圍堰施工技術論文范例(2)
圍堰施工技術論文篇二
圍堰工程施工技術論述
摘要：圍堰是導流工程中臨時的擋水建筑物，用來圍護施工中的基坑，保證水工建筑物能在干地施工。在導流任務結束后，如果圍堰對永久建筑物的運行有妨礙或沒有考慮作為永久建筑物的一部分時，應與拆除。水利水電工程中經常采用的圍堰，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。本文現就圍堰工程施工技術做客觀探討與簡要論述。
關鍵詞：圍堰工程 穩定性 導流 施工
按圍堰與水流方向的相對位置，可分為橫向圍堰和縱向圍堰。
按導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，必須根據當地的具體條件，在滿足下述基本要求的原則下，通過技術經濟比較加以選定：
(1)具有足夠的穩定性、防滲性、抗沖性和一定的強度。
(2)造價便宜，構造簡單，修建、圍護和拆除方便。
(3)圍堰的布置應力求使水流平順，不發生嚴重的水流沖刷。
(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)有必要時應設置抵抗冰凌、船筏沖擊和破壞的設施。
一、圍堰的基本形式和構造
(一)土石圍堰
土石圍堰是用當地材料和開挖棄料填筑而成的，是水利水電工程中采用最為廣泛的一種圍堰型式，其特點為：構造簡單、施工方便、易于拆除、工程造價低，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，但須注意防沖設計，以確保圍堰安全。
土石圍堰的設計與土石壩基本相同，但其結構型式在滿足導流期正常運行的情況下應力求簡單、便于施工。
(二)混凝土圍堰
混凝土圍堰的抗沖與抗滲能力強，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、巖石堅硬的山區河流，常采用隧洞及允許基坑淹沒的導流方案。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揮了混凝土抗壓強度高的特點，與重力式相比，斷面較小，可節省混凝土工程量。
2、重力式混凝土圍堰。
采用分段圍堰法導流時，重力式混凝土圍堰往往可兼做第一期和第二期縱向圍堰，兩側均能擋水，還能作為永久建筑物的一部分，如隔墻、導墻等。
重力式圍堰可做成普通的實心式，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澆混凝土和碾壓混凝土進行施工。
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。
(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，應用較多的是圓筒形格體。
鋼板樁格型圍堰的優點有：堅固、抗沖、抗滲、圍堰斷面小，便于機械化施工;鋼板樁的回收率高，可達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，且施工技術要求高，目前僅應用于大型工程中。
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、打設模架支柱、模架就為、安插鋼板樁、打設鋼板樁、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構。草土圍堰施工簡單、速度快、取材容易、造價低，拆除也方便，具有一定的抗沖、抗滲能力，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、使用期兩年以內的工程。草土圍堰的施工方法比較特殊，就其實質來說也是一種進占法。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，稅種填筑質量比干填法容易保證，這是與其他圍堰所不同的。實踐中的草土圍堰，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基坑范圍的確定和分期導流縱向圍堰布置兩個問題。
1、圍堰內基坑范圍確定。
圍堰內基坑范圍大小主要取決于主體工程的輪廓和相應的施工方法。當采用一次攔斷法導流時，圍堰基坑是由上下游圍堰和河床兩岸圍成的。當采用分期導流時，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。通常基坑坡趾距離主體工程輪廓的距離不應小于20～30m，以便布置排水設施、交通運輸道路，堆放材料和模板等。基坑開挖邊坡的大小則與地質條件有關。
當縱向圍堰不作為永久建筑物的一部分時，基坑坡趾距離主體工程輪廓的距離，一般不小于2.0m，以便布置排水導流系統和堆放模板。如果無此要求，只需留0.4～0.6m。
實際工程的基坑形狀和大小往往時很不相同的。有時可以利用地形以減小圍堰的高度和長度;有時為照顧個別建筑物施工的需要，將圍堰軸線布置成折線形;有時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，基坑范圍應當留有一定富余。
2、分期導流縱向圍堰布置。
在分期導流方式中，縱向圍堰布置是施工中的關鍵，選擇縱向圍堰位置，實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。盡可能利用廠壩、廠閘、閘壩等建筑物之間的隔水導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條件和通航要求有關。對于非通航河道，如河床易沖刷，一般允許河床生產一定程度的變形，只要能保證河岸、圍堰堰體和基礎免受沖刷即可。束窄流速常可允許達到3m/s左右，當缺乏具體研究資料時，可參開以下數據：當流速小于2.0m/s時，機動木船可以自航;當流速小于3.0～3.5m/s，且局部水面集中落差不大于0.5m時，拖輪可自航;木材流放最大流速可考慮為3.5～4.0m/s。
以上幾個方面，僅僅是選擇縱向圍堰位置時應考慮的主要問題。
三、結束語
圍堰是臨時建筑物，導流任務完成后，應按設計要求拆除，以免影響永久建筑物的施工及運轉。土石圍堰相對來說斷面較大，拆除工作一般是在運行期限的最后一個汛期過后，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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