CN110629771A - 一种多岔河多河心岛围堰施工方法 - Google Patents

一种多岔河多河心岛围堰施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多岔河多河心岛围堰施工方法，包括：确立围堰结构型式，建立“并联‑串联”式岔河水力计算模型；选择并储备石料完成块石戗堤进占；在河心岛岔河围堰上游进行分流减压渠施工；快速封闭岔河，使河心岛岔河围堰合龙；完成河心岛围堰基础底部防渗黏土墙；填筑河心岛围堰，完成一期围堰。本方法有效地提高围堰施工效率、缩短工期，减少施工过程的土石冲刷量，降低施工中覆盖层开挖量和粘土填筑量，有效控制施工成本。

Description

一种多岔河多河心岛围堰施工方法
技术领域
本发明属于河道围堰施工领域，特别是一种多岔河多河心岛围堰施工方法。
背景技术
围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。在水电站建设过程中，由于电站的主要结构物溢洪道、厂房、大坝均位于河床中，需采用分期导流方式，利用围堰将这些区域进行围护，以便施工。在河流岔道过多的情况下，采用传统的施工方式需要多次截流，增加截流工程量。每条岔河水流速度急、流量大，截流时因河心岛阻隔原因会导致水位快速雍高，龙口区域水力冲刷力度会越来越大，土石冲刷严重，很难形成闭气。河心岛覆盖层主要为厚层腐殖土与冲击沙，防渗条件差，如果处理方法不妥当，会造成围堰渗水量加大，严重影响河心岛围堰的防渗效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多岔河多河心岛围堰施工方法，在多岔河多河心岛的施工环境下，提高围堰施工效率、缩短工期，有效减少施工过程的土石冲刷量，降低施工中覆盖层开挖量和粘土填筑量，有效控制施工成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多岔河多河心岛围堰施工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据施工地点的洪水标准，确立为围堰结构型式，在河心岛岔河两岸进行围堰施工；
步骤2：建立“并联-串联”式岔河水力计算模型；将传统的整条河的流量作为水力计算的模型，转变为，独立岔河流量、整河流量、分流减压渠形成后的相邻岔河流量相结合的水力计算模型，并通过现场24小时水位观测，确保每次截流计算与实际相吻合；
步骤3：通过“并联-串联”式岔河水力计算模型，选择并储备石料，完成块石戗堤进占；
步骤4：通过“并联-串联”式岔河水力计算模型，在河心岛岔河围堰上游进行分流减压渠施工；
步骤5：通过高强度填筑，快速封闭岔河，使河心岛岔河围堰合龙；
步骤6：清理河心岛围堰位置表面植被与腐殖土，并沿围堰轴线方向在冲积沙层基础上开挖心墙齿槽，再使用黏土料换填碾压，形成河心岛围堰基础底部防渗黏土墙；
步骤7：填筑河心岛围堰，完成一期围堰。
进一步的，并联-串联”式岔河水力计算模型包括：分流减压渠水力计算模型、戗堤岔河围堰水力计算模型。
进一步的，所述分流减压渠水力计算模型具体为：由明渠均匀流水力和束窄河床水力，通过岔河流量的分散和整合，获得分流减压渠的尺寸，确保岔河的河水，通过分流减压渠快速流入到相邻岔河中，降低岔河河水雍高的高度，降低块石戗堤上下游的水位差。
进一步的，戗堤岔河围堰水力计算模型具体为：由龙口泄流量和河心岛漫流量，获得块石戗堤所需石料量，确保块石戗堤快速进占，使挖机能进入河心岛，围堰暂缓施工，减少不必要的冲刷。
进一步的，步骤3具体为：通过“并联-串联”式岔河水力计算模型，选择并储备石料，所述石料包括大粒径块石和小粒径配石料；先采用大粒径块石抛填，初步形成截流及设备通行通道；再采用小粒径配石料抛填，减小戗堤渗水量，避免截流块体被冲至围堰防渗轴线范围，提高河床区域围堰的抗渗性能。
进一步的，围堰在河心岛岔河两岸高度为6.7m，在岔河高度为9.7m，在河心岛高度为6.6m，围堰顶部宽度为6.0m，围堰顶部轴线长度为3.4km，围堰迎水面坡比为1：2.5，背水面坡比为1：2.0，堰体采用黏土填筑。
进一步的，心墙齿槽底宽为3m，边坡比为1：1，深度为2m，用黏土料换填碾压形成河心岛部位围堰基础底部防渗黏土墙，减小围堰在河心岛位置的渗水量，提升围堰的防渗效果。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：与传统全断面近占法填筑相比，提高围堰施工效率、缩短工期，有效减少施工过程的土石冲刷量，降低施工中覆盖层开挖量和粘土填筑量，有效控制施工成本。
附图说明
图1是本发明流程图。
图2是本发明围堰平面图。
图3是本发明横向围堰断面图。
图4是本发明纵向围堰断面图。
图中，1为围堰，2为分流减压渠，3为厂房，4为溢洪道，5为围堰迎水面，6为围堰背水面，7为缓冲体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种多岔河多河心岛围堰施工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据施工地点的洪水标准，确立为围堰结构型式，在河心岛岔河两岸进行围堰施工。
步骤2：建立“并联-串联”式岔河水力计算模型；将传统的整条河的流量作为水力计算的模型，转变为，独立岔河流量、整河流量、分流减压渠2形成后的相邻岔河流量相结合的水力计算模型，并通过现场24小时水位观测，确保每次截流计算与实际相吻合。
步骤3：通过“并联-串联”式岔河水力计算模型，由龙口泄流量和河心岛漫流量，选择并储备石料；先采用大粒径块石抛填，初步形成截流及设备通行通道；确保块石戗堤快速进占，使挖机能进入河心岛，围堰暂缓施工，减少不必要的冲刷；再采用小粒径配石料抛填，减小戗堤渗水量，避免截流块体被冲至围堰防渗轴线范围，提高河床区域围堰的抗渗性能。
步骤4：通过“并联-串联”式岔河水力计算模型，由明渠均匀流水力和束窄河床水力，通过岔河流量的分散和整合，获得分流减压渠2的尺寸，在河心岛岔河围堰上游进行分流减压渠施工；确保岔河的河水，通过分流减压渠2快速流入到相邻岔河中，降低岔河河水雍高的高度，降低块石戗堤上下游的水位差。
步骤5：通过高强度填筑，快速封闭岔河，使河心岛岔河围堰合龙。
步骤6：清理河心岛围堰位置表面植被与腐殖土，并沿围堰轴线方向在冲积沙层基础上开挖心墙齿槽，再使用黏土料换填碾压，形成河心岛围堰基础底部防渗黏土墙；心墙齿槽底宽为3m，边坡比为1：1，深度为2m，用黏土料换填碾压形成河心岛部位围堰基础底部防渗黏土墙，减小围堰在河心岛位置的渗水量，提升围堰的防渗效果。
步骤7：填筑河心岛围堰，完成一期围堰1。
如图2所示围堰1平面图，图中阴影部表示岔河，围堰1内河心岛位置建设厂房3，围堰1内部还设置有溢洪道4。
如图3所示，横向围堰断面图，围堰堰体采用黏土填筑，围堰表面采用石渣填筑，围堰迎水面5石渣层厚度为1.00m，围堰背水面6石渣层厚度为0.50m，围堰顶部石渣层厚度为0.50m。
如图4所示，纵向围堰断面图，围堰堰体采用黏土填筑，围堰表面采用石渣填筑，围堰顶部石渣层厚度为1.00m，围堰背水面6石渣层厚度为0.50m，围堰顶部石渣层厚度为0.50m。围堰迎水面5设有石渣抛投的缓冲体7，缓冲体7两面坡比为1：1.7，顶部宽度为6.00m，超出围堰迎水面5宽度为2.00m。
围堰1在河心岛岔河两岸高度为6.7m，在岔河高度为9.7m，在河心岛高度为6.6m，围堰1顶部宽度为6.0m，围堰1顶部轴线长度为3.4km，围堰迎水面5坡比为1：2.5，围堰背水面6坡比为1：2.0。
本发明在科特迪瓦格西波-波波里水电站一期导流围堰施工中，节约工期40天，共减少土石冲刷损失量2.44万m³，减少覆盖层开挖4.08万m³，减少粘土填筑量4.08万m³，直接节约成本761.7万元。

Claims (7)

1.一种多岔河多河心岛围堰施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：根据施工地点的洪水标准，确立为围堰结构型式，在河心岛岔河两岸进行围堰施工；
步骤2：建立“并联-串联”式岔河水力计算模型；
步骤3：通过“并联-串联”式岔河水力计算模型，选择并储备石料，完成块石戗堤进占；
步骤4：通过“并联-串联”式岔河水力计算模型，在河心岛岔河围堰上游进行分流减压渠施工；
步骤5：通过高强度填筑，快速封闭岔河，使河心岛岔河围堰合龙；
步骤6：清理河心岛围堰位置表面植被与腐殖土，并沿围堰轴线方向在冲积沙层基础上开挖心墙齿槽，再使用黏土料换填碾压，形成河心岛围堰基础底部防渗黏土墙；
步骤7：填筑河心岛围堰，完成一期围堰。
2.根据权利要求1所述的一种多岔河多河心岛围堰施工方法，其特征在于，所述“并联-串联”式岔河水力计算模型包括：分流减压渠水力计算模型、戗堤岔河围堰水力计算模型。
3.根据权利要求2所述的一种多岔河多河心岛围堰施工方法，其特征在于，所述分流减压渠水力计算模型具体为：由明渠均匀流水力和束窄河床水力，通过岔河流量的分散和整合，获得分流减压渠的尺寸。
4.根据权利要求2所述的一种多岔河多河心岛围堰施工方法，其特征在于，所述戗堤岔河围堰水力计算模型具体为：由龙口泄流量和河心岛漫流量，获得块石戗堤所需石料量。
5.根据权利要求1所述的一种多岔河多河心岛围堰施工方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
步骤3.1：通过“并联-串联”式岔河水力计算模型，选择并储备石料，所述石料包括大粒径块石和小粒径配石料；
步骤3.2：采用大粒径块石抛填，初步形成截流及设备通行通道；
步骤3.3：采用小粒径配石料抛填，减小戗堤渗水量，避免截流块体被冲至围堰防渗轴线范围，提高河床区域围堰的抗渗性能。
6.根据权利要求1所述的一种多岔河多河心岛围堰施工方法，其特征在于，所述围堰在河心岛岔河两岸高度为6.7m，在岔河高度为9.7m，在河心岛高度为6.6m，围堰顶部宽度为6.0m，围堰顶部轴线长度为3.4km，围堰迎水面坡比为1：2.5，背水面坡比为1：2.0，堰体采用黏土填筑。
7.根据权利要求1所述的一种多岔河多河心岛围堰施工方法，其特征在于，所述心墙齿槽底宽为3m，边坡比为1：1，深度为2m。
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