防洪堤施工实践及其优化分析探讨

2012-08-15马文华

黑龙江水利科技 2012年7期

关键词：挖泥基槽防洪堤

马文华

(新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局焉耆水源地供水管理处，新疆库尔勒841000)

1 工程概况

本项目为新疆某水利工程，其中南防洪堤336 m，防洪堤在平面上基本呈东西走向，采用开挖基槽工艺的斜坡式结构方案，其建设规模为1 134.8 m，其中318.8 m设置空心四角块护面。

2 施工方案优化

针对本项目的实践情况对施工方案采取优化设计，并制定整个施工过程中的防应变计划及措施，以确保施工期安全。本工程先进行防洪堤基槽的开挖施工，接着向基槽回填基床块石或堤心石，原则上应该先将南防洪堤完成，从而能对护岸及东防洪堤形成掩护、避免受风浪的破坏和干扰。

3 防洪堤基槽开挖

对本项目的南防洪堤采取基槽开挖前应进行河底平面及断面测量，并布设断面控制标志;基槽挖泥结合本工程的护岸、防洪堤及坝体的施工从上到下分层分段依次开挖;护岸及防洪堤基槽开挖以土质控制为主，标高控制为辅，基槽开挖应清除淤泥及淤泥质土，挖至砂层，基槽挖至砂层但尚未达到设计高程时，如果与设计高程相差≤1 m则可以终止，但如果与设计高程相差＞1 m则需报请设计部门协商决定;基槽挖泥至设计标高后如仍存在淤泥及淤泥质土应继续开挖至砂层。

鉴于本工程的基槽工程量较大，基槽挖泥采用3 m3抓斗式挖泥船挖至岩层或粉质黏土层，基槽平面尺寸不小于设计规定，应严格控制超挖超深，每边超宽和超长≤2.0 m，最大超深≤0.5 m，平均超深部＞0.3 m。基槽开挖时，根据施工一段、抛填一段的方法，控制50.0 m为一施工段落，最大限度地减少回淤量。开挖到设计土层后，有专业潜水员进行水下验槽，以进一步保证基槽开挖的施工质量。

在对本工程基床开挖施工前，必须对开挖范围的原泥面标高进行复测，利用已布控制网用挖泥船上GPS在施工区域内进行原地形测量，每5m一个点，绘制1∶200的平面图。同时，根据工程地质数据中的地质断面图，对开挖范围进行核对，绘出各区段实际开挖标高控制图。并取得监理工程师认可，作为挖泥范围的依据。同时对本项目的南防洪堤采取基槽开挖时应随时监测现有护岸边坡的位移、沉降及变形等，施工单位应建立应急措施，出现异常情况及时停止开挖，并报请参建各方协商解决;施工时适宜基槽开挖不允许欠挖，只允许超挖，超挖允许量执行相关规定。另外疏浚土必须按国家海洋局、环保部门等有关部门的要求抛至规定的抛泥区内，在挖泥过程中，承包商应设法尽量减少周围环境的污染，并承担一切因施工原因造成的后果。

每段挖泥结束后，应及时对基槽测量验收。测量用测量船进行标高复合。每5～10 m一个断面，每2 m测一个点。施测时，时刻注意水位变化，水位通过水尺观测，每变化10 cm要通报一次，并作好记录。测深水尺用水准仪比照现场水准点确定，并定期用水准仪检查。对基槽采取验收时，潜水员对基槽底面进行插探，检查是否有漏挖现象及淤积物情况。

通过结合本工程实践，笔者认为对于基槽开挖这个施工环节，为了有效地保证施工的质量，施工前应注意测量放样的准确，保证基坑开挖位置的准确。在基槽开挖施工中，应当注意开挖各层土质情况，特别是接近设计要求的土层，要严格控制，可通过抓斗的满斗率来控制基床面标高。

4 防洪堤基槽回填

对于本项目防洪堤、护岸回填所采用的堤心石1～500 kg块石，应确保含泥量＜5%，块石内摩擦角应≥45°;1～500 kg块石应级配良好;石料的材质应满足相关规范的要求。不得采用强风化和遇水易软化的石料。护面条石、护脚棱体所采用的石料饱水抗压强度应≥50 MPa，垫层块石、堤心石和二片石的饱水抗压强度应≥30 MPa，块石的重度应≥26.5 kN/m3，所有石料的重量规格均应满足图纸中的要求，并且有良好的级配，块石不成片状、无严重风化和裂纹。对于回填施工时应当由监理工程师随时对块石的材质、级配等进行检查，发现不合格时拒绝接收。

对本项目防洪堤回填施工原则上必须在护岸施工完成后才能进行，而且回填的方法和方向为从护岸后侧朝远离护岸的方向，分层、均匀地进行，从而把陆域的淤泥挤向远离护岸的位置，而且还可以有效地避免对护岸的稳定产生威胁。在陆域回填的过程中，必须对护岸及坝体进行严密的位移、沉降等监测、一旦发现异常情况、立即停止回填，并报告参建各方协商解决。但对于陆域的回填料要求为不差于中粗砂，即其内摩擦角≥28°，而且考虑到本项目的场区为拟建客运中心区域，建筑基础为桩基础，故对回填料的选择及要求应当慎重严格，笔者建议应需要施工单位与设计单位协调确定。

5 浆砌石挡浪墙施工技术

本工程浆砌挡浪墙为L形结构，挡浪墙顶标高为+7.2 m，底标高+4.7 m，工程量约23 078 m3。浆砌块石及勾缝的标号均为 M20，分段长度为10 m，段间变形缝宽20 mm，并用沥青木板填充，浆砌挡浪墙施工应在堤身沉降稳定后进行，施工按常规工艺进行，采用人工砌石工艺施工，为了有效地确保施工质量，采取的施工流程如下:测量放线→基槽开挖→二片石垫层铺设→胸墙块石砌筑→养护→检查验收。在进行本工程挡浪墙施工时根据分段施工的堤身沉降资料的分析曲线，分段预留一定的沉降量，以此进行顶面标高控制。由于挡浪墙砌筑较慢，砂浆用量相对较少，砂浆拌和可采用现场拌和方式。浆砌块石应选用颜色统一，石质均匀，无裂缝，未经风化的块石。石料在水中浸透的强度应应≥50 MPa，采用坐浆法砌筑，砌筑砂浆应饱满，墙身块石间的较大空隙用小块石和砂浆填满。施工时浆砌块石的砌缝宽度取10～13 mm，砌体表面凹凸≤5 mm。

6 防洪堤沉降及位移监测

鉴于本南防洪堤项目施工工期较短而且施工速度快，考虑预留沉降50 cm，为了能有效地为护岸的预留堆高提供数据以及通过位移观测，提供施工信息，控制推填速率，以确保本工程施工安全和确保工程质量，对本项目南防洪堤施工采取地面垂直沉降观测及地面水平位移观测是相当有必要的。

对本防洪堤项目设置有施工期临时观测点和永久观测点，临时观测点埋设在护岸及防洪堤堤面上，沿堤轴线每隔50 m埋设一个沉降盘进行沉降位移观测;同时在施工过程中应加强对沉降盘和水平位移观测的保护，确保沉降位移观测资料的连续性。另外对本项目护岸及防洪堤每50 m布设永久观测点一个，采取与临时观测点相对应，布置在胸墙最顶端;同时在堤顶扭王字块体安装前将施工期的临时沉降位移的观测成果引测至永久观测点上，并对观测资料进行汇总，确保资料的连续性，并负责竣工验收以前的沉降位移观测。监测数据结果表明，本南防洪堤项目在施工期的临时以及永久观测点的监测结果均满足相应规范要求，表明本项目施工的有效性以及安全性。