淺談填筑碾壓施工技術(shù)在水庫水土保持中的應(yīng)用

宋 麗，張 濤

(1.四川省水利水電勘測設(shè)計研究院規(guī)劃設(shè)計分院，四川 德陽，618000；2.合江縣水務(wù)局，四川 合江，646200)

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淺談填筑碾壓施工技術(shù)在水庫水土保持中的應(yīng)用

宋 麗1，張 濤2

(1.四川省水利水電勘測設(shè)計研究院規(guī)劃設(shè)計分院，四川 德陽，618000；2.合江縣水務(wù)局，四川 合江，646200)

本文以祥鳳寨水庫工程為例，首先對樞紐工程區(qū)水土流失情況和水土流失預(yù)測結(jié)果進行了分析，然后對水土保持填筑碾壓施工方案進行了分析，最后對水土保持填筑碾壓施工技術(shù)進行了探討。

填筑碾壓施工 水庫水土保持 應(yīng)用

1 工程概況

祥鳳寨水庫工程位于涪江右岸一級支流郪江干流上，壩址地處大英縣城上游約3.0km的蓬萊鎮(zhèn)境內(nèi)，地理坐標北緯30°13′05″，東經(jīng)105°25′00″。水庫壩址控制郪江集水面積1460km2，多年平均來水量31537萬m3。水庫供水范圍包括大英縣城區(qū)，灌區(qū)位于縣境西北角與射洪、三臺、中江交界的郪江兩岸，涉及大英縣玉峰鎮(zhèn)和象山鎮(zhèn)兩鎮(zhèn)12個村。項目區(qū)水土流失類型以水力侵蝕為主，主要有面蝕、溝蝕、重力侵蝕等。工程建設(shè)征地范圍年平均土壤侵蝕量約1971.32t/a，平均土壤侵蝕模數(shù)2715/km2·a，總體上屬中度水力侵蝕區(qū)。

2 水土流失情況

根據(jù)工程設(shè)計資料分析和現(xiàn)場查勘復(fù)核，本工程擾動、破壞原地表面積479.75hm2，破壞水土保持設(shè)施功能為328.31hm2。經(jīng)土石方平衡計算分析，祥鳳寨水庫工程土石方開挖總量136.68萬m3(自然方，下同)，工程總回填填筑利用184.46萬m3，其中庫區(qū)防護工程回填利用區(qū)利用閘壩開挖剩余棄渣14.59萬m3，防護堤開挖剩余棄渣25.58萬m3，從石料場借方60.61萬m3，工程總棄渣12.83萬m3(自然方)，折合松方16.68萬m3。根據(jù)工程建設(shè)過程中的水土流失預(yù)測，在預(yù)測時段內(nèi)本工程將新增水土流失總量為9.16萬t，水土流失的主要部位為水庫樞紐區(qū)，其次為回填利用區(qū)、施工道路區(qū)和永久占地區(qū)，水土流失的主要時段在施工建設(shè)期。

3 水土保持填筑碾壓施工方案

為減少水庫淹沒損失，對庫區(qū)14處淺淹沒區(qū)進行了防護方案研究后，確定對310.5m高程以下進行回填及土地整理以恢復(fù)原有耕地，回填面積66.61hm2。樞紐區(qū)棄渣全用于庫區(qū)防護工程回填造地，樞紐工程區(qū)不設(shè)棄渣場。

水庫樞紐工程場內(nèi)交通規(guī)劃總計新建公路10.0km，礦山三級標準，路面寬9.0m，采用泥結(jié)碎石路面，擴建公路1.5km。

根據(jù)本工程的特點，填筑碾壓施工技術(shù)在水土保持中主要應(yīng)用于回填造地和公路路基填筑兩方面。其施工方案如下：

(1)當回填造地和公路路基需要填筑土石方時，需要在距離填方坡腳2m處布置截水溝，并利用截水溝對邊坡沖下的泥水進行沉淀、緩沖，然后實施排水，將泥水引至對工程影響比較小的位置后排放；

(2)在高填方處需要布置護腳和擋墻，然后做好填方坡防護措施，降低水土流失量[1]；

(3)在進行公路路線設(shè)計時，選用全斷面開挖的方法進行施工，設(shè)計對坡面進行橫坡斜向開挖；

(4)利用漿砌石邊溝對開挖邊坡和路面的水進行導(dǎo)流，設(shè)置涵洞進行邊溝排水，每間隔200m～400m布置一道涵洞，最大限度降低雨水造成的水土流失。

4 水庫水土保持填筑碾壓施工技術(shù)

4.1 土石方開挖施工

在進行土石方開挖施工時，需要根據(jù)設(shè)計開挖線作好測量放線工作，將填方坡腳線和坡頂開挖線放出，利用挖掘機清除干凈開挖范圍內(nèi)的樹木、雜草，然后挖掘出一條施工便道。為了避免雨水對松散的土方?jīng)_刷后形成泥水流，需要使用壓路機對施工便道進行碾壓。

在進行土石方開挖時，使用220HP型推土機進行輔助集渣，然后利用自卸汽車將渣運出。土石方開挖工程主要包括基礎(chǔ)開挖和岸坡開挖兩個方面，在進行岸坡開挖時，按照自上而下的順序進行分層分臺階開挖，分層開挖的高度為6m～9m。首先使用YQ-100型潛孔鉆進行造孔，然后使用毫秒電雷管進行微差松動爆破。在開挖基礎(chǔ)面預(yù)留保護層時，先使用Y24型手縫鉆對保護層進行開挖，然后使用火雷管進行爆破[2]。利用T20型推土機進行輔助集渣，然后使用自卸車將棄渣運輸?shù)交靥顓^(qū)進行堆放。

在進行各層土方的開挖時，要在斜向開挖邊坡位置布設(shè)橫坡，并立即進行臨時排水邊溝的施工，有組織的對路面和邊坡雨水進行排放。由于植被可以減少泥水的下流速度和下流量，在邊坡開挖過程中，應(yīng)盡可能避免破壞邊坡植被。

4.2 填筑碾壓施工

在進行填筑施工時，盡量使用樞紐工程開挖出的土石料作為填筑材料。使用的填筑材料經(jīng)過壓實后達到規(guī)定的密實度要求，杜絕使用淤泥、沼澤土等塑性指數(shù)超標的材料進行填筑施工。土中不能含有樹根、草皮等易腐朽物。在填方施工之前，先做好測量放樣，確定作業(yè)范圍。將填方基面上的草皮、樹根、表層腐殖土、灌木、耕植土清理干凈。對于山坡荒地、旱地在進行填筑之前要先進行壓實。對于填筑范圍內(nèi)的坑槽、孔洞要先壓實、填平，地面坡度超過1∶5時，需要先在原地面挖出內(nèi)傾式臺階，并保證臺階的寬度可以達到攤鋪和壓實要求。在距離填方坡腳2m的位置挖掘一條截水溝，以避免泥水流對正常施工的影響。填筑前要先確定壓實方法，并通過生產(chǎn)性試驗確定壓實遍數(shù)和松鋪厚度。

填筑碾壓施工工藝如下：

(1)在填筑作業(yè)前的各項準備工作就緒后，即可開展填筑施工。首先將填料土運送至施工現(xiàn)場，然后按碾壓試驗確定的松鋪厚度進行鋪土作業(yè)，使用推土機推平。待土樣達到最佳含水量時，按照設(shè)計要求將土樣碾壓到規(guī)定要求；

(2)對于采用不透水或透水性不良的土壤填筑時，在進行壓實施工時，需要將含水量保持在最佳含水量2%內(nèi)。在對下層進行填筑時，如果使用土壤的透水性比較小，需要將其做成4%的雙向橫坡。在對上層進行填筑時，為了防止對回填區(qū)排水造成影響，不能在透水性大的下層邊坡上進行填筑；

(3)要及時清除壓實設(shè)備不能壓碎的硬質(zhì)材料，填筑完成后要保證各層填筑材料厚度的均勻性，進行碾壓施工之前，使用推土機進行平整，并保持一定的橫坡度；

(4)每一層填筑施工后壓實度均要達到設(shè)計要求。壓實完成后要進行檢驗，檢驗壓實度達到要求后方可進行下一層填筑碾壓施工；

(5)在填筑土方時，要注意觀測天氣的變化情況，及時修整填方邊坡。為了避免雨水對邊坡造成沖刷產(chǎn)生泥水流，需要使用挖掘機將邊坡擠壓密實；

(6)及時實施防護工程、截(排)水溝工程的施工，有組織的對雨水進行導(dǎo)排，避免雨水直接沖刷填方邊坡或公路路基而產(chǎn)生泥水流，降低水土流失量；

(7)鉛絲籠塊石施工。在加工廠進行施工時，需要將鐵絲網(wǎng)加工成半成品，然后在工地組裝好。選擇非主汛期進行鉛絲石籠的拋投施工。在施工的過程中，要根據(jù)設(shè)計要求對護腳進行測量，然后在護腳段的上游和下游布設(shè)標桿，根據(jù)布設(shè)的標桿進行投拋。拋投石籠時，要從上游向下游順著河道從護腳處逐步向外部進行拋投。石籠拋填后要保證石籠密實和均勻。

5 填筑碾壓施工時質(zhì)量控制措施5.1 管理措施

(1)在進行施工時，要安排經(jīng)驗豐富的施工人員對施工段進行管理。在施工過程中，安排人員做好巡視工作，如果發(fā)現(xiàn)有問題出現(xiàn)時要立即進行處理，避免問題進一步擴大；

(2)施工過程中，每施工500m要對施工段檢查一次，如果可能出現(xiàn)泥水流或者施工不能滿足設(shè)計要求時，要根據(jù)設(shè)計的處理方法做好處理工作；

(3)加強回填造地區(qū)和公路路基填筑碾壓施工部位的監(jiān)督管理，建立合理有效的管理機制。如有問題出現(xiàn)，要求施工單位立即上報，按照確定的處理措施組織實施。

5.2 技術(shù)管理措施

在進行施工時，要做好技術(shù)交底工作，對施工方法和地理位置的重要性進行介紹。施工過程中，要求作業(yè)人員根據(jù)設(shè)計的施工方案開展施工[3]?；靥顓^(qū)外側(cè)布置一條寬度50cm、高度20cm的攔水堤，避免路面雨水流至邊坡外側(cè)形成泥水流，降低邊坡受水流的影響。

5.3 出現(xiàn)泥水流時的處理方法

在回填造地施工過程中，如果水庫中流入大量的泥水流時，要對泥水流形成的原因進行分析，然后將污染源找出，使用過濾或?qū)Я鞯姆椒▽ξ廴驹催M行處理，最大限度地降低泥水流影響[4]。對于可以進行清理的部分，要立即安排工作人員進行清理。

6 結(jié)語

本工程采用填筑碾壓施工技術(shù)，順利完成了回填造地和公路路基填筑的工程內(nèi)容，有效防止了水土流失。

本工程水土保持設(shè)計結(jié)合工程建設(shè)水土流失特點，采取了工程措施、植物措施和臨時措施相結(jié)合的綜合防治措施體系。為了確保水土保持方案落實到位、達到預(yù)期效果，還應(yīng)按照設(shè)計要求及時對回填利用區(qū)采取植物措施和復(fù)耕措施，對公路進行公路防護林建設(shè)，以使渣體得到全面治理，有效控制潛在的水土流失及其危害。

〔1〕馬連城，鄭桂斌.我國水利水電工程高邊坡的加固與治理[J].水力發(fā)電，2000(01)：32-35.

〔2〕GB50433-2008，開發(fā)建設(shè)項目土木保持技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2008.

〔3〕李學森.凌河流域水資源現(xiàn)狀及保護措施[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2015(03)：36-37.

〔4〕陳得陽、王 松.淺議小水庫水土保持設(shè)計工作[J].治淮，2011(02)：40-42.

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