2F312000 水利水电工程施工导流与河道截流
2F312010 施工导流
一、单项选择题(每题的备选项中,只有1个最符合题意)
1当土石坝出现大面积管涌险情时,宜采用的抢护方法是( )。[2018年真题]
A.盖堵法
B.戗堤法
C.反滤围井
D.反滤层压盖
【答案】D
【解析】在堰内出现大面积管涌或管涌群时,如果料源充足,可采用反滤层压盖的方法,以降低涌水流速,制止地基泥砂流失,稳定险情。此外,反滤层压盖应选用透水性好的砂石、土工织物、梢料等材料,切忌使用不透水材料。
2导流设计流量是指在导流时段内按导流标准选择相应洪水重现期的( )流量。[2010年真题]
A.平均
B.设计
C.校核
D.最大
【答案】D
【解析】土坝、堆石坝、支墩坝一般不允许过水,因此当施工期较长,而洪水来临前又不能完建时,导流时段就要以全年为标准,其导流设计流量,就应按导流标准选择相应洪水重现期的年最大流量。如安排的施工进度能够保证在洪水来临前使坝身起拦洪作用,其导流时段应为洪水来临前的施工时段,导流设计流量则为该时段内按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。
3某水电工程坐落在河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河段,设计采用全段围堰法导流,此工程宜采用( )导流。[2009年真题]
A.束窄河床
B.明渠
C.涵管
D.隧洞
【答案】D
【解析】一次拦断河床围堰导流(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道或永久泄水建筑物下泄。一般适用于枯水期流量不大且河道狭窄的河流。按其导流泄水建筑物的类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。其中,隧洞导流是在河岸边开挖隧洞,在基坑的上下游修筑围堰,施工期间河道的水流由隧洞下泄。这种导流方法适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。
4某工程采用不过水土石围堰,基坑上游围堰挡水位为30m,下游围堰挡水位为29.4m,上下游水位差为0.6m,波浪爬高为0.5m,安全超高为1.0m,该工程上游围堰堰顶高程至少应为( )m。[2012年6月真题]
A.31.0
B.31.5
C.31.6
D.32.1
【答案】B
【解析】该工程上游围堰的堰顶高程为:Hu=hd+z+ha+δ=29.4+0.6+0.5+1.0=31.5m。式中,Hu为上游围堰的堰顶高程(m);hd为下游水位高程(m);z为上下游水位差(m);ha为波浪爬高(m);δ为围堰的安全超高(m),一般对于不过水围堰可按规定选择,对于过水围堰可不予考虑。
5下列围堰抢护方法中,适用于漏洞险情的是( )。[2013年真题]
A.反滤围井
B.反滤层压盖
C.塞堵
D.筑子堤
【答案】C
【解析】漏洞险情的特征是漏洞贯穿堰身,使水流通过孔洞直接流向围堰背水侧,漏洞的出口一般发生在背水坡或堰脚附近。漏洞险情的抢护方法包括:①塞堵法,塞堵漏洞进口是最有效最常用的方法;②盖堵法,包括复合土工膜排体或篷布盖堵和就地取材盖堵;③戗堤法,采用抛黏土填筑前戗或临水筑子堤的办法进行抢堵。AB两项属于管涌抢护方法。
6当堤坝临水坡漏洞口多而小且范围较大时,在黏性土料充足的情况下,宜采用( )进行抢护。[2012年10月真题]
A.塞堵法
B.盖堵法
C.戗堤法
D.反滤层压堵法
【答案】C
【解析】当堤坝临水坡漏洞口多而小,且范围又较大时,在黏土料备料充足的情况下,可采用抛黏土填筑前戗或临水筑子堤的办法进行抢堵,即戗堤法。
7围堰出现管涌险情时,宜采用( )抢护。[2014年真题]
A.塞堵法
B.盖堵法
C.砂石反滤围井法
D.戗堤法
【答案】C
【解析】管涌险情的抢护方法有反滤围井和反滤层压盖,其中,反滤围井包括砂石反滤围井、土工织物反滤围井和梢料反滤围井等。砂石反滤围井是抢护管涌险情的最常见形式之一。选用不同级配的反滤料,可用于不同土层的管涌抢险。管涌险情基本稳定后,在围井的适当高度插入排水管(塑料管、钢管和竹管),使围井水位适当降低,以免围井周围再次发生管涌或井壁倒塌。并持续不断地观察围井及周围情况的变化,及时调整排水口高度。
8某堤坝临水坡出现漏洞险情,漏洞口多而小,范围较大,此险情的抢护方法宜采用( )。[2016年真题]
A.立堵法
B.戗堤法
C.塞堵法
D.盖堵法
【答案】B
【解析】漏洞险情的抢护方法包括:①塞堵法,塞堵漏洞进口是最有效最常用的方法。②盖堵法,包括:a.复合土工膜排体或篷布盖堵;b.就地取材盖堵。③戗堤法,当堤坝临水坡漏洞口多而小,且范围又较大时,在黏土料备料充足的情况下,可采用抛黏土填筑前戗或临水筑子堤的办法进行抢堵。
9下列施工期挡水阶段中,不属于一次拦断河床围堰导流阶段的是( )。
A.围堰挡水阶段
B.坝体临时挡水阶段
C.提防挡水阶段
D.坝体挡水阶段
【答案】C
【解析】河谷狭窄的坝址宜采用一次拦断河床围堰导流方式。根据施工期挡、泄水建筑物的不同,一次拦断河床围堰导流程序可分为初期、中期和后期导流三个阶段。
①初期导流为围堰挡水阶段,水流由导流泄水建筑物下泄。
②中期导流为坝体临时挡水阶段,坝体填筑高度超过围堰堰顶高程,洪水由导流泄水建筑物下泄,坝体满足安全度汛条件。
③后期导流为坝体挡水阶段导流泄水建筑物下闸封堵,水库开始蓄水,永久泄水建筑物尚未具备设计泄流能力。
10修筑土坝过程中,当施工期较长,而洪水来临前又不能完建时,导流时段就要以( )为标准。
A.1个月
B.3个月
C.半年
D.全年
【答案】D
【解析】土坝、堆石坝、支墩坝一般不允许过水,因此当施工期较长,而洪水来临前又不能完建时,导流时段就要以全年为标准,其导流设计流量,就应按导流标准选择相应洪水重现期的年最大流量。
11如工程的施工进度能保证在洪水来临前具备挡洪条件,则其施工导流时段为( )。
A.全年
B.枯水期
C.洪水来临前的施工时段
D.不确定
【答案】C
【解析】如安排的施工进度能够保证在洪水来临前使坝身起拦洪作用,其导流时段应为洪水来临前的施工时段,导流设计流量则为该时段内按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。
12全段围堰法的( )一般适用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形。
A.涵管导流
B.束窄河床导流
C.隧洞导流
D.明渠导流
【答案】D
【解析】明渠导流是在河岸或河滩上开挖渠道,在基坑的上下游修建横向围堰,河道的水流经渠道下泄。这种施工导流方法一般适用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形。
13围堰一般属于( )的工程。
A.临时性
B.永久性
C.固定性
D.非固定性
【答案】A
【解析】围堰是保护大坝或厂房等水工建筑物干地施工的必要挡水建筑物,一般属临时性工程,但也可与主体工程结合而成为永久工程的一部分。
14河谷狭窄且地质条件良好时宜选用( )形式。
A.土石围堰
B.混凝土围堰
C.胶凝砂砾石围堰
D.钢板桩围堰
【答案】B
【解析】围堰形式可分为土石围堰、混凝土围堰、钢板桩围堰等。不同围堰形式应符合相应的要求。其中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。
15关于土石围堰的说法中,错误的是( )。
A.土石围堰由土石填筑而成,多用作上下游纵向围堰
B.土石围堰能充分利用当地材料,对基础适应性强,施工工艺简单
C.土石围堰可做成过水围堰,允许汛期围堰过水
D.土石围堰的防渗结构形式有土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗墙结构
【答案】A
【解析】土石围堰由土石填筑而成,多用作上下游横向围堰。它能充分利用当地材料,对基础适应性强,施工工艺简单。土石围堰可做成过水围堰,允许汛期围堰过水,但需做好溢流面、堰址下游基础和两岸接头的防冲保护。土石围堰的防渗结构形式有土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗墙结构。
16一般适用的挡水高度小于15~18m,可以建在岩基或非岩基上的围堰是( )。
A.草土围堰
B.混凝土围堰
C.圆筒形格体钢板桩围堰
D.土石围堰
【答案】C
【解析】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。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,应用较多的是圆筒形格体。其中,圆筒形格体钢板桩围堰一般适用的挡水高度小于15~18m,可以建在岩基或非岩基上,也可作过水围堰用。
17关于下游围堰的堰顶高程的表达式,正确的是( )。
A.下游围堰的堰顶高程=下游水位高程+波浪爬高+围堰的安全超高
B.下游围堰的堰顶高程=下游水位高程+波浪爬高-围堰的安全超高
C.下游围堰的堰顶高程=围堰的安全超高×波浪爬高+下游水位高程
D.下游围堰的堰顶高程=下游水位高程+波浪爬高/围堰的安全超高
【答案】A
【解析】围堰堰顶高程的确定,取决于施工期水位及围堰的工作条件。下游围堰的堰顶高程由式“Hd=hd+ha+δ”决定。式中,Hd为下游围堰的堰顶高程(m);hd为下游水位高程(m),可以直接由原河流水位流量关系曲线中找出;ha为波浪爬高(m);δ为围堰的安全超高(m),一般对于不过水围堰可按规定选择,对于过水围堰可不予考虑。
18漏洞险情进水口的探测方法通常不包括( )。
A.投放颜料观察水色
B.潜水探漏
C.水面观察
D.仪器探测
【答案】D
【解析】漏洞险情进水口的探测方法通常包括:①水面观察。漏洞形成初期,进水口水面有时难以看到漩涡。可以在水面上撒一些漂浮物,如纸屑、碎草或泡沫塑料碎屑,若发现这些漂浮物在水面打漩或集中在一处,即表明此处水下有进水口。②潜水探漏。漏洞进水口如水深流急,水面看不到漩涡,则需要潜水探摸。③投放颜料观察水色。
19汛期来临,漏洞险情发生时,堵塞( )是最有效、最常用的方法。
A.漏洞进口
B.漏洞出口
C.漏洞中部
D.上堵下排
【答案】A
【解析】漏洞险情的抢护方法有塞堵法、盖堵法、戗堤法。塞堵漏洞进口是最有效最常用的方法。一般可用软性材料塞堵,如针刺无纺布、棉被、棉絮、草包、编织袋包、网包、棉衣及草把等,也可用预先准备的一些软楔、草捆塞堵。在有效控制漏洞险情的发展后,还需用黏性土封堵闭气,或用大块土工膜、篷布盖堵,然后再压土袋或土枕,直到完全断流为止。
20漏洞险情的抢护方法中,当洞口较多且较为集中,逐个堵塞费时且易扩展成大洞时,可采用( )。
A.草捆塞堵
B.抛黏土填筑前戗
C.篷布盖堵
D.编织袋包塞堵
【答案】C
【解析】漏洞险情的抢护方法中,当洞口较多且较为集中,逐个堵塞费时且易扩展成大洞时,可采用大面积复合土工膜排体或篷布盖堵,可沿临水坡肩部位从上往下,顺坡铺盖洞口,或从船上铺放,盖堵离堤肩较远处的漏洞进口,然后抛压土袋或土枕,并抛填黏土,形成前戗截渗。
21抢护管涌险情的原则是( )。
A.水涨堤高
B.上堵下排
C.防止涌水带砂
D.集中力量,堵死进口
【答案】C
【解析】抢护管涌险情的原则是制止涌水带砂,但留有渗水出路。这样既可使砂层不再被破坏,又可以降低附近渗水压力,使险情得以控制和稳定。
二、多项选择题(每题的备选项中,有2个或2个以上符合题意,至少有1个错项)
1计算土围堰的堰顶高程,应考虑的因素包括( )。[2017年真题]
A.河道宽度
B.施工期水位
C.围堰结构形式
D.波浪爬高
E.安全超高
【答案】BDE
【解析】下游围堰的堰顶高程由公式Hd=hd+ha+δ决定。式中,Hd表示下游围堰的堰顶高程(m);hd表示下游水位高程(m),可以直接由原河流水位流量关系曲线中找出;ha表示波浪爬高(m);δ表示围堰的安全超高(m),一般对于不过水围堰可按规定选择,对于过水围堰可不予考虑。上游围堰的堰顶高程计算公式为:Hu=hd+z+ha+δ。式中,Hu表示上游围堰的堰顶高程(m);z表示上下游水位差(m)。
2水利工程施工导流设计的任务包括( )等。[2012年6月真题]
A.选定枢纽布置
B.选择导流方案
C.选定导流标准
D.确定导流建筑物的形式
E.拟定度汛措施
【答案】BCDE
【解析】为了解决好施工导流问题,必须做好施工导流设计。施工导流设计的任务是分析研究当地的自然条件、工程特性和其他行业对水资源的需求来选择导流方案,划分导流时段,选定导流标准和导流设计流量,确定导流建筑物的形式、布置、构造和尺寸,拟定导流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法,拟定河道截流、拦洪度汛和基坑排水的技术措施,通过技术经济比较,选择一个最经济合理的导流方案。
3全段围堰法导流按其导流泄水建筑物的类型可分为( )导流等。[2012年10月真题]
A.明渠
B.束窄河床
C.隧洞
D.涵管
E.分段分期
【答案】ACD
【解析】全段围堰法导流(一次拦断河床围堰导流)一般适用于枯水期流量不大且河道狭窄的河流。按其导流泄水建筑物的类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。在实际工程中也采用明渠隧洞等组合方式导流。
4水利工程土石围堰漏洞险情进水口的探测方法有( )等。[2016年真题]
A.水面观察
B.潜水探漏
C.钎探
D.钻探
E.投放颜料观察水色
【答案】ABE
【解析】漏洞险情进水口的探测方法主要包括:①水面观察,漏洞形成初期,进水口水面有时难以看到漩涡。可以在水面上撒一些漂浮物,如纸屑、碎草或泡沫塑料碎屑,若发现这些漂浮物在水面打漩或集中在一处,即表明此处水下有进水口。②潜水探漏,漏洞进水口如水深流急,水面看不到漩涡,则需要潜水探摸。③投放颜料观察水色。
5施工导流方式按泄水建筑物型式可分为( )。
A.一次拦断河床围堰导流
B.明渠导流
C.施工过程中的坝体底孔导流
D.隧洞导流
E.涵管导流
【答案】BCDE
【解析】施工导流可划分为一次拦断河床围堰导流方式和分期围堰导流方式,按泄水建筑物型式可分为:明渠导流、隧洞导流、涵管导流以及施工过程中的坝体底孔导流、缺口导流和不同泄水建筑物的组合导流。
6施工导流贯穿于整个工程施工的全过程,是选定( )的重要因素。
A.永久建筑物形式
B.施工方案
C.施工总进度
D.施工程序
E.枢纽布置
【答案】ACDE
【解析】施工导流是指在河床中修筑围堰围护基坑,并将河道中各时期的上游来水量按预定的方式导向下游,以创造干地施工的条件。施工导流贯穿于整个工程施工的全过程,是水利水电工程总体设计的重要组成部分,是选定枢纽布置、永久建筑物形式、施工程序和施工总进度的重要因素。
7导流标准是根据导流建筑物的( )等指标,划分导流建筑物的级别。
A.风险度分析
B.失事后果
C.保护对象
D.使用年限
E.工程规模
【答案】BCDE
【解析】导流标准主要包括导流建筑物级别、导流建筑物设计洪水标准、施工期临时度汛洪水标准和导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准等。导流建筑物级别根据其保护对象、失事后果、使用年限和导流建筑物规模等指标划分为3~5级。
8导流时段的确定,与( )有关。
A.河流的水文特征
B.主体建筑物的布置与形式
C.导流方案
D.施工进度
E.主体建筑物施工方法
【答案】ABCD
【解析】导流时段的划分实际上是解决主体建筑物在整个施工过程中各个时段的水流控制问题,即确定工程施工顺序、施工期间不同时段宣泄不同导流流量的方式。因此,导流时段的确定,与河流的水文特征、主体建筑物的布置与形式、导流方案、施工进度有关。
9围堰按材料分为( )等。
A.土石围堰
B.混凝土围堰
C.过水围堰
D.钢板桩围堰
E.草土围堰
【答案】ABDE
【解析】围堰是保护大坝或厂房等水工建筑物干地施工的必要挡水建筑物,按材料分为土石围堰、混凝土围堰、钢板桩格形围堰等。按围堰与水流方向的相对位置分横向围堰、纵向围堰。按导流期间基坑淹没条件分过水围堰、不过水围堰。C项,过水围堰按导流期间基坑淹没条件划分的。
10围堰按围堰与水流方向的相对位置分为( )。
A.横向围堰
B.不过水围堰
C.纵向围堰
D.混凝土围堰
E.过水围堰
【答案】AC
【解析】围堰是保护大坝或厂房等水工建筑物干地施工的必要挡水建筑物,一般属临时性工程,但也可与主体工程结合而成为永久工程的一部分。围堰按材料分为土石围堰、混凝土围堰、钢板桩格形围堰等。按围堰与水流方向的相对位置分横向围堰、纵向围堰。按导流期间基坑淹没条件分过水围堰、不过水围堰。
11下列关于纵向围堰的说法正确的有( )。
A.纵向围堰的顶面往往做成阶梯状或倾斜状
B.上游部分与上游围堰同高
C.上游部分比上游围堰稍高
D.下游部分与下游围堰同高
E.下游部分比下游围堰稍低
【答案】ABD
【解析】纵向围堰堰顶高程要与束窄河段宣泄导流设计流量时的水面曲线相适应。因此,纵向围堰的顶面往往做成阶梯状或倾斜状,其上游部分与上游围堰同高,其下游部分与下游围堰同高。
12根据所用反滤料的不同,反滤围井可分为( )。
A.反滤层压盖
B.梢料反滤围井
C.土工织物反滤围井
D.砂石反滤围井
E.草土反滤围井
【答案】BCD
【解析】反滤围井是在管涌口用编织袋或麻袋装土抢筑围井,井内同步铺填反滤料,从而制止涌水带砂,以防险情进一步扩大的一种抢护方法。根据所用反滤料的不同,反滤围井可分为砂石反滤围井、土工织物反滤围井、梢料反滤围井三种。
三、案例分析题(请根据背景资料,按要求作答)
【背景资料】
根据河流规划拟在A江建设一水利水电枢纽工程,该枢纽工程位于西南地区。工程以发电为主,同时兼有防洪、灌溉等任务。挡水建筑物为土石坝,水电站采用引水式开发方式。引水隧洞布置在右岸,左岸设有开敞式溢洪道。该流域大部分为山地,山脉、盆地相互交错其间,地形变化大。坝址地区河床覆盖层厚度平均20m,河床冲击层为卵砾石类土,但河床宽度不大。坝址两岸山坡陡峻,山岩为坚硬的玄武岩。在坝址的上下游2km内有可供筑坝的土料190万立方米作为防渗体用,另有1250万立方米的砂砾料可用作坝壳料。由于本地区黏性土料天然含水量较高,同时考虑其他因素,土石坝设计方案选为斜墙坝。
问题:
1.在初步设计文件里,采用了分段围堰法导流,明渠导流方案。你认为此方案是否合理?若合理,请说明理由;若不合理,你认为应如何选择导流方案?
2.针对该土石坝施工,你认为应如何做好料场规划?
3.作为项目经理,应如何安排斜墙和反滤料及坝壳的施工?
【参考答案】
1在初步设计文件里,采用了分期围堰法导流,明渠导流方案。你认为此方案是否合理?若合理,请分析说明理由;若不合理,你认为应如何选择导流方案?
答:不合理。
改正:土坝建于深厚的覆盖层上,不宜修建纵向围堰;且河床宽度不大,若分期修建土坝,易形成接头薄弱面,加之坝体方量大,保持其持续均衡生产十分重要,所以采用一次拦断河床围堰导流方案较为合理。坝址附近山坡陡峻,不适于采用明渠导流,本案例由于两岸山岩为坚硬玄武岩,可采用隧洞方案导流,因隧洞造价较高,为降低临时工程费用,导流隧洞设计应考虑永临结合,完成导流任务后作为发电引水、灌溉引水或者泄洪洞。
2针对该土石坝施工,你认为如何做好料场规划?
答:土石坝是一种充分利用当地材料的坝型。土石坝用料量很大,在选坝阶段须对土石料场全面调查,施工前配合施工组织设计,要对料场作深入勘测,并从空间、时间、质与量诸方面进行全面规划。空间规划系指对料场位置、高程的恰当选择,合理布置。时间规划是根据施工强度和坝体填筑部位变化选择料场使用时机和填料数量。料场质与量的规划即质量要满足设计要求,数量要满足填筑的要求。对于土料,实际可开采总量与坝体填筑量之比一般为2~2.5,砂砾料为1.5~2。
3作为项目经理,如何安排斜墙和反滤料及坝壳的施工?
答:作为项目经理,应按照强制性条文要求,即斜墙应同上下游反滤料及部分坝壳平起填筑,按顺序铺填各种坝料。