松北堤防工程水力吹填筑堤施工技術(shù)

王正波，田金偉

(五常市水務(wù)局，黑龍江五常 150200)

松北堤防工程水力吹填筑堤施工技術(shù)

王正波，田金偉

(五常市水務(wù)局，黑龍江五常 150200)

松北堤防工程長(zhǎng)3.3 km，利用松花江中粉細(xì)砂，采用水力吹填筑堤施工，具有節(jié)省土地資源，施工工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量易于控制。通過合理配置吹填機(jī)械設(shè)備及人員安排，加快了施工進(jìn)度。

水力吹填;施工技術(shù);清基;吹填料場(chǎng);邊坡控制;泥漿濃度

哈爾濱松北堤防工程(前進(jìn)堤擴(kuò)建段和外貿(mào)堤改線段)按洪水標(biāo)準(zhǔn)50 a一遇、Ⅱ級(jí)堤防設(shè)計(jì)。堤防長(zhǎng)3.2 km，堤頂寬10 m，堤頂高程122.92 m，背水坡119 m高程設(shè)6 m寬?cǎi)R道，迎水坡比1∶5，混凝土板護(hù)坡，117.0 m高程以下格賓固腳護(hù)坡。背水坡1∶4，草皮護(hù)坡。利用松花江中粉細(xì)砂，采用水力吹填筑堤。

1 施工過程

哈爾濱松北堤防工程于2010年6月開始施工，在堤基清理完成，通過隱蔽工程檢查驗(yàn)收后，進(jìn)行水力吹填筑堤。2010年10月，吹填面高程至118 m。

2 水力吹填技術(shù)

2.1清基

設(shè)計(jì)要求清除堤基范圍內(nèi)的塔頭、植被、淤泥，至新鮮砂層或粉質(zhì)黏土持力層，棄土遠(yuǎn)離堤基施工區(qū)。由于松北堤防位于沼澤、草地等低洼地帶，在清基前利用現(xiàn)有地形和吹填長(zhǎng)管袋(合成纖維編織布)構(gòu)筑清基圍堰，用高壓水槍、泥漿泵組合分段進(jìn)行水力清基。

2.2 吹填料場(chǎng)

結(jié)合松花江河道清理，根據(jù)江中料場(chǎng)儲(chǔ)量探查成果，規(guī)劃出料場(chǎng)范圍，為保證吹填堤坡穩(wěn)定，要求取料坑距堤邊線100 m以上。料場(chǎng)取料深度H與料場(chǎng)取土坑邊線距堤腳線距離S的比值滿足H/S=0.035.。對(duì)選定的料場(chǎng)吹填長(zhǎng)管袋，構(gòu)筑料場(chǎng)圍堰，清除表層植被、淤泥層，確保開采新鮮砂料。

設(shè)計(jì)吹填砂料為粉細(xì)砂，吹填料黏粒和膠粒≤3%，有機(jī)質(zhì)≤3%，水溶鹽≤8%，崩解速度≤30 min。

為保證砂料質(zhì)量，各料場(chǎng)做顆粒分析試驗(yàn)，砂料均勻時(shí)取樣5～8組，砂料不均時(shí)增加取樣數(shù)量。顆粒分析試驗(yàn)有明顯差異時(shí)應(yīng)對(duì)砂料進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)試驗(yàn)，經(jīng)論證后再進(jìn)行吹填上堤。

2.3 吹填邊坡控制

對(duì)吹填水下部分堤坡采用分層吹填長(zhǎng)管袋，控制水下部分堤坡。長(zhǎng)管袋規(guī)格寬3.0～6 m，吹填砂后寬2.5～5.5 m、高0.25～0.6。在設(shè)計(jì)堤腳線內(nèi)按坡比逐層吹填，形成堤坡坡比1∶5至江水位115.50 m高程以上。水上部分堤坡在逐層吹填時(shí)用挖掘機(jī)將吹填砂按坡比修筑邊梗，留足削坡余量，控制堤坡 1∶5。

2.4 吹填中梗

在吹填面用邊梗、中梗分畦，形成吹填池面。吹填上下層中梗錯(cuò)開，避免重疊，中梗間距離≤50 m。中梗修成高0.5 m、頂寬0.5 m、邊坡1∶1的梯形斷面。

2.5 堤體吹填及排水

堤防工程采用江中單面取砂，連續(xù)分畦吹填，每層充填高度0.5 m，吹填長(zhǎng)度(平行堤軸線)≤50 m。畦內(nèi)吹填從端部中心線開始，移動(dòng)輸砂管位置直至另一端，吹填滿畦。輸砂管口處堆積砂包距離水面高度15≤cm。為使吹填面平整，處理輸砂管口處砂包，結(jié)合人工踏擾或平板震動(dòng)器震動(dòng)找平。當(dāng)吹填層泥漿固結(jié)且表面無(wú)水后再筑梗吹填下一層。

吹填時(shí)采取排水措施，泥漿進(jìn)入吹填畦內(nèi)，砂粒沉積，表面水流向吹填畦端，在邊梗上設(shè)排水管排水。排水管埋設(shè)穩(wěn)固，回填密實(shí)，預(yù)防垮梗和沖刷堤坡。各吹填層之間排水口錯(cuò)開。

2.6 吹填泥漿濃度

泥漿濃度影響到吹填質(zhì)量和工期。泥漿濃度高，砂料級(jí)配好，堤體穩(wěn)定性好，吹填工期短。泥漿濃度控制在0.25(水土重量比)以上，滿足堤體均勻穩(wěn)定的要求。

2.7 吹填速度

吹填速度指日吹填高度與吹填機(jī)械動(dòng)力、人員素質(zhì)、砂料級(jí)配等因素有關(guān)。要求兩日最大吹填升高1.0 m，旬平均日吹填速度0.25～0.5 m/d，月最大升高≤7 m。一般以1臺(tái)150 mm坐地抽船平均日產(chǎn)量200～300 m3，根據(jù)吹填厚度0.5 m和吹填畦面積配置吹填機(jī)械設(shè)備，防止吹填速度快，畦面形成水流沖擊邊梗，造成堤體變形。

3 質(zhì)量檢測(cè)

設(shè)計(jì)要求吹填筑堤壓實(shí)度0.92，吹填干密度1.52 g/cm2，相對(duì)密度≥0.70，取樣合格率≥90%，不合格干密度和相對(duì)密度≥設(shè)計(jì)值的95%，不合格試樣不應(yīng)集中在同一部位。每層吹填完成，進(jìn)行吹填干密度和相對(duì)密度檢測(cè)，每500 m3檢測(cè)1組。

吹填堤頂充分固結(jié)，修坡整型后，選擇斷面測(cè)量檢查外形尺寸符合設(shè)計(jì)要求。在選擇的斷面的堤頂中心線和邊線0.5 m、深1.0 m處，分別取樣進(jìn)行干密度、含水率、顆粒分析、滲透、剪切、固結(jié)、相對(duì)密度試驗(yàn)，合格率符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

利用松花江砂料用水力吹填方式修筑堤防工程，無(wú)需外運(yùn)取土，節(jié)省了土地資源。水力吹填施工工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量便于控制。吹填機(jī)械設(shè)備、人員安排合理，將加快工程施工工期。

TV52

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1007-7596(2011)06-0290-01

2011-11-06

王正波(1973-)，男，黑龍江五常人，工程師;田金偉(1982-)，男，黑龍江五常人，助理工程師。