导流建筑物与基坑排水施工技术要点

导流建筑物与基坑排水是水利水电工程主体结构干地施工的关键保障。本文围绕围堰类型、围堰布置与设计、基坑排水技术及导流泄水建筑物四个方面进行系统介绍。

一.围堰的类型

1.1 围堰的分类

围堰是导流工程中的临时性挡水建筑物，按以下方式分类：

• 按材料形式：土石围堰、混凝土围堰、钢板桩围堰、草土围堰、袋装土围堰
• 按水流位置：横向围堰、纵向围堰
• 按淹没条件：过水围堰（需满足堰顶过水要求）、不过水围堰

1.2 围堰选型

• 土石围堰：对地基适应性强，工艺简单，应优先采用
• 混凝土围堰：宜选用重力式碾压混凝土结构，河谷狭窄且地质良好时可采用拱围堰
• 钢板桩围堰：装配式格形适用于岩石地基或混凝土基座，最大挡水水头不宜大于30m；打入式适用于细砂砾石层地基，不宜大于20m
• 其他类型：低水头围堰可采用浆砌石、钢筋石笼；特殊情况可采用混凝土叠梁、特种钢围堰、预留岩坎等

1.3 围堰施工要点

• 土石围堰：可与截流戗堤结合，是我国应用最广的围堰类型，防渗结构形式包括斜墙式、斜墙带水平铺盖式、垂直防渗墙式及灌浆帷幕式
• 混凝土围堰：挡水水头高、抗冲能力大、堰顶可溢流，结构形式有重力式和拱形
• 钢板桩格形围堰：平面形式有圆筒形、扇形、花瓣形格体，以圆筒形应用最多

二.围堰布置与设计

2.1 平面布置要求

• 围堰背水坡坡脚距基坑开挖轮廓线不宜小于10m
• 分期围堰法导流时平面布置通常为梯形；全段围堰法导流时围堰尽量与河床中心线垂直
• 纵向围堰不作为永久建筑物时，坡趾距建筑物轮廓一般留0.4~0.6m

2.2 填筑材料要求

• 均质土围堰渗透系数不宜大于1×10⁻⁴cm/s，防渗体土料不大于1×10⁻⁵cm/s
• 堰壳渗透系数宜大于1×10⁻³cm/s
• 堆石体水下部分宜采用软化系数大于0.7的石料

2.3 接头与基础处理

• 接头方式：土石围堰与岸坡通过扩大接触面嵌入岸坡防渗；与混凝土纵向围堰采用刺墙形式连接
• 防冲措施：堰脚冲刷采用抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底或设置导流墙
• 堰基防渗：可选用混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、沥青混凝土防渗墙、水泥土搅拌防渗墙、板桩灌注墙、防渗土工膜等

2.4 堰体防渗选材

• 挡水头不超过35m时优先选用土工膜
• 采用铺盖防渗时，厚度不宜小于2m，其渗透系数与堰基覆盖层渗透系数的比值宜大于50
• 卵石和漂石含量多的地层不宜采用钢板桩

三.基坑排水技术

3.1 初期排水

围堰合龙闭气后需排除基坑积水、渗水和降水，称为初期排水。

• 流量计算：Q=η·V/T，η经验系数取3~6
• 水位降速：土质围堰开始时以0.5~0.8m/d为宜，接近排干时可达1.0~1.5m/d
• 排水时间：大型基坑5~7d，中型基坑3~5d

3.2 经常性排水

积水排干后进入经常性排水阶段，需持续排除：

• 围堰及地基在设计水头的渗流量、覆盖层含水量
• 降水量（按最大日降水量当天抽干计算）
• 施工弃水量（与降水量不应叠加）

四.导流泄水建筑物

导流泄水建筑物包括导流明渠、导流隧洞、导流涵管、导流底孔、坝体预留缺口等。

• 导流明渠：弯道半径不宜小于3倍底宽，进出口轴线与河道主流方向夹角宜小于30°
• 导流隧洞：弯曲半径不宜小于5倍洞径，转角不宜大于60°，有条件时宜与永久隧洞结合
• 导流底孔：宜近河道主流布置，宽度不宜超过该坝段的一半，宜骑缝布置；数量、尺寸和高程应满足导截流、度汛、下闸蓄水及生态流量等要求
• 坝体预留缺口：宜设在河床部位，空蚀指数小于0.3时应采取掺气措施

五.总结

导流建筑物与基坑排水是水利水电工程施工的关键环节。围堰选型需综合考虑材料、地质和水力条件，布置设计应兼顾安全与经济性，基坑排水须科学控制降水速度确保边坡稳定，导流泄水建筑物布置需因地制宜优化方案。各环节的系统配合，是保障工程安全高效施工的基础。