文档内容
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2.2.1 围堰的类型
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
2.2 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
考情分析:
单选题:2015(1),2016(1);
多选题:无;
案例题:2022(1)。
一、二建教材重复程度:80%。
教材内容:
1.围堰的作用及类型
2.不同类型围堰的应用
3.围堰的施工
1.围堰的作用及类型
➊作用
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,保证永久性建筑物能在<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。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
➋类型
Ⓐ按材料形式划分:①土石围堰、②混凝土围堰、③钢板桩围堰、④草土围堰、⑤袋装土围堰等。
Ⓑ按围堰与水流方向的相对位置划分:①横向围堰、②纵向围堰。
Ⓒ按导流期间基坑淹没条件划分:①过水围堰、②不过水围堰。过水围堰除需要满足一般围堰的基本要求外,
还要满足堰顶过水要求。
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。河谷狭窄且地质条件良好的堰址可采用混凝土拱围堰。
(3)在地质条件好、能充分利用天然料和开挖石渣时可采用胶凝砂砾石围堰、堆石混凝土围堰。
(4)<➊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;
<➋打入式>钢板桩围堰适用于细砂砾石层地基,其<最大>挡水水头<不宜大于>20m。(李想记忆:字多字少记
忆)
(教材:P58+58,重复)
(5)结合当地材料分布、地区环境和施工特点,低水头围堰可采用浆砌石、钢筋石笼等围堰类型。
(6)对于进/出水口或闸室前缘可采用混凝土叠梁、其他特种钢围堰,以及起围堰作用的预留岩坎(岩塞)
等特殊类型。
3.围堰的施工[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
(1)土石围堰
特点:土石围堰可与截流戗堤结合,可利用开挖弃渣,并可直接利用主体工程开挖装运设备进行机械化快速
施工,是我国应用最广泛的围堰类型。(2016(1)考点)
防渗结构形式:➊斜墙式、➋斜墙带水平铺盖式、➌垂直防渗墙式、➍灌浆帷幕式。如图2.2-1所示。(2015
(1)考点)
(a)斜墙式;(b)斜墙带水平铺盖式;(c)垂直防渗墙式;(d)灌浆帷幕式
1—堆石体;2—黏土斜墙、铺盖;3—反滤层;4—护面;5—隔水层;
6—覆盖层;7—垂直防渗墙;8—灌浆帷幕;9—黏土心墙
例题1:2015(1)-2.如图所示土围堰的防渗形式属于( )。
A.斜墙式
B.斜墙带水平铺盖式
C.垂直防渗墙式
D.灌浆帷幕式[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
答案:C
解析:见图图2.2-1。
例题2:2016(1)-2.下列能临时建筑物能组成临时建筑物一部分的是( )。
A.土石围堰
B.草土围堰
C.竹笼围堰
D.木笼围堰
答案:A
解析:教材无对应内容,理解题目。
(2)混凝土围堰
特点:挡水水头高,底宽小,抗冲能力大,堰顶可溢流。
多为纵向围堰,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。
混凝土围堰结构形式有重力式(图2.2-2)、拱形等形式。
图2.2-2 重力式混凝土围堰断面示意图
(a)双向挡水支墩式;(b)撑墙式;(c)溢流重力式。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
(3)钢板桩格形围堰
是由一系列彼此相连的格体形成外壳,然后在内填以土料或砂料构成。格体是土或砂料和钢板桩的组合结构,
由横向拉力强的钢板桩连锁围成一定几何形状的封闭系统。钢板桩格形围堰按挡水高度不同,其平面形式有
圆筒形格体、扇形格体、花瓣形格体(图2.2-3), 应用较多的是圆筒形格体。
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;打入式钢板桩
围堰适用于细砂砾石层地基,其最大挡水水头不宜大于20m。(重复)
图2.2-3钢板桩格形围堰平面形式
(a)圆筒形格体;(b)扇形格体;(c)花瓣形格体。
(4)草土围堰
是指先铺一层草捆,然后再铺一层土的草与土的混合结构,断面一般为矩形或边坡较陡的梯形。
(5)袋装土围堰
指用土工合成材料编织成一定规格的袋子,用泥浆泵充填砂性土,垒砌后经泌水密实成型的挡水结构。在河
堤的抢险、围海工程中较常使用。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
小结:一<页>看尽长安花
1.围堰的作用及类型【无】
2.不同类型围堰的应用【无】
3.围堰的施工【➊15图、16土石】【案例】【➊22Ⓑ图】
2.2.2 围堰布置与设计
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
2.2 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
2.2.2 围堰布置与设计
考情分析:[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
单选题:2018(1)、2021(1);
多选题:无;
案例题:2007(1),2009(1),2014(1),2019(1),2022(1)<两题>。
一、二建教材重复程度:50%。
教材内容:
1.围堰的平面布置
2.土石围堰填筑材料选择
3.围堰的接头和防冲
4.围堰防渗
5.土石过水围堰的防护
6.围堰稳定及堰顶高程
导入:
1.围堰的平面布置
➊太大:围堰平面布置不当,可能产生围堰围护的基坑面积过大,增加排水设备的容量,造成不必要的<浪费>;[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
➋太小:围堰围护的基坑面积过小,会妨碍永久性建筑物的正常施工,影响工期,有可能造成泄水不畅,冲
刷围堰及其基础,影响永久性建筑物施工<安全>。
➌不大不小的要求: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(大于等于)10m。
➍不大不小的要求: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
一般只留0.4~0.6m的距离。
➎采用<分期>围堰法导流时,上、下游横向围堰一般<不>与河床中心线垂直。
➏采用<全段>围堰法导流时,围堰尽量与河床中心线<垂直>。
2.土石围堰填筑材料选择
按填筑材料可分为:①均质土围堰、②土石混合围堰;
按堰体防渗体可分为:①斜墙围堰、②心墙围堰等。
填筑材料应符合的要求:
(1)均质土围堰填筑材料渗透系数不宜大于1×10-4cm/s(2021(1)考点);防渗体土料渗透系数不宜大于
1×10-5cm/s(2022(1)案例)。
(2)心墙或斜墙土石围堰堰壳填筑料渗透系数宜大于1×10-3cm/s。(教材,P60+31,重复)
(3)围堰堆石体<水下部分>(不宜)采用软化系数值<大于>0.7的石料。(太累了,不就是“小于”吗!)
(4)反滤料和过渡层料宜优先选用满足级配要求的天然砂砾石料。
例题:2021(1)-4.均质土围堰填筑材料渗透系数不宜大于( )。
A.1×10-2(cm/s) B.1×10-3(cm/s)
C.1×10-4(cm/s) D.1×10-5(cm/s)
答案:C
解析:(1)均质土围堰填筑材料渗透系数不宜大于1×10-4cm/s;防渗体土料渗透系数不宜大于1×10-5cm/s。
(2)心墙或斜墙土石围堰堰壳填筑料渗透系数不宜大于1×10-3cm/s。
3.围堰的接头和防冲
➊接头施工[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
Ⓐ土石围堰与<岸坡>的接头:主要通过扩大接触面和嵌入岸坡的方法,以延长塑性防渗体的接触范围,防止
集中绕渗破坏。
Ⓑ土石围堰与<混凝土纵向围堰>的接头:通常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
体断面扩大,以保证在任一高程处均能满足渗径长度要求,也可以利用土工膜进行横向围堰与纵向围堰防渗
搭接。
➋防冲处理
围堰为什么要的防冲:围堰上、下游转角处由于流态发生剧烈改变,从而会淘刷堰脚及基础。围堰的防冲是
指为防止局部淘刷导致围堰溃决等后果而采取的保护措施。
防冲具体措施:一般采用①抛石护底、②铅丝笼护底、③柴排护底等措施。在围堰转角处设置<④导流墙>,
也可以解决冲刷问题。(都是“替死鬼”原理)
4.围堰防渗
➊<堰基>覆盖层防渗处理
(1)略...///。
(2)略...///。
(3)在满足渗透稳定的条件下,位于<深厚覆盖层>上的低水头围堰,可采用铺盖或悬挂式防渗形式。
(4)卵石和漂石含量多的地层,<不宜>采用钢板桩。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
➋<堰体>防渗材料
(1)在挡水水头不超过35m时宜优先选用土工膜。
(2)当地土料储量丰富,满足防渗要求,且开采条件较好时,可用做围堰防渗体材料。
(3)采用铺盖防渗时,堰基覆盖层渗透系数与铺盖土料渗透系数的<比值>宜大于50,铺盖土料<渗透系数>
宜小于1×10-4cm/s,铺盖厚度<不宜小于>2m。
(比值要大、系数要小、厚度要大)
(一个萝卜一个坑的选择题)
5.土石过水围堰的防护
内容略...///
6.围堰稳定及堰顶高程
详见本书8.2.1 强制性标准“《水利水电工程施工组织设计规范》SL 303——2017”相关条款。
8.2.1 强制性标准(教材,P61+196)
➊围堰稳定
Ⓐ土石围堰边坡稳定安全
土石围堰边坡稳定安全系数应满足表的规定。
(2018(2)、2018(1)考点、2019(1)、2021(2B)案例)
土石围堰边坡稳定安全系数
计算方法
围堰级别
瑞典圆弧法 筒化毕肖普法
3级 ≥1.20 ≥1.30
4级、5级 ≥1.05 ≥1.15
拓展:极限平衡法
安全系数:[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
瑞典圆弧法(条分法) 筒化毕肖普(条分法)
例题:2018(1)-6.某5级均质土石围堰,采用简化毕肖普法验算其边坡稳定时,按《水利水电工程施工组
织设计规范》(SL303-2017)规定,其边坡稳定安全系数应不小于( )。
A.1.05
B.1.15
C.1.20
D.1.30
答案:B
解析:[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
土石围堰边坡稳定安全系数
计算方法
围堰级别
瑞典圆弧法 筒化毕肖普法
3级 ≥1.20 ≥1.30
4级、5级 ≥1.05 ≥1.15
Ⓑ重力式混凝土围堰
采用(抗剪断公式)计算时,安全系数K'应<不小于>3.0,
(教材:P61+27+196, )
采用(抗剪断公式)计算时,排水失效时,安全系数K'应<不小于>2.5;
采用(抗剪强度公式)计算时,安全系数K应<不小于>1.05。
例题:(模拟题)重力式混凝土围堰采用抗剪断公式,安全系数K'应( )。
A.不小于3.0 B.不大于3.0
C.不小于1.05 D.不大于1.05
答案:A
解析: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;
采用(抗剪强度公式)计算时,安全系数K应<不小于>1.05。
➋围堰高程
Ⓐ堰顶高程:(不过水围堰)堰顶高程不低于设计洪水的<静水位>与<波浪高度>及堰顶<安全加高值>之和,
其堰顶安全加高不低于表中的数值。
(2012(2)、2017(2)考点)[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
(2020(2)、2021(2B)案例)
(2014(1)、2022(1)案例)
不过水围堰的安全超高下限值(m)
围堰级别
围堰形式
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
例题1:2017(2)-25.计算土围堰的堰顶高程,应考虑的因素包括( )
A.河道宽度
B.施工期水位
C.围堰结构型式
D.波浪爬高
E.安全超高
答案:BDE
解析:(不过水围堰)堰顶高程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
高不低于表中的数值。
Ⓑ防渗体高程:
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0.6~0.8m;
心墙式防渗体为0.3~0.6m。
(2014(2)考点、2021(2B)案例)[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
例题:2014(2)-9.不过水土石围堰防渗体顶部高程应不低于( )。
A.设计洪水静水位
B.设计洪水静水位与波浪高度之和
C.设计洪水静水位与安全加高值之和
D.设计洪水静水位与波浪高度及安全加高值之和
答案:C
解析: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0.6~0.8m;心墙式防渗体
为0.3~0.6m。
小结:一<页>看尽长安花(1/2)
1.围堰的平面布置【无】
2.土石围堰填筑材料选择【➊21系数】【案例】【➊22系数】
3.围堰的接头和防冲【无】
4.围堰防渗【无】
5.土石过水围堰的防护【无】
小结:一<页>看尽长安花(2/2)
6.围堰稳定及堰顶高程(Ⅰ土稳定)【➊18、模、➋10、11、18】【案例】【➊19Ⓐ、➋21】
6.围堰稳定及堰顶高程(Ⅱ砼稳定)【模】
6.围堰稳定及堰顶高程(Ⅲ堰顶)【➋12、17】
【案例】【➊07Ⓑ、09、14Ⓐ、19Ⓐ、22Ⓐ、➋20Ⓑ、21Ⓐ】
6.围堰稳定及堰顶高程(Ⅳ防渗体)【➋14、模】【案例】【➋21Ⓑ】
2.2.3 基坑排水技术
2.1 施工导流与截流
2.1.1 施工导流标准[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
2.1.2 施工导流方式
2.1.3 截流方法
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
2.2.3 基坑排水技术
考情分析:
单选题:2007(1);
多选题:2016(1),2017(1);
案例题:2020(1)。
一、二建教材重复程度:0%。
教材内容:
1.初期排水
2.经常性排水
导入:[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
2.2.3 基坑排水技术
1.初期排水
1)排水量的组成及计算
➊初排目的:排除“围堰水”,创造干地施工条件。
➋初排组成(定性):基坑积水、堰体和堰基的渗水、降雨汇水。
➌初排水量组成(定量):围堰闭气后的①基坑积水量、②抽水过程中围堰及地基渗水量、③堰身及基坑覆
盖层中的含水量,④可能的降水量等。(2017(1)考点)(2018(2)、2020(1)案例)
初期排水
定性 定量
基坑积水 基坑积水量
堰体和堰基的渗水 围堰及地基渗水量
覆盖层中的含水量
降雨汇水 可能的降水量
例题:2017(1)-23.围堰合龙闭气后,基坑初期排水总量包括( )等。
A.基坑积水量 B.施工弃水量
C.可能的降水量 D.堰身含水量
E.围堰渗水量
答案:ACDE
解析:初期排水总量(定量):围堰闭气后的①基坑积水量、②抽水过程中围堰及地基渗水量、③堰身及基
坑覆盖层中的含水量,以及④可能的降水量等。
根据地质情况、工程等级、工期长短及施工条件,参考下式计算:
Q=ηV/T
式中:Q——初期排水流量(m3/s);[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
V——基坑的积水体积(m3);
T——初期排水时间(s);
η——经验系数,主要与围堰种类、防渗措施、地基情况、排水时间等因素有关,一般取η=3~6。当覆盖层
较厚。渗透系数较大时取上限。(工作效率=工作总量/工作时间)
2)水位降落速度及排水时间
➊排水速度<太快>的危害:渗透压力大,造成边坡失稳产生塌坡事故。
为了避免基坑边坡因渗透压力过大,造成边坡失稳产生塌坡事故,在确定基坑初期抽水强度时,应根据不同
围堰形式对渗透稳定的要求确定基坑水位下降速度。(2014(1)、2014(2)、2018(2)、2020(1)案例)
➋水位降落<速度>:开始排水降速以0.5~0.8m/d为宜,接近排干时可允许达1.0-1.5m/d。
➌排水<时间>:一般情况下,大型基坑可采用5〜7d(7〜5d),中型基坑可采用3〜5d(5〜3d)。(中5大
7,教材,P62+404)
2.经常性排水
“经排”主要是排“基坑水”,不是“围堰水”了。
➊经常性排水的水怎么来的:
①基坑积水排干后,围堰内外的水位差增大,此时<渗透流量>相应增大。
②基坑已开始施工,在施工过程中还有不少<施工废水>积蓄在基坑内,需要不停地排除。
③在施工期内,还会遇到<降雨>,当降雨量较大且历时较长时,其水量也是不可低估的。
➋经常性排水量计算:计算围堰和地基在设计水头的①渗流量、②覆盖层中的含水量、③排水时降水量、④
施工弃水量。(2016(1)考点)
➌有你没我:③降水量按抽水时段最大日降水量在当天抽干计算;④施工弃水量与③降水量<不应>叠加。
例题:2016(1)-23.围堰基坑经常性排水包括( )。
A.堰身渗水[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
B.覆盖层含水
C.施工弃水
D.基坑积水
E.排水期间降水
答案:ABCE
解析:经常性排水量计算:计算围堰和地基在设计水头的①渗流量、②覆盖层中的含水量、③排水时降水量、
④施工弃水量。
小结:一<页>看尽长安花
1.初期排水【➊17】【案例】【➊14组成、20Ⓐ组成、Ⓑ原因、➋18Ⓐ组成、Ⓑ原因】
2.经常性排水【➊16】
2.2.3 基坑排水技术
2.2.4 导流泄水建筑物
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
2.2 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
2.2.4 导流泄水建筑物
考情分析:
单选题:无;
多选题:无;
案例题:无。
一、二建教材重复程度:100%。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
教材内容:
0.前言
1.导流明渠
2.导流隧洞
3.导流底孔
4.坝体预留缺口
导入:
0.前言
导流泄水建筑物包括:➊导流明渠、➋导流隧洞、➌导流涵管、➍导流底孔、➎坝体预留缺口<等>临时建筑
物和部分利用的永久泄水建筑物。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
1.导流明渠
导流明渠布置应符合下列规定:
(1)泄量大,工程量小,宜优先考虑与永久建筑物结合。
(2)弯道少,宜避开滑坡、崩塌体及高边坡开挖区。
(3)应便于布置进入基坑交通道路。
(4)进出口与围堰接头应满足堰基防冲要求。
(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°,避免泄洪时对上
下游沿岸及施工设施产生冲刷。
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)。高流速有压隧洞弯曲半径和转角宜通过试验确定。
3.导流底孔(略...)
导流底孔布置应遵循下列原则:[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
(1)宜布置在近河道主流位置。
(2)宜与永久泄水建筑物结合布置。
(3)坝内导流底孔宽度不宜超过该坝段宽度的一半,并宜骑缝布置。
(4)应考虑下闸和封堵施工方便。
导流底孔设置数量、尺寸和高程应满足导截流、坝体度汛、下闸蓄水、下游供水、生态流量和排冰等要求。
导流底孔与永久建筑物结合布置时,应同时满足永久和施工期运行要求。
4.坝体预留缺口
坝体泄洪缺口宜设在河床部位,避免下泄水流冲刷岸坡。
高坝设置缺口泄洪时应妥善解决缺口形态、水流流态、下游防冲及过流振动、过流面混凝土防裂等问题,并
通过水工模型试验验证。利用未形成溢流面的坝段泄流,可经水工模型试验确定空蚀指数。
当空蚀指数<小于>0.3时,应采取掺气措施<降低>坝面负压值。[注:天一文化专有版权,未经许可不可转发或复印传播]
例题:(模拟题)关于导流泄水建筑物,下列说法正确的是( )。
A.导流明渠的弯道半径不宜大于3倍明渠底宽
B.导流明渠的进出口轴线与河道主流方向的夹角宜小于30°
C.导流隧洞的弯曲半径不宜小于3倍洞径
D.导流隧洞的转角宜大于60°
答案:B
A(×),模拟题,导流明渠的弯道半径(不宜小于3倍)明渠底宽;
B(√),模拟题;
C(×),模拟题,导流隧洞的弯曲半径(不宜小于5倍)洞径;
D(×),模拟题,导流隧洞的转角(不宜大于60°)。
小结:一<页>看尽长安花
1.导流明渠【无】
2.导流隧洞【无】
3.导流底孔【无】
4.坝体预留缺口【无】