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圍堰技術在水利施工中應用論文

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1引言

圍堰技術在水利施工中應用論文

水利工程是我國國民經濟發展的基礎性建築工程,對我國經濟發展起着至關重要的作用。而在水利工程施工過程中,導流問題是施工重要環節,左右着工程的進度。在水利工程施工導流工程中,經常在河道中採用修建圍堰來阻擋流水。導流任務完成後,如果圍堰對永久建築物的執行有妨礙或影響後期導截流時,應予以拆除。所以說圍堰一般是爲建造永久性水利設施,修建的臨時性圍護結構。圍堰可以根據所使用材料或者與水流的相對位置劃分好多種,不同的類型適用條件不一樣。本文將具體講述不同類型圍堰的具體選擇及施工。

2圍堰種類

圍堰類型衆多,但是無論圍堰屬於哪種類型,由於大部分具有臨時性,並且還要考慮一些圍堰導流完成後應拆除的情況,故圍堰在設計時應滿足以下基本要求:具有足夠的穩定性、防滲性、抗衝性和可靠性;結構簡單、造價便宜,便於修建和拆除;佈置上應力求使水流平順,不發生嚴重的局部沖刷;岩基易於處理,圍堰的接頭,圍堰與岸坡的連接要安全可靠,不至於因集中滲漏等破壞作用導致圍堰失事;在預定施工期內修築到需要的斷面及高程,並能適應防汛搶險的要求。現將幾種常見圍堰類型介紹如下。

2.1土石圍堰

土石圍堰是施工倒流中採用最廣泛的一種類型。土石圍堰由土石填築而成,多用作上下游橫向圍堰,它能充分利用當地材料,對基礎適應性強,施工工藝簡單。按基坑是否允許淹沒分:過水圍堰、不過水圍堰。一般多用於不過水圍堰,如用於過水圍堰,允許汛期過水,應予以妥善保護,需要做好溢流面,圍堰下游基礎和兩岸接頭的防衝保護。土石圍堰的防滲結構形式有土質心牆和斜牆、混凝土心牆和斜牆、鋼板樁心牆及其他防滲心牆結構。土石圍堰一般適用於水深2米以內,流速0.5米/s,河牀土質滲水較小情況。

2.2鋼筋混凝土圍堰

這種技術在水利水電工程中也是經常見到的根據形式結構的不同,可以將其分爲重力式鋼筋混凝土圍堰與拱形鋼筋混凝土圍堰。重力式鋼筋混凝土圍堰採用兩側既能擋水,又能疏導水流的結構,這種結構的圍堰通常在水利水電工程結束後作爲永久性建築保留下來。拱形鋼筋混凝土圍堰具有比重力鋼筋混凝土圍堰更強的抗壓能力,這種圍堰相當的節省材料,斷面比較小,但是其施工難度卻很大。通常建築隧道和基坑進行水流的疏導,這種方法主要是應用在兩側是堅硬的石塊或者是陡峭的懸崖的情況。

2.3草土圍堰

草土圍堰用草捆和塗料分層填築而成,草捆可以由麥草、稻草、蘆葦或其他柔軟性植物做成。壩體斷面多爲矩形或邊坡很陡的梯形。據各地實踐經驗,斷面寬爲水深的2.7~3.3倍。流沙基礎和採用機械化施工,斷面寬度應適當的加大。由於草土體的沉陷較大,這必須留備足夠的超高,一般超高爲設計堰高的8%~l0%。草土圍堰一般適用於缺乏石料的土質地區。他的特點是施工簡單、速度快,可就地取材,造價低,具有一定的防衝、防滲能力,堰體密度小,能適應一定的沉陷變形,可用於軟弱地基。但這種圍堰不能承受較大的水頭,禾草易於腐爛,所以僅限於水深不超過6~8m,流速不超過3~5m/s,使用期一般在兩年以內的工程中應用。

2.4鋼板樁圍堰

鋼板樁格型圍堰是重力式擋水建築物,由一系列彼此相接的格體組成。格體是由鋼板樁拼出和土石料構成的聯合結構。格體從平面上可分爲圓形、扇形和花瓣形,應用較多的是圓筒形。鋼板樁格型威嚴的修剪由定位、搭設模架支柱、模架就位、安插鋼板樁、搭設鋼板樁、填充料渣、取出模架及其支柱和填充料渣到設計高度等工序組成。格體一般需在水中修剪,施工機械化程度高,鋼板樁回收率達70%以上。同時,堰體邊坡垂直,斷面小、佔地少、可過水、抗衝能力強,安全可靠,適用於在岩基和不含大量孤石的軟基上修建,其最大擋水水頭不應大於30m。

3圍堰的選擇

不同圍堰均有各自的特點及適用條件,涉水工程中圍堰方式的選取需結合工程所在地特定的工程地質環境,以及當地的施工材料價格、所擁有的施工設備等進行分析比較,從而選取適合特定工程的圍堰類型。現就包括上述三種圍堰在內的幾種常見圍堰形式及使用條件:土石圍堰,適用的條件是水深≤1.5m,水流速度≤0.5m/s,河牀土質滲水較小,迎水面流速稍大時,可對外坡進行防護處理,河牀底平緩。草土圍堰,適用的條件是水深≤3m,水流速度≤1.5m/s,河牀土質滲水性較小,河牀底平緩,可築土袋圍堰。高出最高水位0.5m~0.7m。鋼板樁圍堰,適用的條件是水深≤6m,流速較大的河水河牀。更適合於砂類土、粘性土、碎石土及風化巖等堅硬河牀,擋水性能好,可以成爲結構的一部分,也可拆除利用。雙壁鋼圍堰,適用的條件是大型河流的深水基礎施工,覆蓋層較薄平坦的岩石河牀。混凝土圍堰,適用的條件是拱形混凝土圍堰適用於兩岸陡峻、岩石堅硬的山區河流。

4圍堰技術在水利工程中應用

4.1圍堰的施工流程

圍堰的建設施工流程主要是:測量放線→設護坡木樁→人工堆碼袋裝茹土→鋪設彩條布→鋼板樁支護及填充堰體內側與鋼板樁之間至頂面→淤泥清除。當然,根據具體情況的不同,其中有些工序的施工次序須進行相應的`調整。

4.2圍堰的防沖和接頭處理

圍堰技術在水利工程施工中的主要目的是其防滲漏、防衝擊。所以圍堰的防衝、防滲及接頭處理是保證圍堰正常工作的關鍵,有些圍堰因爲防沖和集中滲漏沒有解決好而出現問題。圍堰受沖刷原因多方面,諸如承受較大的流速以及堰前形成較大庫容後,大風引起波浪會沖刷圍堰迎水面等。現實中,一般在圍堰平面佈置時力求使水流平順進入束窄河段,如加大縱向圍堰與橫向圍堰夾角等。也可採用拋大石或其他措施(如鉛絲石籠和柴排等)保護束窄河段的堰腳和河牀。圍堰的接頭是指圍堰與圍堰,圍堰與其他建築物及圍堰與岸坡的連接。圍堰接頭的防滲漏施工遵循前、中及後的施工原則,從圍堰施工開始就要同步進行防滲漏檢測。

4.3圍堰的拆除

圍堰承擔圍護基坑的任務完成後,對影響導流、泄水和永久水工建築物執行的部分需要拆除。圍堰的拆除一般採用挖掘機和爆破法。土石圍堰體積較大,多采用挖掘機拆除,施工時可在汛期過後隨着水位的下降先拆除水上的背水坡部分,待已不需要圍堰擋水時,再拆除最後擋水部分。混凝土圍堰的拆除多用爆破法拆除,但應注意不應損害臨時建築物或其他措施。

5結語

隨着我國經濟高速發展,水利工程的建設任務也在逐漸增多,建設規模也在不斷擴大,水利工程建設對國家經濟發展和社會穩定有着重要作用。在水利工程施工中,需要採用許多的施工技術,圍堰技術是修建水利工程中相當重要的一部分工作。水利工程中圍堰的種類有很多,要根據水利工程施工的具體情況確定圍堰的施工方案,並要對圍堰技術進行深入的研究,充分發揮其在水利施工中的作用,提高水利施工的質量,確保水利工程安全、快速、有序地完成。