浅谈峡江水利枢纽库区抬田工程料场选择及填筑质量控制
2018-11-13付鹏王颖
付鹏 王颖
摘 要:本文结合峡江库区抬田工程施工的实际,对大面积抬田工程的料场选择加以分类和总结,强调了填筑质量的控制重点,可为其他类似工程提供借鉴。
关键词:抬田工程 料场分类 填筑质量控制
1.引言
抬田工程主要是将水库浅淹没区域的耕地高程抬升至水库正常蓄水位以上0.5~1.0m,并对抬高后的耕地配套实施田间工程,完善农田灌排条件,使被抬高后的耕地满足农业生产要求。
峡江水利枢纽库区抬田工程总面积3.75万亩,最大限度地减少了耕地淹没面积,创造了“抬田”面积全国之最。库区抬田工程分为20个抬田片,其中淹没区抬田15片,面积2.4万亩;防护区内抬田5片,面积1.3万亩。初步统计填土工程量:耕作土587万方,隔水层822万方,垫高层3383万方,总计4792万方;各层土料比例为:耕作土:隔水层土料:垫高层土料=1:1.4:5.8。可见,土料用量(尤其是垫高层用量)大是抬田工程的特点。
土料场选择是否合理,关系到工程投资、进度和质量,目前暂无此类规范和要求,有必要针对料场选择及填筑质量控制的实践经验加以总结。
2.抬田施工工序
抬田的土层结构由下而上分为底部垫高层、隔水层和耕作土。施工步骤共分五步:第一步,将原有田块的表层耕作土剥离,分区堆放;第二步,填筑底部垫高层(也称基础料层),垫高层可采用土料、风化石料、砂卵石等;第三步,填筑隔水层,隔水层采用粘土料或不透水的壤土,厚度一般为0.35 m;第四步,将堆放的耕作土摊铺于隔水层上部,耕作土层厚度为0.25 m;最后,进行排灌渠系配套等田间工程施工。
3.料场分类
3.1耕地料场
选择抬田区域内原有耕地和淹没区的耕地作為取土场,该取土场称为耕地料场,又分为抬田区耕地料场和淹没区耕地料场(也是淹没区料场的一种)。
通常,耕作土层土料主要取自抬田区耕地料场表层的耕作土,当抬田区域内房屋、道路和老河沟等非耕地占压面积比重较大,可剥离的耕作土面积减小时,一方面需通过加大耕作土剥离厚度解决,另一方面可取附近淹没区耕地料场耕作土补充。水田抬田片的区域面积5187亩,其中无耕作土层的非耕地面积约830亩,其耕作土来源为深剥原有耕地表土5厘米加以补充。施工时在规划耕作土剥离厚度时,可用公式:h耕=0.25(S非/S耕+1)估算(式中:S非为无耕作土层的非耕地面积,S耕为原有耕地面积;h耕的最大值不超过原有耕地耕种土层厚度)。如深剥耕作土仍无法满足耕作土填筑量,不足量由淹没区耕地表面的耕作土补充。
耕地料场优势:充分利用了原有耕作土,且运距较近;可克服粘土料场储量不足的限制。缺点:堆放的耕作土易混入非耕作土(即生土);当采用抬田区耕地料场耕作土下伏土层时,施工工序增加,施工组织要求较高,相应增加了基础料填筑厚度,工程投资有所增加。
3.2淹没区料场
水库蓄水后处于淹没线以下的河滩地及耕地,将其作为料场并称作淹没区料场。
垫高层土料可取自淹没区料场。醪桥抬田的下坝溪抬田片底部垫高层填筑,取用了淹没区赣江河滩地的砂卵石;桑园抬田垫高层土料设计为淹没区耕地料场,受征地、水位影响,实施时变更至山地料场。
淹没区料场优势:不需另外征用料场,对周边环境影响较小;增加水库库容,有利水库调蓄能力。劣势:施工进度受淹没区征地进度制约;施工临时道路需经过含水率较高的地基,修筑费用较多;受水位的影响,淹没区耕地及河滩地取土施工期较短等;。
3.3利用料
利用“相邻工程”开挖的弃料,称其为利用料。
底部垫高层及隔水层都可以利用导托渠等开挖弃料填筑(透水性好的弃料不能用作隔水层)。同江防护区内抬田和上下陇洲防护区内抬田,垫高层、隔水层土料采用同江防护工程中同南河的开挖料(主要是粘土料)。
利用料优势:充分考虑了土石方平衡,可大大节省工程投资。劣势:抬田施工进度受“相邻工程”开挖施工进度的制约,施工组织难度大。
3.4吹填料场
利用吹填船将河道中的砂卵石料通过管线或转车运至抬田区用作垫高层,该砂卵石料场称为吹填料场。根据抬田区附近河道情况,优选吹填区。槎滩抬田部分料场设计为吹填料场,在实际施工当中,因砂卵石层的稳定性、保水性受到村民质疑,吹填未能实施。
吹填料场优势:能疏浚赣江航道,减少施工对周边环境的影响。劣势:吹填区需修筑围堰及泄水口、排水渠、截水沟等临时设施;村民质疑砂卵石层稳定和保水的可靠性,往往无法付诸实施。
3.5山地料场
在抬田区附近选择储量、质量满足要求的山地作为抬田取土料场。设计需考虑隔水层的粘性土料和垫高层的土石料,还应考虑山地征用的可能性及相关费用。槎滩抬田的东源抬田片,垫高层选取了附近的东源风化料场,运距2公里,取土约62万方;隔水层料场为袁家料场。
山地料场优势:土料质量满足要求,有利于填筑施工质量控制;运距较短,可节省工程投资。劣势:需临时征用山地及办理林地相关手续,协调工作难度较大;需要对料场实施水土保持措施;当可用山地料场土料、风化料储量不足,不得已需要爆破石方时,投资将增加较多,水土保持措施难度也将增加。
3.6移民点料场
抬田工程的实施,最大限度地减少了耕地淹没面积,同时也大大减少了外迁移民的数量,许多淹没区的村民可以就近选择山地或高地作为移民点后靠搬迁,该移民点的场地平整土石方弃料可用作抬田,我们称其为移民点料场。移民点料场的石方可用来填筑垫高层,土方可用作填筑隔水层。水田抬田1∽5标段垫高层及隔水层填筑料共871万方,实际大部分取自附近移民安置点料场。
移民点料场优势:可减少移民安置点场地平整投资,免去了土石弃料保护措施的费用。劣势:抬田施工进度完全受移民点场地平整进度的制约,建设管理、协调工作量大。
4.填筑质量控制要点
对于底部垫高层,施工技术要求:粘性土压实度不小于0.85,无粘性土相对密度不小于0.65,顶面不低于设计高程。由于地形的原因,该层层高差距很大,填筑分层碾压压实度必须严格控制,以免不均匀沉降。采用风化石料填筑时,由于压实度检测不易操作,可通过现场试验,观察、寻找碾压遍数与沉降值变化的关系,以合理的碾压遍数确定填筑质量的控制标准。
对于隔水层,施工技术要求:压实度不小于0.90、厚度35cm、平整度不超过±3cm。需特别控制平整度,有利于耕作土层厚度的控制,有利于农耕。当垫高层为砂卵石或石料时,应适当加厚隔水层厚度。填土料不允许有树根、杂草、垃圾、废渣等。
对于耕作土层,要求:厚度25 cm,平整度控制不超过±3cm,不允许有大土块,需防止土肥流失。注意控制耕作土剥离的堆放高度,一般不高于3m,重点防止肥土流失。
5.结语
按分布位置不同,抬田工程料场分为耕地料场、淹没区料场、利用料、吹填料场、山地料场和移民点料场等六大类。料场选择关系到工程的质量、投资和进度,在土质方面,要根据抬田的土层结构分层选择料场;在投资方面,要重视运距及储量、开采及压实难度、相关资源及保护措施费用等;在进度方面,要重视料场征用的可能性、施工组织的可行性。抬田工程质量控制重点有:底部垫高层顶高程,底部垫高层和隔水层的压实度,隔水层厚度及平整度,耕作土的厚度及防止肥土流失。
参考文献:
[1]江西省水利规划设计院.峡江水利枢纽库区防护工程抬田工程施工技术要求,2011,7.
[2]湖南水利水电工程监理承包总公司峡江水利枢纽库区工程建设监理部.江西省峡江水利枢纽库区工程抬田工程监理实施细则,2011,11.