孟亦峰

（咸陽市羊毛灣水庫管理局 陜西 乾縣 713304）

1 導流方式及洪水標準確定

本工程所處涇河亭口段主河槽下切較深，右岸有較為寬闊的灘（涂）地，故供水管道工程施工導流擬采用在主河段分期導流圍堰，利用灘（涂）開挖明渠導流河道常流量的方式進行施工。

受施工場地和水文條件局限，本工程可分為一、二期圍堰導流。一期圍堰導流從第二個熱壓彎頭處開始，開挖圍堰導流明渠，完成管道安裝后，封堵管道，回填溝槽到原始地面。然后進行二期圍堰導流明渠開挖，利用縱、橫向圍堰攔擋主河槽洪水，完成全部管道安裝施工任務(wù)。

因建設(shè)工期限制，二期施工導流時段還處在主汛末期，基于施工導流設(shè)計缺少相關(guān)水文資料，故參照涇河多年平均流量（42.2m3/s），采用截流前一月日平均最大流量為施工導流的洪水標準。依據(jù)實地調(diào)查和近期觀測數(shù)據(jù)，確定導流洪水標準為70m3/s。

2 導流圍堰設(shè)計

（1）一期圍堰

一期上、下游及縱向圍堰堰頂高程859m，采用土石圍堰，堰頂寬為4.0m，迎水坡比1∶2，背水坡比1∶1.5，圍堰總長320m，最大堰高2.0m，堰體迎水面采用塊石及編制沙袋護坡。

（2）二期圍堰

二期上游橫向采用土石圍堰，堰頂高程859m，堰頂寬度6.0m，迎水坡比1∶2.0，背水坡比1∶1.5，圍堰高度2m～4m，長度100m；二期縱向土石圍堰堰頂高程859m～858.5m，堰頂寬度5.0m，長度80m，迎水坡比1∶2.0，背水坡比1∶1.5；二期下游橫向采用土石圍堰，堰頂高程858.5m，堰頂寬度4.0m，圍堰高度2m～4m，迎水坡比1∶1.5，背水坡比1∶1。導流明渠下底寬30m，上口寬45m，進口底高程857m，縱向坡比1/1000，深約6m，長約100m。

3 導流預案及評估

3.1 導流時段的選擇

據(jù)涇河近期流量，導流時段擬選定在2014年10月上旬，并隨流量預報適時選擇截流日期。

3.2 戧堤軸線及龍口位置選擇

本預案選擇涇河亭口水位落差平緩的區(qū)段，并使戧堤軸線垂直于主流。但圍堰導流區(qū)段左岸場地狹窄，且呈高陡坎，進料通道狹窄，故考慮只在預進占時拋投石料及鉛絲籠石作裹頭。右岸經(jīng)導流明渠架橋修通至上游圍堰的施工道路，截流擬由右岸預進占，故龍口設(shè)在靠近河道中間偏左岸的主河道段。

3.3 導流方式

采用自卸汽車自戧堤前緣后退卸料、裝載機配合的單戧單向立堵方案，一次形成截流戧堤，戧堤的進占采用“上游角突出型拋投法”截流戧體總長約90m，預進占長度約70m，堤頭推進邊坡1：1.5，預留龍口寬度20m。

3.4 導流估算

3.4.1 截流水力計算

（1）繪制龍口泄水曲線QL=f▽HB（上游水位與不同龍口寬度B的泄流量關(guān)系）：

QL——龍口泄流量（m3/s）；

m——流量系數(shù)，取m＝0.35；

g——重力加速度；

H0——龍口上游水頭；

在導流初始階段，上游橫向圍堰龍口水位為857.8m高程時，導流明渠開始分流，計算并繪制龍口流量Qg～B▽H0曲線。流量為40m3或60m3/s。

圖1 龍口泄水曲線

圖2 導流明渠流量曲線

表1 龍口不同寬度的水利參數(shù)計算表

表2 口門落差和龍口平均流速表

（2）根據(jù)給出的導流明渠上游水位計算出導流明渠流量，繪制泄流曲線如圖2所示。

（3）按圖解法求出幾組相應的龍口寬度B、與水位▽H的關(guān)系：列表計算導流過程中的水力參數(shù)見表1。

由于龍口寬度大于20m時，導流明渠不分流，屬于非龍口段進占，采用導流施工流量，按一般束窄河床水利學計算公式

求算口門落差和龍口平均流速如表2。

3.4.2 拋投材料穩(wěn)定計算

則d＝0.034V2

將上述求得的對應流速V1=1.5,V2=2,V3=2.5,V4=3.6,V5=4.6代入上式,求得拋投材 料 的 折 算 直 徑 ：d1=10cm，d2=15cm，d3=25cm，d4=50cm，d5=80cm。

3.4.3 龍口水力特性確定

根據(jù)水力學計算結(jié)果，綜合考慮拋投物料的運輸、起吊能力，參考以往類似工程經(jīng)驗，并按設(shè)計條件（即設(shè)計導流水位與流量）確定龍口特性，將整個導流過程分為三個階段：

（1）預進占階段：龍口寬度從80m～20m，對應的流速V在1.1m/s～2.0m/s范圍。

（2）導流預進占階段：龍口寬度從20m～10m，對應的流速V在2.0m/s～2.5m/s，此時上游水位壅高到858m。

（3）龍口口門封堵階段：龍口寬度小于10m，對應的流速V在3.6m/s，最后封堵口門寬度為5.0m,對應流速大于4.0m/s。

3.4.4 導流拋投料確定

根據(jù)水力學計算結(jié)果，參考以往類似工程經(jīng)驗，流速V在1.0m/s范圍內(nèi)采用拋填土料，流速V在1.0m/s～3.0m/s范圍內(nèi)拋投塊石（大于 40kg），流速 V在3.0 m/s～4.0m/s，拋投鋼筋石籠（2t），流速大于4.0m/s，則拋投石籠串（5t）封堵口門。

4 導流工程施工

4.1 料場規(guī)劃

圍堰用土主要利用在右岸開挖流明渠的土方，多余土方堆放在縱向圍堰內(nèi)，以作圍堰加高培厚之用。左岸預進占石料從左岸高坎修路運進，土方從左岸就近取土或場外運輸。

4.2 道路規(guī)劃

導流明渠過流前搭建鋼管樁便橋，以便人員通行。材料、設(shè)備協(xié)調(diào)左岸小區(qū)道路，從岸邊修筑便道至上游圍堰區(qū)間，大型機械在導流前從右岸提前進場，待二期施工完成后，從左到右拆除圍堰后，從右岸撤離現(xiàn)場。

4.3 導流施工

4.3.1 施工時間

上下游導流戧堤預進占：2014年9月26日～2014年9月28日；

上下游圍堰預進占時間：2014年9月28日～2014年9月30日；

龍口合龍時間：2014年10月5日。

上下游圍堰防滲墻施工：2014年10月6日～2014年10月7日；

基坑抽排水：2014年10月8日～2014年10月9日

4.3.2 口門封堵設(shè)計（截流合龍階段）

戧堤導流合龍階段預留口門頂寬5.0m，深約1.5m，坡比為1∶1.5的三角堰，合龍封堵拋填工程量約50m3，考慮安全系數(shù)為2，則拋填工程量為60m3，預備籠石40m3，每輛車裝載10m3，則需要10車，按4輛準備。計劃每2min拋投一車，則最少拋投時間為20min，最多拋投時間為30min。

4.3.3 施工方法

裝車，自卸汽車運至填筑工作面附近的回車場，調(diào)轉(zhuǎn)車向，倒車至工作面并卸土，裝載機平土立堵進占；拋石施工時裝載機控制堤頂高程應低于土方填筑高程50cm，拋石體頂部50cm采用土料跟進找平，以利車輛進占，最后的鉛絲石籠與大塊石料封堵口門，要壓低作業(yè)面，減少拋投工作量，提高封堵速度，以利降低流速。石料裝車采用裝載機，籠石或籠石串提前裝車，以備急用。右岸布置兩臺3.0m3裝載機和兩抬挖掘機及4輛自卸車。

5 注意事項

（1）本次導流的指揮中心為項目經(jīng)理部，合龍前及時召開現(xiàn)場調(diào)度會，明確任務(wù)，統(tǒng)一號令，有的放矢地作好安全、技術(shù)交底，嚴格按照確定的方案進行施工導流工作。

（2）本次導流流量、流速較大，受天氣情況制約，導流期間安排專人注意上游支流降雨、水情變化，同時隨時保持與上游水文站聯(lián)系，作好水情監(jiān)測預報。

（3）根據(jù)導流時的天氣情況和流量變化確定導流時間，調(diào)整導流流量。如遇天氣或流量變化，超過導流設(shè)計流量時，推遲導流時間，確保導流安全。

（4）龍口口門封堵階段，如果流速大于3m/s時，采用鉛絲籠石（單塊5t）進行口門封堵。

（5）導流后要專人晝夜觀測圍堰、明渠的水情變化，發(fā)現(xiàn)滲漏，邊坡失穩(wěn)、坍塌等情況，要及時組織搶險，防止事態(tài)進一步擴大。

（6）由于施工處于陰雨季節(jié)，基坑排水后，要加大管道施工投入，保證24小時不間斷作業(yè)，盡量縮短工期，降低圍堰過流風險。

（7）做好防汛安全值班，隨時注意水情變化，詳細編制圍堰過洪監(jiān)測和人員、機械、設(shè)備撤離預案，保證遇事不驚，處置不慌。

6 結(jié)語

2014年9月26 日至 2014年10月 10日，彬長煤田煤電化開發(fā)中心所屬供水管道穿越?jīng)芎又骱拥赖膰邔Я鞴こ添樌麑嵤?。整個施工過程中，建設(shè)各方會同轄區(qū)河道主管部門聯(lián)合定點檢測，達到預期效果。目前，主體工程按時竣工、交付使用，各項技術(shù)經(jīng)濟指標達到設(shè)計要求。陜西水利