【摘 要】本文通過對護岸工程的施工方法,施工質量保證、邊坡基礎易出現的工程災害及邊坡基礎冒水原因及處理措施等幾個方面進行分析,從而為護岸工程施工中的邊坡基礎冒水這一工程病害的處理提供一定的參考依據。
【關鍵詞】護岸工程;邊坡基礎;病害;處理措施
引言
堤防是防御外江洪水的屏障,但是由于各種自然因素的影響和人為的破壞,同時有的地方原有岸坡設防能力過低,因而影響到岸坡附近的居民生命財產、交通運輸、甚至生態平衡,因此需要設置護岸工程對堤岸予以保護。以往傳統的護岸工程給人們帶來了巨大的利益,減少了一定的災害,河流自然演化的方向被改變,但是會對環境造成一定的影響,它們難以滿足護岸工程的需求:如砌石和混凝土面板護坡適應變形能力差,并且會經洪水的沖刷而被淘空、柴排、柴枕耐久性差等。對環境生態因素考慮的過少,今后的護岸工程應考慮到經濟和環境的雙重因素,因此生態護岸成為新的發展趨勢。
1、護岸工程施工方案
1.1 護岸工程施工方法
(1)水下拋石施工方法:其施工程序分為以下幾個方面:①施工準備工作,按照設計要求做好測量,掌握落距。②定位船定位工作,由經緯儀確定位置,船的局部移動用調節錨纜的方法。③水下拋投施工,在施工段上設置標桿,按坐標拋投。④確定拋石落距工作。
(2)水下沉排施工方法有以下工序:①系排梁澆筑工序,采用現場澆注混凝土,鋪設15cm地基并澆注混凝土。②沉排施工工序,排體運至施工現場后,沉排船要準確定位,排體沉放完成后,掛接在水位變幅區已鋪好的最下一行排體上。
(3)模袋混凝土方法:需要對施工面積進行測量,還要繪制水下斷面圖,并根據現場情況選擇水上或水下施工填充,填充時用腳踏使袋內混凝土比較密實,模袋混凝土應在護坡上鋪設到位。
(4)水上護坡坎工程施工有以下幾個步驟:削坡→腳槽→導濾溝→鋪墊層施工→干砌石施工→排水溝、截流溝施工→混凝土預制塊。
(5)基礎換基特殊處理:由于主堤落在華豐灣河谷的最低處,施工開挖時,發現該堤段基礎較差,按設計挖完5~6米的覆蓋層后,而基礎土質大部分仍為軟弱層或孤石或夾雜淤泥等,經工程建設各部門現場鑒定,認為不滿足水工建筑物基礎設計布置要求,需要繼續深挖處理。挖除過厚的淤泥、軟弱層和部分孤石后,局部基礎超挖深度為2~5米,大部分為3~4米,局部深坑處有地下水滲出,地基承載力只部分達設計要求。對于直徑大于0.5米、高出開挖面的孤石,用挖掘機安裝油錘的方式來鑿除、整平;對于超深而不均勻的基礎,采用換基:碎石回填處理。
1.2 護岸工程施工質量保證措施
為了保證護岸工程施工質量,一般采取以下幾種護堤基礎的處理方案:機械大開挖基礎方案,人工開挖孔樁方案,混凝土攪拌樁處理方案。
以上幾種方案哪個更合理需要從幾個方面進行比較:(1)從施工工期方面比較:①機械大開挖基礎方案,由于施工面積小,無法同時工作,施工時間較長預計3個月。②人工挖孔樁方案,施工需要面積小,可同時作業,大約施工工期為2個月。③混凝土攪拌樁方案,必須有專業人員或者單位施工,占地面積大,施工工期為3個半月。
(2)從工程投資的角度比較:①機械大開挖基礎方案,由于施工面積大,工程投資為三種方案中最高的。②人工挖孔樁方案,挖孔造價大,但面積小,估計工程投資較高。③混凝土攪拌樁方案,工程投資是三種方案中最少的。
(3)施工現場條件及拆遷問題:①采用基礎大開挖方案,由于同時施工機械較少且開挖較深,還需控水。②采用人工挖孔樁方案,只需要平整現場,干擾小。③混凝土攪拌樁方案,只能很少機械施工且現場面積小,干擾大。
以上幾種方案,投資金額相差不大,但是由于機械大挖基礎方案,對其他方面的影響很大,所以此方案不可行。而混凝土攪拌樁方案,施工工期過長,也不是最理想的。因此,選擇人工挖孔樁施工方案。
2、邊坡基礎易出現的工程災害
邊坡基礎經常出現的工程災害有以下幾種:路基邊坡坍方、路基沿山坡滑動、路基邊坡冒水等。路基邊坡坍方是最常見的路基病害;而路基在施工前地面腳的平整,沒有進行相應處理是路基沿山坡滑動的主要原因;路基邊坡在特殊地質水文情況下出現冒水時,會給路基結構物造成很大的破壞。本文是以柳州市華豐灣堤防工程為對象進行研究邊坡基礎冒水的原因及處理措施。
3、邊坡基礎冒水原因及處理措施
3.1邊坡基礎出現冒水的原因
柳州市華豐灣堤防工程位于柳江南岸,緊靠柳南水廠,在柳江一橋與竹鵝溪口之間。本堤防工程的工程區為柳江河南岸岸坡及I級階地,根據現場的勘探及試驗,該段,各層巖土特征如下:雜填土、素填土。而且本工程所在地區的施工面積較小,還有地下建筑物的存在,對施工造成了一定程度上的困難。并且由于工程區內地下水主要是孔隙、裂隙潛水,附近居民、企業沒有一體化的排水裝置,因此,施工時應考慮是否會造成局部塌方或者造成局部地下懸空。
柳州市華豐灣堤防工程在下水庫圍堤建成后,為滿足上水庫防洪度汛,因而在西側圍堤背側新建了響水澗主溝排洪溝。工程表面土層開挖完成之后,由于排洪溝進口水位較高,導致邊坡開挖后出現冒水。如圖1及圖2所示,圖示冒水的這個部位是響水澗沖溝出口處,在冒水情況發生后,由于滯水來源靠大氣降水,所以形成了上層滯水。
沖溝出口處冒水
沖溝出口處冒水
3.2 邊坡基礎冒水處理措施
柳州市華豐灣堤防工程在邊坡基礎冒水情況發生后,相關單位及部門采取以下幾種措施來應對邊坡基礎冒水:(1)根據現場實際情況,從而確定冒水處理范圍。(2)鋪設排水層:鋪設底層土工布,施工前要把平面進行平整,防止對施工有干擾;鋪設反濾排水層,鋪設時防止對其他土布產生破壞;鋪設表層土工布,待表層砂反濾層鋪設完成,然后進行表層土工布攤鋪。(3)布設集水井,需在工程低的位置安裝集中抽排泵坑,要及時排除積水,保證井內積水不會寖過工作表面。(4)混凝土封堵,混凝土運至施工現場,將積水排干、坑底部淤泥清理干凈后,馬上進行混凝土灌注施工,然后震動密實。
對于護岸堤的冒水帶、泉眼、溶槽的處理:由于溶槽引起的滲水,需鑿除溶槽兩側巖石表面的風化層,清洗干凈,同時巖面不允許倒懸;完成后,回填0.5m厚塊石及砂礫石,并且壓實,然后澆筑砼;由于冒水帶、泉眼引起的滲水,對于滲水量較小的,可以先進行沙礫平壓,減小滲水,再采用鋼管引排,以便于在做混凝土幕墻堵漏或進行堵漏灌漿。對于滲水量大的可以通過刻槽把流水集中,然后將滲水引排至低洼處,再對其它部位進行混凝土覆蓋,完成后,在槽上游側開挖排水溝,排水溝上蓋混凝土半圓預制拱,把集中起來的滲水引排至壩基外的集水井內,排水溝旁邊設混凝土截水墻,并且排水溝與截水墻之間鋪塊石暗溝,基本保證砼施工處于干地狀態,最終達到設計要求。