韬取土场围堰施工总结

1、滆湖取土坑施工技术中铁十二局集团 张金龙 李彦朴一、前言我公司承建的宁常高速公路 NC-WJ4 标段路基工程共有近 57万填缺方, 由于江苏省常州地区土源 紧缺,设计中采用从我国第六大淡水湖(滆湖取土。所有填缺均将从滆湖借用,因此,我标路基工程 能否顺利实施, 基本上依赖于滆湖围堰工程, 故而滆湖取土坑围堰工程是影响我标段路基施工的重中之 重,也是实现合同工期的关键。经测算,我标段取土坑围堰总长近 2.1Km ,使用时间在 12个月以上, 其中肯定要渡汛,甚至不止一次。我国建筑工程在太湖取土以后, 滆湖取土是第二次湖中取土, 而我公司又是首次进行湖中取土施工 路基。 因此, 围堰施工须从以下几

2、个方面考虑; 1、 围堰设计能承受的风险度; 2、 围堰施工的具体实施; 3、可能影响水质的变化,对生物圈的破坏; 4、围堰怎样度汛,制定防洪预案; 5、围堰的拆除,且要 保持湖底平整。目前,我部施工的围堰已安全的度过 2005年 6月份“麦沙”台风的冲击,现正正常的 投入使用中,我们对此施工技术进行了总结。二、湖区水文、地质条件湖水水位受季节影响较大,汛期水位高、流量大,冬季水位低、流量小,枯水季节水浅。经调查, 滆湖年最高洪水位出现在 6月 25日 7月 15日之间,即出现在黄梅季节, 300年重现期最高洪水位为 4.28m , 100年重现期最高水位为 4.13m , 10年重现期最高水

3、位为 3.3m 。正常年份 15月年平均高水位 为 1.624m , 89月年平均高水位为 2.424m , 10月年平均高水位为 2.124m , 1112月年平均高水位为 1.524m 。滆湖是古太湖长期演化, 不断变化缩小而成, 湖面形态如一茄形, 湖盆呈一浅水碟形, 湖底十分平 坦,湖心和近岸处高差为 50cm 左右,湖底一般高程为 0.20.5m,平均水深为 0.9 m 。淤泥覆盖厚度 0.81.2m,地质钻孔揭示孔深 04.0m,为 1-2层软亚粘土,软塑 流塑或为 1-3层淤泥质土,流塑高压 缩性。三、围堰设计根据施工进度计划, 湖中取土围堰工程使用期在 2005年 6月到 20

4、06年 7月。 按该围堰的安全对工 期、 投资及人身安全所造成的影响, 将围堰工程等级定为级。 考虑到如果围堰一旦出事, 将对整个的 工期、投资及施工人员和机械造成重大影响,所以按有关规范要求,将围堰工程等级定为级。1、围堰防洪标准、围堰顶高程围堰顶高程为设计洪水位 +浪高 +安全高度;按水利水电工程等级划分及洪水标准查得:设计洪水位重现期级为:1020年,洪水位标高 3.3m级为:510年,取 10年洪水位标高 3.3m安全高度:、级均为 0.5m浪高根据官厅水库经验公式,设计风速按多年平均最大风速,取 13m/s;考虑到湖中渔网的削减作用,吹程取 1.5Km ,经计算海浪高为 0.6m 。

5、围堰顶高程 =3.3+0.6+0.5=4.4m2、围堰类型选择:堰体选择的原则是必须安全可靠,满足稳定、防渗、抗冲要求,且结构简单、施工方便、适应防讯 抢险易于拆除的同时兼顾经济合理。 从现有设计图上得知, 湖底顶标高大致为 0.4m , 淤泥厚大致为 1.0m , 清淤后的湖底标高应为 -0.6m 左右,堰身高度 =4.4-(-0.6m =5.0m左右。根据公路工程桥涵施工规范实 施手册有关内容, 结合本围堰工程所处水流流速较小的条件, 主体围堰拟选择土围堰, 围堰顶高程先筑 至 4.0m ,视当年的汛情,看是否有必要加高到 4.4m 。主体围堰选择土围堰,堰顶标高 4.0m ,堰顶宽度 4

6、.0m ,外侧迎水坡 1:2.5,内侧坡 1:2。为防止 汛期风浪冲刷带走泥砂,则在迎水坡面设置土工布或彩条塑料布防护坡面。用长 3.5m 毛竹桩在迎水坡 水平面垂直打入泥土中水面以上 1.3m ,间距按 0.6m 布置,纵向用毛竹连接固定,用高 1.5m 的竹片宽 2m 的土工布固定在毛竹桩上。在坝体内埋 1.5m 长的竹桩作地锚,用 8#铁丝与毛竹桩对拉固定,后在 竹片土工布内填土高出水面 1m 。围堰坝体断面和风浪防护措施见下图。 四、围堰的施工围堰设计方案经过审查, 并向有关方面办理施工的相关手续后, 即可进行围堰施工。 围堰施工工艺 叙述如下:1、按围堰平面位置及断面尺寸,在湖中实地

7、精确测量放样,放出围堰的坡脚线。2、在坡脚线外侧 10m 处,用水上挖泥船水中取土、水中填筑堰身,至高出施工水面 0.5m 将围堰合 1.28m124.00m围 堰 坝 体 断 面图风 浪 保 护 措 施 示 意 图拢。3、 待堰身静置数日后, 用 15台大功率水泵分三阶段抽取围堰中的水, 第一阶段, 将围堰中的水抽 取至水位下降 0.8m 左右后停止抽水, 停抽时间不小于 5d , 抽水过程及停抽期间要不时检查、 观察围堰, 如有异常情况及时进行局部加固加强;第二阶段,重复第一阶段;第三阶段,将围堰中的水全部抽干, 并将围堰顶面稍稍整平完成围堰一期工程。4、围堰内水抽干后,再静置数日,将湖底

8、晾干,用挖掘机在内坡脚外 20m 处取土分层填筑,分层 用履带车或轻型压路机压实, 并按设计坡比修整。 为防止风浪洗刷和防渗, 在迎水坡面设置无纺土工布 或彩条塑料布。5、在围堰内侧沿堰身方向修建一条宽度不小于 3.5m 的应急车行便道。围堰平面坐标图五、围堰使用期间的管理为了确保围堰使用的安全,我们建立健全管理的长效机制:1、成立围堰管理(领导小组,下设巡逻、维护、材料作业组。负责围堰日常巡查和维护工作, 在日常管理安全技术交底的基础上,书面明确相关责任。2、建立相关的管理制度:巡查值班制度、风雨夜巡查制度、日常维护制度、异常情况汇报制度, 并加强与当时气象防汛的联络,及时获取汛情信息。3、

9、做好巡视记录、交接班记录、维护记录。4、管理机构人员内部配置通讯设备,保证 24小时通讯畅通。六、防汛安全检验从围堰的使用时间可知, 它将不可避免地遭遇汛期, 甚至不止一次。 所以安全渡汛就成了围堰工程 的重头戏。1、 丢掉幻想立足抗洪渡汛, 要有如临深渊、 如履薄冰的忧虑意识, 切实做好抗洪救灾的思想准备、 人员组织准备、物资准备等一切准备工作。2、成立抗洪救灾领导小组,组长由项目经理担任、副组长由分管安全的副经理担任、各相关部室 主管为组员,并设专职安全员、巡视员,统管围堰安全防务工作。该小组在汛期到来之前开展工作。3、进行安全防务教育,统一思想和认识,切实做好一切准备工作,防患于未燃。4

10、、成立抗洪救灾突击队,选择思想觉悟高,组织纪律性强,能吃苦耐劳,听从指挥的人组建抗洪 救灾突击队,并配备足够专职人员负责日常巡查管理工作。5、建立各项管理制度,如领导值班制度、巡查制度、交接班制度、异常情况汇报制度、抗洪抢险 物资管理制度,并做到严格执行,定期检查执行情况。6、分段包干,明确责任,拉网排查,不漏疑点。7、巡堤注意要点堰堤一般常见的险情有:冒砂、冒水、浪坑、陷坑、裂缝、滑塌、管涌等,发现上述险情要及时报 告。1 巡检要做到 “六查” 即围堰顶、 迎水面、 背水面、 堤脚、 护坡道平台、 相互查过责任段至少 15m 。2巡查要坚持:昼夜查。尤其是风雨天和夜间要增加巡查密度与力度,要

11、按交接班制度,并做好 记录。3巡查时要注意“五时” ,即吃饭时、换班时、黎明时、黑夜时、刮风下雨时都应不间断; “五到” 即眼到、耳到、手到、脚到、工具到; “三清”即险情查清、信号记清、报告说清; “三快”即发现快、 报告快、处理快。8、制定抢险应急预案(1渗水抢险防护要点:背水导渗、迎水截渗险情:围堰的背水堤坡脚附近土层, 出现潮湿或发软或有渗水渗处, 不及时抢护, 可能导致集中渗 水,脱坡、管涌等险情,抢治办法:1开沟导渗:从渗水的最高点到堤脚外,开挖若干条与堰身垂直的沟 (或有一定角度 ,一般沟宽 0.30.5m,沟深 0.51.0m,沟距在 10m 左右,按反滤要求随挖随填,防止沟壁

12、坎塌。沟顶铺织袋、草 袋等,上压块石,砂袋,并顺堰脚挖一道顺水沟,使渗水集中到沟内排出。2反滤导渗:在围堰土质较差,断面较小、也可采用大面积反滤导渗。即将渗水表面杂物清除, 分层填铺渗料 (如砂、碎石或土工织物 ,上压石料或砂袋。3临时筑扎:在渗水围堰断的迎水面,沿顺临水坡面填筑粘性土袋。顶宽按渗水情况而定。 (2脱坡抢险防护要点:固脚阻滑,猾坡减载脱坡是严重的险情,特征是堰顶、堰坡发生裂缝,随土体下滑,裂缝发展,抢治办法:1固脚阻滑:及时在坡脚堆砌块石或砂袋,稳固堰坡。2滤水还坡:按现场情况将脱坡顶部陡坎消缓、清除表面杂物,做好导渗层,在坡脚堆放块石或 砂包固脚,然后回填中、粗砂还坡,还可以

13、采取临河筑占,以便加大原堰身断面。(3管涌抢险防护要点:反滤导渗,蓄水反压管涌即翻砂鼓水,多见于背水堤脚或附近洼地,坑塘理冒水、冒砂成砂杯状,可成单个或数个。 如不及时排除,可将堰底砂层掏空,导致堰身骤然下挫。抢治办法:1反滤导渗:可直接按反滤要求,分层铺设反滤层,上压块石或砂袋。2 反滤围井:管涌严重时, 则清除杂物, 挖去软泥, 周围用土袋做成围井。 井壁与地面严密接触, 井内按反滤要求回填,围井高度以能使冒水不狭带泥砂为宜。井口安排水管将渗出清水流走。3蓄水反压:单临背水头差较小,可在涌水口用土袋修筑大面积围井,蓄水反压。或在背水坡面 筑成月堤按反滤要求回填。月堤高度以阻止涌水带砂围宜。

14、(4漏洞抢险抢护要点:前堵为主,后导为铺在讯期高水位下, 大堤背水坡或堤脚附近出现横贯堰身或基础的漏水孔洞, 如不及时抢险, 将迅速 恶化,造成溃决。抢治办法:1 软帘盖堵:单孔洞较大或有多处孔洞时, 可用蓬布或土工步软帘盖堵。 软帘大小用孔洞范围而 定。软帘上边以铁丝或绳索系于堤顶的木桩上,下边坠以重物,利于软帘沉贴边坡盖洞。2软帘堵塞:当漏洞较小,周围土质较好,可以绳结成楔行网兜,网兜内填麦秸、稻草或棉被棉 衣制成软楔,抛粘土或土袋闭气。(5跌窝抢险防护要点:分析原因,还土夯实1向跌窝内填土,分层夯实,直至填满跌窝。所用土料,如跌窝在临水坡或堰顶,则用透水性小 于堰身的土料,如在背水坡,宜

15、用透水性大于原堰身的土料。2填塞封堵:跌窝如在临水坡水下,需用袋装粘土直接在水下填实,必要时再抛投粘土,进行封 堵和帮宽。3填筑滤料:跌窝发生在背水坡,可先将陷坑内松土或软土清除,然后用粗砂填实,然后再铺设 反滤层导渗。(6裂缝抢险抢护要点:隔断水源,开挖回填裂缝可能实平行于堰身的纵缝, 也可能实垂直于堰身的横缝。 后者易形成渗水通道, 险情较重, 应 及时抢治。抢治办法:1 如是横缝在裂缝段临水面前戳, 沿缝开挖沟槽, 并与裂缝垂直方向每隔 35m坑挖沟槽为 2.5m 长左右,然后按要求回填。若裂缝的背水坡已有漏水,还应做好反滤导渗。2若是纵缝应先分析原因,若是由滑坡、坍塌而引起,则采取相应

16、措施。一般可遮盖缝口,以防 雨水侵入。(7坎塌崩岸抢险抢护要点:护脚固基,缓溜防冲堰身临水被洪水水流冲塌或返水时堰身失去水体支撑, 再加上反向渗透压力, 出现崩岸, 如抢修步 及时,则会决堰造成重大伤害,抢治方法:1护脚固基:在堰顶或船上,沿坍塌部位抛投块石、树桩或铁丝 (竹 石笼。先谈从坍塌严重部位 抛护,向两边顺延,抛至稳定坡度为止。2 沉柳缓溜防冲:使用枝多叶茂的柳树头。 以铁丝或麻绳将砂袋栓在树杈上, 船从下游驶向上游, 由低到高依次抛沉,如一排不能掩护掏刷范围,可二、三排,树头依次排列,前后树梢紧密相连,缓溜 防冲。(8风浪抢险抢护要点:消浪防冲高水位时, 风大浪高, 堰身迎水面受风

17、浪冲击, 连续掏刷侵蚀堰身, 严重时有决口危险。 防治办法: 1 织物防浪:使用土工布, 蓬布、 彩条布等织物, 铺放在堰坡上, 铺设时, 上沿高出洪水 1. 0m , 织物四周用砂袋重物压牢,并加强观察,以防被冲走。2挂柳防浪:将柳树头向下放入水中,相互紧靠,树用铅丝或麻绳栓在堰身的木桩上。）挂枕防浪：用苇料、秸料或柳树等，扎成捆，将捆的两端用绳系于堰身木桩上，推置水中消浪、 防浪。 （9）决口抢险： ）决口抢险： 堰身发生险情，抢护不及时或方法不得当，就会导致决口，对决口须及时封堵，抢治办法： ）平堵：沿口门选定堵口堤坝线，利用船舶平抛物料，如散石、混凝土块、柳石枕、铁丝笼、竹 笼等，从河

18、底开始逐层填高直至高出水面，以堵截水流。 ）立堵：从堰体决口的两端做好裹头同时抛投堵料，视当时水深和流速而定。如流速不大，可直 接填土进堵；如流速较大，可用打桩、抛枕、抛笼等进堵，最后集中抛投合拢。 ）钢木土石组合堵口：由裹头两端进行，打置若干排.1.2m 的钢管脚手管桩，以管扣水平 纵横向连接成框架，顶上铺搭竹木为工作桥。然后在钢管脚手架间打设木桩，回填砂石料袋。龙口流速 大时，可加密框架，设置斜撑以致稳定。 （10）抢险物资的储备和车辆的调运。 ）抢险物资的储备和车辆的调运。 1）抢险物资的储备 根据上述抢险预案和管区围堰的规模，备足编织袋、铁丝、块石、粘土、木桩、彩条塑料布等。 2）抗洪物资的管理 适量的抗洪物资不能移作它用，必须建立台帐，按规定的制度发放和及时补充。对于与工程共用的 材料，要做好详细的调查，掌握这些材料的存放数量、