防洪堤施工實(shí)踐及其優(yōu)化分析探討

馬文華

(新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局焉耆水源地供水管理處，新疆庫(kù)爾勒841000)

1 工程概況

本項(xiàng)目為新疆某水利工程，其中南防洪堤336 m，防洪堤在平面上基本呈東西走向，采用開(kāi)挖基槽工藝的斜坡式結(jié)構(gòu)方案，其建設(shè)規(guī)模為1 134.8 m，其中318.8 m設(shè)置空心四角塊護(hù)面。

2 施工方案優(yōu)化

針對(duì)本項(xiàng)目的實(shí)踐情況對(duì)施工方案采取優(yōu)化設(shè)計(jì)，并制定整個(gè)施工過(guò)程中的防應(yīng)變計(jì)劃及措施，以確保施工期安全。本工程先進(jìn)行防洪堤基槽的開(kāi)挖施工，接著向基槽回填基床塊石或堤心石，原則上應(yīng)該先將南防洪堤完成，從而能對(duì)護(hù)岸及東防洪堤形成掩護(hù)、避免受風(fēng)浪的破壞和干擾。

3 防洪堤基槽開(kāi)挖

對(duì)本項(xiàng)目的南防洪堤采取基槽開(kāi)挖前應(yīng)進(jìn)行河底平面及斷面測(cè)量，并布設(shè)斷面控制標(biāo)志;基槽挖泥結(jié)合本工程的護(hù)岸、防洪堤及壩體的施工從上到下分層分段依次開(kāi)挖;護(hù)岸及防洪堤基槽開(kāi)挖以土質(zhì)控制為主，標(biāo)高控制為輔，基槽開(kāi)挖應(yīng)清除淤泥及淤泥質(zhì)土，挖至砂層，基槽挖至砂層但尚未達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)，如果與設(shè)計(jì)高程相差≤1 m則可以終止，但如果與設(shè)計(jì)高程相差＞1 m則需報(bào)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)部門協(xié)商決定;基槽挖泥至設(shè)計(jì)標(biāo)高后如仍存在淤泥及淤泥質(zhì)土應(yīng)繼續(xù)開(kāi)挖至砂層。

鑒于本工程的基槽工程量較大，基槽挖泥采用3 m3抓斗式挖泥船挖至巖層或粉質(zhì)黏土層，基槽平面尺寸不小于設(shè)計(jì)規(guī)定，應(yīng)嚴(yán)格控制超挖超深，每邊超寬和超長(zhǎng)≤2.0 m，最大超深≤0.5 m，平均超深部＞0.3 m。基槽開(kāi)挖時(shí)，根據(jù)施工一段、拋填一段的方法，控制50.0 m為一施工段落，最大限度地減少回淤量。開(kāi)挖到設(shè)計(jì)土層后，有專業(yè)潛水員進(jìn)行水下驗(yàn)槽，以進(jìn)一步保證基槽開(kāi)挖的施工質(zhì)量。

在對(duì)本工程基床開(kāi)挖施工前，必須對(duì)開(kāi)挖范圍的原泥面標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，利用已布控制網(wǎng)用挖泥船上GPS在施工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行原地形測(cè)量，每5m一個(gè)點(diǎn)，繪制1∶200的平面圖。同時(shí)，根據(jù)工程地質(zhì)數(shù)據(jù)中的地質(zhì)斷面圖，對(duì)開(kāi)挖范圍進(jìn)行核對(duì)，繪出各區(qū)段實(shí)際開(kāi)挖標(biāo)高控制圖。并取得監(jiān)理工程師認(rèn)可，作為挖泥范圍的依據(jù)。同時(shí)對(duì)本項(xiàng)目的南防洪堤采取基槽開(kāi)挖時(shí)應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)有護(hù)岸邊坡的位移、沉降及變形等，施工單位應(yīng)建立應(yīng)急措施，出現(xiàn)異常情況及時(shí)停止開(kāi)挖，并報(bào)請(qǐng)參建各方協(xié)商解決;施工時(shí)適宜基槽開(kāi)挖不允許欠挖，只允許超挖，超挖允許量執(zhí)行相關(guān)規(guī)定。另外疏浚土必須按國(guó)家海洋局、環(huán)保部門等有關(guān)部門的要求拋至規(guī)定的拋泥區(qū)內(nèi)，在挖泥過(guò)程中，承包商應(yīng)設(shè)法盡量減少周圍環(huán)境的污染，并承擔(dān)一切因施工原因造成的后果。

每段挖泥結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)對(duì)基槽測(cè)量驗(yàn)收。測(cè)量用測(cè)量船進(jìn)行標(biāo)高復(fù)合。每5～10 m一個(gè)斷面，每2 m測(cè)一個(gè)點(diǎn)。施測(cè)時(shí)，時(shí)刻注意水位變化，水位通過(guò)水尺觀測(cè)，每變化10 cm要通報(bào)一次，并作好記錄。測(cè)深水尺用水準(zhǔn)儀比照現(xiàn)場(chǎng)水準(zhǔn)點(diǎn)確定，并定期用水準(zhǔn)儀檢查。對(duì)基槽采取驗(yàn)收時(shí)，潛水員對(duì)基槽底面進(jìn)行插探，檢查是否有漏挖現(xiàn)象及淤積物情況。

通過(guò)結(jié)合本工程實(shí)踐，筆者認(rèn)為對(duì)于基槽開(kāi)挖這個(gè)施工環(huán)節(jié)，為了有效地保證施工的質(zhì)量，施工前應(yīng)注意測(cè)量放樣的準(zhǔn)確，保證基坑開(kāi)挖位置的準(zhǔn)確。在基槽開(kāi)挖施工中，應(yīng)當(dāng)注意開(kāi)挖各層土質(zhì)情況，特別是接近設(shè)計(jì)要求的土層，要嚴(yán)格控制，可通過(guò)抓斗的滿斗率來(lái)控制基床面標(biāo)高。

4 防洪堤基槽回填

對(duì)于本項(xiàng)目防洪堤、護(hù)岸回填所采用的堤心石1～500 kg塊石，應(yīng)確保含泥量＜5%，塊石內(nèi)摩擦角應(yīng)≥45°;1～500 kg塊石應(yīng)級(jí)配良好;石料的材質(zhì)應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求。不得采用強(qiáng)風(fēng)化和遇水易軟化的石料。護(hù)面條石、護(hù)腳棱體所采用的石料飽水抗壓強(qiáng)度應(yīng)≥50 MPa，墊層塊石、堤心石和二片石的飽水抗壓強(qiáng)度應(yīng)≥30 MPa，塊石的重度應(yīng)≥26.5 kN/m3，所有石料的重量規(guī)格均應(yīng)滿足圖紙中的要求，并且有良好的級(jí)配，塊石不成片狀、無(wú)嚴(yán)重風(fēng)化和裂紋。對(duì)于回填施工時(shí)應(yīng)當(dāng)由監(jiān)理工程師隨時(shí)對(duì)塊石的材質(zhì)、級(jí)配等進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)不合格時(shí)拒絕接收。

對(duì)本項(xiàng)目防洪堤回填施工原則上必須在護(hù)岸施工完成后才能進(jìn)行，而且回填的方法和方向?yàn)閺淖o(hù)岸后側(cè)朝遠(yuǎn)離護(hù)岸的方向，分層、均勻地進(jìn)行，從而把陸域的淤泥擠向遠(yuǎn)離護(hù)岸的位置，而且還可以有效地避免對(duì)護(hù)岸的穩(wěn)定產(chǎn)生威脅。在陸域回填的過(guò)程中，必須對(duì)護(hù)岸及壩體進(jìn)行嚴(yán)密的位移、沉降等監(jiān)測(cè)、一旦發(fā)現(xiàn)異常情況、立即停止回填，并報(bào)告參建各方協(xié)商解決。但對(duì)于陸域的回填料要求為不差于中粗砂，即其內(nèi)摩擦角≥28°，而且考慮到本項(xiàng)目的場(chǎng)區(qū)為擬建客運(yùn)中心區(qū)域，建筑基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，故對(duì)回填料的選擇及要求應(yīng)當(dāng)慎重嚴(yán)格，筆者建議應(yīng)需要施工單位與設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)確定。

5 漿砌石擋浪墻施工技術(shù)

本工程漿砌擋浪墻為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，擋浪墻頂標(biāo)高為+7.2 m，底標(biāo)高+4.7 m，工程量約23 078 m3。漿砌塊石及勾縫的標(biāo)號(hào)均為 M20，分段長(zhǎng)度為10 m，段間變形縫寬20 mm，并用瀝青木板填充，漿砌擋浪墻施工應(yīng)在堤身沉降穩(wěn)定后進(jìn)行，施工按常規(guī)工藝進(jìn)行，采用人工砌石工藝施工，為了有效地確保施工質(zhì)量，采取的施工流程如下:測(cè)量放線→基槽開(kāi)挖→二片石墊層鋪設(shè)→胸墻塊石砌筑→養(yǎng)護(hù)→檢查驗(yàn)收。在進(jìn)行本工程擋浪墻施工時(shí)根據(jù)分段施工的堤身沉降資料的分析曲線，分段預(yù)留一定的沉降量，以此進(jìn)行頂面標(biāo)高控制。由于擋浪墻砌筑較慢，砂漿用量相對(duì)較少，砂漿拌和可采用現(xiàn)場(chǎng)拌和方式。漿砌塊石應(yīng)選用顏色統(tǒng)一，石質(zhì)均勻，無(wú)裂縫，未經(jīng)風(fēng)化的塊石。石料在水中浸透的強(qiáng)度應(yīng)應(yīng)≥50 MPa，采用坐漿法砌筑，砌筑砂漿應(yīng)飽滿，墻身塊石間的較大空隙用小塊石和砂漿填滿。施工時(shí)漿砌塊石的砌縫寬度取10～13 mm，砌體表面凹凸≤5 mm。

6 防洪堤沉降及位移監(jiān)測(cè)

鑒于本南防洪堤項(xiàng)目施工工期較短而且施工速度快，考慮預(yù)留沉降50 cm，為了能有效地為護(hù)岸的預(yù)留堆高提供數(shù)據(jù)以及通過(guò)位移觀測(cè)，提供施工信息，控制推填速率，以確保本工程施工安全和確保工程質(zhì)量，對(duì)本項(xiàng)目南防洪堤施工采取地面垂直沉降觀測(cè)及地面水平位移觀測(cè)是相當(dāng)有必要的。

對(duì)本防洪堤項(xiàng)目設(shè)置有施工期臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)和永久觀測(cè)點(diǎn)，臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在護(hù)岸及防洪堤堤面上，沿堤軸線每隔50 m埋設(shè)一個(gè)沉降盤(pán)進(jìn)行沉降位移觀測(cè);同時(shí)在施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)沉降盤(pán)和水平位移觀測(cè)的保護(hù)，確保沉降位移觀測(cè)資料的連續(xù)性。另外對(duì)本項(xiàng)目護(hù)岸及防洪堤每50 m布設(shè)永久觀測(cè)點(diǎn)一個(gè)，采取與臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，布置在胸墻最頂端;同時(shí)在堤頂扭王字塊體安裝前將施工期的臨時(shí)沉降位移的觀測(cè)成果引測(cè)至永久觀測(cè)點(diǎn)上，并對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行匯總，確保資料的連續(xù)性，并負(fù)責(zé)竣工驗(yàn)收以前的沉降位移觀測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果表明，本南防洪堤項(xiàng)目在施工期的臨時(shí)以及永久觀測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果均滿足相應(yīng)規(guī)范要求，表明本項(xiàng)目施工的有效性以及安全性。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)結(jié)合新疆某水利工程施工實(shí)例，對(duì)該項(xiàng)目中的防洪堤施工進(jìn)行了詳細(xì)闡述，提出該防洪堤基槽開(kāi)挖等施工技術(shù)措施，通過(guò)位移監(jiān)測(cè)表明本工程所采取的施工技術(shù)的可行性，可供同類工程參考借鑒。

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［2］ 周俊，張衡.淺論防洪堤施工的防治措施［J］.城市建設(shè)理論，2011，27(01):31－33.

［3］ 葉天是.船舶基地防洪堤施工［J］.水運(yùn)工程，2011，27(01):31－33.