1.4×30m3底开驳、7×30m3侧翻驳施工船抛投漂移特性试验成果

试验成果详见表5-5，对于中小石抛投料，不论哪种施工方式，抛投料在床底的分布区位、宽度及峰值位置均随流速、水深的增大向下游扩展，呈较合理的漂移规律。

表5-5　中小石漂移特性

续表

关于抛投船控制定位的办法，结合试验成果并考虑现场抛投实际提出如下原则：

单仓抛投时，抛投料分布幅域ΔL100%＜30.0m，床底抛投料起始位置距抛投中心点不大于30.0m，且抛投料分布峰点距抛投中心点距离Lgmax≤45.0m。

四仓同时抛投时，抛投料分布幅域ΔL100%＜50.0m床底抛投料起始位置距抛投中心点不大于25.0m，且抛投料分布峰点距抛投中心点距离Lgmax≤45.0m。

现场具体抛投时，应视抛投区的流速、流态、水深及抛投料尺寸、抛投船料仓情况等参数，参用试验成果，确定定点定位抛投方案；对不同的抛投部位，可选择不同的漂距参数，如上戗轴线上游部位的抛投，宜用抛投料水下堆积的起始位置为抛投参数。

图5-3为流速1.5m/s时，4×30m3底开驳单仓抛投随水深的增加抛投料的漂移规律图。

由图可知抛投料漂移规律亦符合常规水力学特性，较1.0m/s流速时，漂移距离及分布幅域进一步增大。水深由30.0m增加到60.0m时，其分布区域由6.5～28.0m下移到25.0～52.5m，漂移距离较大，但抛投料的分布长度较为稳定，约为21.5～30.5m。水深由　40m增加到60.0m时，抛投料峰值位置由25.5m增加到37.5m，80%抛投料所占区域由16.0～31.0m下移到22.0～40.0m。虽然其漂移距离较大，但分布仍较密集且稳定。

图5-3　V=1.5m/s中小石抛投漂移特性（4×30m3单仓）

1—H=30m；2—H=40m；3—H=50m；4—H=60m

图5-4所示为流速1.0m/s时，4×30m3底开驳四仓抛投时，抛投料的漂移特性随水深的变化规律。当水深由30m增加到60m时，落到床底的抛投料分布区位由-7.5～30.0m下漂到0～50.0m；分布幅域由22.5m增加到50.0m；抛投料分布的峰值位置由下游7.0m处增加到15.0m处，80%的抛投料落在0～30.0m区间。抛投到位情况较好。

图5-4　V=1.0m/s中小石抛投漂移特性（4×30m3四仓）

1—H=30m；2—H=40m；3—H=50m；4—H=60m

图5-5　V=1.5m/s中小石抛投漂移特性（7×30m3侧翻）

1—H=30m；2—H=40m；3—H=50m；4—H=60m

图5-5为流速1.5m/s时，7×30m3侧翻式单仓抛投的漂移特性随水深的变化规律，落到床底的抛投料分布区位随水深的增加而向下游移动，分布幅域亦由22.5m（H=30m）增加到35.0m（H=60m），抛投料分布的峰值位置由16.0m处（H=30m）下移到40m处（H=60m）。从上可见，抛投到位情况仍较好。

图5-6、图5-7、图5-8所示为水深50.0m时，不同流速（0.5m/s、1.0m/s、1.5m/s）、不同抛投方式的抛投料漂移特性；从以上图示可知：相同抛投方式随流速的增大，抛投料的分布区位，分布峰值位置相应下移，分布区位宽度亦随之拉开。不同的抛投方式，随流速的增大，单仓底开驳，单仓侧翻式抛投料分布区位包含在四仓底开驳床底抛投料分布区位内，峰值位置距抛投点远近依次为侧翻式，单仓底开驳、四仓底开驳。

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图5-6　V=0.5m/s　H=50m中小石不同抛投方式漂移特性

1—4×30m3　底开驳施工船（单仓）；2—4×30m3　底开驳施工船（四仓）；3—7×30m3　侧翻式施工船（单仓）

图5-7　V=1.0m/　sH=50m中小石不同抛投方式漂移特性

1—4×30m3　底开驳施工船（单仓）；2—4×30m3　底开驳施工船（四仓）；3—7×30m3　侧翻式施工船（单仓）

图5-8　V=2.0m/s　H=50m中小石不同抛投方式漂移特性

1—4×30m　3底开驳施工船（单仓）；2—4×30m　3底开驳施工船（四仓）；3—7×30m　3侧翻式施工船（单仓）

（1）分析及讨论。分析已有试验成果可知：中小石料不管以哪种抛投方式施工，其漂移特性（床底抛投料分布区位、分布峰值位置）均随水深和流速的增加而向下游漂移；分布区位宽度随水深和流速的增加亦有所变化。由表5-5可知如抛投点流速为0.5m/s，水深H=30～60m时，分布峰值位置一般为下游5～13.5m处；抛投点流速为1.0m/s，水深H≤50.0m时，其分布区位一般为-5～40.0m范围，峰值位置一般为下游7.0～17.5m范围，抛投点流速为0.5～2.0m/s水深H=60m时，分布区位一般为10.0～40.0m范围。当抛投点流速为1.5m/s时，对于单仓侧翻，单仓底开驳抛投料分布区位一般在6.0～53.0m范围内，峰值位置一般为下游16.0～40.0m范围；对于四仓底开驳分布区位一般在0～62.5m内，峰值位置一般位于下游15.0～26.0m范围。当抛投点流速为2.0m/s时，对于单仓侧翻，单仓底开驳抛投，抛投料分布区位一般在10.0～65.0m范围内，峰值位置一般位于下游20.0～50.0m范围，对于四仓底开驳分布区位一般在0～72.5m范围，峰值位置一般为下游15.0～44.0m范围。当抛投点流速不大于1.0m/s时，其分布区位，峰值位置均距抛投点较近，且分布较密集。说明抛投到位情况比较好，比较容易控制。当抛投点流速大于1.0m/s，小于2.0m/s时，其分布区位，峰值位置均距抛投点相对较远（特别当水深H≤50.0m），虽然分布较密集，但由于具体抛投水力学环境较为复杂，其抛投到位的准确性相对较差。

（2）小结。

1）抛投料的漂移特性规律基本符合水力学原理。

2）据1/80截流整体模型试验成果，平抛垫底施工期间（明渠不过流）长江来流量不大于10000m3/s时，上游抛投区平均流速还不大于1.0m/s，下游抛投区平均流速不大于0.9m/s，长江来流量15000m3/s时，上游抛投区平均流速为1.30m/s，下游抛投区为1.13m/s，试验结果表明：在这种水流条件下实施抛投无论采用哪种抛投方式均可达到预期目的。

3）试验时抛投点位置按仓位中心计，具体施工时，可根据实际定位参照物进行转换，确定抛投料特性参数。

2.280m3底开驳、500m3对开驳施工船抛投漂移特性成果

本试验在1∶35比尺断面模型上进行，280m3底开驳，仓体尺寸长、宽、吃水深分别为：27.24m×4.25m×4.24m。500m3对开驳仓体长28.8m，宽6.9m，最大开度42°，底开尺度2.54m×28.8m，模型上按1∶35几何比尺缩制。

表5-6　中小石及石渣的漂移距离

由表5-6可知，中小石及石渣料的漂移距离随水深的增加（相同流速）而略有增加，随流速的增大（相同水深）而增大。中小石抛投料运用280m3施工船抛投时，分布范围一般为0～63.0m区间，亦即仓首所处床底位置至下游63.0m范围（以下同）。运用500m3对开驳施工船抛投时，其分布范围一般为-20～60.0m，中小石抛投，其漂移距离及分布幅域较稳定。

石渣料的抛投，由于石渣料为级配较宽的抛投料，200mm以下占40%，因此其漂移距离及分布幅域比中小石略宽，但其分布仍较稳定。280m3施工船抛投时，分布范围一般为-7.0～70.0m区间，500m3施工船抛投时分布范围一般为-6.0～74.5m区间。

值得注意的是现场抛投施工环境较复杂，在对上戗堤轴线上游部位实施石渣料抛投时，宜严格定位抛投（精抛），以免误抛或抛投方式不当产生对防渗墙施工的影响（设计要求石渣上坡角距围堰轴线不小于30.0m）。同时宜注意不同的施工抛投船其漂移特性亦不同。

3.小结

（1）试验所得各工况下抛投料的漂移特性参数是符合水力学原理的。

（2）中小石（或石渣）抛投宜在抛投点平均流速小于1.5m/s工况下抛投，相当于明渠过流前长江来流量小于15000m3/s。

（3）中小石抛投，不论哪种抛投方式均应划分抛投区，根据抛投区的流速、水深情况，参用相应施工船的漂距参数，定点定位抛投。既要重视抛投料的到位，也要注意抛投料的成型特性。根据到位及成型特性要求，不允许在一处多次重复抛投，可利用施工船沿水流方向在定位船不同位置定位抛投，同时按抛投分区定位船需经常沿横向移动。严禁误抛，使石渣料进入防渗墙施工区，同时对上戗堤轴线上游部位宜严格地根据抛投区流速、水深参数（参用施工船抛投漂移成果资料）定位抛投。