荷泗水導(dǎo)流排水施工對策研究

陳燕玲

(深圳市廣匯源水利建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000)

1 工程概況

荷泗水位于廣東省興寧市徑南鎮(zhèn)。荷泗水四周均為天然景觀，河道兩側(cè)均沒有設(shè)置任何防護(hù)，并且河道內(nèi)部淤積情況嚴(yán)重，導(dǎo)致河道縮窄。河道兩岸為農(nóng)田、道路或房屋，河道抵抗洪澇災(zāi)害的能力弱，一旦山洪襲來，河道兩岸將會遭受不可修復(fù)的損失，威脅荷泗水人民群眾的生命安全，因此治理洪水災(zāi)害是本工程的首要任務(wù)。

荷泗水治理工程段的河谷形狀為“U”形，因此河道彎曲度高，沿線兩岸原多為天然岸坡，后經(jīng)人工填筑加高，在河道兩岸發(fā)育河流沖積所形成的一級階地地貌，部分發(fā)育丘陵坡腳地貌。本次荷泗水工程主要建設(shè)內(nèi)容包括河道清淤疏浚、人行橋重建、坡岸修復(fù)等工程。荷泗水治理長度為8.347 km，其中干流長5.882 km，支流白石河長 1.500 km，支流柏塘河長0.965 km。護(hù)岸工程長度為10.000 km，清淤疏浚長度為3.300 km。河道安全滿足2年一遇行洪標(biāo)準(zhǔn)，施工總工期為9個月。

本次荷泗水治理以護(hù)岸防沖、疏通和穩(wěn)定河槽為主要目的，不增設(shè)防洪堤，通過綜合治理，使工程河段達(dá)到行洪通暢，提高了項(xiàng)目區(qū)抵御洪澇災(zāi)害的能力，使得流域內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)得到基本保障。

2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

本工程護(hù)岸水下的部分修筑圍堰形成基坑，在基坑內(nèi)進(jìn)行混凝土、漿砌石、格賓石籠施工，必須保證基坑內(nèi)部干燥無水，導(dǎo)流建筑物為土石圍堰。本次治理工程項(xiàng)目周圍交通便利，施工所需要的土石材料可就地取材，因此選擇對地質(zhì)條件和環(huán)境包容度高的土石圍堰。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 303—2017)規(guī)定，本工程導(dǎo)流建筑物的級別為5級。

對本工程實(shí)際情況進(jìn)行分析，工程施工期基本位于非汛期，因此以枯水期5年一遇的施工洪水作為工程導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。由于本工程工期緊張為了保證施工期間本工程順利施工，故本工程施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)分時(shí)段選定，選擇分時(shí)段和10月—次年3月(枯水期)作為施工導(dǎo)流時(shí)段，施工最大洪水流量見表1。

表1 治理工程洪水計(jì)算成果 萬m3

3 導(dǎo)流排水施工對策

3.1 施工難點(diǎn)

整個治理工程戰(zhàn)線較長，施工任務(wù)繁重，工期緊張，導(dǎo)致導(dǎo)流難度增大。該工程所投入的工作人員與機(jī)械設(shè)備多，各個工序相互穿插，成功導(dǎo)流是制約工程施工進(jìn)度的核心，導(dǎo)流順利完成才能進(jìn)行后續(xù)的河道施工。

一般來說山區(qū)中小河流水利工程最常見的問題是基坑變形和積水，因此基坑施工的順利進(jìn)行是安全完成整個工程的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，一旦基坑出現(xiàn)質(zhì)量問題，將會直接影響到整個工程后期工作的展開。本工程所處區(qū)域每年4—10月為主汛期，根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件可知，項(xiàng)目現(xiàn)場地下水位偏高，部分地層滲透性強(qiáng)，若施工導(dǎo)流和降排水不能得到順利解決，很容易產(chǎn)生基坑變形，坑內(nèi)積水等問題，影響治理工程的順利進(jìn)行，拖延施工進(jìn)度。為了避免嚴(yán)重的質(zhì)量問題，必須保證施工導(dǎo)流和降排水順利進(jìn)行。

3.2 施工導(dǎo)流排水對策

(1)分段分期修筑圍堰。順河分段分期修筑導(dǎo)流圍堰，修筑完成后再進(jìn)一步進(jìn)行基礎(chǔ)開挖和施工。先安排漿砌石護(hù)底施工，后進(jìn)行護(hù)坡施工，待一岸護(hù)角完成，立即利用現(xiàn)有部分圍堰進(jìn)行對岸導(dǎo)流，開挖基礎(chǔ)土方。

(2)加大資源投入力度?；娱_挖結(jié)束后，立即在坑內(nèi)設(shè)置排水溝和集水井，分段開挖至基坑底標(biāo)高后，立即進(jìn)行基底檢查，確保1 d內(nèi)完成封底墊層施工，從而加快護(hù)角施工進(jìn)度，進(jìn)一步縮短基坑暴露時(shí)間。

(3)采用非汛期防洪標(biāo)準(zhǔn)。本工程施工時(shí)段位于非汛期，因此按照5年一遇非汛期防洪標(biāo)準(zhǔn)對圍堰進(jìn)行設(shè)計(jì)和導(dǎo)流，利用堤身平臺順?biāo)鞣较蛐拗?dǎo)流圍堰進(jìn)行導(dǎo)流。

(4)合理規(guī)劃施工期。對施工進(jìn)度安排進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，保證施工高峰期位于非汛期，科學(xué)安排工作面，合理組織施工，保證施工進(jìn)程順利，工程按期完成。

(5)加強(qiáng)安全排查。在施工導(dǎo)流排水的過程中，時(shí)刻對項(xiàng)目現(xiàn)場進(jìn)行安全檢查和排查，避免出現(xiàn)安全問題，若出現(xiàn)安全問題，及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。

(6)統(tǒng)籌規(guī)劃施工方案。進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和布置，避開汛期高峰進(jìn)行施工，科學(xué)安排工作面，合理組織施工，制定完善的施工進(jìn)度計(jì)劃，在總體計(jì)劃的第一個非汛期內(nèi)投入大量的人力，物力和機(jī)械設(shè)備，保證施工保質(zhì)保量完成，工程按期交付投入使用。

4 導(dǎo)流圍堰設(shè)計(jì)與施工

4.1 導(dǎo)流圍堰設(shè)計(jì)

以“施工方式簡單，施工過程高效，運(yùn)行安全可靠”為原則，綜合考慮該工程的實(shí)際情況，該工程基坑小，工程施工期主要位于枯水期，因此考慮在該工程的施工基坑內(nèi)設(shè)置土圍堰，通過土圍堰導(dǎo)流，保證施工基坑工作面干燥。并且圍堰保護(hù)的對象體量較小，如若出現(xiàn)保護(hù)對象被水淹沒的情況，也可通過快速抽排解決問題，而土圍堰所需的建筑用料可就地取材，節(jié)約了投資成本。

施工期水位采用平均水位1.0 m，對圍堰設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，最終選用高度1.5 m，頂寬1.0 m的圍堰形式，圍堰安全超高0.5 m，迎水坡1∶1，背水坡1∶1，圍堰長度為8.603 km。施工范圍設(shè)置縱、橫向多圍堰進(jìn)行圍擋，擬采用編織袋土石圍堰。圍堰采用梯形斷面型式，坡面采用沙袋護(hù)砌，并采用土工膜進(jìn)行防滲。

4.2 導(dǎo)流圍堰施工

土石圍堰利用堤岸開挖料進(jìn)行填筑，填筑采用進(jìn)占法施工，自卸汽車將開挖出來的土方卸于圍堰回填部位，由推土機(jī)推料，邊進(jìn)占邊碾壓，然后沿著內(nèi)、外側(cè)坡面堆碼裝填土編織袋。迎水面鋪設(shè)土工膜防滲。

根據(jù)施工難點(diǎn)所采取的對策，采用分期、分段方式導(dǎo)流，同時(shí)為了減少基坑抽水量，圍堰分左右岸圍堰進(jìn)行施工。先填筑圍堰進(jìn)行一側(cè)的施工，待工程完成后，拆除圍堰，接著再填筑圍堰進(jìn)行另一側(cè)的施工。護(hù)岸段，修筑分期圍堰導(dǎo)流，利用原河床在河道一側(cè)修長土石圍堰束窄河床導(dǎo)流，進(jìn)行固腳混凝土和相關(guān)護(hù)坡施工。河道疏浚段，采取半幅開挖施工，需修筑二期導(dǎo)流圍堰。

根據(jù)現(xiàn)場的地形地貌特點(diǎn)，結(jié)合工程的實(shí)際情況，本工程選擇在12月—次年4月進(jìn)行土石圍堰的填筑。圍堰填筑選用透水率小的土料，圍堰形成后的基坑水比較少，基礎(chǔ)開挖后可用小型水泵把基坑水抽排出。

導(dǎo)流期間，應(yīng)經(jīng)常觀察圍堰運(yùn)行情況，尤其是下游圍堰坡腳處的滲流情況。滲流嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采取補(bǔ)救措施，加鋪土工布防護(hù)，設(shè)反濾層，麻袋裝土堆碼等。

5 降排水設(shè)計(jì)與施工

降排水一直以來都是工程中的重點(diǎn)難題[1]，只有保證開挖面干燥，才能提高相關(guān)工程的施工質(zhì)量。將地下水位降到基坑地面以下0.5 m是該工程的降水目標(biāo)，因此必須采取有效的降排水措施抽排地下水，不僅要保證旱地作業(yè)，還要避免由于水流沖刷建筑物所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

5.1 圍堰內(nèi)排水

已開挖的永久邊坡，臨時(shí)邊坡，以及工程基坑均需要采取降排水措施，特別在圍堰內(nèi)部進(jìn)行基坑開挖時(shí)，必須達(dá)到降水目標(biāo)，保證開挖面干燥。

圍堰內(nèi)排水主要有兩種，分別是初期排水和經(jīng)常性排水。初期排水主要是排出圍堰內(nèi)部原有河道的積水以及預(yù)防基坑四周滲漏的水。本次工程中計(jì)劃采用2臺WQ100-10-5.5污水泵對圍堰內(nèi)部的水進(jìn)行初步排出。經(jīng)常性排水是為了截留圍堰滲水，在上游、下游圍堰背水面各開挖一條截滲溝，截滲溝距圍堰坡腳≥1.5 m，采用梯形斷面，溝深0.5 m，底寬0.5 m，邊坡坡度1∶1。截滲溝中間位置設(shè)一容積1.5 m×1.5 m×1.0 m的集水井，配3 kW污水泵將集水抽排至圍堰外側(cè)的河內(nèi)，截滲溝向集水井做出一定的坡度。

5.2 基坑內(nèi)降排水

本治理工程建筑物開挖深度約3 m，區(qū)域內(nèi)地下水類型主要為淺層孔隙性潛水及基巖裂隙水，孔隙潛水為區(qū)內(nèi)主要含水層，并且現(xiàn)場地下水位偏高，部分地層滲透性強(qiáng)，需進(jìn)行降水施工?；铀闹懿荚O(shè)一圈排水溝，排水溝具有一定的傾斜度以便水流流向排水溝中。在排水溝內(nèi)部每隔10 m設(shè)置一個降水井，基坑內(nèi)的積水，施工污水等滯留在基坑內(nèi)部的水均可通過排水溝流入降水井中，通過3 kW的抽水泵排出基坑。

5.3 場區(qū)排水

工程施工場區(qū)內(nèi)，由于天氣降雨，地下水滲漏等[2-3]，經(jīng)常會產(chǎn)生積水，并且施工中產(chǎn)生的廢水也常常堆積其中，必須及時(shí)對場區(qū)內(nèi)部的積水進(jìn)行抽排，以免其進(jìn)入基坑內(nèi)部，威脅基坑安全。考慮在基坑頂口兩側(cè)設(shè)置排水溝，場地生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)也適量修建排水溝，臨時(shí)堆土區(qū)、取土場和棄土棄渣場的四周也應(yīng)設(shè)置排水溝，方便及時(shí)對場區(qū)積水進(jìn)行抽排，避免施工生產(chǎn)受到影響。

基坑頂口的排水溝距離基坑頂口1 m左右，并且修筑過程中保留一定的坡度，以便快速聚集路面上的水流。匯集的水流通過場區(qū)施工道路外側(cè)所布置的排水干溝進(jìn)行排出，排水干溝為梯形斷面，底寬50 cm、深50 cm、頂寬150 cm，邊坡1∶1。

場區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)和施工廢水排放需滿足環(huán)境要求，經(jīng)過一定的處理后再進(jìn)行排放，監(jiān)理人員應(yīng)對水的質(zhì)量按照排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，保證滿足要求之后再匯集到排水干溝當(dāng)中。

6 結(jié) 語

在山區(qū)中小河流綜合治理中，導(dǎo)流排水成功與否十分關(guān)鍵，本文以荷泗水治理工程為背景，分析了該工程導(dǎo)流排水的難點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況采取了相應(yīng)的對策對治理工程中的導(dǎo)流圍堰以及降排水進(jìn)行設(shè)計(jì)，并制定了合理有效的施工方案。在施工過程中確保導(dǎo)流圍堰嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，保證導(dǎo)流圍堰的施工質(zhì)量。降排水施工的過程中對地下水位進(jìn)行監(jiān)測，并及時(shí)對河流上下游的水情水汛進(jìn)行觀察，若出現(xiàn)異常及時(shí)采取應(yīng)急處理方案。實(shí)踐結(jié)果表明該治理工程所采用的導(dǎo)流排水措施有效，減輕了施工難度，保證了施工進(jìn)度，減少了施工成本，可為類似的治理工程提供參考。