圍堰施工技術(shù)論文范例(2)
圍堰施工技術(shù)論文篇二
圍堰工程施工技術(shù)論述
摘要：圍堰是導(dǎo)流工程中臨時(shí)的擋水建筑物，用來圍護(hù)施工中的基坑，保證水工建筑物能在干地施工。在導(dǎo)流任務(wù)結(jié)束后，如果圍堰對(duì)永久建筑物的運(yùn)行有妨礙或沒有考慮作為永久建筑物的一部分時(shí)，應(yīng)與拆除。水利水電工程中經(jīng)常采用的圍堰，按其所使用的材料，可分為土石圍堰、混凝土圍堰、鋼板樁格型和草土圍堰等。本文現(xiàn)就圍堰工程施工技術(shù)做客觀探討與簡(jiǎn)要論述。
關(guān)鍵詞：圍堰工程 穩(wěn)定性 導(dǎo)流 施工
按圍堰與水流方向的相對(duì)位置，可分為橫向圍堰和縱向圍堰。
按導(dǎo)流期間基坑淹沒條件，可分為過水圍堰和不過水圍堰。過水圍堰除需要滿足一般圍堰的基本要求外，還要滿足圍堰頂過水的專門要求。
選擇圍堰型式時(shí)，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件，在滿足下述基本要求的原則下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較加以選定：
(1)具有足夠的穩(wěn)定性、防滲性、抗沖性和一定的強(qiáng)度。
(2)造價(jià)便宜，構(gòu)造簡(jiǎn)單，修建、圍護(hù)和拆除方便。
(3)圍堰的布置應(yīng)力求使水流平順，不發(fā)生嚴(yán)重的水流沖刷。
(4)圍堰接頭和岸邊連接都要安全可靠，不至于因集中滲漏等破壞作用而引起圍堰事故。
(5)有必要時(shí)應(yīng)設(shè)置抵抗冰凌、船筏沖擊和破壞的設(shè)施。
一、圍堰的基本形式和構(gòu)造
(一)土石圍堰
土石圍堰是用當(dāng)?shù)夭牧虾烷_挖棄料填筑而成的，是水利水電工程中采用最為廣泛的一種圍堰型式，其特點(diǎn)為：構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、易于拆除、工程造價(jià)低，可以在流水中、深水中、巖基或有覆蓋層的河床上修建。但其工程量較大，堰身沉陷變形也較大。
土石圍堰斷面較大，一般用于橫向圍堰。但在寬闊河床的分期導(dǎo)流中，由于圍堰束窄，河床增加的流速不大，也可作為縱向圍堰，但須注意防沖設(shè)計(jì)，以確保圍堰安全。
土石圍堰的設(shè)計(jì)與土石壩基本相同，但其結(jié)構(gòu)型式在滿足導(dǎo)流期正常運(yùn)行的情況下應(yīng)力求簡(jiǎn)單、便于施工。
(二)混凝土圍堰
混凝土圍堰的抗沖與抗?jié)B能力強(qiáng)，擋水水頭高，底寬小，易于與永久性混凝土建筑物相連接，必要時(shí)還可以過水，因此采用得比較廣泛。
1、拱形混凝土圍堰。
一般適用于兩岸陡峻、巖石堅(jiān)硬的山區(qū)河流，常采用隧洞及允許基坑淹沒的導(dǎo)流方案。通常圍堰的拱座是在枯水期的水面以上施工的。
拱形混凝土圍堰充分發(fā)揮了混凝土抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)，與重力式相比，斷面較小，可節(jié)省混凝土工程量。
2、重力式混凝土圍堰。
采用分段圍堰法導(dǎo)流時(shí)，重力式混凝土圍堰往往可兼做第一期和第二期縱向圍堰，兩側(cè)均能擋水，還能作為永久建筑物的一部分，如隔墻、導(dǎo)墻等。
重力式圍堰可做成普通的實(shí)心式，與非溢流重力壩類似，也可做成空心式。重力式混凝土圍堰可以采用現(xiàn)澆混凝土和碾壓混凝土進(jìn)行施工。
縱向圍堰需抗御高速水流的沖刷，所以一般修建在巖基上。為保證混凝土的施工質(zhì)量，一般可將圍堰布置在枯水期初露的巖灘上。如果這樣還不能保證干地施工，則通常需另修土石低水圍堰加以圍護(hù)。
(三)鋼板樁格型圍堰
鋼板樁格型圍堰是重力式擋水建筑物，由一系列彼此相接的格體構(gòu)成。按照格體的平面形狀，可分為筒形格體、扇形格體和花瓣形格體。這些型式適用于不同的擋水高度，應(yīng)用較多的是圓筒形格體。
鋼板樁格型圍堰的優(yōu)點(diǎn)有：堅(jiān)固、抗沖、抗?jié)B、圍堰斷面小，便于機(jī)械化施工;鋼板樁的回收率高，可達(dá)70%以上;尤其適用于束窄度大的河床段作為縱向圍堰。但由于需要大量的鋼材，且施工技術(shù)要求高，目前僅應(yīng)用于大型工程中。
圓筒形格體鋼板樁圍堰一般適用的擋水高度小于18m，可以建在巖基上或非巖基上，也可作為過水圍堰使用。
圓筒形格體鋼板樁圍堰的修建由定位、打設(shè)模架支柱、模架就為、安插鋼板樁、打設(shè)鋼板樁、填充料渣、取出模架及其支柱和填充料渣到設(shè)計(jì)高程等工序組成。圓筒形格體鋼板樁圍堰一般需在流水中修筑，受水位變化和水面波動(dòng)的影響較大，故施工難度較大。
(四)草土圍堰
草土圍堰是一種以麥草、稻草、蘆柴、柳枝和土為主要原料的草土混合結(jié)構(gòu)。草土圍堰施工簡(jiǎn)單、速度快、取材容易、造價(jià)低，拆除也方便，具有一定的抗沖、抗?jié)B能力，堰體的密度較小，特別適用于軟土地基。但這種圍堰不能承受較大的水頭，所以僅限水深不超過6m、流速不超過3.5m/s、使用期兩年以內(nèi)的工程。草土圍堰的施工方法比較特殊，就其實(shí)質(zhì)來說也是一種進(jìn)占法。按其所用草料形式的不同，可分為散草法、捆草法、掃捆法三種;按其施工條件可分為稅種填筑和干地填筑兩種。由于草土圍堰本身的特點(diǎn)，稅種填筑質(zhì)量比干填法容易保證，這是與其他圍堰所不同的。實(shí)踐中的草土圍堰，普遍采用捆草法施工。
二、圍堰的平面布置
圍堰的平面布置主要包括堰內(nèi)基坑范圍的確定和分期導(dǎo)流縱向圍堰布置兩個(gè)問題。
1、圍堰內(nèi)基坑范圍確定。
圍堰內(nèi)基坑范圍大小主要取決于主體工程的輪廓和相應(yīng)的施工方法。當(dāng)采用一次攔斷法導(dǎo)流時(shí)，圍堰基坑是由上下游圍堰和河床兩岸圍成的。當(dāng)采用分期導(dǎo)流時(shí)，圍堰基坑由縱向圍堰與上下游橫向圍堰圍成。
在上述兩種情況，上下游橫向圍堰的布置，都取決于主體工程的輪廓。通?；悠轮壕嚯x主體工程輪廓的距離不應(yīng)小于20～30m，以便布置排水設(shè)施、交通運(yùn)輸?shù)缆?，堆放材料和模板等?；娱_挖邊坡的大小則與地質(zhì)條件有關(guān)。
當(dāng)縱向圍堰不作為永久建筑物的一部分時(shí)，基坑坡趾距離主體工程輪廓的距離，一般不小于2.0m，以便布置排水導(dǎo)流系統(tǒng)和堆放模板。如果無此要求，只需留0.4～0.6m。
實(shí)際工程的基坑形狀和大小往往時(shí)很不相同的。有時(shí)可以利用地形以減小圍堰的高度和長(zhǎng)度;有時(shí)為照顧個(gè)別建筑物施工的需要，將圍堰軸線布置成折線形;有時(shí)為了避開岸邊較大的溪溝，也采用折線布置。為了保證基坑開挖和主體建筑物的政策施工，基坑范圍應(yīng)當(dāng)留有一定富余。
2、分期導(dǎo)流縱向圍堰布置。
在分期導(dǎo)流方式中，縱向圍堰布置是施工中的關(guān)鍵，選擇縱向圍堰位置，實(shí)際上就是要確定適宜的河床束窄度。束窄度就是天然河流過水面積被圍堰束窄的程度。
河心洲、淺灘、小島、基巖露頭等都是可供布置縱向圍堰的有利條件，這些部位便于施工，并有利于防沖保護(hù)。盡可能利用廠壩、廠閘、閘壩等建筑物之間的隔水導(dǎo)墻作為縱向圍堰的一部分。
河床允許束窄度主要與河床地質(zhì)條件和通航要求有關(guān)。對(duì)于非通航河道，如河床易沖刷，一般允許河床生產(chǎn)一定程度的變形，只要能保證河岸、圍堰堰體和基礎(chǔ)免受沖刷即可。束窄流速?？稍试S達(dá)到3m/s左右，當(dāng)缺乏具體研究資料時(shí)，可參開以下數(shù)據(jù)：當(dāng)流速小于2.0m/s時(shí)，機(jī)動(dòng)木船可以自航;當(dāng)流速小于3.0～3.5m/s，且局部水面集中落差不大于0.5m時(shí)，拖輪可自航;木材流放最大流速可考慮為3.5～4.0m/s。
以上幾個(gè)方面，僅僅是選擇縱向圍堰位置時(shí)應(yīng)考慮的主要問題。
三、結(jié)束語
圍堰是臨時(shí)建筑物，導(dǎo)流任務(wù)完成后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求拆除，以免影響永久建筑物的施工及運(yùn)轉(zhuǎn)。土石圍堰相對(duì)來說斷面較大，拆除工作一般是在運(yùn)行期限的最后一個(gè)汛期過后，隨上游水位的下降，逐層拆除圍堰的背水坡和水上部分。
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