2020一级建造师考试水利水电章节讲义：围堰布置与设计

　　1F412022 围堰布置与设计

　　一、土石围堰填筑材料

　　土石围堰按填筑材料可分为均质土围堰和土石混合围堰;按堰体防渗体可分为斜墙围堰、心墙围堰。其中，土石围堰填筑材料应符合下列要求:

　　(1)均质土石围堰填筑材料渗透系数不宜大于1×10-4cm/s;防渗体土料渗透系数不宜大于1×10-5cm/s。

　　(2)心墙或斜墙土石围堰堰壳填筑料渗透系数大于1×10-3cm/s,可采用天然砂卵石或石渣。

　　(3)围堰堆石体水下部分宜采用软化系数值大于0.7的石料。

　　(4)反滤料和过渡层料优先选用满足级配要求的天然砂砾石料。

　　二、围堰防渗

　　围堰基础处理应满足强度、渗流、沉降变形等要求，围堰堰基的防渗处理方案应综合考虑安全可靠，经济合理，施工简单等因素，堰基覆盖层防渗处理宜采用下列方式:

　　(1)覆盖层及水深较浅时，可设临时低围堰抽水开挖齿槽，或在水下开挖齿槽，修建截水墙防渗。截水墙尺寸必须满足防渗料及其与基础接触面的容许渗透比降要求。

　　(2) 根据覆盖层厚度和组成情况，可比较选用塑性混凝土防渗墙、混凝土防滲墙、高压喷射灌浆，沥青混凝土防渗墙、水泥土搅拌防渗墙、自凝灰浆墙、水泥或黏土水泥灌浆，板桩灌注桩，钢板桩，防渗土工膜等处理方式。

　　(3)在满足渗透稳定的条件下，位于深厚覆盖层上的低水头围堰，可采用铺盖或悬挂式防渗形式。

　　(4)卵石和漂石含量多的地层，不宜采用钢板桩。

　　土石围堰堰体防渗材料应根据料源情况、堰基防渗形式、施工条件及环保要求等综合比选确定。

　　堰体防渗材料选择应符合下列规定：

　　(1)在挡水水头不超过35m时宜优先选用土工膜。

　　(2)当地土料储量丰富，满足防渗要求，且开工条件较好时，可用做围堰防渗体材料。

　　(3)采用铺盖防渗时，堰基覆盖层渗透系数与铺盖土料渗透系数的比值宜大于50，铺盖土料渗透系数宜小于1×10-4cm/s,铺盖厚度不宜小于2m。

　　三、士石过水围堰的防护

　　土石过水围堰的类型应根据围堰过水时的水力条件、堰基覆盖层厚度、围堰施工工期要求等条件综合分析确定。对不利的溢流情况，可通过有效措施改善其流态及上、下游面衔接，并采取下列防护措施:

　　(1)过水前向基坑充水形成水块;基坑边坡覆盖层预先作好反滤压坡。

　　(2)土石过水围堰溢流面形式和防冲材料宜进行方案比较;溢流面可根据水力条件，施工条件等因素采用钢筋石笼、大块石(串)、合金网石兜或混凝土板等保护，并设置反滤垫层。

　　(3) 可在堰脚岩基上设重力式镇墩，也可在堰脚覆盖层上设置柔性防护结构，保护堰体坡脚和堰后基础。

　　(4)过水围堰堰顶横河向宜做成两岸高、中间低的断面形式，并在两岸接头处采取防止岸坡冲刷的工程措施，保证过水水流位于主河道，以减少水流对两岸接头及堰后的冲刷破坏。

　　四、围堰稳定及堰顶高程

　　土石围堰、混凝土围堰与桨砌石围堰的稳定安全系数应满足下列要求:

　　(1)土石围堰边坡稳定安全系数应满足规定。

　　(2)重力式混凝土围堰、浆砌石围堰采用抗剪断公式计算时，安全系数K'应不小于3.0，排水失效时，安全系数K'应不小于2.5;采用抗剪强度公式计算时，安全系数K应不小于1.05。