浅析抛石固基工程在河道崩岸险情处理中的应用
2019-07-22王云耸
王云耸
一、概况
阜南县河道局管理濛洼95km堤防和淮河干流75km河道,由于河道迎遛顶冲段较多,极易形成崩岸及滑坡险情。特别是近年来砂石料价格上涨,受利益驱动,少数船民利用夜间偷采河砂,人为对河岸造成严重破坏,形成崩岸险情。为消除险情,上级拨款对淮河左岸王郢段进行抛石固基处理。
二、抛石固基工程在处理河道崩岸险情中的应用分析
1.施工方法
首先根据平面及高程控制点,按一级导线的精度要求,以附合导线的方法进行平面控制测量;高程测量采用五等水准,测量导线平差和高程必须符合规范要求。本工程施工方法为:划分小区、准确定位、掌握落距、合理挂档、定量抛投、多次抛匀。
2.抛投试验
在正式抛石前,进行抛石试验,通过试验得到冲距与水深、流速、块石重量之间关系,确定漂距参数。
3.石质控制
水下抛石严把石料质量关,应符合设计及规范要求,杜绝风化石、水解石、碎石等不合格石料进入施工现场。
4.抛投船只定位
本工程共分三段同时作业,共投入三艘定位船,定位船设备良好,必须选用合适的锚具及锚缆。
(1)上游选用500kg重的锚,下游选用300kg重的锚,顶头锚选用400kg的锚。
(2)两根上游缆和两根下游缆选用φ21.5mm以上锚缆,两根顶头缆规格不应小于φ16.5mm。
(3)抛锚顺序:外上游锚(领水锚)→里上游锚→外顶头锚→里顶头锚→里下游锚→外下游锚。注意上、下游锚应成八字形,以利定位船里外移动。
定位船只定位:先将定位船移至要抛投的断面附近,再根据计算的漂距加上装石船头空白区距离为定位船的提前量,根据抛石断面起点坐标和提前量,利用经纬仪进行准确守位,使定位船下游侧舷边所拴装石船块石位置与入水后需抛投的位置相对应。
5.漂距的确定
抛石漂距测算采用经验公式法:
K—施工参数,通过多次抛石试验确定,一般按0.8计算;
S—漂距;
H—水深(m),用测深仪测定抛投点水深;
V0—水面流速(m/s),流速仪测定抛投点水面流速;
W—块石重量(kg),施工中根据设计要求的粒径,选择有代表性粒径块石重量计算。
6.抛石船只选用
本施工段抛石厚度为1.0m左右,故施工采用40~100t驳船,计划船型船长20m,宽5m,船头至货位4.5m,货位长约10m,后船舱长5.5m。
7.抛石船挂档、抛投块石
定位船定位结束后,可在定位船下舷边挂吊装石船进行施工,根据抛投须均匀的原则,各装石船只船位应相互错开,以保证抛石均匀。
(1)抛投横向挂档根据所确定的船型及有效抛护宽度,按10m×10m的标准网格分为8个长10m、宽1.25m条形区域(即4个船位)进行抛投(见图1),每个船位依次错开1.25m,从而保证抛投均匀且无空档。
装石船抛石在标准网格中,应从船两边进行抛布,在非标准网格的抛石时,应由船一边进行抛布。这样挂档能够保证块石入水后落至指定区域,从而达到抛投均匀的目的。当1.25m条形区域实际抛石方量达到设计方量时应及时移位,确保设计网格抛石均匀,数量达到设计要求。
(2)抛投纵向挂档
在每个单元施工前,定位船应准确定位。抛石船只挂档无误后,每顺水流方向完成一个设计网格抛投量后,定位船按要求顺水流方向下移此抛投网格长度,从而达到均匀抛投的目的。
8.抛石施工要点
(1)根据设计图纸网格(10m×10m)沿河岸线每100m左右划分一个单元,每个网格抛投方量严格按照设计要求数量抛投,不允许欠抛、超量抛。
(2)测量、放样:由于抛石施工位置位于水中,无法在水中确立施工位置,需在施工位置相对应的岸上设立明显标志,以确定施工位置。
(3)人工抛投:石料船进入抛投区挂牢后,开始组织人员抛投,船只全部抛投结束,方可解缆离档,记档人员及时准确地将抛投量上档位图,确保各网格实际抛投量必须超过设计抛投量。
图1 抛投区网格图
(4)水下抛石工程结束后,对抛投区域及相邻部分水域进行水下地形测量,抛后测量和抛前测量采用相同断面,将抛前抛后的水下断面图进行对比,计算抛石方量,分析抛投成果。若有未达到设计要求的位置立即进行补抛,确保施工质量满足设计及规范要求。
三、结语
该抛石固基工程总长340m,实际完成1012m3。抛石固基工程完成后,不断持续加强对抛石固基处理段河岸、河势稳定的观测,发现该段河岸淘空的堤基得到稳固,堤坡、河岸不再发生滑坡、崩岸等重大险情。同时,通过管理人员不断加大河道堤防管理力度,配合水政执法部门严厉打击非法采砂活动,进一步减少了河道堤防隐患,取得了明显的社会效益和经济效益,在河道治理工程中有着广泛应用的前景■