吳士剛
(濱州市韓墩引黃灌溉管理局,山東 濱州 256600)
江南水庫位于濱州高新區西北部青田辦事處境內,西鄰大道王引黃閘,北依黃河大堤,南到大道王干渠,東鄰浮橋路。圍壩軸線總長為3 330 m,總占地83.07 hm2。設計庫底高程9.0 m,設計蓄水位16.50 m,設計庫容560萬m3,年調蓄水量1 130.9萬m3,年可供水量1 058.4萬m3。壩基需要處理段位于水庫的東北側(樁號0+790—1+535),全長745 m。該段地形復雜、地勢低洼(壩基處地面高程一般在9.10~10.20 m之間),水灣、魚塘星羅棋布,排溝、引渠縱橫交錯,壩體全部坐落于水灣、魚塘之上(該段堤壩占壓水灣2處、魚塘8處)。水灣、魚塘由于多年淤積,淤泥深厚,目前灣、塘充滿水體。且臨靠黃河,地下水位較高,地下水埋深不足1.0 m,土壤均處于飽和狀態。
排水是工程基礎處理和筑堤施工中最主要的環節,只有將明水及早排除、將地下水位控制在取土高程及原水塘清淤后塘底高程0.5~1.0 m以下,才能進行正常的取土及筑堤施工。因此,在工程前期,排水是工程施工的重中之重,必須全力做好。
1)排水溝:排水溝主要是將各種明水、滲水輸送到下游骨干排溝中去,排溝斷面不需太大,能夠滿足自然排水或機械排水的水量要求即可,溝底比降應控制在1/2 000—1/3 000,以利加快排水速度,并盡可能減少沿途水量滲漏。排水溝包括壩外排水溝和土場排水溝。壩外排水溝主要排除各水灣、魚塘中的明水。
2)滲水溝:主要承擔排泄土壤水分,降低地下水位,促使土壤盡快干燥,以利取土和筑堤。本標段滲水溝分壩外滲水溝、壩內滲水溝和土場滲水溝。壩外滲水溝:設置于截滲溝處,滲水溝設計指標按底寬 2.0 m、底高程 8.0~8.3 m,邊坡 1∶2,比降1/3 000,爭取將壩基處地下水位降至8.5 m以下。壩內滲水溝:設置于水庫內平臺內緣(即距壩堤內腳30 m)處,設計指標同堤外滲水溝。土場滲水溝:在土場內南北向按50~100 m間距挖數條滲水溝與土場南側骨干排溝貫通,斷面指標同上,底高程控制在7.5 m左右。
由于在建水庫距黃河河槽較近,且附近水塘較多,客水會源源不斷的滲流而來,給降排水帶來困難,特別是壩基清淤后,基槽高程降低,會增加地下水位降低的難度,必須盡早按標準挖好滲水溝,實行全方位降水,以及早降低地下水位,確保基坑干燥及土場含水量盡快降低,保證填土及碾壓工序的正常施工。
在土場滲水溝開挖后,圍繞 滲水溝挖出土體放置于地面進行晾曬,以促使土壤水分盡快蒸發,降低土壤含水量,使土體含水量趨于筑壩土壤含水量,以備筑壩之用。
淤泥清理至基底原狀土,同時,對于灣、塘邊坡上的松散土體、腐殖質、雜草等雜物,均清除干凈,確保工程質量。該工段清淤長度745 m左右,淤泥厚度估計平均1.2~1.5 m,清淤后的基底高程一般在 8.5~9.5 m。
由于該工段土場內塘、灣較多,且運距較遠,所以不便于鏟運機施工,因此采用挖掘機裝土、翻斗車運土形式施工。因為土場為沙壤土、粉砂土等土質,在運土車輛的壓扎下,會很快使道路變得凹凸不平,因此修筑三條運輸主干道,以保證施工正常進行,且在雨后也能盡快恢復施工。
基槽填筑包括壩基基槽填筑和兩側平臺基槽填筑兩部分。
1)平臺基槽填筑。平臺基槽填筑又分堤外基槽填筑和堤內基槽填筑兩項分部工程。
堤內平臺是指堤壩內底角以外高程11.0 m、寬度30 m的平臺,是堤壩與水庫底坡的緩沖區間,其作用主要是減緩水流對堤壩的沖刷作用,保護堤內坡穩定;堤外平臺是指堤壩外底腳以外高程11.0 m、寬度11.1 m(含集水槽)的平臺,是堤壩與截滲溝的緩沖區間,其作用主要是保護壩體及堤外坡穩定。因此,在基槽填筑時,應按堤壩填筑要求進行分層填筑、壓實。但它對土料要求較壩體稍低,可在土料完全化凍前先行施工,但應避免大個凍土塊,以免影響壓實程度。
2)壩基基槽填筑。壩基基槽填筑是壩體填筑的重要隱蔽工程,主要控制重點:一是壩基內的灣、塘、溝渠及軟基面處理。首先要對灣、塘和溝渠進行清基、清淤至原狀土,驗收合格后,再進行分層填筑至壩基面高程。軟基土按設計要求進行更換,底層鋪設石灰土,以上分層填筑壤土。二是壩基整平碾壓。主要控制壩基平整度,壩基碾壓遍數和壓實度。
壩基是堤壩的基礎,壩基處理的質量如何,直接關系著堤壩的安全,關系著水庫能否安全運行。工程施工結束后,壩體沒有發生任何質量問題,說明壩體質量控制良好,達到了設計要求。