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1 土石圍堰 -定義

圍堰:是指在水利工程建設中,為建造永久性水利設施,修建的臨時性圍護結構。其作用是防止水和土進入建築物的修建位置,以便在圍堰內排水,開挖基坑,修築建築物。一般主要用於水工建築中,除作為正式建築物的一部分外,圍堰一般在用完后拆除。根據材料的分類,採用土石結構的圍堰稱為土石圍堰。

2 土石圍堰 -圍堰的工作特點及對圍堰的要求


  1.圍堰的工作特點:臨時性擋水建築物
  2.要求:
  ①結構上要求穩定、防滲、抗沖
  ②施工上構造簡單,便於施工、維修、撤除方便
  ③布置上使水流平順
  ④經濟合理

3 土石圍堰 -具體應用

土石圍堰抗沖刷能力較低,且佔地面積大,一般多用於橫向圍堰,但在寬闊河床中,如有可靠的防沖保護措施,也可用於縱向圍堰。例如葛洲壩工程的一期導流工程和銅街子、水口、三峽工程的導流明渠施工都採用了土石縱向圍堰,其中葛洲壩工程一期縱向土石圍堰運用長達6年,拋投塊石防沖並設挑流磯頭,經受住了7m/s流速的考驗。

土石圍堰常用土質斜牆或心牆防滲。白山水電站用風化砂填築斜牆和鋪蓋,也取得較好的防滲效果。少數工程例如50年代的梅山、響洪甸工程曾以木板作心牆防滲;60年代的龔嘴工程和80年代的銅街子工程也在混凝土防滲牆上接木板心牆。但從80年代末的水口工程開始,土工膜已取代木板及土料用於圍堰上部防滲,例如李家峽、大峽、萬家寨、寶珠寺、蓮花工程以及在建的三峽工程等。60年代以後混凝土心牆逐漸為各工程用於土石圍堰防滲,其中少數工程如龍羊峽、李家峽工程河床覆蓋層較淺,在基岩上直接澆築混凝土心牆,但更多的工程如龔嘴、葛洲壩、銅街子、水口、漫灣、大峽工程以及長江三峽工程等均結合堰基覆蓋層防滲,在堰體內造孔成牆。

一、堰基覆蓋層防滲早期常用黏土鋪蓋或水泥灌漿。60年代龔嘴工程開始將混凝土防滲牆用於堰基深厚覆蓋層防滲。隨著造孔成牆技術的發展,混凝土防滲牆現已被廣泛採用,尤其適用於高土石圍堰。90年代以後,高壓噴射灌漿開始在不少工程中採用,例如東風、二灘、蓮花、白石窯、天生橋一級、飛來峽以及大朝山、小浪底等工程。

二、土質斜牆和心牆圍堰
土質斜牆和心牆一般可就地取材並便於拆除,只要當地有適宜的土料,氣候條件也適於土料填築,常被用於圍堰防滲。三門峽、丹江口、西津、青銅峽、葛洲壩、白山、魯布革、二灘等工程先後採用土(砂)質心牆或斜牆圍堰,並取得了較好的效果,但各有其特點。

三、混凝土防滲牆圍堰
圍堰工程用衝擊鑽造孔修建混凝土防滲牆始於60年代的龔嘴水電站,此後相繼為包括長江三峽水利樞紐等大型工程所採用,並在造孔成牆等施工技術方面取得重大進展。這些工程的共同特點是圍堰高度高(平均超過40m),水下填築量大,堰基覆蓋層深厚(平均超過20m)。採用混凝土防滲牆作水下堰體及堰基覆蓋層的防滲體,可將水下施工轉化為水上施工並可全線展開,不但防滲效果好,而且進度快。少數圍堰雖較高,但堰基覆蓋層薄,並有條件乾地施工,因此採用了現澆築混凝土心牆。90年代又建造了用抓鬥挖掘槽孔的固化灰漿防滲牆,成牆效率更高,成本更低,且便於拆除,適用於低水頭圍堰。

四、土石過水圍堰
堰址處水深較淺(小於10m),覆蓋層不太厚(約13m),且枯水期較長,有條件乾地施工,並清除心牆部位覆蓋層,因此採用現澆?昆凝土心牆,牆高49m,頂端厚0.96m,底部厚1.94m,高混凝土墊座與基岩連接,為適應堰體變形,用豎直伸縮縫與水平鉸接縫將心牆分成12mXl2m的方塊並配置雙向構造鋼筋。該圍堰共運用5年,觀測數據表明堰體及心牆變位微小,情況正常,1981年還遭遇了超設計標準洪水的嚴峻考驗,實際攔洪庫容達11億m3。

4 土石圍堰 -參考資料

http://online.hhu.edu.cn/MultiMediaLesson/ShuiLiShuiDianGongChengXueYuan/ShuiLiGongChengShiGong/Third/unit2.htm

 

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