桑勇
(长江航道工程局有限责任公司,湖北 武汉 430000)
稠林矶高滩守护工程长度约1635m,上部粉质粘土虽然有较好的抗冲刷性但其为粉细砂层,在江水迎流顶冲时,江水侧蚀冲刷淘空底部的粉细砂后,会导致上部粉质粘土层失稳产生崩塌破坏。
高滩守护的结构主要包括陆上护坡、枯水平台、水下护底和水下补坡四个部分。枯水平台以上为陆上护坡,枯水平台以下为水下护底和水下补坡。
护岸施工流程为:岸坡开挖(回填)、削整(夯实、平整)边坡、挖筑平台、铺设反滤层,最后为护面施工。
2.1.1 土方开挖
将护岸区域从下游往上游方向,从枯水平台内边线至坡顶,沿岸线长度方向每隔10m 划分一个断面进行放样。开挖顺序由下游往上游推进,并自上至下、分层、分段开挖。
2.1.2 土方回填
在回填时应分层填筑,并用蛙式打夯机逐层进行夯实,在夯实过程中,应采取洒水措施以保证回填土的含水量,提高土的压实度。
2.1.3 削坡整平
削整边坡采用人工施工,施工采用自上而下顺坡平整的施工方式,其平整度可用木桩拉线配合GPS 控制。削坡施工宜自上而下分级开挖,实施过程中应采取分段施工的方式,加强施工排水措施。
坡面每隔5m 由坡顶至脚槽设置倒Y 型排水盲沟,下铺无纺布,然后用卵石填充,填平盲沟,盲沟的分流点设置在坡顶往下2/3 坡长岸坡处。
土方开挖基本形成坡面后,即进行枯水平台施工。枯水平台为铺石结构+护面砖结构,宽3m、厚0.5m,从下至上依次为:0.35m 厚块石、0.05m 厚碎石和0.1m厚枯水平台护面砖;枯水平台外缘设高0.05m、厚0.05m 的水泥砂浆,用于挡碎石垫层;枯水平台下设深0.5m、宽度1.0m 的脚槽,块石填充。
面层找平后,即可进行护面砖的铺设,砖体采用人工进行铺设,护面砖的长度方向应垂直于岸坡方向。
岸坡坡面平整后,即可进行反滤垫层的施工。黄砂铺筑时每5 m 设置一个断面,铺筑由人工自下而上铺设,用5 m 刮尺找平。
3.1.1 表现特征及原因
(1)局部塌陷。局部塌陷出现的主要原因包括开挖土层有地下水而未进行降排水;坡顶受到较大的荷载作用,超过土体抗剪承载力而产生失稳;开挖土层有软土、开挖次序不当造成塌陷。局部塌陷情况如图1 所示。
图1 局部塌陷
(2)坡面有浮土。浮土产生的情况包括:机械开挖时,未预留规定厚度的土方进行人工开挖;土方回填后未按要求进行碾压,碾压存在漏碾;人工削坡后就近散铺处理。坡面有浮土情况如图2 所示。
图2 坡面有浮土
(3)基土扰动。基底土体含水量大,未采取有效的排水措施,土体会产生扰动。土方施工过程中出现了超挖、虚土回填等问题,形成了扰动土。土方施工质量问题会导致坡面会出现不均匀沉降,从而影响整个坡面的观感质量,甚至还会影响到岸坡的结构稳定。
3.1.2 防治措施
(1)避免坡顶塌陷。避免塌陷的措施包括:基坑开挖范围内及时采取降水措施;坡顶上弃土、堆载,远离挖方土边缘3~5m;土方开挖应自上而下分段分层依次进行,避免先挖坡脚,造成失稳。
(2)避免坡面浮土。采用机械挖土时,应预留一定厚度的土用人工清除。土方回填后必须按要求进行碾压,碾压时压痕之间相一定量的搭接,以避免出现漏压。治理后回填碾压后坡面情况如图3 所示。
图3 治理后回填碾压后坡面
(3)保证基土稳定。基坑工程施工全过程都应持续进行降水。土方开挖应连续施工,尽快完成。若开挖后不能及时进行下一道工序,或遇到降雨天气,应在设计标高以上预留20cm 厚的土,在下一道工序开始前人工挖土。严格控制基底标高,如个别地方发生超挖,严禁用虚土回填。
3.2.1 表现特征及原因
砂石反滤层表面局部平整度偏差较大,有杂质。出现的主要原因是反滤层铺设前基层的平整度偏差较大,分区摊铺量不准确,未设置必须的厚度桩位来挂线控制厚度,砂石料转运摊铺时将泥块等杂质带入。砂石层质量不合格会影响到坡面排水效果,局部会出现鼓包或塌陷,情况严重时甚至会出现坡面坍塌。治理后清除浮土后坡面和厚度不均匀情况如图4 和图5 所示。
图4 治理后清除浮土后坡面
图5 厚度不均匀
3.2.2 防治措施
(1)保证砂石反滤层表面平整度。砂石反滤层的平整度从基层、摊铺、找平三个步骤来实现。先对基层进行整平,保证基层平整度满足要求,然后将砂石从坡面进行人工摊铺,摊铺完成后根据高程标志人工找平。
(2)砂石反滤层均匀。在摊铺前,先对砂石反滤层工程量进行分区计算,按量进行分区堆集摊铺。砂石反滤层摊铺前先进行打桩挂线标示厚度,砂石反滤层摊铺时严格按照挂线厚度进行控制。
(3)减少砂石反滤层杂质。砂石反滤层材料进入现场后必须进行分区堆放和标识,且各种材料的堆放区要间隔一定距离。砂石反滤层材料不得直接堆放于裸露的土层上,摊铺时严禁将泥块等杂质带入。
3.3.1 表现特征及原因
(1)无纺布的铺设表面存在扭曲皱折、局部破损。无纺布表面不平整的原因是未在坡顶处布置锚固装置,无法使无纺布伸展。局部破损是因为无纺布运输过程中损坏,或铺设后采用机械转运面层施工材料时将无纺布破坏。
(2)无纺布搭接处缝合针脚距离较大、搭接过多。缝合施工工艺落后,缝合控制难度较大。无纺布下料时未计算准确,使用长度不足的余料铺设。无纺布缺陷会影响坡面排水效果,同时会出现砂石反滤层流失,导致坡面失稳。
3.3.2 防治措施
(1)保证无纺布平整、完整。无纺布铺设全部采用人工完成。铺设从下向上进行,铺设方向垂直于坡脚轴线。无纺布要拉直理顺,摊铺后无纺布应与砂层紧密贴合。摊铺后在坡面用U 形钉固定。无纺布运输过程中,要注意保护防止损坏。在进行下道工序施工时,如需要打挂线,严禁直接从无防布上打桩。铺设后,机械转运面层施工材料时,专人指挥,摊铺材料施工时要低位轻放,禁止直接倾倒。
(2)无纺布搭接处缝合针脚合适、搭接合理。采用手提缝纫机进行无纺布的缝合。无纺布下料时,根据坡面长度尺寸和设计搭接要求准确计算下料尺寸,严禁使用长度不足的边角余料进行铺设。
3.4.1 表现特征及原因
(1)局部尺寸偏差较大。盲沟尺寸偏差的主要原因包括:未严格按放线情况进行开挖;坡面未精削到位就进行盲沟基槽开挖,而后又未对盲沟基槽进行修整;机械粗挖后未采用人工进行精细修整;基槽开挖后未及时进行填充,产生“缩颈”或垮塌现象。
(2)盲沟填充后无纺布外表局部被泥土覆盖。无纺布被泥土覆盖的原因:在含水量较大的区域,盲沟无纺布铺设后,施工人员来回踩踏而粘上泥土;坡面与盲沟衔接部位局部高于盲沟顶面,直接用土进行回填。盲沟质量问题会影响盲沟的排水效果,容易造成坡面鼓包或塌陷,情况严重时会影响到岸坡的结构稳定。盲沟无纺布外表被土覆盖如图6 所示。
图6 盲沟无纺布外表被土覆盖
3.4.2 防治措施
(1)控制尺寸偏差。基槽严格按照放线尺寸进行开挖。如无临时排水需要,不得逆流程施工,如确因排水需要,则在进行盲沟填充前必须对基槽重新修整。基槽采用人工结合机械开挖,人工修整时必须重新放样挂线后再进行施工。制作检测盲沟基槽尺寸的专用工具,并要求施工人员边开挖边检测。基槽开挖结束并验收合格后,须及时进行填充,以免基槽出现变形和垮塌。治理后成型的盲沟基槽情况如图7 所示。
图7 治理后成型的盲沟基槽
(2)减少填充料中杂质。材料堆放时与其他材料分类分开堆放。在进行转运和填充时,要在专人的指挥下进行,发现混有其他杂质时一律弃用,填充后及时进行无纺布的缝合。无纺布缝合前,先检查填充料表面是否有杂质,如发现有杂质则需先清除方可缝合。
近年来,长江航道中下游广泛实施航道整治工程中的高滩守护工程。本文依托长江干线武汉至安庆段6 米水深航道整治工程稠林矶高滩守护工程,详细分析了岸坡、平台、补坡、护底的施工要求和质量问题处治方法,提高了高滩守护工程施工质量,保证了长江航道岸坡稳定。