浅谈在西藏不良地质条件下的旁侧水库建设

吴在红

(西藏山南地区江河开发工程公司,西藏山南 856000)

浅谈在西藏不良地质条件下的旁侧水库建设

吴在红

(西藏山南地区江河开发工程公司,西藏山南 856000)

西藏江北灌区桑耶东干渠水库工程所在区域地质条件很差,为了保证施工,承建单位采取了多种措施克服了各种困难,于2013年末水库全部完工并成功蓄水至设计水位,已发挥了经济和社会效益。桑耶东干渠水库在西藏小型水库中具有典型的代表性,笔者就该水库的建设经验浅谈一下在西藏不良地质条件下的小型水库建设。

桑耶东干渠水库 开挖 填筑 土工膜

江北灌区桑耶东干渠水库工程位于西藏山南地区扎囊县桑耶镇,水库从桑耶2#东干渠10+287处引水,为旁侧式水库。水库总库容78.7万立方米,其中兴利库容71.8万立方米,死库容3.9万立方米,水库下游控制灌溉面积3.2万亩。

水库主要建设内容为:水库一座,水库坝轴线长1340.88m,坝顶高程3602.00m,库底高程3592.00m,堤顶宽4m,坝面坡度1:2。水库采用的复合土工膜(300g/m2-0.6mm-300g/m2)防渗,土工膜上下设砂垫层,大坝迎水面采用混凝土六棱预制块护砌。水库大坝典型断面图图1。

水库所在区域部分为粉质沙壤土,无论是坝基还是筑坝材料都不理想,这种地质条件在西藏小型水库建设中具有典型的代表性。该水库于2013年5月正式开工,2013年底工程全部完工并成功蓄水至设计水位,发挥了巨大的社会效益。下面以该水库的成功建设经验来浅谈一下在西藏不良地质条件下的小型水库建设。

1 本工程的难点及解决办法

本工程施工的难点在于:(1)本水库坝身填筑高度较高,库容较大,如何保证土方填筑质量是确保工程运行安全的重点。(2)做好土工膜的施工质量控制及防护措施是本工程的关键。(3)本工程施工用水主要用于土方填筑和混凝土施工,由于本工程填方工程量相对较大,项目所在地又为缺水区,施工用水需从附近的2#东干渠抽取,施工用水高峰期又是当地灌溉高峰期,因此如何协调解决好本工程的用水矛盾是保证工程工期和质量的重点所在;(4)本工程土方开挖填筑工程量较大,需组织好机械设备满足工程施工强度需要。

解决措施:(1)土方填筑严格按照监理工程师批准的施工工艺进行施工,每道工序项目部内部先“三检”,上一层填筑完成后,报请监理工程师、项目法人和设计单位联合验收,“联检”合格后方可进行下一道工序施工。(2)土工膜从采购、验收、施工、保护等环节层层把关,责任落实到人。①采购国内品牌土工膜,质量可靠,做好到货验收;②由厂家技术人员、项目质检人员承头组建土工膜施工小组,负责土工膜的铺设、检验和保护,贯穿施工全过程;③落实全面质量管理,加强土工膜施工技术规程的宣贯,全员全工序全过程参与质量控制,落实责任制,提高工作质量,以保证工程质量。(3)合理有效地解决工程施工用水与灌溉的矛盾是本工程工期保证的重点。与当地政府共同制定施工用水与灌溉用水的协调方案,拟修建一个较大的蓄水池,在灌溉空闲期将蓄水池蓄满,并安排专人进行用水协调和管理。(4)编制切实可行的项目管理实施规划,加强项目管理:①进场后及时进行施工区内地形测量、各料场的复查、编制土石方施工专题方案,土石方料场平衡;②投入的人员、机械设备和材料及时到场,进行开工前的施工准备,保证工程按计划进行。

2 施工布置

(1)施工队——在水库西南侧约200米范围内布置5个施工队,施工队集中布置住宿用帐蓬、拌和场、预制场、钢筋加工场材料堆放场等设施。各施工队任务安排如下:①施工一队(土方施工队):负表土清理、土方开挖及土方回填施工。②施工二队(混凝土预制块施工队):负责混凝土预制块的预制、垫层铺设、预制块安装、勾缝等施工。③施工三队(土工膜施工队):负责土工膜的存放、铺设、焊接、保护,以及垫层的铺设等。④施工四队(现浇混凝土施工队):负责水库附属建筑物现浇混凝土的施工。⑤施工五队(砌石施工队):负责水库干砌石、浆砌石、钢丝石笼和排水棱体的施工。

(2)施工道路——利用现有水库周边的乡村公路及坝顶作为主要施工道路,在水库南侧预留10m宽缺口作为进入库底施工通道。

(3)施工用电——本分部工程施工全部自发电,采用2台50kw和8台24kw柴油发电机分散供电,根据工程施工需要随时移动。

(4)施工用水——在水库北侧高程为3610m处修建1座蓄水池,长池长15m,宽15m,蓄水深度2m,蓄水量约500m3,从水库南侧机井抽水蓄水。从蓄水池埋2根主供水管(φ80钢管)分别从水库东侧和西侧坝脚排水沟外侧铺设,在坝脚每隔30m设1接水点,用φ30的塑料软管引至施工区。

(5)混凝土拌和场——根据工程混凝土施工强度,拟设置2套混凝土拌和系统可满足工期要求,配备2台JZC350混凝土搅拌机。每个拌和场设置水泥库房132m2,砂石料库144m2,保证水泥入库,砂石分仓堆放。

(6)混凝土预制场——设置2块预制场,与拌和系统对应布置。预制场需用细石混凝土硬化找平,单块预制场1500m2,堆放场5000m2,共计占地约13000m2。

(7)钢筋加工棚——本项目混凝土施工较为集中且工程量较小,布置一个钢筋加工场集中进行钢筋制作,面积约60m2。

(8)弃渣场——在水库南侧荒地上设弃渣场,占地约60000m2。

3 土方开挖

(1)测量放线——开挖前,由测量人员准确放出开挖边线,根据设计要求确定开挖平面位置、水平标高、控制桩号、水准点等。

(2)施工方法——采用挖掘机分层开挖,分层厚度约2.5～3.5m,预留30cm厚保护层人工开挖。装载机渣场平土。配备3台PC200挖掘机、3台CAT320C挖掘机、6台LG856装载机、20台5～10t自卸汽车进行开挖。

图1

(3)施工排水——在开挖区周边设排水截水沟,底宽0.5m,梯形断面,深0.6m,边坡1:1,设集水坑集中抽排,集水坑深1.2m,保证人工保护层开挖和砼施工在干地上进行。用4台2.2kw潜水泵抽排。排水沟和集水坑在相应主体结构施工前用砂砾石回填压实。

4 土方填筑

(1)填筑前准备。在建筑物填筑边线以外挖设截水沟,完成相应高程的地表排水系统施工,将填筑范围以外的地表水拦截排开,防止雨水漫流冲刷影响正常施工;清除填筑区域内的表土,填筑范围内的坑、槽、沟等,按堤身填筑要求先行回填处理,验收合格后方可进入下一道工序。

(2)施工工序。基础清理前先进行测量放样,放出堤轴线和脚线,并测出原始断面。填筑前必须对填筑范围内的垃圾、杂草、树根、腐植土及表土全部清除,弃运至指定场地。清基的厚度必须满足设计要求。开挖的废料不得随地弃置,更不得与填筑料相混杂,堤基处理完毕后进行隐蔽工程验收,经验收合格后再进行下道工序施工。

(3)施工方法。采用开挖合格料作为回填料,采用装载机平土,洒水车洒水,振动碾压实。土方回填分层进行,分层厚度约30cm,机械回填完成后人工整形修坡至设计坡度。

5 土工膜施工

土工膜施工的主要工作内容包括土工膜的场内运输、保管,以及现场拼接、铺设等的施工作业以及其质量的检查和验收。

土工膜应剪裁整齐,保证足够的搭结宽度。当施工中出现脱空、收缩起皱及扭曲鼓包等现象时,应将其剔除后重新进行焊接。选用幅宽较宽的土工膜(6～8m),以减少接头,确保工程质量。土工膜拼接主要采用热熔焊接,焊接宽度10cm,用土工膜自动焊接机,现场焊接需根据天气、工作条件决定施工工,局部边角及缺陷部位采用土工膜专用胶进行粘接。土工布采用缝合机双面缝合。

土工膜与混凝土基座及其它建筑物连接时,土工膜应埋入混凝土约50cm,埋入部分土工膜成波纹状,并留10%的伸缩量。填筑土体应坚实,避免不均匀沉陷、裂纹,防渗范围内的草皮、树根应清除,必要时喷洒灭草剂。土工膜施工时应避免石块、重物直接砸在土工膜上,边施工、边铺膜、边覆盖保护层。土工膜与基础及支持层之间应压平贴紧,避免架空,清除气泡,以保证安全。铺设过程中,作业人员不得穿硬底皮鞋及带钉的鞋,不准直接在土工膜上卸放混凝土护坡块体,不准用带尖头的钢筋作撬动工具,严禁在土工膜上敲打石料和一切可能引起土工膜损坏的施工作业。

6 结语

西藏海拔高、气候恶劣、温差大、地质条件差,大部分区域筑坝地质条件较差,但是西藏又是少雨干旱的气候,急需一大批水库水源工程来解决灌溉要求。这就对我们水利工作者提出了更高了要求,如何在不良地质条件下修建质量可靠的水库工程,在满足灌溉要求的同时,确保水库下游群众的生命财产安全,真正做到百年大计,质量第一。参建各方在西藏桑耶东干渠水库施工过程中采用了多项技术难题,克服了各种困难,实现了在高原地区不良地质条件下的水库工程建设,并通过成功蓄水运行,总结了出了一些可贵的施工经验,以便对类似工程的建设起到借鉴和参考作用。

[1]林继镛.《水工建筑物》天津大学.中国水利水电出版社,2006年4月第四版.

[2]袁光裕.《水利工程施工》武汉大学.中国水利水电出版社,2005年5月第四版.

[3]《施工组织设计手册》等相关施工手册、规范及实际施工经验.

吴在红,男,汉族,1976年出生,工程师,现在西藏山南地区江河开发工程公司工作,主要从事水利工程建设与管理。