土石坝无基坑筑坝施工技术研究

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1、土石坝无基坑筑坝施工技术研究　　摘要：在河床上修建土石坝，一般先要修筑施工围堰，然后进行基坑抽水和开挖，再进行坝基防渗处理和度汛堰体的填筑。传统的施工方法，在前期围堰、挖掘基坑的环节，需要占用河床枯水期较多时间，这样就导致后期的坝基防渗处理和度汛坝体填筑的工期十分紧张，如果遇上汛期较早的年份，就会给施工带来很大困难。在这种情况下，探索新的筑坝技术显得很有必要。本文就是通过对无基坑施工技术的现状、可行性和关键技术进行研究分析，从而得出无基坑施工技术将在未来的筑坝技术中有广阔的应用前景。　　关键词：

2、土石坝；无基坑筑坝；坝基；围堰　　中图分类号：TV641文献标识码：A文章编号：1006-431119-0126-02　　0引言　　很多大型的水利水电工程，在建设过程中，都需要修筑土石坝。而修筑土石坝的前提，通常是在河道上先修建围堰形成“基坑”，围护枢纽永久建筑物在干地上施工。同时要做好大坝基坑的挖掘工作，基坑的挖掘，是大坝地基工程的重点。在实际施工过程中，如果河床有水，则需要先对河床进行截流，并通过围堰填筑加高，在加高时，注意做好围堰的防渗闭气，否则容易导致河水的渗流，影响施工。基坑在挖掘过程

3、中，底端会出现积水，在这种情况下，就需要用到抽水机，将水抽干，使得基坑形成旱地后，在对其进一步开挖和处理。总的来说，在修筑土石坝过程中，离不开必要的基坑。　　不过随着现代工程施工技术的进步，在堤坝修筑过程中，对于合适的地方，可以使用无基坑筑坝技术。简单地说就是不形成基坑筑坝，这样就不需要截流、围堰填筑、闭气、抽水，以及挖掘基坑等工作。这种施工方式，彻底突破了建坝必须先形成基坑、在基坑内施工的筑坝技术框框，开创了世界无基坑筑坝技术的先河。　　1无基坑施工技术的可行性　　从世界范围内来看，土石坝施工

4、技术发展十分迅速，并且由于其对地基的要求很低，所以在大部分国家和地区，均可以应用。从实际建设情况来看，只要能做好防渗处理，保证地基不渗水、漏水，就可以在上面修筑土石坝。不过，土石坝的导流功能，没有混凝土坝好。修筑土石坝，一个非常重要的问题就是，降低度汛风险。因为常规的施工做法，在施工时，首先要做的就是在拦河坝坝基开挖线以外，对施工围堰进行填充，并且围堰需要进行有效的防渗和闭气处理。如果是在砂砾石覆盖层较厚的河床上进行土坝施工，使用常规的施工方法，前期的，围堰防渗、抽水和基坑开挖等基础工程，通常会

5、占去河床枯水期的大部分时间，在这种情况下，对坝体的施工作业时间，就会由于汛期的到来，而大大减少。这种情况，不仅增加施工的难度，同时对于坝体的填充作业，其质量不能得到有效保障，给后续的工程施工，埋线安全隐患。　　由于常规的施工方法，在中等厚度以上砂砾层河床填筑土石坝施工过程中，遇到的问题和困难，加大了施工难度，并且容易延误工期。在本文的研究中，根据对相关工程的实践和探索，提出了一种新的土石坝构筑方式，称为“土石坝无基坑水下筑坝技术”。这种筑坝技术，可以提高施工效率，缩短工期。具体来说，在河床枯水期

6、间，选择合适的位置，在河床的上下游坝坡脚处抛填块石，从而形成戗堤，然后在往两戗堤之间，堆填粒径大小合适的砂砾或石渣料，让其浮出水面，在实际施工时，要对填料进行碾压，提高其密实性。这就形成了坝基平台，在这个平台上，可以对坝基做进一步防渗处理，如果汛期来临较早，也可以对大坝提前进行拦洪度汛施工。这种新的施工方法，使得堰坝的施工可以很好地结合起来，不需要再对河床坝基进行开挖，也减少了堰体的防渗施工环节和基坑抽水作业。可以说，这种施工作业程序更加简洁，作业效率更高。基本上可以在河床汛期来临之前完工，节能

7、工程投资。　　2无基坑筑坝关键技术　　坝基平台确定及戗堤高程和位置的确定　　坝基水上施工平台的施工一般选择在枯水时段进行，由于直接在坝基平台上施工作业的时段较短，且平台面与河床面的高差较小，坝基水上施工平台及戗堤高程的确定可选用枯水时段围堰正常应用时的洪水标准的下限。　　上下游戗堤内填料选择及施工方法　　上下游戗堤内填料选择原则应因地制宜，充分利用附近河床较丰富砂砾料和枢纽其他建筑物的开挖石渣料，以利于降低工程投资。　　戗堤施工方法主要采用动水中的抛投法。动水中抛投材料的稳定性，取决于流速、尺寸

8、及停留位置的几何边界条件，如河底的不平整度和戗堤的边坡与几何形状。戗堤的几何形状是材料与水流相互作用的结果。因此，在确定材料尺寸和数量时，必须对截流中戗堤形状变化规律有所认识。　　正确的抛投方式，对于顺利截流有重要作用。我国许多截流工程曾创造了良好的经验，即根据不同水流条件和不同进占阶段，对不同材料采用不同抛投方式。例如流线型抛投法、上游角抛投法、下游角抛投法及上下游重点抛投法等。此法是将巨型抛投料沿上游角流速较小处抛下，以挑开水流，造成戗堤前沿中部及下游处的回流区，随即在其中抛投一般材料。为避