关于汾河河道整治工程施工的论述
2011-08-15张晓生
张晓生
(山西省水利建筑工程局,山西 太原 030006)
关于汾河河道整治工程施工的论述
张晓生
(山西省水利建筑工程局,山西 太原 030006)
近年来,各地方河道流域的洪涝灾害频繁发生,而导致洪涝灾害发生的不仅仅是气候原因,最主要的原因是大多河道的主河槽变窄、河床被淤泥抬高阻塞、河滩大部分面积被附近村庄耕种农作物、河道建筑物及两岸堤防失修所造成的,因此,对河道流域的综合整治势在必行。
河道;测量;疏浚;培厚
汾河是山西省最大的河流,也是黄河第二大支流,全长716km,流域面积39 470 km2。汾河河道及其建筑物和两岸堤防多为20世纪70年代修建,经过近40年的不断变迁,过洪能力和防洪能力均明显下降,不能承受较大的洪涝,所以整个汾河流域需要重新规划设计,进行河道清淤拓宽、河槽加固以及堤防加高培厚等项目的整治。
1 施工测量
在整个河道整治工程开展过程中,无论是疏浚或培厚,测量工作都为重中之重。测量的好坏快慢、精确与否,直接影响着整个工程的进度、质量、机械调配及工程量计算等。
一般河道整治工程沿线都比较长,交桩时的测量控制点有限,不能满足整条施工线的测量需要,因此必须对测量控制点进行沿线加密,加密控制点时需考虑以下两点:
1.1 控制点的位置选择
在没有进行清基情况下,依据施工平面图和堤防断面图及旧堤防现状坡脚,可将控制点选在堤防设计坡脚线与河道疏浚设计边线中间的空白地带,同时还需考虑空白地带施工便道的规划,以免在施工过程中遭到破坏。
1.2 控制点的观测环境
各控制点之间应保持通视,以利于控制点复核。同时控制点应达到以下观测效果:①在视距范围内,便于堤防施工的测量放线和断面测量;②在视距范围内,便于河道疏浚的河道测量放线和断面复核;③在视距范围内,便于土场规划测量。
测量放线工作在施工过程中一般采用自由设站法,测量数据可根据实际情况进行两种坐标系的调换:一种是大地坐标系,直接由设计提供的坐标值,但输入时比较繁琐,容易混淆;另一种是施工坐标系,即通过CAD软件将大地坐标值转换为更贴近施工现场的施工坐标值,简单明了。
在实际测量放线过程中可能会出现这种情形:即按照设计坐标放线后,发现有较大偏差,与实际不符。这主要是因为忽视了现场高程对设计坐标值的影响,而横坐标值会因高程的变化而发生变动。对于这种情形,可根据现场实际情况将整个或某一施工段的填筑范围堤基整平至某一设定高程值,然后重新进行该段坐标值的计算,然后再进行放线,这样可避免超填超挖和坡比不一的现象发生。
2 河道疏浚
河道疏浚的主要任务就是在原河道的基础上对其进行清淤拓宽,增强其行洪能力。对城区段的河道,除清淤拓宽外,还要进行裁弯取直及岸坡防护,配合下一步的人工湿地,使汾河周边环境更加美观。
河道疏浚施工一般选在冬季进行,这是因为:①河流处于枯水期,水位较低,便于施工;②滩面上的农作物均已收割完毕,便于进行施工测量放线和场地规划;③表面土层处于冻结状态,便于施工机械行走。
河道走向一般呈“S”形状,经过多年的沉积变更和人为(采砂、污水排放)破坏,特别是城郊区段,主河槽被不少的支流分割,各支流之间则形成“孤岛”,增加了施工难度。“孤岛”地质结构大致由3部分组成:底层为淤泥层和沙层,有良好的透水性,厚度一般为2~3 m左右;其次为泥结层,是经过多年的沉积而成,有较好的承载能力,厚度为30 cm左右;表层为腐殖土,多由河流上的漂浮物和杂草灌丛生长形成,厚度为20 cm左右。虽然选在冬季施工,表层具有较好的承载能力,但整个岛的表层仅为一层薄薄的硬壳,像蛋壳一样,为无骨架支撑结构,仅由底层的淤泥支撑,且分部不均匀,中间若有一处破裂,那其周围表层结构也就随之破坏,再不能承受任何施工机械的行走或施工。
因此,在对“孤岛”进行清淤施工时,不易选择自重过大的施工机械和轮式机械,且同一个地方不易多次重复碾压和震动。挖掘机械在进行采挖时要与采挖边线保持一定的安全距离,并以其最大的伸臂距离进行采挖,边采边后退,并将采挖的硬壳铺设在机械后退路线上,时刻保持警惕,否则很容易使人机整体下陷。当“孤岛”面积小于500 m2且处于河流中部时,则不易采用机械施工,可采用抽砂泵或其他施工方法进行清淤。
3 堤防加固
堤防加固工程施工主要从3方面控制:料场规划、碾压试验和施工过程中的土工试验。
3.1 料场规划
根据招标和合同文件指定的取土区域进行料场规划,料场规划是否合理是决定堤防施工进度快慢的重要因素,料场土料性质则是堤防施工质量是否合格的先决条件。
3.2 碾压试验
碾压试验主要目的是:①确定碾压机械类型;②确定相应的施工碾压参数(铺土厚度、碾压遍数、最优含水率);③填筑的施工工艺与措施;④核实堤防土料设计标准的合理性;⑤确定有关质量控制的技术要求和检测方法。
试验原理采用逐渐收敛法进行试验,其原理是固定其他参数,变动一个参数,通过试验得出该参数的最优值。固定此最优参数,变动另一个参数,用试验得出第二个最优参数,依次类推,每一次试验得一个最优参数,最后用全部最优参数进行一次复核试验,若结果满足设计要求,即可定为施工碾压参数。
最后根据土料击实试验报告和设计要求的压实度计算出设计施工干容重,结合碾压试验结论得出的最优碾压参数,用于实际堤防施工当中。
3.3 土工试验
试验贯穿堤防培厚整个施工过程,而试验结果含水率和干容重则是测定培厚质量是否合格的重要指标。
土工试验主要采用的方法是环刀法,现场取样过程中,要严格按照土工试验规程进行,取好土样后要用塑料袋包裹严实并安放妥当,以免在运输当中水分流失和造成土样损坏,影响试验数据的精确度。
在试验数据计算和填写记录表时要注意两个方面:一是小数点的保留位数,含水率一般保留一位,其他数据保留两位;二是小数点后面计算数据的进舍法,如果进舍不得当,可导致计算结果不合格。
4 结束语
河道整治工程现场虽然千变万化,但施工程序都大同小异,以上是笔者结合近几年来施工过程中的几点见解,以供从事河道治理工程施工的广大施工技术人员分享和参考!
On the Fen River Regulation Project Construction
Zhang Xiaosheng
In recent years,the flood disasters of local river basin have occurred frequently.The reasons resulting in flood disasters are not only climate.The main reasons are that the main channel of most rivers is narrowed,the riverbed is raised by silt and gets blockage,and the large parts of river are cultivated crops in nearby villages,river buildings and dilapidated dikes in both sides.Therefore,the comprehensive regulation of the river basin is imperative.
river;measurement;dredging;thickening
U455.46
A
1000-8136(2011)08-0038-02
张晓生,男,1981年出生,毕业于西安建筑科技大学,助理工程师。