拦沙坝施工工艺.doc

拦沙坝设计 （1）坝址选择 坝轴线短，库容大，拦沙效果显著；坝址附近地质条件较好，利于布设建筑物；便于就近取材，施工条件较好；应避开较大弯道、跌水、断层、洞穴等不利因素；对村镇、工矿、交通的安全影响小。 （2）断面设计 ①应根据洪水、泥沙、地质及建筑材料等综合因素进行坝型的选择，由于当地石料较丰富，综合考虑拦沙坝适宜采用浆砌石重力坝。 ②设计坝高4.0m，顶宽2.0m，底宽5.0m，上游坝坡垂直，下游坝坡1:0.75。为了排泄库内积水，在坝体内水平方向和垂直方向每隔2.0m分别埋设PVC排水管，孔径10cm，并向下游倾斜，比降为1:100，坝体均要嵌入两岸坚硬基础内，防止绕坝渗流变形，破坏坝体。 ③坝下设消力池，浆砌石衬砌50cm，池长8.5m，宽8m。 （4）稳定分析 ①抗滑稳定分析 包括坝体作用力和稳定安全系数计算。坝体作用力主要有自重、上下游水压力、渗透压力、浮托力及泥沙压力等。 坝体自重 式中：---坝体自重力，KN； ---坝体横断面面积，m2； ---坝体容重，KN/m3，浆砌块石取23KN/m3； ---坝体单位长度，取1m。 上游水压力 式中：---上游水压力，KN； ---水的容重取10KN/m3； ---上游水深，m。 下游水压力 式中：---下游水压力，KN； ---下游水深，m。 上游泥沙压力 式中：---坝前泥沙水平推力，KN； ---泥沙容重，取16KN/m3； ---泥沙淤积高度，m； ---泥沙内的摩擦角，取13°。 浮托力 式中：---浮托力，KN； ---坝底宽度，m。 渗透压力 式中：---渗透压力，KN； ②坝体抗滑稳定计算 安全系数计算公式： 式中：---稳定安全系数，5级建筑物，土基1.1； ---坝体与基础的摩擦力系数，根据沟道地质情况，土基取0.3； ---坝体垂直力的总和，包括坝体自重、渗透压力和浮托力的代数和，向下为正，向上为负，KN； ---坝体水平作用力的总和，包括上下游水压力、上游泥沙压力的代数和，向下游为正，向上游为负，KN。 经计算，K=1.143>1.1，满足抗滑要求。 ③地基应力计算，应力采用材料力学公式，计算出的σmax不能超过地基允许压应力（正值），σmin不出现拉应力（负值）。 式中：---坝基上下游最大、最小应力，KN/m2； ---坝体垂直重量，KN，即坝体自重减去渗透压力和浮托力； ---坝底宽度，m； ---垂直合力至坝底中心点的距离，m。 经计算，得σmax=KN/m2 σmin=KN/m2 基岩为坚硬土基，σmax小于地基允许压应力，σmin>0，满足应力稳定。 （5）主要工程量 ⑹ 拦沙坝施工工艺与方法 1）施工导流 对于流量较大的沟道可采用二次导流。在施工初期，在河沟一侧开挖明渠，利用导流渠导流；在河沟另一侧修建上下游围堰，进行基础清理、截水槽开挖、基础砌石。进行全断面施工。第二期是利用第一期工程过水，在初期导流明渠上下游修建围堰，开展全面施工。对于小流量的沟道，可采用一次导流。先在一侧修好排水洞，然后在上下游修围堰，用导流洞排水，围堰内进行全断面施工。导流洞最后可以封堵，也改做排水孔使用。 2）施工排水 施工排水是指排除施工期基坑中的地下水和天然降水，以保证施工的正常进行。在拦沙坝施工中坝底坝肩往往遇有裂缝渗水和泉水，一般处理是设置反滤体，将泉水导出基坑以外。 3）施工放线与基础清理 ①施工放线 放线时应注意一下两点： a、应对坝轴线和中心桩的位置、高程进行认真的校核，然后根据坝址地形确定放线的步骤方法，以免出错。 b、对固定的边线桩、坝轴线两端的混泥土桩以及固定水准点应妥加保护，以利测量放线使用。 ②基础处理 a、坝基清理。清基范围一般应比坝的坡脚线加宽0.5m~0.6m，凡在清理范围以内（包括坝两端山坡）的地面表土，以及其他表层覆盖物、风化岩石均应清除掉。 b、基础开挖。如为岩石基础，则在基础开挖时可用小爆破的方式，但在接近设计高程0.5m时，应改为人工开凿，以免放炮震动，影响基岩强度。基础最好挖成微向上倾斜的齿状，并最好用人工凿毛使坝身与基础紧密结合。岸坡基础开挖应有一定的坡度，不宜过陡，要避免急剧变化，以免应力集中引起坝身裂缝。 c、基础处理。对穿过坝体的断层、破碎带，可采取深挖填充混泥土的办法处理。 4）石料的砌筑 ①选料 选用石质应为均匀、无裂缝、不加泥、质地坚硬的新鲜岩石。采用人工砌筑，人工或汽车运料。 ②铺砌 石料在使用前应将其表面洗刷干净，砌筑时再用水洒湿，以免吸收砂浆中的水分，影响强度。砌筑前还应将基石清洗干净，并洒水润湿