喻躍平
(江西水利水電建設有限公司,江西 南昌 330006)
水利工程中抬田施工技術應用
喻躍平
(江西水利水電建設有限公司,江西 南昌 330006)
結合江西省峽江水利樞紐槎灘抬田工程實例,系統(tǒng)地闡述了該工程抬田施工的具體實施過程,分析了其可行的抬田施工方案,總結出抬田施工技術經驗,為同類工程提供有價值的參考。
水利樞紐;抬田施工;吹填;土石方
江西省峽江水利樞紐槎灘抬田工程位于峽江水利樞紐工程壩址上游25km的吉水縣醪橋鎮(zhèn)。根據峽江庫區(qū)防護規(guī)劃,該標段工程旨在抬高水庫淺淹沒區(qū)或浸沒區(qū)范圍內的耕地至非淹沒或不浸沒高程,并對抬高的耕地進行統(tǒng)一規(guī)劃建設,使其滿足農業(yè)生產要求,最大限度地降低峽江水利樞紐建成后水庫淹沒對當?shù)亟洕蜕鷳B(tài)環(huán)境的影響,減少土地淹沒和人口遷移的數(shù)量。
該合同工程主要內容是對標段內2222畝良田進行填土抬高,并配套布置相應的灌溉排水與交通系統(tǒng)。
該工程槎灘土料場和管少村土料場可開采量為36.6萬m3,滿足管少村抬田區(qū)的基礎料和粘土料填筑17.6萬m3需要。
東源村風化料場可開采量為127萬m3,滿足東源村a片抬田區(qū)的基礎料填筑62.4萬m3需要。
陳家村土料場可開采量為240.1萬m3,滿足東源村a、b片抬田區(qū),陳家村抬田區(qū)和窯背新村抬田區(qū)的粘土料填筑48.7萬m3需要。
槎灘吹填料場可開采量為260萬m3,滿足東源村b片抬田區(qū),陳家村抬田區(qū)和窯背新村抬田區(qū)的基礎料填筑160萬m3的需要。
通過上述計算,得出5個料場的可開采總量為537萬m3,儲量充足,能夠滿足合同抬田填筑總量293.2萬m3的需求。這其中,吹填基礎料填筑總量134.3萬m3、基礎料填筑總量102.1萬m3、粘土料填筑總量52.4萬m3、道路填筑總量4.4萬m3。
按照施工總平面布置,沿原有農村簡易道路進行延伸,并對局部加寬、加固,盡量布置雙車道,條件不足時根據現(xiàn)場條件合理布置錯車帶,可滿足運輸要求,布置施工道路時縱坡控制在8%以內。
料場開挖前人工配合機械先進行樹木、雜物等清理和剝離,確保填筑料無雜物,以免影響壓實效果和檢測結果。
開挖時分層自上而下梯級進行,坡頂及坡腳部位根據現(xiàn)場實際地形考慮布置截、排水溝,防止邊坡沖刷和水土流失[1]。挖運采用反鏟配合自卸汽車進行。
開挖料按粘土料和基礎料分開堆放、裝運、鋪筑,結合現(xiàn)場填筑強度和施工部位、時段進行調整,盡可能最大程度的利用各類開挖料,做好基礎填料和粘土保水層填料的調配平衡。表層清理的浮土及其他雜物應及時進行清理和分類,對可用于恢復地貌的可利用料應予以保留,集中存放,并做好防護,以防雨水沖刷流失[2]。
該標段工程主要為土石方挖填作業(yè),工作量較大,其他作業(yè)少且分散,合同工期212天。該項目的施工內容主要包括土方開挖(剝離)與填筑、田間道路、溝渠開挖和回填、涵管埋設、U型槽預制構件安裝、農門、斗門、跌水等砼作業(yè)、草皮護坡等。土方開挖、填筑以機械作業(yè)為主、人工輔助進行,預制構件的安裝、草皮護坡及其他作業(yè)采取人工為主的方案。
施工分塊分段進行流水作業(yè),項目劃分為5片抬田區(qū),堅持“以道路施工為先導,抬田區(qū)填筑整平為主線,灌溉排水為重點,配套施工及時跟進”的原則組織生產,施工過程中多開工作面,規(guī)范有序的組織平行流水作業(yè),加快施工進度,注重臨時排水系統(tǒng)的設置,確保雨季施工進度和質量[3]。根據施工條件和料場征地進度情況逐塊進行道路、表層剝離、填筑、溝渠、植草護坡等施工,加強各工序之間的協(xié)調工作,合理調配資源,全面均衡的安排施工,確保合同工程施工順利進行。
3.1 抬田土石方施工技術
3.1.1 施工流程
為了有效地確保抬田施工質量,該工程嚴格地控制抬田施工各個流程,采取施工流程如下:測量放樣→田間施工便道布置→人工配合機械清表→耕作土剝離→基礎料填筑→粘土保水層填筑→耕作土整平。
抬田工程施工時,分片分塊組織進行,田面按設計高程(不低于▽46.8m)和結構分層控制施工。
3.1.2 測量放樣
根據業(yè)主單位提供的測量控制點,布設施工控制網,劃分區(qū)塊,按監(jiān)理要求測出工作斷面,并根據測量結果和設計圖紙進行土方計算,確定合同工程范圍及工程量,制定合理的土方平衡調度方案。
3.1.3 表層耕作土剝離
推土機剝離表層耕作土前,對區(qū)域內的樹木盡可能進行移植,樹樁、樹根、雜草、垃圾、廢渣及其他監(jiān)理工程師指定的有礙物則利用機械結合人工進行徹底清除,然后推土剝離(厚度25cm),耕作土剝離后按照就進原則堆放在格田附近,以方便復原,沿生產道路軸線呈條狀堆放,高度不得高于3m,暴雨時用塑料布遮蓋,避免暴雨淋刷使土壤大量流失,坡腳處用反鏟斗背面進行壓實,并合理設置排水溝,使之與原有的排水系統(tǒng)連接起來,及時排除回填區(qū)域內積水。
3.1.4 填筑
表土剝離完成后,即根據碾壓試驗確定的碾壓參數(shù)和工藝進行填筑施工,按順序自下而上,依次進行基礎填料、粘土保水層、耕作土回填。基礎填料和粘土保水層填料主要從規(guī)劃的料場開挖,經自卸汽車運輸至現(xiàn)場,推土機分層攤鋪平整,振動碾碾壓密實。
土料填筑作業(yè)時采用進占法施工,從低處向高處分層填筑,壓實方法采用進退錯距法,碾跡搭接寬度應大于10cm,碾壓行車速度不大于2km/h,并控制好碾壓搭接寬度。土料的鋪料與壓實工序應連續(xù)進行。填筑時,應定期檢測填筑料的含水率,參照最優(yōu)含水率比對指導施工。如果土料含水量偏低,則用所配灑水汽車接灑水濕潤,要求灑水均勻;如果含水量偏高則應進行翻曬處理。耕作土用推土機整平,注意施工道路布置,控制車輛勿過度碾壓耕作土層。
填料要求:耕作層必須為原有耕地的剝離耕作土,粘土保水層要求土質均勻,滲透系數(shù)不大于1 ×10-4cm/s,粘土料最大直徑不超過15cm,石渣料最大塊直徑不超過30cm。各層填料壓實度要求分別為:基礎填料壓實度不低于0.85,對應無粘性土料為相對密度不小于0.60。粘土保水層壓實度不低于0.90,粘土層設計厚度為35cm。抬田格田間要求平整度±5cm,格田內要求平整度±3cm。耕作土厚度要求平整度±3cm。
3.2 吹填施工
該標段工程吹填施工采用泥漿泵施工,吹填料為槎灘吹填料場上部中粗砂。標段工程大部分基礎吹填料為直接吹填到位,少量(不超過10%)需通過汽車轉運到抬田區(qū)。采取施工流程如下:施工準備→測量放樣→修筑圍堰及排水溝→架設管道→安裝泥漿泵→吹填施工→泥漿泵及管道轉運→下一工區(qū)施工。
根據現(xiàn)場實際情況,按吹填基礎料填筑施工區(qū)域劃分為4個施工片,即東源b片吹填施工區(qū)、窯背新村片吹填施工區(qū)、陳家a片及陳家b片吹填施工區(qū),4個施工區(qū)平行施工。
3.2.1 測量放樣
根據業(yè)主單位提供的測量控制點進行控制測量復核及放樣,做好吹填基礎料填筑場地和圍堰平面位置施工放線,滿足高程誤差及平面誤差。并在各斷面打上明顯的施工標記,且對該區(qū)域內的所有控制點做好保護措施。
3.2.2 圍堰及排水溝施工
在測量放樣確定好圍堰的位置后,即用挖掘機和人工進行修筑。圍堤高度參照《疏浚工程施工技術規(guī)范》,頂寬3m,臨水坡1∶1.5,背水坡1∶1.5,高2.5m。考慮管道架設和吹填區(qū)平整的要求,為便于多次復吹,吹填區(qū)內每間隔50m修筑格堤一條將吹填區(qū)劃分為若干個格區(qū),使之成為長條形。格堤頂寬1m,每側坡度1∶1,高2.5m,格堤內部排水出入口周邊使用防水塑料布鋪面。
管道的出料口設置在高出排料面0.5m以上,距圍堰坡腳5m以外,防止沖刷圍堰。格堤內設置若干排水管,排水管分別連接污水泵,污水泵再通過管道分別連接高壓泵,高壓泵連接高壓水槍,待到漿液中水與填筑料分離時,利用污水泵將水抽到高壓泵,高壓泵作業(yè)后將水通過高壓水槍噴出,通過排水溝流出抬田施工區(qū)。排水系統(tǒng)要經常清淤,以保持通暢,以免堵塞。
3.2.3 架設管道
架設管道盡可能采取順直、平穩(wěn)、合理的線路,正確使用管子接頭,安裝嚴密,不拐死彎。整個管線和接頭不得漏漿,漏水,發(fā)現(xiàn)泄漏應及時修補或更換。管道直徑為20cm,盡量利用道路旁邊田埂,控制管道占地,減少壓地。當輸送距離在500~ 1000m之間時,利用小型泥漿泵進行二級接力;輸送距離在1000~1800m之間時,沿線建集漿池并利用加壓泵接力進行遠距離輸沙。當管道爬坡較大,除采用以上方法外,還應采取開槽挖溝的方法降低坡降。輸沙管道穿越道路溝槽時,埋深不得大于管道直徑的1.2倍,并將其填平夯實,軟管用支撐加以防護。
3.2.4 吹填施工
根據吹填施工區(qū)的具體位置,考慮到泥漿泵的吃水深、排高排距及施工效率等諸因素,合理安排施工,在泥漿泵安裝就位后,即可進行吹填作業(yè)。為保證吹填平整度要求,據吹填土的粗細,控制排泥管出口在10~20m之間。如仍不能滿足平整度的要求,再配備陸上土方施工機械加以平整。
淺淹沒區(qū)或浸沒區(qū)范圍內的耕地采取抬高田面處理技術,使其滿足農業(yè)生產要求,最大限度地降低峽江水利樞紐建成后水庫淹沒對當?shù)亟洕蜕鷳B(tài)環(huán)境的影響,減少土地淹沒和人口遷移的數(shù)量。文章結合工程實際情況,提出了抬田措施,成功地將抬田法應用于土地復墾工程選擇,為同類工程提供參考。
[1] 張李蓀,陶柏強,鄒大.土地整理及抬田工程鋪瓦法耕作土保護施工方法[J].中國農村水利水電,2013(04)∶16-17.
[2] 萬迪文,劉祖斌.峽江水利樞紐抬田工程技術研究方法探析[J].水利技術監(jiān)督,2009(08)∶26-29.
[3] 黃文華,吳順華.淺談“抬田”措施在水庫淹沒處理中的應用[J].江西水利科技,2011,65(01)∶35-42.
10.3969/j.issn.1008-1305.2014.06.025
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喻躍平(1984年-),男,助理工程師。