李新宇
(岚县水利局,山西 岚县 033500)
岚城水库下游河道治理工程土方开挖问题及措施
李新宇
(岚县水利局,山西 岚县 033500)
河道治理工程,在土方开挖过程中,由于土方开挖量大,加之渗水影响,容易发生河岸坍塌等问题,为了保证施工进度与安全,需要根据实际情况采取排水、支护、监测等特殊措施。以岚城水库下游河道治理工程为例,根据工程建设实践,总结了土方开挖所采取的措施,以及其他应注意的问题。
河道治理;土方开挖;施工;岚城水库下游
在水利工程建设中,土方开挖量大、面广,几乎涉及每项分部工程。对于一些河道治理工程区域,为了保证工程进度与施工安全,除搞好施工组织设计外,还需要采取非常规措施。现以岚城水库下游河道治理工程为例,对土方开挖施工问题进行探讨。
岚城水库是位于岚县岚城镇岚河上的一座小(一)型水库,始建于1972年,以灌溉供水为主。河道治理工程位于大坝下游至东村镇4号提灌站的人字闸处,桩号为2+775-8+640段,其中,左岸桩号为Z2+830-Z8+700,右岸桩号为Y2+886-Y8+775。
工程主要建设内容:新建仰斜式堤防533 m,新建护坡1 468 m,加高土堤2 814 m,铅丝石笼890 m;支沟入河口防护工程3处共375 m;漫水路2处,生物防护岸坡9 484.5 m,以及河床平整等。
工程建设区域地处吕梁—太行断块,吕梁块隆之芦芽山—赤坚岭梭形背斜与宁武—静乐块坳接触部位,地质构造复杂,主要构造形迹为北东向背斜和北东、北西向断层。目前地壳处于相对稳定期。工程区地震峰值加速度值为0.05 g,反应谱特征周期为0.45 s,相应地震基本烈度为6度。
在岚城水库下游河道治理中,仰斜式堤防、护坡、支沟入河口防护等工程,都需要进行土方开挖。这些分部单元工程,地处河床,地质基础不良。据实地勘察,土壤主要为含砂砾石的三类或四类土组成,容重1.8~1.9 t/m3,结构较松散,渗透性超过80m/d。由于土体的水分渗透性较强,抗剪强度降低,在基础开挖过程中,由于重力作用,容易使挖方周边产生竖向裂缝或失去稳定,从而诱发产生崩塌或者滑塌,不仅影响施工进度,而且容易发生工程事故。
为了避免渗水影响,我们在开挖沟槽边堆积了30~40 cm挡水土埂,以防止地面雨水流入基坑。对于沟槽内的渗水,在槽底部挖集水沟,集水沟上口宽900 mm,下口宽300 mm,低于槽底0.3 m。同时,沿开挖沟槽底部,每隔50 m挖规格1 000 mm×1 000 mm×1 000 mm的集水坑,集水坑低于底标高1.0m。每处集水坑放置2.8 kW污水潜水泵一台,将渗水排出沟槽外。
在土方开挖过程中,如发现局部边坡出现位移迹象,马上停止开挖施工,组织施工人员安全撤离。同时,根据可能出现的坍塌,采取锚固支撑、斜柱支撑等措施,防止开挖边坡塌方。
选派责任心强的技术人员,加强施工量测控制及作业部位、周围土体边坡的变形和稳定性监测,如发现异常,在立即通知施工人员安全撤离的前提下,及时调整作业程序,并适时采取相应的安全措施,防止边坡坍塌,以保证开挖的施工安全和质量。
岚城水库下游河道治理工程土方开挖的基本施工程序为:测量放线→地面清理→土方开挖→开挖基面处理→质量检查和验收。
3.4.1 测量放线
在土方开挖之前,首先根据设计图纸,在原地面进行开挖边界线的精确测量与放线,并在开挖边界线设立明显标志。测量工作完成后,按规定向工程监理提交相应的测量放线资料,待监理对其测量成果认可后,方可进行开挖作业。对横断面测量放线,按要求每10~20 m测一个断面,并在地形变化较大处加测断面。
3.4.2 地面清理
在进行开挖前,根据测量放线结果,对施工开挖范围内的杂草、垃圾、弃渣等障碍物进行清理。将清除物进行分类处理:有机质含量高的表层土壤,堆放到指定的临时区域,并采取违挡、苫盖措施,防止雨水冲刷,作为后续生物护坡的种植土;其他无用弃渣,运至排渣场集中堆放,并采取拦挡措施,以免造成人为水土流失。
3.4.3 土方开挖
土方开挖过程中,严格控制基槽断面的高程、规格尺寸及中心线,允许偏差控制在规范要求范围内。工程采用挖填结合方式进行施工,开挖的土料就近堆放于基坑外侧,多余的土料直接装车运往指定的弃渣场地。土方开挖按设计进行作业,及时测量开挖的平面尺寸、标高以及开挖边坡的坡度,并向监理工程师报告有关情况。
在开挖过程中,要严格注意两种情况:一是随时关注基槽两边的边坡稳定,当出现沿基槽顶面裂缝、槽壁松塌等不稳定现象时,立即加固支护;二是土方开挖运移过程中,运土汽车必须在远离基槽的临时便道行走,以防止振动引起槽壁塌方。
3.4.4 开挖基面处理
在土方开挖施工过程中,为了防止机械扰动工程基础,预留20 cm厚的保护层,采用人工开挖。在底部保护层开挖完成后,基面采用人工配合机械整平并压实,以满足设计及规范要求。
3.4.5 质量检查验收
在土方工程开挖过程中,及时组织施工技术人员与工程监理人员进行现场测量、检查验收。开挖前,对用于开挖工程量计量的地形测量剖面进行复核检查,并按设计尺寸对开挖剖面测量放样成果进行检查和验收。在土方开挖过程中,定期测量校正开挖平面尺寸、标高以及开挖边坡坡度和平整度。土方开挖完成后,按设计图纸要求检查基础开挖面的平面尺寸、标高和场地平整度,并对原基土压实密度进行仔细检查。
水利工程,功在当代,利在千秋。在基槽开挖施工过程中,要始终贯彻“安全第一、质量第一”的基本原则,强化安全防范。
一是安排专人负责检查基槽稳定情况,发现问题及时报告;二是若局部边坡变形较大时,立即停止开挖,组织安全撤离;三是根据现场开挖的地质情况,确定合理的稳定边坡,并对原工程设计进行必要的修订;四是遇到不稳定地质条件时,适当增大坡率或采取锚固、支护等措施;五是施工期间加强监测监控,对点位有变化时,立即停止现场施工,并加密观测次数,仔细分析点位的变动原因,研究确定具体的处理方法。
河道治理施工,现场布置应遵循合理使用场地、便于管理、有利施工等基本原则,分区布置,必须满足防洪等安全要求和生态保护要求。由于该工程施工点分散、线路较长,分两个生产区布置用水、用电等施工设施。
为满足施工需求及施工安全,在护坡开口线1.5 m以外,修3 m宽的施工临时道路。道路纵坡小于8%,最小转弯半径不小于15 m,以满足施工期间交通运输要求。为满足文明施工及交通道路的便捷通畅,对施工道路进行路面养护和修补,干燥天气洒水灭尘,以减少粉尘污染。
对于高边坡,监测内容主要为坡体表层水平位移。监测仪器选用全站仪,主要对各监测点的坐标、高程进行监测。在测点布置上,从挖方边坡最高处开始设置,并沿轴线方向每隔30 m向两边布置观测断面,在边坡坡口线外1.5 m处埋设位移监测桩。测桩采用C25混凝土制作,尺寸8 cm×8 cm×50 cm(长×宽×高),内插直径10 mm,长0.3 m的钢筋,钢筋顶端露出混凝土顶面2~3 mm。测桩埋设完成后,同时进行位移与水准观测记录,以便系列观测数据对比分析。施工期间监测频率为旱季和少雨季节每月2~3次,雨季每周4次,暴雨期和雨后数天内每日1次。
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1004-7042(2017)10-0014-02
李新宇(1973-),女,2005年毕业于太原理工大学水工建筑专业,工程师。
2017-08-10;
2017-09-18