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文档简介
拦沙坝设计(1)坝址选择坝轴线短,库容大,拦沙效果明显;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,由于本地石料较丰富,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,避免绕坝渗流变形,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抗滑稳定分析涉及坝体作用力和稳定安全系数计算。坝体作用力重要有自重、上下游水压力、渗入压力、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。渗入压力式中:---渗入压力,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,根据沟道地质状况,土基取0.3;---坝体垂直力的总和,涉及坝体自重、渗入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,涉及上下游水压力、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,满足抗滑规定。③地基应力计算,应力采用材料力学公式,计算出的σmax不能超出地基允许压应力(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,即坝体自重减去渗入压力和浮托力;---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/m2σmin=KN/m2基岩为坚硬土基,σmax不大于地基允许压应力,σmin>0,满足应力稳定。(5)重要工程量⑹拦沙坝施工工艺与办法1)施工导流对于流量较大的沟道可采用二次导流。在施工早期,在河沟一侧开挖明渠,运用导流渠导流;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。第二期是运用第一期工程过水,在早期导流明渠上下游修建围堰,开展全方面施工。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。导流洞最后能够封堵,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,以确保施工的正常进行。在拦沙坝施工中坝底坝肩往往遇有裂缝渗水和泉水,普通解决是设立反滤体,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,然后根据坝址地形拟定放线的环节办法,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基础解决a、坝基清理。清基范畴普通应比坝的坡脚线加宽0.5m~0.6m,凡在清理范畴以内(涉及坝两端山坡)的地面表土,以及其它表层覆盖物、风化岩石均应去除掉。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,但在靠近设计高程0.5m时,应改为人工开凿,以免放炮震动,影响基岩强度。基础最佳挖成微向上倾斜的齿状,并最佳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,不适宜过陡,要避免急剧变化,以免应力集中引发坝身裂缝。c、基础解决。对穿过坝体的断层、破碎带,可采用深挖填充混泥土的方法解决。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,以免吸取砂浆中的水分,影响强度。砌筑前还应将基石清洗干净,并洒水润湿,然后开始砌筑。先在基石上铺一层较稠的砂浆(称为坐浆),厚约2.5cm,再将石料放在砂浆上。相邻料接缝不适宜不不大于2.5cm(但也不适宜过小,以免影响灌浆)。石料放好后,用脚踩或锤子锤击,使之紧密结合,铺放一段后从竖缝灌满砂浆,再将薄片石块从砂浆中嵌入缝隙,用小锤稍加敲紧,再用铁钎捣实,使砂浆与石块紧密结合。坝的表面采用料石或较规则的大石块按一丁一顺的方式砌筑,已确保结实和美观。浆砌石应做到“平、稳、紧、满”四个字。砌体内不允许出现空洞或虚缝。浆砌块石的外露灰缝,在灰浆未凝固前应将虚浆挖去,
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