馮希勇,劉慶強
(山東省威海市乳山市生態文明建設協調中心,山東 威海 264500)
水庫在我國民生方面發揮不可替代的作用,但在部分情況下,一些水庫的功能已經無法充分滿足當前的使用需求,此時就應針對性地制定水庫增容策略,實施相應的水庫增容工程。從這個角度來看,應積極研究龍角山水庫增容工程主要施工技術。
龍角山水庫位于威海市乳山市育黎鎮、乳山河中上游,是一座以防洪為主,結合農業灌溉和城市供水等綜合利用的大(二)型水庫,總庫容1.08億m3,如圖1所示。由于庫區建設遷占補償等遺留問題一直未能解決,水庫運行水位一直在37.5m以下,水庫調蓄能力低。為增加雨洪資源利用量,緩解乳山市水資源供需矛盾,2017年11月,威海市啟動實施龍角山水庫增容工程。

圖1 龍角山水庫
龍角山水庫增容工程主要任務為在保證水庫防洪安全的前提下,通過開挖及抬田措施將興利水位抬至39m,增加蓄水庫容1269萬m3,提高水庫供水能力和保障程度。主要建設內容包括抬田工程、護岸工程以及配套視頻監控系統等,總投資1.8億元,是市重點雨洪資源利用項目之一。通過抬高水庫蓄水位,達到充分利用雨洪資源、提高水庫供水能力的效果。
2.1.1 設計要求
出于群眾耕種的便利的需要,龍角山水庫增容工程的抬田施工需要盡可能布置于園地、耕地。確定抬田后的頂高程時,施工人員應結合當地生活狀況、生產狀況、臨時淹沒狀況、經常淹沒狀況進行綜合考慮,使抬田后不會出現侵沒情況。應按照龍角山水庫的地形條件、土料條件選擇施工便捷的工程舉措。與此同時,應以龍角山水庫增容工程安全性為前提,最大限度減少工程投資金額。充分減少周圍環境受到龍角山水庫增容工程的負面影響,為后續生態修復奠定良好的基礎。
2.1.2 抬田內容設計
首先,應剝離抬田區腐殖土。要想在抬田后盡快復耕,就應讓施工區域的腐殖土在剝離后能夠再利用,清除植物的根系和樹根,剝離完腐殖土后放到特定位置來保管,土方填筑時加以利用。其次,應選取抬田的土料,土料應符合龍角山水庫增容工程的施工要求。再次,應明確抬田的具體高程,并由測量人員通過放樣測量將精確的點位高程標記出來。最后,應劃定抬田的全部范圍,抬田迎水側的坡頂需要順著園地外邊緣和現狀耕邊緣展開布置,同時利用回填造地法對特定施工區域裁彎取直。
2.1.3 設計護岸
一方面,應設計龍角山水庫增容工程的邊坡。抬田的邊坡處于水下,會受到風浪淘刷影響,要想使其岸坡的穩定性得到保證,就應對水庫抬田高度、邊坡狀況展開全面考慮,合理設計填筑岸坡的具體坡比。另一方面,應設計龍角山水庫增容工程的岸坡結構。應壓實抬田區域的迎水側土體,壓實度應超過0.9。要想減弱水土流失和風浪淘蝕等情況,施工人員應堅持環境影響小的基本施工原則,在高于興利水位的岸坡設置草皮護坡,全面播撒草籽。需要注意的是,選取的草籽應具有較好的固土效果。
2.1.4設計抬田區
①應設計抬田結構。龍角山水庫增容工程的抬田結構有三層,分別是填料、黏土層和耕作土層,三層結構需由下至上來填筑。要想符合園地質量、耕地質量、種植標準,耕作層可選取前期剝離出的腐殖土[1]。保水層的施工設計應具有均勻土質,壤土料場應位于水庫內部,按照保肥保水的施工要求和料場的儲量分布,科學有序地進行施工。填料層的施工設計也應選取水庫內的各種土料;②應預留填筑超高。要想使龍角山水庫增容工程的抬田高程在自然沉降后符合使用要求,就應對超高進行預留,所預留的厚度需要按照抬田部位地形、碾壓試驗、附近土料等綜合確定;③應設計田面坡度。田面坡度在平整后需要符合排灌的標準,縱向的田面坡度需要沿灌排水、耕作的方向展開設計,嚴禁出現倒坡的情況,整個坡度應均勻向下。除此之外,應按照抬田區具體布置狀況、種植作物情況,加強對水肥流失問題的重視和處理。
在龍角山水庫增容工程中,抬田施工技術的工序包括放樣測量、道路布置、剝離表層土、填筑基礎層、土方回填、水利設施鋪設、加固護坡等。
2.2.1 放樣測量與道路布置
當設計單位提供施工現場的測量控制點位后,測量人員應嚴格按照這些控制點開展測量作業,對龍角山水庫增容工程所需的土方量進行計算,確定相應的放置區域,并將土方平衡施工計劃的合理性、科學性當作施工的重點。施工人員可通過分區塊施工法對土石方開挖總量進行估算。與此同時,施工道路在布置的過程中應順著原有道路布置,整體完工后需整修和硬化道路。
2.2.2 剝離表層土
剝離龍角山水庫增容工程的表層土前,施工人員需要移植施工現場中的各種樹木,全方位、多角度地清理廢渣、雜物和垃圾等,防止土體被污染,尤其是耕作土壤。在龍角山水庫增容工程,剝離厚度的設計值是40cm,土體剝離的整個過程都堅持就近原則進行堆放,確保堆放位置不會影響接下來的各項施工作業,通常可順著原有道路展開帶狀的堆放,且堆放的最高高度應低于3m,在土堆的下方,施工人員需人工壓實或借助鏟斗來壓實,合理設置排水溝,避免受到雨水沖刷的影響而出現土壤流失的情況,如有必要,施工人員需覆蓋塑料布。
2.2.3 填筑基礎層與土方回填
剝離龍角山水庫增容工程的表層土后,施工人員應填筑施工現場的基礎層,按照由下到上的順序對填料、黏土層和耕作土層依次進行填筑[2]。應在施工現場周圍對填料、黏土層的料場進行設置,使用自卸汽車向施工現場進行運輸。基礎的填料有多種類型,包括石渣、煤渣和雜土等,其粒徑需全部低于30cm,嚴格按照經濟適用的原則進行施工,借助施工現場周圍的原料將施工成本降低。填筑基礎料的過程中,施工人員應采用分層填筑的方法,各層攤鋪厚度需要保持于20~30cm之間,每層攤鋪完成后都應整平和碾壓,壓實密度應超過0.85,振動壓路機的行走速度不可超過2km/h,且行走路線的搭接寬度需超過10cm。
基礎層的上部為黏土層,該土層發揮耕作土水分保持的重要功能,其土料粒徑需要小于15cm,土質應相對均勻,壓實度應超過0.9。在攤鋪黏土層的過程中,需采用分層填筑的方式,各填筑層厚度為35cm,施工指標也應滿足龍角山水庫增容工程的相關要求。
2.2.4 水利設施配套
龍角山水庫增容工程的田間水利設施有灌溉水渠、輸水管道。龍角山水庫增容工程輸水管道的鑄鐵管規格為φ20,施工人員應將各個管線安裝于一側道路田埂的部位,使其占用的土地盡可能減少。龍角山水庫增容工程的灌溉水渠是U型槽的預制混凝土,運用這種施工方法的原因是技術要求低、投入成本少、質量高、工期短等。
2.2.5 護坡施工
完成抬田施工后,要想減少龍角山水庫增容工程的水土流失情況,施工人員就應實施一系列的護坡舉措。在龍角山水庫增容工程中,抬田的高度相對較大,因此需要對護坡工程深入、全面的考慮,科學設計加固護坡的施工方案。與此同時,施工人員應增強對草籽播撒的重視[3]。正式播撒前,施工人員應做好草籽質量的把關,嚴格把控種子的純度,使種子的發芽率得到有效保障。草籽入場后,試驗人員應第一時間開展草籽發芽試驗,確定播種量、播種密度、播種方法。與此同時,護坡所使用的草種應具備廠家提供的質量證書。
施工人員可采用的播撒草籽的方法包括草坪噴漿、人工播撒等多種方式,播種前確保地面充分淋濕,當濕度適合播種后方可進行播種作業。完成播撒草籽的工作后,施工人員應混合草籽和沙土,保證播種過程的均勻性。除此之外,施工人員還可使用播種設備機械實現護坡的縱向后退播撒和橫向后退播撒,完成播撒工作后填壓土壤表面,使草籽能夠在地面1cm以下的深度,并及時向播撒后的區域噴水,讓地面被水浸濕10cm的深度。完成以上工作后,施工人員需要設置有效的覆蓋物,避免草籽被沖刷。
總而言之,研究龍角山水庫增容工程主要施工技術具有重要的意義。相關人員應對龍角山水庫的概況有全面了解,充分把握龍角山水庫增容工程的抬田施工設計,能夠通過多種抬田施工技術積極開展水庫增容施工,從而順利完成水庫增容工程,推動建筑行業的平穩、快速發展。