膠東調水沉沙池清淤圍堰施工方案分析

舒立華

（山東省膠東調水工程博興管理站，山東 博興 256500）

清淤圍堰施工是水利工程普遍遇到的問題，而在蘆葦叢生的低洼淤泥沼澤地中筑壩施工尤為重要。山東膠東調水工程沉沙池清淤圍堰筑壩施工采用模袋吹沙充填筑壩方案，有效地解決了清淤圍堰在蘆葦雜樹叢生的低洼淤泥沼澤地中筑壩施工中難題，保證了項目的順利實施。

1 沉沙池現狀

膠東調水工程自1989年11月通水至今，已運行28年，共引水55.24億m3，沉沙1 496萬m3。從1993年開始作為應急措施對2#沉沙池條渠進行清淤，累計已清淤1 234萬m3，雖然年年清淤，但由于棄淤占地困難等多種原因，清淤力度不及來沙沉積速度，仍淤積嚴重，特別是沉沙池上游、兩側近距離棄淤土場的高度已大大超出了清淤泥漿泵的揚程，因此，急須尋找新的清淤場地。經過多次現場考察論證，確定了用早已廢棄原清淤場棄淤，面積為113 500 m2，但原清淤場布滿了橫三豎四的清淤坑、隔堤、蘆葦雜樹，如何在這種條件下筑清淤圍堰成為關鍵問題。

2 筑壩方案比選

2.1 人工筑壩

人工筑壩也是清淤工程常用一種方案，人工筑壩難度很大，施工困難，成本高，而且工期長。

2.2 機械筑壩

挖掘機挖土裝車，翻斗車運土，推土機平土推進式筑壩，采用這種筑壩方案，由于早已廢棄的棄土場是蘆葦雜樹叢生的沼澤地，有的坑深達6m，在水中采用推進式筑壩，必須滿足壩堤放坡比例（據施工經驗，一般水下坡比為1∶3），這樣計算圍堰要需大量土方，而且施工工期較長。

2.3 模袋充沙筑壩

模袋筑壩是將編織布縫制成一定尺寸的模袋，頂層預留充沙口，采用水力或機械方式，以一定的壓力就地取土充填模袋，形成充填袋，多余的水分可以從編織布空隙中濾出，細沙在自重和滲水的作用下，形成比較密集的沙料，由沙料袋堆疊成堤。

以上這三種筑壩結構形式，可以根據需要選擇采用。第一種適合在棄土場較高的場地可以采用邊筑壩邊清淤，但是該地層不宜采用。第二種使用新規(guī)劃的清淤場地，用機械筑壩省工、省時，機械筑壩在蘆葦、雜草叢生的淤泥中無法施工。第三種模袋筑壩在該地層中，施工方便，而且工期短，造價低。綜合對比三種筑壩方案，可以看出利用模袋充沙筑壩是可行的。

3 模袋筑壩的施工工藝

3.1 模袋的制作和規(guī)格

根據工程的需要，采用的是長絲機織塑料編織土工布，單位面積質量大于200 g/m3。模袋的規(guī)格：縱向尺寸以便于制作和施工方便為宜，一般為40m×4m，對于淤泥坑根據坑的大小而定，寬度可為8m或6m，以求底部穩(wěn)固，每個模袋設置2～4個填充袖口，袖口的直徑為25 cm，長度40～60m，以備充沙用。

3.2 模袋充沙施工

為加快施工進度，采用泥漿模袋充沙筑壩施工與清淤施工同時配合進行，沙源采集，充分利用清淤區(qū)沙土就地取土。沿圍堰壩縱斷的一端，鋪設模袋，根據實際情況在模袋充沙前固定好模袋。通過泥漿泵輸沙管將沙送到充沙模袋位置，由人工將泥漿管通過袖口深入模袋中進行充填。

在充填過程中，應經常調整充填管道的方向，防止模袋體因充填過程中受力不均勻而移位變形，在模袋固定不發(fā)生位移的情況下，通過充填直至達到理想飽滿度。充填時，模袋達到屏漿階段，應適當減少充填壓力或停止充填，以防模袋爆裂，并留一定固結脫水時間。當模袋充滿沙后，將泥漿管移到下一個模袋中，將該模袋口用鐵絲扎死。模袋的充填筑壩，采用階梯式的辦法推進，前邊的模袋采用充沙筑壩，后邊緊貼模袋里側淤背，為做第二層模袋鋪設充填做準備，周而復始模袋錯層如圖1所示。

如果遇到泥坑時，可選擇用寬度8m、6m、4m模袋找平后，如圖2所示，再按正常的模袋充沙錯層進行施工，充沙模袋厚度一般為60 cm左右，袋體之間緊靠擠密，不得出現漏縫，為充分降低充沙模袋的含水量，上下層模袋施工間歇應不小于5 d，嚴禁上下層連續(xù)施工，應根據現場模袋充沙施工情況進行控制。模袋充沙過程中每層模袋充沙完成后，安排專人進行巡查，如果發(fā)現破損及時修復，確保堤壩安全。

4 模袋筑壩解決的問題

4.1 延長了沉沙池的使用壽命

引黃濟青工程利用打漁張灌區(qū)引黃閘引水。在打漁張一干左側興建了引黃濟青工程進水閘。閘后高低輸沙渠分設，分別長為5 682m和6 110m，高輸沙渠首端原設計為裝機容量5 000 kW揚水泵站，泵站揚程為6.38m，出流量為45.0m3/s。高輸沙渠末端連接沉沙條渠（原設計為九條沉沙條渠，目前用的是第二條沉沙條渠），采用自流與揚水結合的方式，每條沉沙條渠設計使用年限為4～5年，其中1～2年為自流，由于種種原因，渠首揚水站至今未建成，只得采用“以挖待填”與“邊挖邊沉”的運行方式，使用已建成的第二條沉沙條渠運行了28年，至今仍然繼續(xù)使用，現在采用用模袋筑壩，可進一步延長了沉沙池的使用壽命。

4.2 施工方便、工期短

膠東調水工程沉沙池清淤場地是蘆葦雜樹叢生的淤泥沼澤地，機械設備極難靠近施工，模袋充填筑壩解決了這一難題，采用模袋法施工工藝，充填筑壩，具有排水固結速度快，施工工藝成熟，操作簡單的優(yōu)點，同時，投入的人員設備、施工進度快、占用施工場地少、可以帶水作業(yè)、施工干擾小、填筑圍壩整體穩(wěn)定性強。

4.3 工程造價低

沉沙池清淤筑壩斷面上有很多坑塘，深度在4～6m，機械設備無法進入施工現場，如果采用人工筑壩，成本太高。解決了施工環(huán)境和施工條件困難的問題，降低了總體工程造價。

5 結語

模袋筑壩技術在膠東調水工程沉沙池清淤圍堰的筑壩應用，取得了良好的效果。對工程順利的實施起到了決定性的作用，提前了工期，降低了清淤圍堰的筑壩成本，達到了延長沉沙池的使用壽命之目的，具有顯著的經濟效益和社會效益，同時，也可在河、湖臺地充填或其他大型工程圍堰填筑中推廣應用，引黃工程找到了一條新途徑。