郭 涛,陈文君,贾长华
(济南市黄河工程局,山东 济南 250032)
长清下巴控导工程简易排水方法
郭 涛,陈文君,贾长华
(济南市黄河工程局,山东 济南 250032)
控导工程常用的结构形式为护坡石迎水面,坝体为壤土,这种形式的控导工程在雨水较急、雨量较大时易形成水沟、狼窝,进而造成坝面石塌陷、连坝路损毁,所以选择一种简易的、高效的排水措施是控导工程必须解决的问题。通过分析长清潘庄下巴控导工程的施工排水问题,总结了一套施工简单、排水高效的施工工艺。
黄河;控导工程;坡度;排水沟;挡水子堰
控导工程现常用的结构形式为护坡石迎水面,坝体为壤土。部分控导工程设计中未涉及坝顶排水,或者仅在临河护坡石位置设置了部分排水槽。控导工程建成后,坝顶汇流面积加大,径流系数增大,径流速度加快。同时,在坝后位置设置的沥青混凝土路面(或其他路面)使得降水无法排除,易造成坝面积水,当达到一定程度后会造成工程损坏。
1.1 积水无序流淌,形成工程隐患
坝顶由于工程设计时未考虑排水问题,所以只是单纯的要求平整度。然而坝面完成后一旦整个坝顶平整一致,坝前积水后就会在相对薄弱或低矮的位置不断流淌,则临河护坡石后黏土、壤土被掏空,形成狼窝,背河位置形成水沟,进而护坡石塌陷,严重影响工程安全。
1.2 侵蚀路基,影响路面寿命
由于坝后为连坝路,设计为沥青混凝土路面。路面修筑后由于增加了基层与面层,其相对高程高于坝顶。一方面影响了坝后排水,另一方面坝顶积水后会对沥青混凝土路基进行侵蚀。长此以往,将导致路面寿命大大降低,加速了路面的老化。
在长清潘庄下巴控导工程建设施工中也发现了其中的排水问题。并在施工过程中加以考虑与实践。通过前期分析与多次修改施工数据,在投入极小的施工成本情况下,基本解决了控导工程坝面排水问题。在2013年当地雨季降水明显多于常年的情况下,未出现护坡石坍陷、狼窝等,减少了工程管护的成本,避免了工程风险。采取的工程措施如下:
2.1 坝顶形成合理坡度
坝顶流水无法控制的主要原因就是坝面平整,雨水在聚集后四处流淌,当冲击达到一定程度时便形成水沟、狼窝。这种流向无序且不受控制,因此,工程实施中,在坝体最后一批土方填筑时形成临河较高,背河相对较低的缓坡,形成降水向坝后流淌的整体流向。经施工试验,较为合适的坡度为1∶200。这样既保证了降水向坝后位置自然流淌又保证了坝顶的相对平整与美观。
2.2 设置排水沟
控制了坝顶积水的流向后,在控导工程沥青混凝土路面临河一侧修建纵向排水沟,并在临河有排水槽位置设置横向排水沟,从而实现纵、横向排水沟相互连接,形成坝身表面排水网络。当坝顶前端雨水流淌至坝后,先流入纵排水沟,然后汇集到附近的横向排水沟,由护坡石上设置的排水槽流入河流中。采取此项措施施工应注意如下几个方面问题:
1)防止排水沟渗漏。一般排水沟多为预制混凝土砌块,然后砂浆勾缝。在排水沟设置时如果无法避免排水沟的渗漏,应采取防渗措施,以免造成坝面的二次损伤。常见的防渗措施有黏土防渗层和铺设复合土工膜等。两者互有优势,黏土防渗层可就地取材,而复合土工膜则具有施工方便和防渗效果好的优点。两种方法可以根据施工具体情况进行选择。
2)排水沟的相对位置要合理。有些工程原本设置了排水沟,但是排水沟遭损坏导致不连续。所以,排水沟设置应距沥青混凝土路面一定距离,经观察以1m为宜,以免路面行车、会车时对排水沟进行碾压,破坏排水沟的整体结构。
3)有通行需要的位置应加盖。工程完工后,日常的管护、检查、防汛时常要进入控导工程的前端。因此,排水沟应结合工程的实际情况,对部分排水沟加盖,方便车辆驶入驶出。
2.3 修筑挡水子堰
虽然坝面已形成一定坡度,整体为向坝后方向排水,但在降水过急、雨量过大等情况下仍会对临河坝面造成冲刷,因此在临河护坡石与土坝交界处修筑挡水子堰。挡水子堰的尺寸推荐为顶宽≥50cm,边坡坡度≥1∶1,高度≥30cm,断面呈梯形。以此确保临河不会形成径流。
任何措施都需要日常的管理与维护才能发挥其应有的作用。所以在雨季到来前需要对排水沟进行维护。
3.1 确保排水通畅
在日常的运行管理中,首先要确保坝身“排水网络”的畅通,排水沟内不能堵塞。垃圾及时清理,对出现淤积的位置进行分析、解决,确保有效地排泄坝顶积水。
3.2 检修排水设施
排水沟是连续的,但是其结合的位置由于沉陷程度不同,相对薄弱,应着重注意横向排水沟上、下部与坝垛土石接合部的处理,以防因灌水塌陷。此外,由于气温的变化,砂浆勾缝易开裂或脱落,在汛期到来前应用高标号水泥砂浆进行处理,并注意洒水养护。
在控导工程施工中,各项工程措施相辅相成,缺一不可,施工过程简单,造价低廉,但效果显著,可以最大限度地减少雨水对坝顶的冲刷。
控导工程的排水是工程建管不得不面对的一个问题,长期以来由于各种原因未能达到理想的排水效果,增加了养护成本。有的则是宏观上把握而忽视了一些细节,致使工程无法发挥其应有的作用。通过长清潘庄下巴控导工程的施工实践证明,文章简述的简易排水施工方法,方案简单易行,可供类似工程推广应用。
(责任编辑赵其芬)
TU992
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1009-6159(2013)-11-0049-02
郭涛(1984—),男,助理工程师