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土石围堰在水利中的应用解析,水利施工

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土石围堰在水利中的应用解析,水利施工

1、工程概况 某水闸工程由泄水闸和交通桥两部分组成,总长407 m。且该地区属亚热带气候,冬天无雪少霜,气候温和,全年雨量充足,年平均降水量为2 200 mm。本工程区域内地表覆盖第四系黏质壤土,厚度8—10 m,区域内地下水埋深6~10 m。 2 围堰选择与施工工艺 2.1 测线放样在施工开始之前,技术人员要根据相关的标准规范和施工设计的具体要求,对围堰的位置进行实测放样,以便具体的施工操作能符合设计规范所提出来的要求,提高施工的精确度,为施工质量奠定前期基础。 2.2 围堰的种类按使用材料分,最常见的围堰有五种:①土石围堰;②混凝土围堰;③钢板桩格型围堰;④木笼围堰;⑤草土围堰等。按围堰的施工期分为一期围堰和二期围堰。当采用一次拦断法导流时,基坑是由上、下游横向围堰和河床两岸围成;当采用分段围堰时,基坑则由上、下游横向围堰和纵向围堰围成。横向围堰堰顶高程计算公式为:H =h h₁x δ式中:h为围堰挡水的静水位,上游围堰由水力计算确定,下游围堰由天然河道水位流量关系曲线确定;h 为波浪高度,参照相关规定,取0.5 m;δ为围堰的安全高度,本例为不过水围堰,工程级别为III等水工建筑,故围堰级别为IV级,安全超高取O.5 m。 2.3 土石围堰的施工优点土石围堰施工有以下4个优点:①经济效益好。土石围堰的填筑方量虽比混凝土重力坝大6倍左右,但是其单价仅为其1/15左右,随着挖填平衡、废渣废料的利用,单价可降至更低;② 随着大型机械的发展应用,配合采用新的工艺,可大大提高土石围堰的施工进度且提高其质量;③ 土石围堰可以在严寒低温和炎热多雨的地区建造,较混凝土围堰更能适应不同气候;④土石围堰坝基对各种地形、地质条件的适应性较大,对于不良的地基,经处理后~ 般均可修建土石围堰。<p> 2.4 围堰的施工围堰施工方式的选择应根据河道口的宽度、实际水深以及其它主客观情况进行合理选择。在围堰全部完成且加固措施的设置全部结束后,即可开展抽水作业。根据施工现场具体条件,本工程围堰采用全段围堰法。本工程导流方案为枯水期全断围堰法截断水流,期间河水采用分流形式。根据该导流方案,本工程在开工后首先进行临时设施建设,在具备围堰施工条件后立即进行上、下游围堰填筑,填筑至设计高程后立即进行围堰及基坑左右两侧“闭气”,即高喷板墙施工。填筑时,采用斜坡振动碾压实。压实过程中采用了斜坡碾压与砂浆固坡相结合的施工方法。在基坑抽水完成,具备施工条件后立即进行泄水闸水下部分施工,并于枯水期内完成所有水下结构施工,并开始拆除围堰。根据招标文件要求,同时结合本工程实际情况,选定本工程的导流标准枯水期10a一遇洪水,相应水位为14.1 m,导流时段为11月至次年3月。 2.4.1 上游围堰上游围堰采用土石结构围堰,两侧坡比均为1:2.5,堰顶高程15.1 m,堰顶宽5.0 m,堰底宽40.5 m,堰体两侧坡脚为堆石体,堰体防渗结构为黏土芯墙,芯墙顶宽2.0 m,两坡比均为1:0.5,以芯墙为中心两侧对称填筑砂砾料,在砂砾料的坡面铺1250px厚石渣,堰顶铺30 cm厚石渣,堰体下部河床为含砾粗砂层,具有透水性,采用高喷板墙进行防渗。<p> 2.4.2 下游围堰下游围堰为均质黏土结构,两侧坡比均为1:2.5,堰顶高程10.5 m,堰顶宽3.0 m,堰底宽13.0 m,在堰体两侧坡面铺50 cm厚石渣,堰顶铺30 cm厚石渣,堰体下部河床为含砾粗砂层,具有透水性,采用高喷板墙进行防渗。由于基坑下部为含砾粗砂层,有透水性,为保证基坑内施工正常进行,在上、下游围堰堰体下部及基坑左右侧进行高喷板墙施工,防止外部水流渗入基坑。<p><p> 3 施工中应注意的事项常注意以下3项:<p> 1)围堰防冲:迎水坡脚抛投大石,防止水流对坡脚冲刷、掏空围堰。<p> 2)围堰的拆除:选择围堰形式和材料时,就应该考虑到工程完工后的拆除问题。需要拆除的水下部分非必要情况下就不要用过大的块石、混凝土块体和钢筋笼等填筑。随着水位下降逐层拆除背水坡和水上部分。而最后的拆除工作则在枯水期进行。<p> 3)接头部分:土石围堰与岸坡的接头主要通过扩大接触面和嵌入岸坡的方法,以延长塑性防渗体的接触渗径防止集中绕渗破坏。<p> 4 遇到的问题与解决方法<p> 4.1 高喷板墙的施工工艺流程高喷板墙的施工工艺流程。<p> 4.2 高喷施工参数在正式施工前先选择代表性地段进行高喷试验,根据试验结果并结合自身施工经验。经过高喷灌浆后,渗透系数K≤1.0 X 10?⁵cm/8,达到了设计标准。基坑的排水量大大减少,为后续的施工创造了有利的条件。<p> 5 结论 本工程采用土石围堰,结合高喷防渗墙技术,取得了很好的效果,围堰安全性及防渗效果大大提高,保证了工程的顺利进行,减少了基坑排水工作,降低了工程造价,节约了施工成本。

1、工程概况

某水闸工程由泄水闸和交通桥两部分组成,总长407 m。且该地区属亚热带气候,冬天无雪少霜,气候温和,全年雨量充足,年平均降水量为2 200 mm。本工程区域内地表覆盖第四系黏质壤土,厚度8—10 m,区域内地下水埋深6~10 m。

2 围堰选择与施工工艺

2.1 测线放样在施工开始之前,技术人员要根据相关的标准规范和施工设计的具体要求,对围堰的位置进行实测放样,以便具体的施工操作能符合设计规范所提出来的要求,提高施工的精确度,为施工质量奠定前期基础。

2.2 围堰的种类按使用材料分,最常见的围堰有五种:①土石围堰;②混凝土围堰;③钢板桩格型围堰;④木笼围堰;⑤草土围堰等。按围堰的施工期分为一期围堰和二期围堰。当采用一次拦断法导流时,基坑是由上、下游横向围堰和河床两岸围成;当采用分段围堰时,基坑则由上、下游横向围堰和纵向围堰围成。横向围堰堰顶高程计算公式为:H =h h₁x δ式中:h为围堰挡水的静水位,上游围堰由水力计算确定,下游围堰由天然河道水位流量关系曲线确定;h 为波浪高度,参照相关规定,取0.5 m;δ为围堰的安全高度,本例为不过水围堰,工程级别为III等水工建筑,故围堰级别为IV级,安全超高取O.5 m。

2.3 土石围堰的施工优点土石围堰施工有以下4个优点:①经济效益好。土石围堰的填筑方量虽比混凝土重力坝大6倍左右,但是其单价仅为其1/15左右,随着挖填平衡、废渣废料的利用,单价可降至更低;② 随着大型机械的发展应用,配合采用新的工艺,可大大提高土石围堰的施工进度且提高其质量;③ 土石围堰可以在严寒低温和炎热多雨的地区建造,较混凝土围堰更能适应不同气候;④土石围堰坝基对各种地形、地质条件的适应性较大,对于不良的地基,经处理后~ 般均可修建土石围堰。

2.4 围堰的施工围堰施工方式的选择应根据河道口的宽度、实际水深以及其它主客观情况进行合理选择。在围堰全部完成且加固措施的设置全部结束后,即可开展抽水作业。根据施工现场具体条件,本工程围堰采用全段围堰法。本工程导流方案为枯水期全断围堰法截断水流,期间河水采用分流形式。根据该导流方案,本工程在开工后首先进行临时设施建设,在具备围堰施工条件后立即进行上、下游围堰填筑,填筑至设计高程后立即进行围堰及基坑左右两侧“闭气”,即高喷板墙施工。填筑时,采用斜坡振动碾压实。压实过程中采用了斜坡碾压与砂浆固坡相结合的施工方法。在基坑抽水完成,具备施工条件后立即进行泄水闸水下部分施工,并于枯水期内完成所有水下结构施工,并开始拆除围堰。根据招标文件要求,同时结合本工程实际情况,选定本工程的导流标准枯水期10a一遇洪水,相应水位为14.1 m,导流时段为11月至次年3月。

2.4.1 上游围堰上游围堰采用土石结构围堰,两侧坡比均为1:2.5,堰顶高程15.1 m,堰顶宽5.0 m,堰底宽40.5 m,堰体两侧坡脚为堆石体,堰体防渗结构为黏土芯墙,芯墙顶宽2.0 m,两坡比均为1:0.5,以芯墙为中心两侧对称填筑砂砾料,在砂砾料的坡面铺1250px厚石渣,堰顶铺30 cm厚石渣,堰体下部河床为含砾粗砂层,具有透水性,采用高喷板墙进行防渗。

2.4.2 下游围堰下游围堰为均质黏土结构,两侧坡比均为1:2.5,堰顶高程10.5 m,堰顶宽3.0 m,堰底宽13.0 m,在堰体两侧坡面铺50 cm厚石渣,堰顶铺30 cm厚石渣,堰体下部河床为含砾粗砂层,具有透水性,采用高喷板墙进行防渗。由于基坑下部为含砾粗砂层,有透水性,为保证基坑内施工正常进行,在上、下游围堰堰体下部及基坑左右侧进行高喷板墙施工,防止外部水流渗入基坑。

3 施工中应注意的事项常注意以下3项:

1)围堰防冲:迎水坡脚抛投大石,防止水流对坡脚冲刷、掏空围堰。

2)围堰的拆除:选择围堰形式和材料时,就应该考虑到工程完工后的拆除问题。需要拆除的水下部分非必要情况下就不要用过大的块石、混凝土块体和钢筋笼等填筑。随着水位下降逐层拆除背水坡和水上部分。而最后的拆除工作则在枯水期进行。

3)接头部分:土石围堰与岸坡的接头主要通过扩大接触面和嵌入岸坡的方法,以延长塑性防渗体的接触渗径防止集中绕渗破坏。

4 遇到的问题与解决方法

4.1 高喷板墙的施工工艺流程高喷板墙的施工工艺流程。

4.2 高喷施工参数在正式施工前先选择代表性地段进行高喷试验,根据试验结果并结合自身施工经验。经过高喷灌浆后,渗透系数K≤1.0 X 10?⁵cm/8,达到了设计标准。基坑的排水量大大减少,为后续的施工创造了有利的条件。

5 结论

本工程采用土石围堰,结合高喷防渗墙技术,取得了很好的效果,围堰安全性及防渗效果大大提高,保证了工程的顺利进行,减少了基坑排水工作,降低了工程造价,节约了施工成本。

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