截流材料选型及数量确认方法

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：（三）材料数量的确定1.不同粒径材料数量的确定无论是平堵截流还是立堵截流，原则上都可以按合龙过程中水力参数的变化来计算相应的材料粒径和数量。例如，平堵截流时，最大粒径材料数量可按实际使用区段 [Z ＝ Zmax]考虑，也可按最大流速出现时起，或按直到戗堤出水时所用材料总量的70%～80%考虑。在截流中，合理地选择截流材料的尺寸或重量，对于截流的成败和截流费用的节省具有重大意义。截流材料的尺寸或重量取决于龙口的流速。

（一）材料种类的选择

截流时采用当地材料在我国已有悠久的历史，主要有块石、石串、装石竹笼等。此外，当截流水力条件较差时，还须采用混凝土块体。

石料容重较大，抗冲能力强，一般工程较易获得，而且通常也比较经济。因此，凡有条件者，均应优先选用石块截流。

在大中型工程截流中，混凝土块体的运用较普遍。这种人工块体的制作、使用方便，抗冲能力强，故为许多工程采用。

在中小型工程截流中，因受起重运输设备能力的限制，所采用的单个石块或混凝土块体的重量不能太大。石笼（如竹笼、铅丝笼、钢筋笼）或石串一般使用在龙口水力条件不利的条件下。大型工程中除了石笼、石串外，也采用混凝土块体串。某些工程，因缺乏石料，或因河床易冲刷，也可根据当地条件采用梢捆、草土等材料截流。

（二）材料尺寸的确定

采用块石和混凝土块体截流时，所需材料尺寸可通过水力计算初步确定，然后，考虑该工程可能拥有的起重运输设备能力，作出最后抉择。

（三）材料数量的确定

1.不同粒径材料数量的确定

无论是平堵截流还是立堵截流，原则上都可以按合龙过程中水力参数的变化来计算相应的材料粒径和数量。常用的方法是将合龙过程按高程（平堵）或宽度（立堵）划分成若干区段，然后按分区最大流速计算出所需材料的粒径和数量。实际上，每个区段也不是只用一种粒径材料，所以设计中均应参照国内外已有工程经验来决定不同粒径材料的比例。例如，平堵截流时，最大粒径材料数量可按实际使用区段 [Z ＝（0.42 ～0.6）Zmax]考虑，也可按最大流速出现时起，或按直到戗堤出水时所用材料总量的70%～80%考虑。立堵截流时，最大粒径材料的数量常按困难区段抛投总量的1/3 考虑。根据国内外十几个工程的截流资料统计，特殊材料数量占合龙段总工程量的10%～30%，一般为15%～20%。如仅按最终合龙段统计，特殊材料所占比例约为60%。

2.备料量

备料量的计算可以设计戗堤体积为准，另外还得考虑各项损失。平堵截流的设计戗堤体积计算比较复杂，需按戗堤不同阶段的轮廓计算。立堵截流戗堤断面为梯形，设计戗堤体积计算比较简单。戗堤顶宽视截流施工需要而定，通常取10～18m，可保证2～3 辆汽车同时卸料。

备料量的多少取决于对流失量的估计。实际工程的备料量与设计用量之比多在1.3～1.5 之间，个别工程达到2.0。例如，铁门工程达到1.35；青铜峡工程采用1.5，实际合龙后还剩下很多材料。因此，初步设计时备料系数不必取得过大，实际截流前夕，可根据水情变化适当调整。

（四）分区用料规划

在合龙过程中，必须根据龙口的流速流态变化采用相应的抛投技术和材料在截流规划时就应予以考虑。

在截流中，合理地选择截流材料的尺寸或重量，对于截流的成败和截流费用的节省具有重大意义。截流材料的尺寸或重量取决于龙口的流速。各种不同材料的适用流速，即抵抗水流冲动的经验流速列于表17-7 中。

表17-7　截流材料的适用流速

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