土石围堰设计及施工作业指导书

土石围堰设计及施工作业

1．土石围堰设计

土石围堰设计时，选取的堰体型式，应进行经济、技术、环境影响论证。

1.1土质围堰设计

1.1.1土质围堰按其构造分为：土质斜墙围堰、心墙围堰和刚性心墙围堰,其型式参见附图。

1.1.2土围堰材料的选用：

根据当地土料贮藏情况及施工条件，可以采用各种土料填筑土围堰。斜墙可用透水性低的粘性土填筑，或铺盖聚乙烯薄膜替代，排水层可用粗砂、砾石、碎石和经筛选的块石铺筑。

1.1.3土围堰型式尺寸的确定:

1.1.3.1在干地上施工或用水中堆填法施工的土围堰,在高度大于15m时,其边坡应通过计算确定.对于高度小于15m的围堰,其边坡可参照下表数据确定:

1.1.3.2土围堰的顶宽一般不小于3m,为以能够利用堰顶通行车辆和利用大型机械填筑围堰,往往需加大堰顶宽度。

1.2土石围堰和堆石围堰设计

土石围堰一般用块石或粗碎屑土石填筑,设有粘土或细砂土防渗体.堆石围堰则全部由堆石组成,其防渗体由非土质构成.防渗体可分为塑性斜墙、心墙围堰和刚性心墙围堰。

1.2.1 塑性斜墙、心墙围堰

斜墙或心墙的断面自上往下逐渐加宽。心墙坡度一般为1:1.5～1:0.3，肥心墙壁可达1:0.4～1:0.5。由粘土或重壤土筑成的斜墙、心墙，其顶部厚度结构要求一般不小于下表中的数值，但可结合施工要求进行适当调整。

底部厚度:当为干填筑碾压时不得小于1/10水头，最小不得小于3m；当填料为中壤土、轻壤土时，心墙底部厚度一般大于1/4水头；水下抛填的粘土或壤土心墙，斜墙的底宽，要视水下清基情况而定。

粘土斜墙或心墙与透水料相接之间，需设置反滤层。在堆石体与粘壤土之间的联接条件不利时，一般设置3层反滤料，即粗碎或砾石层、细砾石层和砂层，在天然碎屑棱体与粘壤土之间可铺填两层反滤层；如为天然砂砾混合料也可只铺填单层反滤层。

斜墙、心墙与两岸连接应注意：

a)当渗透性很大时，必须清除全部坡积物。

b)岩石坡开挖坡度不陡于1:0.75，土质岸坡开挖坡度不陡于1:1.5,且不许有反坡。

c)薄的土质心墙与岸坡连接，需根据岸坡坡度将心墙断面扩大为0.5～1.0H(H为水头)。

近年来，用聚乙烯薄膜替代土质斜墙得到了推广。采用聚乙烯薄膜防渗时，必须先用砂土在堆石边坡上铺筑一层光滑平

整的垫层，对围堰地基和堆石体施工质量要适当提高，以使围堰沉降变形最小。

1.2.2 刚性心墙围堰

1.2.2.1现浇混凝土心墙:

a)适当条件:适用于地基为岩基或覆盖层很薄,开挖又不

影响进度,有条件干地施工或能进行水下浇筑混凝土的情况。

b)断面尺寸:混凝土心墙的顶部厚不小于0.5m,断面呈梯形,两侧边坡相同,约为15:1～30:1,为了防止温度应力,沿围堰轴线长每隔20～25m设一垂直温度伸缩缝间设止水片,为了改善混凝土心墙的应力分布,混凝土心墙不嵌入岩石太深,使之不与基础周围固结起来。

1.2.2.2 采用冲击钻造孔修建的混凝土防渗墙作为围堰心墙。

适用于任何地基，可使心墙由水下施工变为陆地施工，当堰基无覆盖层，堰高在20m左右，用单排墙可以满足要求。当堰高在20～40m时，可采用双排墙以分担水头。

1.3 土石过水围堰

1.3.1 型式:

a)镇墩挑流式溢流堰;

b)顺坡护底式溢流堰;

c)宽顶堰式溢流堰;

d)大块石护面溢流堰;

e)块石钢网护面溢流堰。

1.3.2 混凝土护面构造

混凝土护面土石过水围堰的主体与土石围堰设计一样,只是增加了护面构造。

1.3.

2.1 堰头构造:

堰头分为实用堰和宽顶堰两类,堰顶宽度须满足与防渗体连接的需要,一般不小于4～6m。堰头厚度，对于实用堰不宜小于2.0m，对于宽顶堰可以薄些，但不宜小于0.8m,堰头为刚性体,底部一般需设置干砌石过滤层,且设置沉陷、温度缝，缝间距10～15m,堰头和溢流面板的连接，应高缝分开，以免互相影响。

无论是斜墙或心墙，至堰顶部位的厚度不大，应处理好堰头与防渗体的连接。连接长度由允许渗透梯度i控制，一般要求，在非常情况下i不大于4～5，正常情况下不大于3。i=(δ+h)/δ,式中δ——斜墙与堰头连接厚度，h——斜墙上的水深。堰头的稳定与应力分析，按重力式围堰计算，基面拉应力一般不大于0.1Mpa。

1.3.

2.2 溢流面板的构造:

溢流面板的作用是保护堆石体不被水流冲刷破坏.其坡度

一般为1:2～1:3,面板厚度一般为0.5～1.0m,面板要分块分缝,缝间嵌入沥青木板或灌注沥青砂浆,板内配钢筋网格,每米4～5根.分块板之间一般设φ10～φ16m的联系钢筋,每米放2～4根.面板上一般设置排水孔,间距2～3m,孔径5～10cm.面板平面分块尺寸,一般可取8～10倍板厚,形状可为正方形或矩形.板的连接,一般采用平接或拾接.

2土石围堰施工

2.1土石围堰结构形式

土石围堰按其材料组成可分为均质土围堰和土石混合围堰；按防渗结构可分为斜墙围堰和心墙围堰，按防渗材料可分为塑性和刚性斜墙围堰、塑性和刚性心墙围堰等。

土石围堰结构简单，可就地取材，可充分利用开挖弃料，既可机械施工，又可人工填筑；既便于快速施工，又易于拆除，且适用于任何地基上修建，是一种应用比较广泛的围堰形式，但结构断面尺寸大，防冲刷能力差，需做防冲刷措施保护。

2.2 施工进度编制及确定具体的施工方案及措施

土石围堰施工程序，应按合同对该工程工期要求，编制施工进度，认真研究围堰开工、截流、渡汛、竣工等控制日期，根据该工程导流设计标准、结构形式，结合现场施工布置制定具体的施工方案及措施。施工方案及措施应包括（但不限于）工程概况、施工方法、施工进度、资源配置、安全质量保证、环境恢复。

2.3 填料料场复查

对合同指定料场进行复查,主要查明以下几点:

2.3.1 料场开采对主体工程的影响;

2.3.2 料场地质与水文条件;

2.3.3 与设计阶段相适应的储量及其质量指标;

2.3.4 有效层分布情况,覆盖层的厚度及性质;

2.3.5 运输与开采等施工条件。

2.3.6 料场开采对环境的影响；

按工程不同等级、料场产地类型进行勘探网点布置，进行勘探取样试验，试验项目按有关试验规程进行。

2.4 施工测量放样

按有关设计图纸和具体的施工组织措施进行测量放样,做好测量记录。

2.5 料场开采及道路布置直接影响导流工程质量、工期和造价，因此要合理规划，有计划、有次序地开采和运输。其基本原则如下：

2.5.1 就地就近取村，少占耕地，尽量利用临建或永久建筑物