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土石围堰在水利工程的应用

2019-07-11 08:41 来源:水利工程论文 人参与在线咨询

摘要:文章阐述了土石围堰技术的施工工艺流程。以供水利工程部门参考。

关键词:水利工程;土石围堰;施工工艺

1土石围堰施工技术概况

水利工程中的土石围堰技术,就是用土石材料修建的临时挡水建筑物,用于围住水工建筑物施工基坑,避免水中施工。土石围堰结构非常简单,施工便利,能够就地取材,对基础适应性强,对地形要求低,能够加高加厚,因而,得到水利工程建设的广泛应用。土石围堰施工技术适合于水深小于5米,水流速度小于1.5m/s的河道、浅滩、库塘中。

2围堰的种类和土石围堰技术的优点

2.1分类

按使用材料分,最常见的围堰有以下几种:①土石围堰。它又可以分为:土围堰、草袋围堰、竹笼片石围堰;②钢筋混凝土围堰;③草土围堰;④锁扣管桩围堰;⑤木板桩围堰等。按围堰的施工期分为一期围堰和二期围堰。一期围堰又称全段围堰,是一次性截断河流,基坑是由上、下游横向围堰和河床两岸围成,河水从其他临时性或永久性泄水建筑物通过;二期围堰又称分段围堰,基坑则由上、下游横向围堰和纵向围堰围。采用全段围堰法,宜在枯水期全断围堰法截断水流,期间河水采用分流形式。

2.2土石围堰的施工适用条件和优点

土石围堰的施工适用条件:水深不超于5米,水流速度小于1.5m/s的河道,浅滩和库唐中。土石围堰是采用外部用石方进行护坡防冲,用土方进行防渗的围堰结构。它相对于草土围堰,外部的块石护坡可以有效的抵制流水的冲刷。采用土石围堰施工有以下优点:一是经济效益好。使用的机械设备简便易行,无需复杂的施工工艺;材料价格便宜,土石围堰的填筑方量虽大6倍左右于混凝土重力坝,但其单价仅为混凝土单价的约1/15,随挖随用废渣废料,价格更低。二是施工快速。土石围堰采用现代化高效率的挖掘机械挖槽填土石料,不需要做地下混凝土防渗结构,施工简单、快速,质量高。三是不择气候。土石围堰适合任何季节施工,特别是炎热多雨和严寒低温的特殊气候的适应和应用,不像混凝土围堰选择气候。四是适应性较大。土石围堰施工技术适应性较大,不择地形,各种复杂的地形、地质条件对围堰坝基填筑没有影响,较差的地基,经过整理后均可修建土石围堰。五是抗震性能好。六是废弃的石块可以再利用,围堰完工后外部坚固的块石护坡可以兼做施工道路。

3土石围堰技术的施工工艺流程

土石围堰技术的施工工艺流程:围堰施工宜采用流水作业,其主要施工流程为:测线放样→清淤→打桩→土石垒堰堤→填筑堰堤(包括堰心填土、迎水面填土护坡及背水面填土加固)→铺迎水太阳布→用粘土填筑堵漏→抽水→修整内外边坡→围堰维护→围堰拆除。

4土石围堰技术的具体施工方法

4.1测线放样

为了提高施工的精确度,确保施工质量,为施工前期的质量奠定基础,技术人员在施工前要根据施工的具体要求和相应的标准规范,通过对围堰的位置进行测量放样,使今后的具体施工操作与设计规范要求相吻合,减少施工失误,提高精确度和施工质量。

4.2围堰的施工

(1)土石料要求:土石围堰的主要作用挡水、截流、防渗漏。所以使用的材料必须从它的牢固性、安全可靠性、抗渗能力等各方面去考虑。同时必须满足使用的机械简单,容易施工,就地取材能利用废渣废料,施工速度快,工程完成后方便拆卸等。对石料的要求,配料的石子不能小于30cm,且配料中20~30cm的石块含量在30%视为最佳。围堰防渗土料,要从土料场取用,不得渗有耕表土、建筑垃圾,土质含水量要在35%以上,填筑堰堤材料比例以土石各占一半为最理想。这样的配料是质的牢固,挡水能力强。(2)堰堤形状及施工要求:施工前先清除河道内杂物,树根、石头等,严防渗漏,为保证围堰的质量和稳定性、有效抵抗河水的压力,堰堤应筑成梯形;在背水的一面边坡打木桩固定,在木桩内侧用装满粘土的编织袋筑成小堤;然后用配制的土石材料填筑堰堤,土石工程宽度按照水流速度而定;当堰堤筑到一定的宽度后,应在迎水面一侧筑一层粘土,厚度不小于一米,以利于阻水、减少渗漏;填筑可以从两边向中间进行;在堰堤施工中,需要一边施工一边在迎水面铺满一层太阳布,太阳布铺至河床不小于2米,防止渗漏。太阳布上下两层的交接面不能少于2米;最后在太阳布上用编织袋装满粘土压在上面进行固定;在施工过程中,应遵照流水作业,边施工,边抽水,以利于工程质量和速度。整个堰堤高度宜高出水面0.5-0.7m为宜。清理淤泥:围堰完成后,立刻要将堰堤内的水排干和把堰堤内堰堤内的淤泥清理,利于施工和工程进展。

4.3施工中应注意的事项

(1)施工前:对机械、临时施工用电、架设工程等设备设施应检查后再使用。(2)打木桩固定:在围堰施工打木桩时,施工人员要互相配合,架设的木桩一定要牢固。(3)大石防冲:迎水坡受到的水冲力大,抛投大石在迎水坡脚下,用于防止水流冲刷坡脚、掏空围堰,有效避免堰堤坍塌。(4)接头部分:为防止土石围堰与岸坡的接头部位产生集中绕渗破坏,处理方法有:嵌入岸坡和扩大接触面,以延长塑性防渗体的接触。(5)在排水清淤过程中,必须专人负责日夜抽水,直到填方完成。(6)排水清淤过程中要专人负责安全,发现不安全因素立刻排除,保证工程安全。(7)围堰的拆除:拆除工作是在工程完工后进行,一般用挖掘机、爆破、人工、挖泥船开挖。选择围堰形式和材料时,要充分考虑拆除问题。在填筑水下部分,过大的石头、、钢筋笼和混凝土块体在非必要情况下不要使用,给拆除造成难度,用爆破开挖也会给主体工程造成影响;随水位下降从堰内向堰外、自上而下、逐层逐段拆除;最后的拆除工作则在枯水期进行。(8)围堰的布置:因为修筑围堰会减少水流断面,抬高水位,因此,切不能同时修筑几个围堰或筑大围堰,要经过勘测计算后按设计进行施工。

5结束语

围堰施工技术在现代水利工程施工中的应用,有助于不断提高工程的施工质量水平,有效的维持水利工程施工的高速顺利开展,进而发挥其应有的社会作用和经济作用。土石围堰施工技术的应用,降低了工程造价,节约了施工成本,提高了施工速度。得到了现代水利工程的广泛应用。

参考文献

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[2]韩洪亮,王峰,邰恩利.高压摆喷施工在架空地层和松散土石围堰的应用[J].水利技术监督,2016,24(2):108-110.

[3]吕贵敏.北排河挡潮闸施工导流围堰设计与施工[J].河北水利,2014(05):66-68.

作者:刘思 单位:广东水电二局股份有限公司

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