土石圍堰在水利工程的應用

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土石圍堰在水利工程的應用

摘要:文章闡述了土石圍堰技術的施工工藝流程。以供水利工程部門參考。

關鍵詞:水利工程;土石圍堰;施工工藝

1土石圍堰施工技術概況

水利工程中的土石圍堰技術,就是用土石材料修建的臨時擋水建筑物,用于圍住水工建筑物施工基坑,避免水中施工。土石圍堰結構非常簡單,施工便利,能夠就地取材,對基礎適應性強,對地形要求低,能夠加高加厚,因而,得到水利工程建設的廣泛應用。土石圍堰施工技術適合于水深小于5米,水流速度小于1.5m/s的河道、淺灘、庫塘中。

2圍堰的種類和土石圍堰技術的優點

2.1分類

按使用材料分,最常見的圍堰有以下幾種:①土石圍堰。它又可以分為:土圍堰、草袋圍堰、竹籠片石圍堰;②鋼筋混凝土圍堰;③草土圍堰;④鎖扣管樁圍堰;⑤木板樁圍堰等。按圍堰的施工期分為一期圍堰和二期圍堰。一期圍堰又稱全段圍堰,是一次性截斷河流,基坑是由上、下游橫向圍堰和河床兩岸圍成,河水從其他臨時性或永久性泄水建筑物通過;二期圍堰又稱分段圍堰,基坑則由上、下游橫向圍堰和縱向圍堰圍。采用全段圍堰法,宜在枯水期全斷圍堰法截斷水流,期間河水采用分流形式。

2.2土石圍堰的施工適用條件和優點

土石圍堰的施工適用條件:水深不超于5米,水流速度小于1.5m/s的河道,淺灘和庫唐中。土石圍堰是采用外部用石方進行護坡防沖,用土方進行防滲的圍堰結構。它相對于草土圍堰,外部的塊石護坡可以有效的抵制流水的沖刷。采用土石圍堰施工有以下優點:一是經濟效益好。使用的機械設備簡便易行,無需復雜的施工工藝;材料價格便宜,土石圍堰的填筑方量雖大6倍左右于混凝土重力壩,但其單價僅為混凝土單價的約1/15,隨挖隨用廢渣廢料,價格更低。二是施工快速。土石圍堰采用現代化高效率的挖掘機械挖槽填土石料,不需要做地下混凝土防滲結構,施工簡單、快速,質量高。三是不擇氣候。土石圍堰適合任何季節施工,特別是炎熱多雨和嚴寒低溫的特殊氣候的適應和應用,不像混凝土圍堰選擇氣候。四是適應性較大。土石圍堰施工技術適應性較大,不擇地形,各種復雜的地形、地質條件對圍堰壩基填筑沒有影響,較差的地基,經過整理后均可修建土石圍堰。五是抗震性能好。六是廢棄的石塊可以再利用,圍堰完工后外部堅固的塊石護坡可以兼做施工道路。

3土石圍堰技術的施工工藝流程

土石圍堰技術的施工工藝流程:圍堰施工宜采用流水作業,其主要施工流程為:測線放樣→清淤→打樁→土石壘堰堤→填筑堰堤(包括堰心填土、迎水面填土護坡及背水面填土加固)→鋪迎水太陽布→用粘土填筑堵漏→抽水→修整內外邊坡→圍堰維護→圍堰拆除。

4土石圍堰技術的具體施工方法

4.1測線放樣

為了提高施工的精確度,確保施工質量,為施工前期的質量奠定基礎,技術人員在施工前要根據施工的具體要求和相應的標準規范,通過對圍堰的位置進行測量放樣,使今后的具體施工操作與設計規范要求相吻合,減少施工失誤,提高精確度和施工質量。

4.2圍堰的施工

(1)土石料要求:土石圍堰的主要作用擋水、截流、防滲漏。所以使用的材料必須從它的牢固性、安全可靠性、抗滲能力等各方面去考慮。同時必須滿足使用的機械簡單,容易施工,就地取材能利用廢渣廢料,施工速度快,工程完成后方便拆卸等。對石料的要求,配料的石子不能小于30cm,且配料中20~30cm的石塊含量在30%視為最佳。圍堰防滲土料,要從土料場取用,不得滲有耕表土、建筑垃圾,土質含水量要在35%以上,填筑堰堤材料比例以土石各占一半為最理想。這樣的配料是質的牢固,擋水能力強。(2)堰堤形狀及施工要求:施工前先清除河道內雜物,樹根、石頭等,嚴防滲漏,為保證圍堰的質量和穩定性、有效抵抗河水的壓力,堰堤應筑成梯形;在背水的一面邊坡打木樁固定,在木樁內側用裝滿粘土的編織袋筑成小堤;然后用配制的土石材料填筑堰堤,土石工程寬度按照水流速度而定;當堰堤筑到一定的寬度后,應在迎水面一側筑一層粘土,厚度不小于一米,以利于阻水、減少滲漏;填筑可以從兩邊向中間進行;在堰堤施工中,需要一邊施工一邊在迎水面鋪滿一層太陽布,太陽布鋪至河床不小于2米,防止滲漏。太陽布上下兩層的交接面不能少于2米;最后在太陽布上用編織袋裝滿粘土壓在上面進行固定;在施工過程中,應遵照流水作業,邊施工,邊抽水,以利于工程質量和速度。整個堰堤高度宜高出水面0.5-0.7m為宜。清理淤泥:圍堰完成后,立刻要將堰堤內的水排干和把堰堤內堰堤內的淤泥清理,利于施工和工程進展。

4.3施工中應注意的事項

(1)施工前:對機械、臨時施工用電、架設工程等設備設施應檢查后再使用。(2)打木樁固定:在圍堰施工打木樁時,施工人員要互相配合,架設的木樁一定要牢固。(3)大石防沖:迎水坡受到的水沖力大,拋投大石在迎水坡腳下,用于防止水流沖刷坡腳、掏空圍堰,有效避免堰堤坍塌。(4)接頭部分:為防止土石圍堰與岸坡的接頭部位產生集中繞滲破壞,處理方法有:嵌入岸坡和擴大接觸面,以延長塑性防滲體的接觸。(5)在排水清淤過程中,必須專人負責日夜抽水,直到填方完成。(6)排水清淤過程中要專人負責安全,發現不安全因素立刻排除,保證工程安全。(7)圍堰的拆除:拆除工作是在工程完工后進行,一般用挖掘機、爆破、人工、挖泥船開挖。選擇圍堰形式和材料時,要充分考慮拆除問題。在填筑水下部分,過大的石頭、、鋼筋籠和混凝土塊體在非必要情況下不要使用,給拆除造成難度,用爆破開挖也會給主體工程造成影響;隨水位下降從堰內向堰外、自上而下、逐層逐段拆除;最后的拆除工作則在枯水期進行。(8)圍堰的布置:因為修筑圍堰會減少水流斷面,抬高水位,因此,切不能同時修筑幾個圍堰或筑大圍堰,要經過勘測計算后按設計進行施工。

5結束語

圍堰施工技術在現代水利工程施工中的應用,有助于不斷提高工程的施工質量水平,有效的維持水利工程施工的高速順利開展,進而發揮其應有的社會作用和經濟作用。土石圍堰施工技術的應用,降低了工程造價,節約了施工成本,提高了施工速度。得到了現代水利工程的廣泛應用。

參考文獻

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作者:劉思 單位:廣東水電二局股份有限公司

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