1 定州市水利局 河北省 定州市 073000 ; 2 河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司 天津 300250
摘要:近年随着河道景观要求的提高,河道内修建了蓄水建筑物比如橡胶坝,橡胶坝的更新需要搭建施工围堰,本次对河道施工围堰进行探讨。
关键词:橡胶坝 施工围堰
1 简介
永定新河橡胶坝是具有调蓄水功能的挡水建筑物,保证了永定新河的景观水位,同时发挥了永定新河的重要水区域功能,有效地利用了水资源,恢复了良好的生态环境。
橡胶坝于2019年底右岸坝袋发生破坏,无法充水挡水,由于破损部位位于右岸坝袋靠中墩水下位置,无法确定其破损情况,经分析,橡胶坝运行期间,坝顶溢流时河道漂浮物对坝袋的磨损、塌坝时河底泥沙淤积对坝袋的磨损以及冬季河道内的冰凌对坝袋的磨损等多种原因造成右岸坝袋破损,同时左岸坝袋虽暂未破损但也极大的缩短了使用年限。
为尽快恢复橡胶坝功能,对橡胶坝坝袋进行更新是必要的。
2 施工导流
本工程现有永定新河橡胶坝坝袋需要拆除更新,坝体总长248m,为双向斜坡式橡胶坝,分为2跨,最大坝高4m,坝底板高程为-2.5m,坝顶高程为1.5m。工程施工期间要求干场作业。施工前期,需要在上下游分别搭设临时施工围堰拦挡河水,并于左岸开挖导流明渠,以保证干场作业条件。
按照《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定和本工程特点,施工围堰级别定为5级。
鉴于本工程段河道的汛期洪水流量较大,工程不宜在汛期施工。同时本工程施工简单,周期短,在一个枯水期内能够满足完工要求,这样可以减小施工导流工程规模,降低施工导流风险和难度,减小导流工程量,减少工程投资,故本工程施工导流时段选择在01月至05月的枯水期进行,相应其P=10%的施工导流洪水Q=40m³/s,水位1.0m。
3 围堰型式比选
本工程上、下游围堰型式共选取四种进行比选,分别为土围堰、土工膜袋围堰和双排钢板桩围堰(分为填土和草袋土方案)。围堰结构图分别见图1-3。
(1)土围堰
采用复式土围堰型式,下游围堰堰顶长度为245m,计算水位1.00m,堰顶高程2.00m,最大堰高5.20m,边坡1:2.5;上游围堰堰顶长度为245m,计算水位1.09m,堰顶高程2.09m,最大堰高5.30m,边坡1:2.5。考虑交通要求,设计围堰堰顶宽度为8.0m。为了防止水流的冲刷,上、下游围堰分别填筑高1.0m,宽5.0m的抛石进行防护。
(2)土工模袋围堰
采用土工模袋围堰型式,上、下游围堰堤顶长度为245m,计算水位下游1.00m,上游1.09m,堰顶高程下游1.50m,上游1.59m。外坡高程0.0m处设2m宽马道,高程0.0m以下外坡1:2,内坡1:0.25;高程0.0m以上内外坡均为1:1。围堰体采用砂土模袋,顶宽3m,为提高整体抗滑稳定性,在底部设置一排抗滑桩。
(3)双排钢板桩围堰(中间填土)
采 用双排拉森钢板桩围堰型式,中间填土,下游围堰长度为242m,计算水位1.00m,堰顶高程1.50m,拉森桩长12m;上游围堰长度为242m,计算水位1.09m,堰顶高程1.59m,拉森桩长12m。考虑交通要求,双排拉森桩间距8m,桩顶设工字钢围檩,每隔1m设螺纹钢拉杆一个,纵向每隔8m设置横向封闭拉森桩一道。
图1 土围堰
图2 土工膜袋围堰
图3 双排钢板桩围堰
方案比选结果见下表:
表1 施工围堰方案比选
特性 方案 | 稳定性 | 防渗性 | 材料供应 | 施工工艺 | 环保性 | 造价 (万元) |
土围堰 | 一般 | 一般 | 均质土料外购不易 | 简单 | 不环保,不清洁 | 589.27 |
土工模袋围堰 | 较好 | 较好 | 砂土外购不易 | 繁琐 | 较好 | 807.77 |
钢板桩围堰 (中间填土) | 好 | 拉森桩闭合性好,防渗性好 | 钢板桩租赁方便,填充土方需外购 | 简单 | 宜拆除,环保好 | 647.55 |
钢板桩围堰 (中间填草袋土) | 宜拆除,环保更好 | 825.53 |
综合考虑,结合本工程实际情况,对比本次围堰选用双排钢板桩围堰,最大限度地实现施工环保,力保河道清洁,施工简便快捷。
4 结语
(1)为了极大的达到环保的目标,选取双排钢板桩围堰是最优选择。
(2)双排钢板桩围堰密闭性好,施工方便,在河道施工围堰中起到很好的挡水效果。
参考文献:
[1]侯艳忠.水利工程围堰施工技术[J],2012(22):40-46.
[2]贺永大.桩模复合围堰在某河道综合治理工程中的应用[J].价值工程,2011(03).
[3]陈渝.深水基础锁口钢管桩围堰施工技术[J].城市建设理论研究,2012(14).
作者简介:
1、张海强,男,汉族,2004年本科毕业于河北农业大学水利水电工程系。现在河北省水利水电勘测设计研究院工作。高级工程师。
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