放淤固堤技木研究

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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放淤固堤技木研究

王印

内蒙古自治区黄河工程管理局内蒙古自治区015200

摘要:放淤固堤主要是指利用挖泥船或泥浆泵等设备,通过输泥管道将泥沙输送到淤筑区,经过水沙分离、沉沙落淤,从而达到培厚大堤断面、延长渗径长度等目的的一种堤防加固技术。具体到一个放淤固堤工程来说,从人员、设备进场到工程竣工验收,其中任何一个环节出现安全问题都会给施工单位造成巨大损失。因此,规范施工技术,提高施工安全是基础和保证。

关键词:放淤固堤;施工控制;机械选择;注意事项

1.前言

由于黄河是地上河,一旦大堤失事形成决口,整个黄河就要改道,形成毁灭性的灾害。因此,堤防的强度显得尤为重要。放淤固堤是黄河职工在黄河下游治理实践中的一项重要发明,开始于20世纪70年代,已经实施了30多年,其施工技术简单可靠。

2.放淤固堤工程施工控制

施工方法是指施工方案、施工工艺、作业顺序方法、操作流程等。施工方法是施工过程中的核心,对工程和各个方面起着决定性的作用,是影响工程质量的关键,放淤固堤工程包括清基、筑围堤、放淤、包边盖顶、截渗排水等环节。

2.1清基放淤固堤工程的基础清理,清理范围应大于淤区宽度的0.3m,主要清除基面和堤坡表层的建筑垃圾、树根、草皮等杂物,清理后施工方应按施工堤线长度20~50m测量一个点次进行自检,然后通知监理进行抽检,经监理人员抽检自检数目的1/3合格,在监理人员确认质量符合本合同《技术条款》要求,并在检查记录上签字后,承包人才能进行覆盖开始放淤。

2.2筑围堤:围堤自身的稳定性主要取决于土粒的内摩擦力和凝聚力,而壤土的内摩擦力、凝聚力和抗渗性与土的密实性有关。因而围堤用土料的好坏及压实质量直接影响工程质量,围堰现场修筑前,要对土料进行颗粒分析试验和击实试验选择土料,并根据试验得到的最大干密度,现场分层压实(压实度≥85%),围堤断面要满足内外边坡1:2,顶宽2.0m,并做好防渗,围堤坡脚打桩编柳或用土袋加固,围堤埋设排水管道,切实搞好管土结合。

2.3为便于多次复淤,淤区内每间隔200m修筑格堤一条将淤区划分为若干个格区,成为长条形,格堤高度同分期围堤高度平。

2.4并及时测量出水量、含砂量(尾水含砂量控制在3kg/m3以内),定期抽验土质,淤区输沙管注意接头连结密封,不漏水漏砂,将出沙管道靠近围堤一侧(20~30m)使泥浆先淤围堤附近,形成淤面外高内低,清水向大堤侧集中,同时将清水管进口留在临大堤一侧,减轻围堤防守压力。

2.5布设淤区截渗沟、退水渠也是放淤固堤重要工序之一,应尽量利用当地的自然排水沟(渠)系,如果排水有困难,应修通排水沟,为避免施工期淤区内的水外渗,需要在淤背区围堤外2.0m处挖一条深1.0m、底宽1.0m、边坡1:1.5的截渗沟,截渗沟与淤区退水渠相通,以便将淤区内的退水和渗水及时排出。排水系统要经常清淤,保持通畅,避免漫溢。在截渗沟外坡铺设塑料薄膜,并定期对截渗沟进行清淤,保持与排水沟畅通。

2.6淤区包边盖顶:黏贴包边盖顶,高程偏差要控制在0~0.3m。包边盖顶厚度不小于50cm,边坡垂直度厚度不小于30cm,允许误差为±5cm,包边盖顶土层要压实(压实度≥85%)、外观平整、高程符合设计要求。

3.机械设备组合选取

黄河下游放淤固堤工程施工的取土场至淤区距离一般在2km左右,最长达7km。当运距较远时,需要加压泵接力才能将泥浆输送至淤区。流量小的加压泵产量低,流量大的加压泵需匹配的小泵多,运转过程中出现的问题也多。根据施工经验,目前多采用250ND-22和10EPN-30两种型号的加压泵。小泵与大泵的组合配套比较复杂,其配套的合理性与输沙距离、土质类别、含沙量大小、排距、机械性能、设备新旧程度,以及管道平顺程度等因素有关。由于各种泵型指标的差异,造成不同泵型组确合的功效和成本各有差别。通过对不同组合配套情况的成本分析计算,以6台6PNL泥浆泵配1台250ND型大泵输沙为综合分析比较黄河下游各种机泵组合配套实例,结合各种机械性能参数,认为两种机泵组合配套形式比较适合黄河下游施工的实际。机械选择尽可能用同型号产品,便于购置、维修和管理,技术也易掌握。机械(泵、发电机)状况的好坏是影响工期的关键,因此需要加强机械设备的管理,强化机械管理中的强制保养和维修制度,提高机械设备的完好率和利用率。

4.施工注意事项

4.1做好堰体边坡防护及排水处理

工程施工期间,要做好边坡防护工作,泥浆填筑前应在堰体迎浆面铺设条纹编织布,以防止堰体坍塌砂土流失。同时要保证场地有良好的排水状态,可采取临时排水设施与永久排水设施相结合的方法。流水不得排入农田、耕地和自然水源,也不得引起淤积或冲刷等问题。

4.2泄水口布置应注意的问题

泄水口必须满足放淤固堤区退水的需要,每个放淤固堤区的泄水口不少于两个。泄水口应设置在具有排水通道的部位,当淤区附近无排水通道时,应设置在利于开挖排水渠的部位。为减少淤区的泥沙流失,泄水口排出水流的泥浆浓度应控制在水力冲挖土方设计泥浆浓度的10%以内,防止泄水泄出的水流冲刷附近的田地和建筑物,必要时应设置防冲消能设施。

4.3输浆管线架设应注意的问题

输浆管线应平坦顺直,避免死弯。出浆管口放置淤区距离堤坡脚要大于5米。输浆管接头应紧固严密,整个管线和接头不得漏泥漏水,一旦发现泄漏,应及时修补或更换。输浆管的布置不得破坏公路、堤防等设施。

4.4放淤固堤工程要注意安全,满足平整度要求

放淤固堤工程施工,人工利用水枪制浆打土挖坑时要注意坑边坡的稳定,防止边坡坍塌造成安全事故。放淤时要设置两个以上的放淤区,轮流抽浆填筑,防止细颗粒土聚集成堆或形成水塘。淤区浸土表面应满足平整度要求,超填平均高度不得大于0.1米,当平整度达不到要求时,应配备陆上土方棚械加以平整。

5.施工区域的安全管理是保证施工安全的重点

放淤固堤工程施工区大致分为取土场区域、输沙管线区域和淤筑区域。

5.1取土场区域的安全管理。放淤固堤工程的施工源头就是取土场。取土场区域安全管理的工作重点是对施工船、生活船、给养船的管理,因需要提高输沙含量而不断调整船位所架设的管线的管理,以及因不断取沙而使河滩滩底水深不断增加的水面的管理。

5.2输沙管线区域的安全管理。输沙管线区域的安全管理工作重点是对管线和加压泵的管理。在输沙管线区域,要进行24小时不间断巡查,一要保证不崩管,二要确保不跑水。管理加压泵的工作人员要及时与船上的技术人员交流相关数据,及时处理安全隐患,以保证设备的正常运行。

5.3淤筑区域的安全管理。放淤固堤工程的施工时间基本跨越春、夏、秋三季。其中,夏季出沙量最大,是保证整个工程进度的关键期,但因为夏季游泳人员较多,加之学生暑期放假,淤筑区常聚集较多当地民众,给淤筑区的安全管理增加了难度。

6.结束语

综上所述,放淤固堤工程在黄河下游河道治理过程中已经有几十年的历史,是疏浚河道加固堤防治理的一项重要方法。从长期的黄河河道治理来看,放淤固堤工程是一种长期有效、可行的施工工艺方法,又因其除具有淤填后可进行淤区开发,发展黄河经济而被长期延用,所以对放淤固堤工程施工方法的研究是一个不断持续改进的过程,在科技技术不断进步的今天,放淤固堤工程的施工方法会朝着更科学、更实用、更经济的方向发展。

参考文献

[1]王振京.黄河下游放淤固堤工程设计和施工中存在的问题及建议[M].中国水利,2016,2.

[2]赵寿刚,.黄河下游放淤固堤效果分析及其施工影响研究[M].郑州:黄河水利出版社,2015