插砌石谷坊壩的特點(diǎn)及施工技術(shù)

1、插砌石谷坊壩的特點(diǎn)及施工技術(shù)四一-27中國(guó)水土保持.qWCC2000年第4期插砌石谷坊壩的特點(diǎn)及施工技術(shù)(專(zhuān)龍滿族自治縣水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)局,河北專(zhuān)龍縣066500)si關(guān)鍵詞谷坊;插砌石蛔;河北青龍縣土儔.秸禱釕伙結(jié)枸.工,為2飪摘要河北青龍縣在多年的水土保持實(shí)踐中,在石質(zhì)山區(qū)創(chuàng)造的一種插砌石谷坊塤,與土壩廈干砌石蛔相比.具有壩體穩(wěn)固,抗沖消能好,蟈頂可過(guò)水,壩體斷面小占地少,施工簡(jiǎn)單,省料省勞且不受季節(jié)限制等優(yōu)點(diǎn),得到廣適應(yīng)用和推廣在全縣平均次雨量312rnrn,點(diǎn)雨量524rnrn的情;KT,該縣所建插砌石谷坊完好率選94%中圈分類(lèi)號(hào)S157文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)10000941c200

2、0)04002802溝道工程是水土保持的最后一道防線,谷坊是重要的水土保持溝道工程之一.河北省青龍縣經(jīng)多年的水土保持實(shí)踐,創(chuàng)造出的插砌石谷坊壩以其獨(dú)具的特點(diǎn)在青龍縣得到了廣泛應(yīng)用.1插砌石谷坊壩的優(yōu)點(diǎn)1984年8月9】1日,青龍縣連降3日暴雨,全縣降雨量均在312mm以上,其中南部最大降雨量達(dá)524mI11.全縣發(fā)生特大洪水,總損失達(dá)1438萬(wàn)元據(jù)災(zāi)后調(diào)查,全縣20世紀(jì)6070年代修建的128座谷坊壩中,干砌石谷坊壩46座被沖毀32座,完好率為30.4%;插砌石谷坊壩82座,被沖毀l4座(其中人為破壞9座,質(zhì)量差5座),完好率為82.9%,除去人為破壞,完好率達(dá)94%;利峪村7座插砌石谷坊壩,

3、壩頂過(guò)水1.72.3m,均完好無(wú)損.此后,插砌石谷坊壩受到普遍重視并得到大力推廣.經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)插砌石谷坊壩具有以下優(yōu)點(diǎn).(1)壩體堅(jiān)固,抗沖消能好,壩頂可過(guò)水,從而減少了防護(hù)設(shè)施.插砌石谷坊壩是用大塊石做面石,小塊石做餡,大小塊石立插而成.插砌結(jié)果使每一塊石頭與上下左右前后相鄰的石塊互相咬緊,石塊問(wèn)的壓力很大,而石塊間的摩擦力又與壓力成正比,故石塊與石塊之間的摩擦力相當(dāng)大,又由于插砌石緊卡在兩岸巖石或堅(jiān)硬的土壤里,利用了兩岸對(duì)壩體的擠壓作用,使插砌石承受一定的水壓力.因此壩頂過(guò)水時(shí),溢流洪水均勻分布于壩面,溢流水深相對(duì)較小,加上壩面插砌石極為粗糙,消減了大量的水能,分散,減弱了水流對(duì)壩腳的沖刷.

4、本縣修建的500余座插砌石谷坊壩壩腳均無(wú)明顯沖刷,所以不需加設(shè)溢水口和護(hù)坦,海漫等設(shè)施.(2)斷面小,省料,省勞,省資,減少了占地面積土壩和以往的干砌石壩為了維持壩體穩(wěn)定,需要把壩坡修得很緩,壩體斷面很寬,而插砌石壩則不同,壩體公頃砌石量約需200m3,可見(jiàn)工程巨大另一種方法是"尾端上翹法",即按等高要求將上一地塊的下段,與下一地塊的上段整理成一個(gè)地塊.這種方法雖然其挖填方量較"本塊挖填法"小一些,但幾乎全部破壞了原有已趨穩(wěn)定的土坎,施工難度大,極有可能因一塊地的施工質(zhì)量問(wèn)題,在第二年洪水季節(jié)被沖毀,并形成連鎖反應(yīng),造成更嚴(yán)重的水土流失.看來(lái),把粗放梯地

5、改造成水平梯地有一定的難度.2.2排水溝內(nèi)侉沉沙凼筆者通過(guò)考察,發(fā)現(xiàn)群眾采用了一種工程量很小,但卻能攔住大部分流失土壤的措施在這種梯地的每條排水溝內(nèi),視地塊長(zhǎng)度挖12個(gè)沉沙凼.流失的泥沙大部分可沉積在沙凼內(nèi),農(nóng)閑季節(jié)再挑還到地塊的缺土部位.沉沙凼的容積,可按集流面積和地塊的侵蝕模數(shù)來(lái)確定.坡度為12為例,每1h梯地的年侵蝕量近40t,以每it沙體積為1作為容積擴(kuò)大安全系數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)沉沙凼的容積,則每Jhn粗放梯地只要挖總?cè)莘e為40mj的沉沙凼即可.沉抄由的形狀,因地而異,一般為長(zhǎng)方體,也可挖成圓窖形,或挖成不規(guī)則形狀:沉沙凼的深度以1.217m為宜,淺了沉不了沙,深了不易起沙.沉沙凼的出口應(yīng)略高于

6、排水溝溝底,如石料豐富,可用石塊砌筑,否則需要夯實(shí),防止被水沖毀.據(jù)觀測(cè),沉沙凼可攔蓄流失泥沙的60%70%.這種施工簡(jiǎn)易,費(fèi)少救宏,能解決粗放梯地水土流失問(wèn)題的水土保持措施,值得大力推廣2.3綜合措施在挖沉沙凼的同時(shí),還可在橫坡的地邊(臨坎面)用堆秸稈的方法,將它改造成倒橫坡,這樣可避免降雨徑流沖刷土坎,達(dá)到減少流失的教果;還可以結(jié)合地膜覆蓋種植技術(shù),在粗放梯地上實(shí)行地膜覆蓋種植,以減少地表沖刷如果把挖沉沙凼,改倒坡和地膜覆蓋三者結(jié)合起來(lái),則粗放梯地的水土流失,必將得到控制,使這類(lèi)梯地能夠持續(xù)利用.收稿日期19991110(責(zé)任編輯張智民)第4期趙風(fēng)華等:插砌石谷坊壩的特點(diǎn)及施工拄術(shù)?29具

7、有一定的整體性,穩(wěn)固性,抗沖能力強(qiáng),壩坡比土壩和干砌石壩陡得多,壩體橫斷面寬度也窄得多,減少了占地面積,節(jié)約了大量物料和勞動(dòng)力,縮短了工期,節(jié)約了資金.(3)就地取材,充分利用勞動(dòng)力,加快了荒溝治理進(jìn)度石質(zhì)山區(qū)有豐富的石料,插砌石壩可固地制宜,就地取材;砌石不需要復(fù)雜的施工機(jī)械和設(shè)備,便于山區(qū)施工;施工不受季節(jié)限制,可充分利用農(nóng)村勞動(dòng)力,在農(nóng)閑時(shí)組織施工,解決了勞動(dòng)力短缺問(wèn)題,加快了山區(qū)小流域綜合治理的速度.2插砌石谷坊壩的結(jié)構(gòu)插砌石谷坊壩由防沖齒墻,壩面和過(guò)濾心體組成(見(jiàn)圖i).防沖齒墻為背水坡面的地基部分,一般為寬,深各1m的插砌直墻.壩面又分迎水坡,背水坡和壩頂三部分.迎水坡坡比一般為1

8、:02,坡面墻底寬0.8m,頂寬0.5m.背水坡坡比一般為l:1,坡面墻底寬1m,頂寬0.5ITI.壩頂為弧型,寬度一般為壩高的07倍.過(guò)濾心體為兩個(gè)坡面的中間部分,用小石塊或河卵石堆砌而成,橫斷面接近于梯形圖1插砌石谷坊壩斷面圖(單位:m)3插砌石谷坊壩的施工3.1放線在溝道兩岸的相應(yīng)高度(谷坊壩的高度)上放下頂寬的兩條線,一般用8號(hào)或l0號(hào)鉛絲,兩端用鋼釬固定在山坡上(稱(chēng)為頂寬線).然后在每一根鉛絲的兩端用稍細(xì)一點(diǎn)的鐵絲拴好迎,背水坡的坡面線并固定好兩鐵絲中問(wèn)拴好施工的水平線繩,按施工線的位置施工.見(jiàn)圖2.3.2清基清基按以下步驟進(jìn)行:(1)清岸基在谷坊壩兩岸的背水坡,必須清到基巖上,寬度

9、與背水坡面的砌墻寬施工線_一連水坡線壩線河答直度+施工拽1I圖2插砌石谷坊壩施工放線圖(單位:m)度相同,以備壩面插砌石嵌入,使谷坊與溝岸緊密結(jié)合.(2)清地基.清除谷坊壩體底部地面上的表土,草皮,樹(shù)根等易腐爛物.(3)清防沖齒墻基.在谷坊壩的背水坡面基線內(nèi)側(cè),如遇基巖可不必下挖,如遇活土層則應(yīng)下挖深lm,寬1.2m的溝槽.3.3選料(1)所需的石料應(yīng)新鮮堅(jiān)硬,不能用風(fēng)化石和炮崩有裂紋的石塊.(2)面石最好為長(zhǎng)條形,有大小頭,石塊長(zhǎng)30-50cm,用在最底層的面石.要求大些.(3)餡石用在面石的內(nèi)側(cè),分為三類(lèi),第一類(lèi)長(zhǎng)3040C122,第二類(lèi)長(zhǎng)2030m1,第三類(lèi)為長(zhǎng)1020C122的河卵石.

10、(4)過(guò)濾心體采用的石料用釘耙從河灘收攏來(lái)的卵石或堅(jiān)硬的炮渣石即可.直徑不小于10m1.3.4壩體砌筑砌筑是插砌石谷坊壩修建的關(guān)鍵環(huán)節(jié).砌筑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)背水坡面從防沖齒墻底開(kāi)始,迎水坡面從清基的地面開(kāi)始砌筑.(2)背水坡分兩層砌筑,第一層選擇最大的塊石,石頭大面朝下放穩(wěn),上口不擠緊,留縫,不找平;第二層砌筑時(shí),一律大頭朝上-,J,頭向下,插A第一層的上口,有多大的口就選擇多大的面石.一行一行向上砌,上下插縫,擠勁大,愈壓愈緊.面石一律垂直于壩面擺放,坡面外側(cè)不許用墊石,以防壩頂過(guò)水時(shí)墊石被水沖走而垮壩.插砌石坡面必須與兩岸的巖層卡緊卡死,整個(gè)坡面砌筑檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是用手抽不掉任何一塊面石為合格.(3)餡石緊跟在面石的里面