草土圍堰施工方案

2022-06-22 14:45:03 字數 4949 閱讀 1735

定義:築土草袋圍堰是用一層草袋一層土再一層草袋一層土在水中逐漸堆築形成的擋水結構,為我國傳統的河工技術。其下層的草土體靠上層草土體的重量,使之逐步下沉並穩定,堰體需放邊坡。其基本斷面是梯形,斷面寬度是依據水深和施工時上游壅水高度及基坑施工場地要求來確定,據各地實踐經驗,斷面寬為水深的2~3倍。

流沙基礎可採用機械化施工,斷面寬度應適當的加大。由於草土體的沉陷較大,這必須留備足夠的起高,一般超高為設計堰高的10%~l5%。

主要填築材料:

1、草袋:麥柴和稻草是修築草袋圍堰的主要材料,稻草抗拉耐久性強。在選擇柴草料時,要求長而整齊,並經過輕微碾壓,吸水性強的支莖長度50厘公尺以上為宜。

2、土料:一般土壤即可使用。對土壤乾濕度的簡單測驗,在現場將土用手握緊成團,擲地能散為宜。凍土、乾土、含有較多砂礫石和有機物雜質的土壤不得使用。

3.本工程經現場實地考察,場地內原為河溝淤泥土質,後農民拆遷的建築垃圾回填形成現有施工場地,現場的土方不可用於圍堰工程,需外進土方施工1.草土圍堰施工方案

1.1. 平面布置

草袋築土圍堰的平面布置見附圖。

1.2. 橫斷面

堰體橫斷面見附圖。

⑴. 堰頂高程

按常水位季節的水位和考慮氣候變化以及河道底需要清淤等因數,本工程圍堰高度6.5m加高0.5m,即圍堰高度定為7.0m。

(2) 堰體斷面

頂寬為10.0m,施工時近似按矩形截面施工,其邊坡由圍堰土自重壓縮和被水沖刷後形成,約1:0.2~1:0.4,底寬13.0m。

(3). 穩定性驗算

草袋築土圍堰受到的水平力為外側水壓力p水、外側土壓力p土,受到的豎向力為自重g0、外側土對堰體的豎向壓力g土、基底水的滲透壓力u。

計算工況:

草袋築土圍堰高h=7m,水頭高h水=5m,草土圍堰的容重γ草土=12kn/m3,水的容重γ水=10kn/ m3,卵石的容重γ卵石=19kn/m3,卵石的浮容重γ'卵石=11kn/m3,取土的內摩擦角φ=250,靜止土壓力係數ko=0.2,草土體基底與地基的摩擦係數f=0.4。

(注:圖中高程為相對高層)

外側水壓力:

p水=1/2h水 2γ水=125kn/m

外側土壓力:

p卵石=1/2koγ'h =2.475kn/m

堰體重量:

g0=1/2(10+13)×7×γ草土=966kn/m

外側土對堰體的豎向壓力:

g卵石=1/2×(1.5 ×γ卵石)×1.5 =21.375kn/m

滲透揚壓力:

u=1/2×h水×10×γ水=250kn /m

抗滑穩定係數:

k1=f(g0+g卵石-u)/(p水+p土)=2.3>1.3

抗傾覆穩定係數:

k2=(g0×6.5+ g卵石×6)/(u×13×2/3+p水×5×1/3+ p卵石×1.5×1/3)=2.7>1.5

滿足要求。

土坡穩定係數:

如上圖所示,根據流體力學理論結果,上游三角形afm高為5m,寬為δl的矩形來代替,這一矩形和上游三角形滲過同樣的流量,消耗同樣的水頭,δl值可用下式計算:δl=m1/(1+2m1)h1=5/7

然後把上游三角形和中間段合成一段eob''b',通過這段滲流區域的滲流流量為q1=k(h1-ao)/2l'

下游段三角形b'b''n段,應用達賽定律可得其滲流量:q2=k*ao/m2

根據水流連續條件q1=q2

得ao=0.04,q=0.2k

可得浸潤線方程為:h1-y=(2q/k)x即0.4x=25-y

按泰勒的經驗方法確定最危險滑動面圓心位置。當ρ=25°,β=78°時,知土坡的滑動面是坡腳圓,其最危險滑動面圓心的位置可從泰勒方法確定最危險滑動面圓心位置曲線得由此作圖求得圓心o。

將滑動土體bcdb劃分成豎直土條。滑動圓弧bd的水平投影長度為把滑動土體劃分為5個土條,從坡腳b開始編號。

計算各土條滑動麵中點與圓心o的連線同豎直線間的夾角αi值。按下式計算

sinαi=αi/r

即r=h/2sinα*sinθ=13.77m

從圖中量取各土條中心高度,計算各土條wi=γbihi及wisinαi、wicosαi值,結果列於下表

計算l=2θrπ/180=8.65m

計算土坡的穩定安全係數k

k=(tanρ∑wicosαi+cl)/σwisinαi=1.31

1.3. 堰體材料

⑴. 土料

黃土、粉土、壤土、粘壤土等均可用作草袋圍堰的填築材料,土料的天然幹重度不得小於1.4,含水量以13~17%為宜。土料應含有一定量的10cm以下的粗顆粒,土料入水後10min左右被完全浸潤並崩解對施工較為有利。

若粉粒過多,土料入水後立即崩解為稀泥狀,不利於堰體成型。

⑵. 草袋

草袋採用新鮮稻草,長度不得小於0.5m。草捆直徑一般為45~50cm,長度為110~120cm,重量約為10kg。草袋必須紮緊,要求用草繩綁紮三道,草捆外形示意見圖。

草袋外形示意圖

1.4. 堰體填築工藝

⑴. 草袋鋪設

開挖堰體基槽後,沿堰體的長度方向擺設一層草袋。每排草袋採用草繩聯絡成乙個整體,並且兩排相鄰草袋之間按草袋長度的1/3進行搭接。

⑵. 鋪散草

在捆袋的表面均勻鋪設一層10cm厚的散草。堰體兩側沿邊緣鋪設一層與堰體軸線垂直的草杆,其它部位可任意散鋪。

⑶. 鋪土

散草鋪完後,即在上面鋪土,厚度為25~35cm。鋪土時,除堰體兩邊留出20cm寬的草邊不蓋土外,其餘部位需要將散草均勻覆蓋。

重複以上三道工序,直至填築到要求的高程。

⑷. 碾壓

草袋築土圍堰水下填築施工過程中,對鋪土可不必進行夯實或碾壓,當水下填築部分全部完成後,要求對全堰面壓實,使乾密度達到1.5g/m3以上。

1.5. 其它施工要點

⑴. 設定子堰

圍堰內的匯水面積較大,並且岩溶發育,通過設定子堰來增加基坑的排水能力。

⑵. 堰體底部防滲

在堰體底部鋪設一層塑料薄膜,使堰體與河床透水層隔離,可防止堰體底面被沖刷破壞。

⑶. 裂縫處理

施工中堰體表面出現裂縫時,可根據大小選擇處理方法。當出現裂縫寬度小於5cm時,應及時碾壓處理。當出現大於5cm的裂縫時,應進行區域性加草土補強壓實。

⑷. 施工監測

為防止圍堰因變形過大而破壞,應進行施工監測。通過二種方法進行監測,一為通過目測對圍堰的開裂、沖刷、明顯沉降或位移等進行觀察,一為通過在堰體的**、角點或經過處理的破壞位置設定沉降位移觀測點,通過測量儀器觀測其沉降、變形情況及其發展趨勢。

⑸. 施工排水

為保證外翻身河的水流暢通,本工程在兩道圍堰之間用混凝土管連線,混凝土管布置平面見附圖,在子堰內、子堰與主堰之間均設定一定數量的排水溝和抽水坑,現場視需要及時採用足夠數量的潛水幫浦進行排水。

1.6主要施工措施

1、圍堰填築必須按照作業規程進行,專人值班指揮。確保圍堰下不形成包心淤泥。專案部成立以專案經理為首的施工管理機構,明確質量責任人,事事有人抓。

2、施工前對機械手和工人進行技術交底,控制各個施工環節,讓每乙個人都知道自己怎麼做,如何做。並實行質量管理責任制,達不到質量要求必須進行返工。

3、圍堰填築位置的雜物必須清除乾淨,以防止圍堰在此處滲水。

4、圍堰填築用土嚴禁夾帶淤泥、雜草、石渣、砼塊等雜物。

5、圍堰填築完成後在抽排水期間,嚴格控制降水速率,加強圍堰變形觀測,防止抽水過快造成壩體滑坡,並及時做好壩體加固工作。

6、備足防汛、搶險應急機械、材料、器具。制定搶險應急預案。圍堰安全全天候值班。

二、 施工工藝 1、圍堰的填築由於河道較窄,水位較低,本工程量圍堰採用土圍堰。 土方採用河岸線以內的基坑開挖土方。圍堰填築用土,由挖掘機在河道兩側上層挖取,用自卸汽車運至圍堰填築地點,再由挖機自兩側向河道中推碾填築,直至合攏並達到設計高程及頂寬。

施工圍堰不僅僅是臨時擋水堰體,而且是確保工程順利施工、保證施工安全的重要措施,因此,圍堰的填築施工必須符合施工規範的有關要求,並逐層碾壓密實,及時檢測,同時在施工過程中,嚴格控制圍堰的設計斷面尺寸。圍堰設定情況如下圖應該注意的是: a、圍堰填築前,應對圍堰基底徹底清除,以確保填築的圍堰與堰基和填築的接合面有良好的結合,保證圍堰的防滲效能。

b、所有的圍堰填築的土料均要選用表層的a類土,確保圍堰的填築質量。 2、施工圍堰的維護為了防止雨水沖刷、風浪對圍堰的影響,等圍堰填築完成後,在圍堰迎水面(最低水位以下1m到堰頂)採用蛇皮袋裝土疊鋪進行防護,必要時,在圍堰背水坡腳採用防滲導流措施進行防護。圍堰施工完畢後,經常派人維護檢查,在圍堰背水面縱向兩側坡腳處各設定集水坑乙個,並派專人排水,保持基坑內乾燥。

安排專人對圍堰外的水位進行觀測以及對圍堰的檢查,發現意外情況及時匯報,及時採取在圍堰頂施打子堰加高等應急措施,確保圍堰在高水位期間萬無一失。

施工方法測量放樣:在圍堰軸線兩端設定鋼管定位樁,定位樁通常用三根鋼管形成三角架構成。 清基:

採用普通式挖掘機進行圍堰清基,將清基土用運輸汽車拉到棄土區。 填土:採用挖機挖取土區土,運輸汽車運土至堆放區,推土機推入河中。

封頂修整:水位以上堰體填築分層填築,分層厚度30cm,1.2m挖掘機裝車。

2m自卸汽車運輸,推土機平整。 圍堰填築一次成型。圍堰頂部土方結合臨時道路路基同時施工,上部40cm採用煤乾石做為臨時道路路基。

圍堰防護:圍堰迎水面採用復合土工膜覆蓋,袋裝土壓實。背水面採用砂袋土擋土,防止圍堰淤土流入基坑。

圍堰拆除:圍堰水上部分採用挖掘機開挖,自卸汽車運輸至棄土場,水下部分採用普通挖泥船開挖。 3.

圍堰清基、填築圍堰從料場開挖土料進行填築,水下部分採用進占法施工。水上部分圍堰分層碾壓施工,分層厚度取30厘公尺,填築時預留30厘公尺沉降量。紡織袋護坡土料採用料場土方,挖掘機開挖,自卸汽車運輸至圍堰上,人工裝袋後裝船,運至護坡位置後人工拋填。

縱向加筋土工織物圍堰在湖內側圍堰合龍且閘塘排水完成後開始施工。首先採用推土機清基,然後進行原土碾壓,鋪設第一層土工織物。利用推土機採用進占法鋪設第一層土,待第一層全部鋪滿後全斷面按規定進行碾壓,取樣試驗合格後鋪設第二層土工織物並依以上方法繼續施工。

圍堰填築施工計畫10天合攏,然後進行背水面修整,迎水面紡織袋土護坡的拋填。縱向土工織物加筋圍堰施工過程中嚴禁大型施工機械直接碾壓土工織物。在圍堰填築中嚴格按照設計斷面要求和填築質量標準進行控制,確保主體工程安全。

草土圍堰施工方案

3.1.1.平面布置 草土圍堰的平面布置見圖3 1。圍堰占用水域57 57m。3.1.2.橫斷面 堰體橫斷面見圖3 1。堰頂高程 按常水位季節的高水位101.5m加高0.7m,即堰頂高程定為102.2m。堰體斷面 頂寬為9m,施工時近似按矩形截面施工,其邊坡由圍堰土自重壓縮和被水沖刷後形成,約1 0...

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