郭 濤,陳文君,賈長華
(濟南市黃河工程局,山東 濟南 250032)
長清下巴控導工程簡易排水方法
郭 濤,陳文君,賈長華
(濟南市黃河工程局,山東 濟南 250032)
控導工程常用的結構形式為護坡石迎水面,壩體為壤土,這種形式的控導工程在雨水較急、雨量較大時易形成水溝、狼窩,進而造成壩面石塌陷、連壩路損毀,所以選擇一種簡易的、高效的排水措施是控導工程必須解決的問題。通過分析長清潘莊下巴控導工程的施工排水問題,總結了一套施工簡單、排水高效的施工工藝。
黃河;控導工程;坡度;排水溝;擋水子堰
控導工程現常用的結構形式為護坡石迎水面,壩體為壤土。部分控導工程設計中未涉及壩頂排水,或者僅在臨河護坡石位置設置了部分排水槽。控導工程建成后,壩頂匯流面積加大,徑流系數增大,徑流速度加快。同時,在壩后位置設置的瀝青混凝土路面(或其他路面)使得降水無法排除,易造成壩面積水,當達到一定程度后會造成工程損壞。
1.1 積水無序流淌,形成工程隱患
壩頂由于工程設計時未考慮排水問題,所以只是單純的要求平整度。然而壩面完成后一旦整個壩頂平整一致,壩前積水后就會在相對薄弱或低矮的位置不斷流淌,則臨河護坡石后黏土、壤土被掏空,形成狼窩,背河位置形成水溝,進而護坡石塌陷,嚴重影響工程安全。
1.2 侵蝕路基,影響路面壽命
由于壩后為連壩路,設計為瀝青混凝土路面。路面修筑后由于增加了基層與面層,其相對高程高于壩頂。一方面影響了壩后排水,另一方面壩頂積水后會對瀝青混凝土路基進行侵蝕。長此以往,將導致路面壽命大大降低,加速了路面的老化。
在長清潘莊下巴控導工程建設施工中也發現了其中的排水問題。并在施工過程中加以考慮與實踐。通過前期分析與多次修改施工數據,在投入極小的施工成本情況下,基本解決了控導工程壩面排水問題。在2013年當地雨季降水明顯多于常年的情況下,未出現護坡石坍陷、狼窩等,減少了工程管護的成本,避免了工程風險。采取的工程措施如下:
2.1 壩頂形成合理坡度
壩頂流水無法控制的主要原因就是壩面平整,雨水在聚集后四處流淌,當沖擊達到一定程度時便形成水溝、狼窩。這種流向無序且不受控制,因此,工程實施中,在壩體最后一批土方填筑時形成臨河較高,背河相對較低的緩坡,形成降水向壩后流淌的整體流向。經施工試驗,較為合適的坡度為1∶200。這樣既保證了降水向壩后位置自然流淌又保證了壩頂的相對平整與美觀。
2.2 設置排水溝
控制了壩頂積水的流向后,在控導工程瀝青混凝土路面臨河一側修建縱向排水溝,并在臨河有排水槽位置設置橫向排水溝,從而實現縱、橫向排水溝相互連接,形成壩身表面排水網絡。當壩頂前端雨水流淌至壩后,先流入縱排水溝,然后匯集到附近的橫向排水溝,由護坡石上設置的排水槽流入河流中。采取此項措施施工應注意如下幾個方面問題:
1)防止排水溝滲漏。一般排水溝多為預制混凝土砌塊,然后砂漿勾縫。在排水溝設置時如果無法避免排水溝的滲漏,應采取防滲措施,以免造成壩面的二次損傷。常見的防滲措施有黏土防滲層和鋪設復合土工膜等。兩者互有優勢,黏土防滲層可就地取材,而復合土工膜則具有施工方便和防滲效果好的優點。兩種方法可以根據施工具體情況進行選擇。
2)排水溝的相對位置要合理。有些工程原本設置了排水溝,但是排水溝遭損壞導致不連續。所以,排水溝設置應距瀝青混凝土路面一定距離,經觀察以1m為宜,以免路面行車、會車時對排水溝進行碾壓,破壞排水溝的整體結構。
3)有通行需要的位置應加蓋。工程完工后,日常的管護、檢查、防汛時常要進入控導工程的前端。因此,排水溝應結合工程的實際情況,對部分排水溝加蓋,方便車輛駛入駛出。
2.3 修筑擋水子堰
雖然壩面已形成一定坡度,整體為向壩后方向排水,但在降水過急、雨量過大等情況下仍會對臨河壩面造成沖刷,因此在臨河護坡石與土壩交界處修筑擋水子堰。擋水子堰的尺寸推薦為頂寬≥50cm,邊坡坡度≥1∶1,高度≥30cm,斷面呈梯形。以此確保臨河不會形成徑流。
任何措施都需要日常的管理與維護才能發揮其應有的作用。所以在雨季到來前需要對排水溝進行維護。
3.1 確保排水通暢
在日常的運行管理中,首先要確保壩身“排水網絡”的暢通,排水溝內不能堵塞。垃圾及時清理,對出現淤積的位置進行分析、解決,確保有效地排泄壩頂積水。
3.2 檢修排水設施
排水溝是連續的,但是其結合的位置由于沉陷程度不同,相對薄弱,應著重注意橫向排水溝上、下部與壩垛土石接合部的處理,以防因灌水塌陷。此外,由于氣溫的變化,砂漿勾縫易開裂或脫落,在汛期到來前應用高標號水泥砂漿進行處理,并注意灑水養護。
在控導工程施工中,各項工程措施相輔相成,缺一不可,施工過程簡單,造價低廉,但效果顯著,可以最大限度地減少雨水對壩頂的沖刷。
控導工程的排水是工程建管不得不面對的一個問題,長期以來由于各種原因未能達到理想的排水效果,增加了養護成本。有的則是宏觀上把握而忽視了一些細節,致使工程無法發揮其應有的作用。通過長清潘莊下巴控導工程的施工實踐證明,文章簡述的簡易排水施工方法,方案簡單易行,可供類似工程推廣應用。
(責任編輯趙其芬)
TU992
B
1009-6159(2013)-11-0049-02
郭濤(1984—),男,助理工程師