排水时间
大型基坑可采用5～7d，中型基坑可采用3～5d。
2.经常性排水
（1）排水量组成：围堰和地基在设计水头的渗流量、覆盖层中的含水量、排水时降水量及施工弃水量。其中降
水量按抽水时段最大日降水量在当天抽干计算；施工弃水量与降水量不应叠加。
记忆：无积有弃2.2.4 导流泄水建筑物
1.导流明渠
（5） 弯道半径不宜小于3倍明渠底宽，进出口轴线与河道主流方向的夹角宜小于30° 丆旔柶煏峖时对忋壓熰増
娸媦巤岺设巤产惗檛嶞丅
2.导流隧洞
导流隧洞弯曲半径不宜小于5倍洞径（或洞宽），转角不宜大于60°且应在弯段首尾设置直线段，其长度不宜小
于5倍洞径（或洞宽）。
2.3 地基处理工程
2.3.1 地基基础的要求及地基处理的方法
2.3.2 灌浆施工技术
2.3.3 防渗墙施工技术
2.3.1 地基基础的要求及地基处理的方法
1.地基基础的要求
（1）地基分类：岩基和软基。
软基细分为砂砾石地基和软土地基
软土地基：孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、承载能力差、沉陷大、触变性强、易
变形。
2.3.2 灌浆施工技术
1.灌浆分类
帷幕灌浆：减小渗流量、降低扬压力
固结灌浆（22单选、24单选）：提高岩体整体性和抗变形能力
按灌浆目的 接触灌浆：增加接触面结合能力（混凝土与基岩或混凝土与钢板之间）
接缝灌浆：改善传力条件增强坝体整体性（混凝土坝体的接缝）
回填灌浆：增强围岩或结构的密实性岩基灌浆，先固结后帷幕，可抑制地表抬动和冒浆
按灌浆压力 常压灌浆、高压灌浆（3MPa以上）
3.灌浆方式和灌浆方法
纯压式：浆液流动速度慢，容易沉淀，堵塞岩层缝隙和管路。多用于吸浆量大，并有大裂隙存在和
孔深不超过15m的情况
灌浆方式
循环式：可防止水泥沉淀，灌浆效果好。可判断岩层吸收水泥的情况
灌浆方法 全孔一次灌浆（灌浆孔的基岩段长度＜6m）分段钻灌法（灌浆孔的基岩段长度＞6m）：自下而上分段灌浆、自上而下分段灌浆、综合灌浆、孔
口封闭灌浆
4.帷幕灌浆
帷幕灌浆施工工艺主要包括：钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。（23单选）
1）钻孔
（1）孔位：与设计孔位的偏差不应大于10cm。
（2）孔径：以较小直径为宜，但终孔孔径不宜小于φ56mm。
补充理解：
压水试验：利用水泵或者水柱自重，将清水压入钻孔试验段，根据一定时间内压入的水量和施加压力大小的关系，计算岩体相对透水性和了解裂隙发育程度的试验。
2）钻孔（裂隙）冲洗
（1）钻孔冲洗：将残留在钻孔底部和孔壁上的岩粉和铁屑冲洗出来，直至回水澄清5～10min后结束。
（2）裂隙冲洗：将岩层裂隙中的填充物冲出孔外，以便灌浆液进入腾出的空间，使得浆液结石与基岩胶结成整
体。
①方法：高压水冲洗、脉动冲洗（高压、低压水反复变换冲洗）。
②冲洗压力：可为灌浆压力的80%，并不大1MPa；
③冲洗时间：至回水澄清时止，或不大于20min。
3）压水试验
（1）目的：测定地层的透水特性、检查灌浆实际效果；
（2）压力：通常为通段灌浆压力的80%丆堦斒晄戝槹1MPa。
4）灌浆
（1）原则：分序加密。单排分三序，两排分二序或三序，三排孔分二序。
（2）顺序：先下游，再上游，后中间。
（24案例）
（3）浆液变换
①原则：由稀至浓逐级变换。
②浆液变换：
a.压力不变，注入率持续减少或注入率不变而压力持续升高，不改变水胶比；
b.当某级浆液注入量已达300L以上或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改
浓一级水胶比；
c.当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。
（4）灌浆结束标准
最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆
（5）封孔方法①浓浆置换（水胶比0.5）；
②封孔灌浆时间：1h。
（6）特殊情况处理
①冒浆漏浆：嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝、复灌。
②串浆：阻塞串浆孔→扫孔→冲洗→灌浆或一泵一孔同时灌浆。
③灌浆中断：
a.尽快恢复；
b.立即冲洗钻孔，再恢复灌浆；
c.扫岴丆夬复燇浆。
④注入量大而难以结束：
a.低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
b.灌注速凝浆液；
c.灌注混合浆液或膏状浆液。
补充理解：扫孔：钻孔出现孔壁坍塌，或因孔壁不规整造成钻具不能下到原已钻到的孔深时，用钻具以较慢转速
修整孔壁，并以冲洗液配合清除孔内淤塞物的作业。
5）质量检查
（1）以检查孔压水试验成果为主要依据。
（2）检查孔数量
a.单排孔，为灌浆孔总数的10%；
b.多排孔，主排孔数的10%。
（3）检查时间：灌浆结束14d后。
（4）评定标准：
a.坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为100%，其余各段的合格率不小于96%；
b.不合格试段的透水率不超过设计规定的150%，且分布不集中；
c.其他施工或测试资料基本合理。
5.固结灌浆
1）盖重混凝土
（1）混凝土坝：厚度1.5m以上，50%设计强度后进行。
（2）土石坝、堆石坝：盖板或护面结构混凝土达到设计强度后进行。
2）灌浆原则：分序加密。
灌浆压力一般是底部大、顶部小，中间孔比边孔大。
3）钻孔、裂隙冲洗和压水试验
（1）灌浆孔孔径不宜小于φ56mm。物探测试孔、质量检查孔、抬动监测孔孔径不宜小于φ76mm。
（2）简易压水试验：不少于5%的灌浆孔（段）。4）灌浆和封孔
结束标准：灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min时，继续灌注30min后，可结束灌浆。
5）质量检查
（1）方法一：检测岩体弹性波波速。在灌浆结束14d后进行。
（2）方法二：钻孔压水试验。在灌浆结束7d或3d后进行。检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%，压水试验应
采用单点法
（3）质量合格标准：单元工程内检查孔各段的合格率应达85%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的
150%，且不集中。
6.高压喷射灌浆
1）适用范围
适用于松散透水地基或填筑体内的防渗工程。对含有较多漂石或块石的地层，应进行现场高压喷射灌浆试验，以
确定其适用性。
2）施工程序：钻机就位→钻孔→试喷→下喷射管→喷射提升→成桩（板墙）→冲洗。
3）基本方法
单管法（水泥浆液）、二管法（浆液+压缩空气）、三管法（浆液+压缩空气+高压水流）、新三管法（二次喷射，
先高压水+气，再浆液+气）。
4）浆液材料
水泥浆，宜采用强度等级32.5级或以上的普通硅酸盐水泥。
5）喷射形式
旋喷（柱状体）、摆喷（哑铃体）、定喷（板状体）。6）质量检查
（1）方法一：围井检查法，适用于所有结构形式，灌浆结束7d后进行，如需开挖或取样，宜在14d后进行。
（2）方法二：钻孔检查法，适用于厚度较大的和深度较小的高喷墙，灌浆结束28d后进行。
2.3.3 防渗墙施工技术
1.防渗墙的类型
按墙体结构形式 桩柱形、槽孔形、混合形
钻劈法、钻抓法、抓取法、铣削法
按成槽方法
薄防渗墙可选用薄形抓斗成槽、冲击钻成槽、射水法成槽和锯槽机成槽。孔斜率不应大于4‰
按布置方式 嵌固式、悬挂式、组合式2.成槽机械及施工工序
槽孔型防渗墙的施工程序包括平整场地、挖导槽、做导墙、安装挖槽机械设备、制备泥浆注入导槽、成槽、混凝
土浇筑成墙等。
3.质量检查
防渗墙质量检查程序应包括工序质量检查和墙体质量检查。 （21年单选）
工序质量检查：造孔、终孔、清孔、接头处理、墙体材料、混凝土浇筑（包括钢筋笼、预埋件、观测仪器安装埋
设）等检查。
（1）槽孔建造的终孔质量检查应包括下列内容：
①孔深、槽孔中心偏差、孔斜率、槽宽和孔形。
②基岩岩样与槽孔嵌入基岩深度。
③一期、二期槽孔间接头的套接厚度。
（2）槽孔的清孔质量检查应包括下列内容：
①接头孔刷洗质量。
②孔底淤积厚度。
③孔内泥浆性能（包括密度、黏度、含砂量）。
（3）混凝土浇筑质量检查应包括下列内容：
①导管布置。
②导管埋深。
③浇筑混凝土面的上升速度。
④钢筋笼、预埋件、观测仪器安装埋设。
⑤混凝土面高差。
（4）墙体质量检查：必要的墙体物理力学性能指标、墙段接缝和可能存在的缺陷
①检查时间：成墙28d后
②检查方法：钻孔取芯、注水试验或其他方法
③检查数量：每15～20个槽孔1个检查点，确保覆盖全面。④结果分析：对各项数据进行综合评估，判断墙体质量是否符合设计要求。⑤记录与报告：详细记录检查过程和结果，形成正式报告存档备查。
