馮喬

摘 ?要:該設計主要對自己工作單位管理的水利工程人民渠紅巖分干渠發15+30發生的一處滑坡整治,進行一系列工程設計。主要內容有:(1)根據工程的水文地質情況進行應力計算和穩定計算;(2)對樞紐建筑物的布置及其設計做出了詳細的說明;(3)對工程施工進行施工組織;(4)對工程進行預算。
關鍵詞:計算;設計;預算
中圖分類號:P642.22 ? ? ? 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2019)15-0093-02
Abstract: This design mainly carries out a series of engineering designs for a landslide remediation occurred at 15+30 of the Red Rock sub-main canal of the People's Canal, a water conservancy project managed by one's own work unit. The main contents are as follows:(1) Stress calculation and stability calculation according to the hydrogeological conditions of the project; (2) Detailed description of the layout and design of the hub buildings; (3) Construction organization of the project; (4) Budgeting the project.
Keywords: calculation; design; budget
1 工程概況
紅巖分干渠屬都江堰人民渠1-3期工程灌區的一條分干渠,在成都市彭州萬年鄉境內人民渠干渠32+191公里處官倉跌水右側分水,地跨彭州、什邡、綿竹三縣,全長56.043公里,總灌溉面積22.5萬畝(337.5公頃),設計流量18m3/s,加大流量20m3/s,坡降為1/5000~1/15000,水流平緩。年引水量1.64億m3。
紅巖渠15+30渠堤位于什邡市境內,由于連日大雨,于2017年9月發生滑坡,35米長的渠堤護坡的近千方土方滑落到渠道中。現在滑坡已占到渠道的一半左右,嚴重阻礙了水流。如不及時修復,在來年的春灌用水中,將嚴重影響到什、綿兩市的工農業用水,并可能造成更大的工程損失。
2 治理思路及方案
方案一:護坡工程
根椐渠道運行多年的情況來看,渠堤邊坡一直比較穩定,原渠道護坡只為15cm厚的砼護坡。運行了多年只出現了少數幾處滑坡。
在回填土后,考慮到回填土的土壓力,因此可考慮作頂寬60cm、底寬150cm的砼護坡工程。
方案二:擋土墻
為徹底解決工程問題,提高運行安全度,修建擋土墻。受地形條件和水流情況的限制,選擇重力式和衡重式兩種墻型比較。
(1)普通重力式擋土墻:結構體積龐大,重量都比較大,耗材較多,不經濟,基底壓力分布不均,地基處理的工作量較大。型式簡單,結構穩定,施工方便。
(2)衡重式擋土墻:衡重式擋土墻施工起來難度大一些.并且由于外坡的限制其體積也比較大,粗略估計只能節省經費10%~20%。并且對地基要求較高。
從施工角度出發,建議用重力式擋土墻。
3 工程整治設計
3.1 設計基礎資料
(1)水文氣象,多年平均氣溫:15.8℃;多年平均降雨量:800mm
(2)工程地質
a.地震烈度。根據1/400萬《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001),工程區地震動峰值加速度值為0.05g,動反應譜特征周期值0.35s,屬穩定區。b.物理力學指標,工程位于平原和丘陵相交處,地形較平緩。其地層巖性為第四紀松散堆層。多為多變成因的砂礫石,黃泥土。工程區地下水水量豐富。地下水化學類型pH值一般為6-7.3,礦化度小于0.2g/L,為中性淡水,適宜灌溉,對混凝土無侵蝕性。
3.2 重力式擋土墻設計
3.2.1 材料選擇
由于擋土墻的高度并不太高,漿砌大卵石能滿足工程要求。
3.2.2 設計荷載及荷載組合
根據本工程實際情況,本次整治與修復工程的荷載為:
(1)主力
a.墻背巖土主動土壓力,按庫侖土壓力公式計算。b.墻身重力及位于擋土墻頂面的恒載,地面無超載,取擋土墻的自重。c.基底的法向反力及摩擦力,按相關方法及公式計算。d.最高洪水位時的靜水壓力和浮力。
(2)附加力
a.水位退落時的動水壓力,不計取。b.其他附加力,不計取。
(3)特殊力
a.地震力,本地區地震設防烈度為7度,不計算。b.施工及臨時荷載,本工程為修復工程,不需進行機械碾壓,修復時施工及臨時荷載較小,不計取。
(2)底寬的確定。經驗公式取1/2H~1/3H。那么B2的取值范圍為3.5~2.3m。考慮到回填的土量不多,滑移體不大,滑坡后整體較穩定。取較小值,綜合考慮后取2.6m。
(3)截面型式。仰斜墻背。頂寬為0.6m。墻高H為7m,擋土墻面的傾角ρ=-34°,擋土墻底寬B=2.6m。基礎寬B=3.0m。
3.2.4 地基及回填土處理
根據當地的地質情況,以及對地基的要求,需要對地基進行處理,在基礎下換填0.3m的砂石料,考慮到回填粘土將使擋土墻抗滑穩定較差,建議回填土改為砂石料,以增加內摩擦角?漬,使排水性較好。
3.2.5 擋土墻細部構造
(1)排水孔的設置。土墻泄水孔為ф6.5cm的硬質空心管,泄水孔進口周圍鋪設50×50×50cm碎古,碎古外包土工布,下排泄水孔進口的底部鋪設30cm厚的粘土層并夯實。
(2)伸縫縮、沉降縫。擋土墻的伸縮縫和沉降縫寬2cm(施工時縫內夾2公分厚的泡沫板或木板,施工完后抽出木板或泡沫板)從墻頂到基底沿墻的內、外、頂三側填塞瀝青麻絲,深15cm。
4 施工組織設計
4.1 施工條件
紅巖渠現已通車,能滿足交通要求。但路面比較狹窄只能由農用車進行運輸。部分路面需要修理。施工場地處飛砂比較寬暢,可以通過機械設備開挖平整,挖出施工場地。由于施工當地沒有砂石料,需要在附近購買。
4.2 主體工程施工
4.2.1 土方工程
(1)開挖。由于工程量不大,施工區范圍狹窄,故采用人工開挖,人力出渣為主。棄渣運至指定渣場堆放。在施工過程中,應根據實際需要設置排水溝及集水坑進行施工排水,保證工作面干燥以及基底不被水浸。
(2)土方回填。填筑選用合適的開挖土料,先挖結合階梯,分層夯實,夯實寬度大于設計夯填寬度10cm以上,自下而上至設計高度后,再按設計坡比削坡,修整成形;渠底填筑采用人工挖土,膠輪車運輸,分層鋪料夯實。
4.2.2 擋土墻的施工
(1)地基處理。當挖基發現有淤泥層或軟土層時,需進行換土處理,報請設計、監理批準后,才進行施工。
(2)漿砌石施工。a.石料選用質地堅硬、無風化、無裂紋的大致方正的巖石,其物理力學指標須符合設計要求。塊石運到現場后就近堆放,砌筑選用人工運輸。b.砌筑砂漿采用中砂、普硅425#水泥拌制。c.漿砌石采用鋪漿法砌筑。要求平整、穩定、密實和錯縫,上灰漿前,石料清洗表面泥土并灑水濕潤,使其表面充分收水,但不殘留積水,灰縫厚度一般為20-30mm。d.砌筑砂漿配合比經試配確定,審核后使用。砌筑砂漿在各砌筑工作面用400L滾筒式混凝土拌和機拌制,人工運輸。砂漿試塊要求留制。e.砌筑前,坡面及墊層應符合設計要求,坡面碎石墊層鋪一段砌一段。
分層砌筑,每層30cm左右,塊石提前鑿修,并按寬度編號,每層必須寬度相同,帶線砌筑。采用分層坐漿砌筑,石塊臥砌,上下錯縫,內外搭接,砌立穩定。每層依次砌角石、面石,然后砌腹石。砌體均衡上升,每日砌筑高度控制在1m左右,砌筑后及時養護。
砂漿必須現配現用,根據氣溫情況,在初凝之前用完。
5 施工用電、用水
由于工程規模較小,所使用的機械工具不多,采用地方電網供應,在離工地不遠處的輸配電設備上接電,就可滿足工程用電和照明用電需要。
施工用水可就地在河床內挖坑蓄水或就近抽取農戶家的井水解決。
6 施工總進度
計劃工期:30個日歷天。
工程于2012年12月開始四通一平,于2013年1月完工。
7 工程預算
本工程預算投資18.03萬元。其中建筑工程費13.46萬元,臨時工程費1.97萬元,獨立費用2.59萬元,一至五部分投資合計18.03萬元。
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