時(shí)間:2023-09-11 17:27:13
導(dǎo)語(yǔ):在水庫(kù)路基設(shè)計(jì)的撰寫(xiě)旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

關(guān)鍵詞:除險(xiǎn)加固;小型水庫(kù);除險(xiǎn)加固;設(shè)計(jì);
1 工程概況
某水庫(kù)設(shè)計(jì)總庫(kù)容165萬(wàn)m3,現(xiàn)復(fù)核為114.29萬(wàn)m3,工程規(guī)模為?、逍退钏こ?,工程等別為Ⅳ等,主要永久性建筑物為4級(jí),根據(jù)《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SD258-2000),水庫(kù)防洪設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為三十年一遇(P=3.33%),校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為三百年一遇(P=0.33%)。
水庫(kù)樞紐工程主要由大壩、輸水涵洞、溢洪道三部分組成。大壩為均質(zhì)土壩,最大壩高24.9m,壩頂寬3.5~4.0m,壩軸線長(zhǎng)228m。輸水涵洞布置于大壩右岸,為有壓壩下埋管,進(jìn)口底板高程為1970.85 m,全長(zhǎng)55.0m,內(nèi)徑0.5 m,為鋼筋混凝土壓力管,出口設(shè)凡爾閘一道,手動(dòng)啟閉。最大過(guò)流量為1.17m3/s。溢洪道布置于左壩肩,為開(kāi)敞式溢洪道,進(jìn)口處設(shè)有交通橋,底寬3.0m,高4.0m,進(jìn)口底板高程為1979.83m,全長(zhǎng)170.77m,漿砌石襯砌段長(zhǎng)30.77m,后段泄槽為梯形土渠,斷面不規(guī)則,底寬2.2~1.5m,高1.2~3.0m不等。
2 大壩存在的主要問(wèn)題
大壩存在沉降變形,壩頂中部最大沉陷為0.41m。上下游壩坡出現(xiàn)局部變形,上游壩坡護(hù)坡石零亂、凸凹不平,局部無(wú)塊石護(hù)坡;下游無(wú)護(hù)坡措施,雜草叢生,坡面有坑凹及隆起現(xiàn)象。大壩滲漏嚴(yán)重,在左壩肩下游岸坡有一積水潭,面積為710 m2,其滲漏量隨庫(kù)水位的升高而增大,為接觸帶滲漏及繞壩滲漏。在右壩肩下游岸坡也有出水點(diǎn),從滲漏觀察情況看,為接觸帶滲漏所至。
3 除險(xiǎn)加固方法的選用原則
土石壩雖然壩型常見(jiàn),但由于其病險(xiǎn)情況復(fù)雜,外部條件多變,并且各項(xiàng)具體的除險(xiǎn)加固方法很多都有其特定的適用范圍和局限性,因此,對(duì)每一具體工程病害都應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)分析。應(yīng)從工程病害情況、除險(xiǎn)加固要求(包括加固后工程應(yīng)達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)、加固范圍、工程進(jìn)度等)、工程費(fèi)用以及材料、機(jī)具來(lái)源等各方面進(jìn)行綜合考慮。確定土石壩加固方法時(shí),應(yīng)根據(jù)工程病害的具體情況對(duì)幾種加固方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工方案比較,選擇技術(shù)上可靠,經(jīng)濟(jì)上合理,且能滿足實(shí)際情況的除險(xiǎn)加固方法。
4 大壩的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)
4.1大壩防滲處理設(shè)計(jì)
根據(jù)工程布置原則及工程地質(zhì)情況,沿壩軸線上、下游布置雙排灌漿防滲帷幕,總長(zhǎng)490m,根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)中的相關(guān)規(guī)定,防滲頂界高程為校核洪水位高程,即1982.35m,為方便施工,綜合取為1982.30m。
沿壩軸線兩側(cè)設(shè)置雙排灌漿孔,排距1.5m,孔距2m,兩排孔之間呈三角形交錯(cuò)排列。平面上,上游排孔布置于壩軸線上游1.00 m,下游排孔布置于壩軸線下游0.50m,計(jì)246個(gè)孔;兩排孔深度一樣,均對(duì)接觸帶及中等透水帶進(jìn)行處理。
灌漿孔分兩序施工其它按《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》(SD266-88)中的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
上游排基巖段采用自下而上孔內(nèi)循環(huán)不待凝分段灌漿法。壩體、湖沖積層及坡積層中I、Ⅱ序孔均采用袖閥管自下而上純壓式充填灌漿。
壩體、湖沖積層及坡積層采用粘土水泥漿,水泥摻量為15%?;鶐r采用純水泥漿灌注。水泥采用R32.5普通硅酸鹽水泥。
按上游排灌漿孔總數(shù)的10%布置檢查孔,壩頂挖3個(gè)探槽檢查。
4.2上游壩坡
根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)規(guī)定,上游護(hù)坡護(hù)至死水位以下1.5m。護(hù)坡結(jié)構(gòu)采用石材干砌,其厚度按規(guī)范中的附錄A.2護(hù)坡計(jì)算,厚為30cm,下部為10cm厚的砂墊層(反濾層)。
4.3下游壩坡
下游壩坡加固應(yīng)清除游壩坡表層的石塊、淤泥腐殖土、雜填土、泥炭以及雜物等,對(duì)浸濕區(qū)進(jìn)行清理。對(duì)壩體下游側(cè)進(jìn)行培厚,使壩頂寬度達(dá)到4.0m,壩坡坡比分段設(shè)置,其中第一段高程自1983.200m~1970.300m,高度12.90m,坡比1:2.35,設(shè)置2.50m寬戧臺(tái);第二段自1970.300m~1963.500m,高度6.80m,坡比1:2.5,設(shè)置1.0m寬戧臺(tái)。為避免雨水沖刷,下游壩坡采用六角空心磚植草護(hù)面。下游壩坡設(shè)置排水棱體,新建排水棱體與原排水棱體連接;
4.4 壩頂工程
原壩頂寬度為3.5m,下游壩體培厚及壩頂加高后后,壩頂寬4.0m,采用泥結(jié)碎石路面,底部鋪設(shè)一層厚20cm的塊石,其上鋪設(shè)厚10cm的級(jí)配碎石,表面鋪設(shè)厚6cm的泥結(jié)碎石,路面下游側(cè)設(shè)置一條排水溝,凈斷面尺寸為30cm×50cm,采用漿砌石結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞:水源保護(hù)區(qū)、長(zhǎng)大縱坡、計(jì)算機(jī)模擬仿真、環(huán)保措施,運(yùn)營(yíng)安全
Abstract: based on the rivers flow through reservoirs and huanglong reservoir water reserve sections with research and project design, solve the highway construction and operation process to the contamination of water supplies and harm. Will highway design idea from the pure project feasibility plan the comparison of the construction cost +, improve to the life cycle of the system than the election, measures the ecological and environmental protection and highlights the design of the safety consciousness. Topics from engineering design, construction and operation management of the whole process, several research projects to introduce vehicle operation safety evaluation theory to solve safety problems, making use of the computer simulation experiment to solve impact across waters and dangerous road bridge in the double fence set hard road shoulder width and height of the barrier strength, problem, by setting biological pool and accident emergency pool solve the early rain and bridge surface traffic accident dangerous goods to contamination of water supplies that leak harm, the system the research and puts forward more environmental protection, a more reasonable roadbed, bridge and tunnel construction scheme, scientific planning of the construction and also solve the camp and temporary field pollution problem prefabricated, further improve the traffic safety and monitoring facilities to ensure safety during the operation of water.
Keywords: water reserves, grow up ZongPo, computer simulation, environmental protection measures, safe operations
中圖分類號(hào): TU991.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引 言
二十世紀(jì)八十年代初,隨著沈大高速公路和滬嘉高速公路的相繼開(kāi)工建設(shè),我國(guó)拉開(kāi)了高速公路大規(guī)模建設(shè)的序幕。截止2010年底,我國(guó)高速公路通車?yán)锍桃堰_(dá)7.4萬(wàn)公里,位居世界第二位。
經(jīng)過(guò)近30年的建設(shè),我國(guó)高速公路建設(shè)重心已從建設(shè)條件較好的沿海及平原地區(qū)逐步向建設(shè)難度較高的山區(qū)發(fā)展。在這一過(guò)程中,也隨之出現(xiàn)了越來(lái)越多的需從生態(tài)環(huán)境要求較高、行車安全要求更為嚴(yán)格的高等級(jí)水源保護(hù)區(qū)通過(guò)的高速公路建設(shè)項(xiàng)目。
純凈、無(wú)污染的飲用水源是人類賴以生存的基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)外對(duì)在水源保護(hù)區(qū)修建高速公路項(xiàng)目極為慎重,對(duì)建設(shè)項(xiàng)目范圍內(nèi)的水源保護(hù)和行車安全方面要求極高;而在飲用水源保護(hù)要求更高的大、中型水庫(kù)路段修建高速公路,常因水庫(kù)受污染后其恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、恢復(fù)難度大等因素,對(duì)水源保護(hù)和安全運(yùn)輸要求更為嚴(yán)格,所以目前國(guó)內(nèi)外此類建成項(xiàng)目很少。
目前,我國(guó)也非常缺乏在高等級(jí)水源保護(hù)區(qū)水庫(kù)路段修建山區(qū)高速公路的成功經(jīng)驗(yàn),而可以借鑒的、成功的建設(shè)項(xiàng)目也很少。為此,本文通過(guò)國(guó)道主干線――大廣高速公路粵境從化段穿越兩個(gè)高等級(jí)水源保護(hù)區(qū)水庫(kù)專題設(shè)計(jì)為契機(jī),以確保飲用水源安全為前提,從工程設(shè)計(jì)、施工及后期運(yùn)營(yíng)等全過(guò)程、多方面進(jìn)行探索和研究,總結(jié)出一整套適合在高等級(jí)水源保護(hù)區(qū)修建山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
1. 項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目為典型的復(fù)雜山區(qū)高速公路,全段采用設(shè)計(jì)速度100km/h、雙向6車道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),路線全長(zhǎng)約75km,其中穿越蓮麻河、竹坑河、流溪河水庫(kù)、黃龍帶水庫(kù)和流溪河等二級(jí)水源保護(hù)區(qū)路段長(zhǎng)約50km。由于沿線穿越高等級(jí)水源保護(hù)區(qū)路段較長(zhǎng),河流和水庫(kù)又分布較多,為做好水源保護(hù)區(qū)路段的工程設(shè)計(jì)、施工及后期運(yùn)營(yíng)的方案研究,本案例特別選取了工程設(shè)計(jì)難度最大、水源保護(hù)要求最為苛刻的兩個(gè)水庫(kù)路段進(jìn)行專題研究和設(shè)計(jì),研究的成果也將在其余路段進(jìn)行推廣和應(yīng)用。圖1:路線平面示意圖
流溪河是廣州市的母親河,是廣州市的主要飲用水源之一,而流溪河水庫(kù)和黃龍帶水庫(kù)則位于流溪河的源頭,是流溪河河水的主要供給者。按照國(guó)家環(huán)境保護(hù)部及地方相關(guān)主管部門(mén)的批示:兩個(gè)水庫(kù)均為二級(jí)飲用水源保護(hù)區(qū),其中:流溪河水庫(kù)水質(zhì)目標(biāo)為Ⅰ類,黃龍帶水庫(kù)水質(zhì)目標(biāo)為Ⅱ類。
為確保公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期間兩個(gè)水庫(kù)水質(zhì)的安全,更好的指導(dǎo)水源保護(hù)區(qū)路段工程設(shè)計(jì),本研究課題將路線穿越兩個(gè)水庫(kù)路段(K124+100~K139+050,全長(zhǎng)14.95km)的工程設(shè)計(jì)、施工方案及運(yùn)營(yíng)安全進(jìn)行專題研究,同時(shí)對(duì)研究成果開(kāi)展水土保持、行洪論證和環(huán)境評(píng)價(jià)等專項(xiàng)評(píng)估。
2. 工程設(shè)計(jì)
2.1 路線總體設(shè)計(jì)
1、路線走廊優(yōu)化
針對(duì)工可跨越兩個(gè)水庫(kù)路段路線方案還存在多次跨越水域及瀕臨水域布線等不利水源保護(hù)的問(wèn)題,設(shè)計(jì)作進(jìn)一步的優(yōu)化和調(diào)整,重點(diǎn)將原設(shè)計(jì)中兩跨流溪河水庫(kù)水域路線方案調(diào)整為一跨水域的西移方案;同時(shí)通過(guò)適當(dāng)增加水庫(kù)路段谷架半坡橋梁,縮短高挖方路基陡坡工程長(zhǎng)度,減少棄方工程數(shù)量,減緩施工期間水土流失,降低對(duì)水庫(kù)水質(zhì)的影響。
2、平面設(shè)計(jì)
從山區(qū)高速公路安全事故率的角度考慮,過(guò)大或者過(guò)小的圓曲線半徑均不好,一般情況下,采用1000~3000m的圓曲線半徑比較合適??紤]到本項(xiàng)目作為我國(guó)南北國(guó)道主干線,中型以上貨車及大型客車比例較高的特點(diǎn),平面曲線的布設(shè)在適應(yīng)山區(qū)獨(dú)特復(fù)雜地形變化的同時(shí),盡量選用了大型車輛運(yùn)行條件相對(duì)較好的安全適用半徑,將路線超高控制在4%以內(nèi),在滿足車輛安全運(yùn)行的前提下,又可順適地形變化,降低工程投資。
此外,為盡量減少路基高填深挖對(duì)庫(kù)區(qū)帶來(lái)的植被破壞和水土流失,在案例中多采用了谷架橋和“低矮”旱橋取代路基高邊坡工程,圖2:傍山勢(shì)而設(shè)的低矮旱橋
盡量做到移挖作填和土石方工程的平衡。
3、縱面設(shè)計(jì)
本段位于谷星長(zhǎng)大縱坡越嶺的中間路段,該段為一“人”字型越嶺,其北段越嶺長(zhǎng)度5.3km,克服高差132m,平均縱坡2.48%;其南段越嶺長(zhǎng)度13.25km,克服高差288m,平均縱坡2.18%。
高速公路連續(xù)長(zhǎng)陡下坡劃分表
根據(jù)交通預(yù)測(cè)成果,本項(xiàng)目大客車及中型以上載重貨車的比例將占到60~80%以上,而長(zhǎng)大下坡路段往往也是高速公路上行駛車輛、特別是重載貨車事故多發(fā)路段。在水源保護(hù)區(qū)路段,運(yùn)輸危險(xiǎn)品車輛一旦發(fā)生交通意外事故,沖 圖3:長(zhǎng)大縱坡示意圖
入水域之中或?qū)е挛kU(xiǎn)品泄露而直接危害水源的事故在國(guó)內(nèi)外都常有發(fā)生,而此類事故一旦發(fā)生就將直接威脅到居民的日常生活用水安全,對(duì)社會(huì)危害的后果也是非常嚴(yán)重的。
為使長(zhǎng)大縱坡的設(shè)計(jì)更趨合理,更加符合車輛特別是貨車能有效控制行車速度的要求,經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)論證,設(shè)計(jì)選用貨車運(yùn)行條件更好的貨車“無(wú)害”組合縱坡(3.0%+2.5%)越嶺;此外,在跨越兩個(gè)水庫(kù)水域路段則采用較為緩和的縱坡,以有效控制穿越水庫(kù)水域路段車輛的實(shí)際行車速度,最大限度圖4:京珠高速長(zhǎng)大縱坡路段
避免因長(zhǎng)下坡導(dǎo)致超速行駛而引發(fā)的交通意外事故。
4、運(yùn)行速度檢算
考慮到本項(xiàng)目中型以上車輛比例較大,為避免設(shè)計(jì)缺陷或考慮不周,而導(dǎo)致出現(xiàn)運(yùn)行速度不協(xié)調(diào)、或存在貨車運(yùn)行安全等問(wèn)題,對(duì)全路段進(jìn)行運(yùn)行速度檢驗(yàn)。經(jīng)計(jì)算:小客車最大運(yùn)行速度差為3.75km/h,貨車最大運(yùn)行速度差為11.85km/h,全線運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性較好。
5、避險(xiǎn)車道和冷卻池
考慮到車輛特別是貨車在長(zhǎng)下坡路段運(yùn)行中存在的種種不利因素,除了設(shè)置合理的越嶺組合縱坡有效控制行車速度以外,為了預(yù)防部分失控車輛在長(zhǎng)下坡路段發(fā)生沖入水庫(kù)之中的嚴(yán)重交通事故,本研究在進(jìn)入水域以前的安全路段設(shè)置避險(xiǎn)車道(2處);另外,為有效預(yù)防貨車在長(zhǎng)下坡路段因長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)使得剎車轂溫度過(guò)高而導(dǎo)致剎車性能降低的問(wèn)題,在長(zhǎng)緩坡路段設(shè)置南行下坡方向的冷卻池(1處)圖5:避險(xiǎn)車道 冷卻池
,專供貨車通過(guò)冷卻池降低其剎車轂溫度,恢復(fù)貨車剎車功能。
2.2 路基工程
1、邊坡防護(hù)及水土保持
邊坡采用濕法噴播植草、客土噴播及漿砌片石人字形骨架植草防護(hù)等綠化防護(hù)措施為主;橋頭路段路堤邊坡,在橋頭30m范圍采用人字形骨架護(hù)坡,錐坡范圍內(nèi)采用六棱塊骨架防護(hù),以盡量減少水土流失。圖6:路基綠色邊坡防護(hù)
2、取棄土場(chǎng)設(shè)置及綠化
通過(guò)平縱方案的優(yōu)化,本案例將土石棄方工程從工可報(bào)告中的317.42萬(wàn)方縮小到115.74萬(wàn)方,大大減少高速公路建設(shè)對(duì)庫(kù)區(qū)造成的水土流失。取棄土場(chǎng)設(shè)置在遠(yuǎn)離水源保護(hù)區(qū)及其涵養(yǎng)區(qū)以外的地方,采取加強(qiáng)排水、綠化等措施,防止水土流失。 圖7:棄土場(chǎng)與周邊環(huán)境融為一體
3、路面方案
考慮到瀝青在拌合、攤鋪和使用過(guò)程中,對(duì)水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)會(huì)造成一定的危害,為盡量減少對(duì)水源保護(hù)區(qū)的危害,研究推薦在水源保護(hù)區(qū)路段采用水泥混凝土路面。
4、路面雨水收集
路堤段在土路肩外側(cè)設(shè)路面截水溝,路塹段在土路肩外側(cè)路塹邊溝內(nèi)側(cè)設(shè)路面截水溝。并同橋面雨水集中引至生物過(guò)濾池集中處理。
2.3 橋梁工程
本段橋梁總長(zhǎng)8.143km,占路線總長(zhǎng)度的54.5%。
1、橋梁護(hù)欄
為避免跨越水庫(kù)路段車輛因發(fā)生交通意外翻出橋下的嚴(yán)重事故,對(duì)跨越水庫(kù)水域的橋梁兩側(cè)防撞護(hù)欄進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。目前國(guó)內(nèi)外穿越水源保護(hù)區(qū)的高速公路橋梁護(hù)欄采用的型式較多,其安全性和經(jīng)濟(jì)性方面差異較大。
國(guó)內(nèi)外類似項(xiàng)目護(hù)欄設(shè)計(jì)方案調(diào)查表
。
顯然,采用雙層的護(hù)欄從安全、景觀及投資等方面較為合適,而雙層護(hù)欄采用的護(hù)欄組合型式及所需加寬的寬度不僅涉及建成后的行車安全問(wèn)題,同樣也對(duì)橋梁工程的投資有較大的影響,需要開(kāi)展相關(guān)的課題研究,來(lái)解決護(hù)欄的型式及加寬的寬度等問(wèn)題。
根據(jù)我國(guó)相關(guān)交通安全設(shè)施規(guī)范規(guī)定,并結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn),本研究選擇了兩種不同組合型式的護(hù)欄方案,在國(guó)內(nèi)率先采用計(jì)算機(jī)模擬撞擊仿真分析試驗(yàn)方法,開(kāi)展專題科研研究。
圖9:金屬梁柱式+混凝土護(hù)欄撞擊試驗(yàn)圖 圖10:雙層混凝土護(hù)欄撞擊試驗(yàn)圖
通過(guò)試驗(yàn)和技術(shù)論證:以上兩種組合方案都滿足課題安全的要求,但以上兩組方案在工程的經(jīng)濟(jì)性及景觀方面則存在一定的差異。由于兩個(gè)方案采用的護(hù)欄組合型式的不同,導(dǎo)致橋梁路段需加寬的寬度不一致,其中:方案一SS級(jí)金屬梁柱式+SS級(jí)混凝土護(hù)欄組合方案需要加寬2.0m,而方案二SS級(jí)雙層混凝土護(hù)欄則需加寬3.25m。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較:方案一因橋梁?jiǎn)蝹?cè)加寬寬度減少1.25m,其單側(cè)橋梁每延米投資減少約0.12萬(wàn)元,同時(shí)其采用的金圖11:金屬粱柱式+混凝土防撞墻
屬護(hù)欄通透性較好,建成后橋梁景觀相對(duì)較好,因此,本研究推薦采用SS級(jí)金屬梁柱式+SS級(jí)混凝土防撞墻的組合方案,護(hù)欄之間的凈距采用1.9m。
2、橋面雨水收集
在橋梁兩側(cè)防撞墻外側(cè)加設(shè)PVC管匯集橋面雨水,并同路基段路面雨水一并收集處理。
3、跨越水域重點(diǎn)橋梁環(huán)保設(shè)計(jì)
玉溪湖大橋(K127+534)
跨越流溪河水庫(kù),橋位處兩側(cè)山勢(shì)陡峭,相對(duì)高差40~60m,設(shè)計(jì)水位181.3m,到達(dá)設(shè)計(jì)水位時(shí)水面寬度約60m。
主跨采用(58+100+58)m連續(xù)剛構(gòu),跨越水面部分采用100m,水中不設(shè)橋墩和承臺(tái);全橋兩側(cè)采用雙層護(hù)欄,兩側(cè)掛PVC管收集橋面雨水。
黃龍帶特大橋(K138+093)
跨越黃龍帶水庫(kù),橋位處重丘地貌,設(shè)計(jì)水位176.02m,達(dá)到設(shè)計(jì)水位時(shí)水面寬度約140m。
主跨采用(108+208+108)m矮塔混凝土斜拉橋,跨越水面采用208m,水中不設(shè)橋墩和承臺(tái);全橋兩側(cè)采用雙層護(hù)欄,兩側(cè)掛PVC管收集橋面雨水。
圖12:玉溪湖大橋橋型圖 圖13:黃龍帶特大橋橋型圖
4、常規(guī)橋梁環(huán)保設(shè)計(jì)
橋梁孔跨的布置除了考慮橋梁工程自身的經(jīng)濟(jì)性、協(xié)調(diào)性和美觀性以外,還根據(jù)環(huán)保的要求,除完全避免在水庫(kù)水域設(shè)置墩臺(tái)以外,也盡量避免在水庫(kù)的支流水域中設(shè)置墩臺(tái);另外,在地形橫坡陡峭的路段,為了避免墩臺(tái)施工的大量開(kāi)挖而引起的水土流失,對(duì)于在陡峭路段多布置半幅獨(dú)柱式橋墩為主,而在地形橫坡相對(duì)較為平緩的路段則按常規(guī)布置單幅雙柱式橋墩。 圖14:獨(dú)柱式山坡谷架橋梁
橋面推薦采用混凝土路面,避免瀝青路面對(duì)水源保護(hù)區(qū)帶來(lái)的各種危險(xiǎn)和污染。
3. 施工方案
施工期間的污染主要表現(xiàn)為:路基開(kāi)挖和填筑造成的水土流失,橋梁鉆樁產(chǎn)生的泥漿、污水和墩梁施工產(chǎn)生的廢棄物,隧道施工廢水,臨時(shí)預(yù)制場(chǎng)地和施工營(yíng)地的各種垃圾。
因此,在案例設(shè)計(jì)中,優(yōu)化土石方和邊坡的施工方案,以減少水土流失,改善橋梁和隧道的施工工藝,收集施工廢棄物,統(tǒng)一規(guī)劃施工中的各種臨時(shí)場(chǎng)地。
3.1 路基施工方案及防護(hù)措施
1、合理規(guī)劃路基工程的施工工期,盡量避開(kāi)雨季,優(yōu)化填挖,減少施工時(shí)間。
2、設(shè)計(jì)中提前做好排水導(dǎo)流措施,嚴(yán)格水保措施,減少施工水土流失。
3、按照環(huán)保要求,施工前提前建立施工臨時(shí)攔砂壩、沉砂池,阻止泥沙進(jìn)入水體。
4、在填方路段,首先在填筑段設(shè)置溝渠導(dǎo)引地表徑流,然后再及時(shí)壓實(shí)填方松土。
5、施工過(guò)程中要同環(huán)保和水保單位密切配合,貫徹落實(shí)水土保持工程的環(huán)保驗(yàn)收制。
3.2 橋梁施工方案及防護(hù)措施
1、對(duì)于距離水庫(kù)水域較近路段的橋梁,樁基推薦采用旋挖鉆機(jī)施工,以避免傳統(tǒng)方法造成的泥漿污染。
2、承臺(tái)盡量減少土體開(kāi)挖,搭設(shè)擋板,防止土方進(jìn)入水庫(kù)中。
3、對(duì)于臨近水域路段的橋墩搭設(shè)防拋網(wǎng),設(shè)排污管,集中處理施工污水、廢油。
4、對(duì)于跨越水域的兩座大跨度橋梁主梁采用懸拼掛籃施工,掛籃底部及側(cè)面設(shè)防拋網(wǎng),并鋪設(shè)排污管,集中處理施工污水、廢油。
5、混凝土采用商品混凝土,運(yùn)輸條件難以滿足時(shí),可將攪拌站設(shè)置于水源保護(hù)區(qū)之外。
3.3 施工建設(shè)營(yíng)地及預(yù)制場(chǎng)所
按照環(huán)保要求,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,并統(tǒng)一規(guī)劃施工營(yíng)地和各種預(yù)制場(chǎng)地,各種臨時(shí)施工設(shè)施必須設(shè)置在離岸50m以外的陸地范圍,施工廢水、生活污水必須處理達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后方可排放。
4. 運(yùn)營(yíng)安全
4.1 路橋面雨水收集和處理
根據(jù)國(guó)家環(huán)保部和水利部門(mén)的要求,路橋面雨水經(jīng)過(guò)統(tǒng)一收集后,需進(jìn)行集中處理,經(jīng)達(dá)標(biāo)后方可排放。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外穿越水源保護(hù)區(qū)類似項(xiàng)目的調(diào)查,路橋面初期雨水收集和處理方案多,環(huán)保效果差異大,工程投資差距大。
經(jīng)過(guò)綜合比選,本項(xiàng)目推薦采用效果較好、投資適中及管理方便的生物過(guò)濾池的方案。
國(guó)內(nèi)外類似項(xiàng)目路橋面雨污水收集和處理方案調(diào)查表 表4
1、處理方案
(1)對(duì)前15分鐘的雨水進(jìn)行收集和生物過(guò)濾,后期雨水可直接排放。
(2)橋面雨水由管道收集,路面由排水溝收集,統(tǒng)一匯入各雨水站處理。
(3)對(duì)突發(fā)交通事故而泄露的油品及有毒物品,臨時(shí)應(yīng)急儲(chǔ)存并及時(shí)運(yùn)走。
(4)初期雨水處理、后期雨水排放、應(yīng)急狀態(tài)截流三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,通過(guò)路段監(jiān)控和電動(dòng)閘門(mén)進(jìn)行控制。
2、處理工藝
初期雨水:生物過(guò)濾處理,進(jìn)水 格柵 沉淀 植物吸收 過(guò)濾 滲濾 補(bǔ)充地下水的處理工藝。設(shè)生物濾池16座。
后期雨水:經(jīng)過(guò)配水井后就近排放。
油類及有毒泄漏物:截流、貯存方式,設(shè)應(yīng)急池16座。圖15:生物過(guò)濾池及應(yīng)急池
4.2 安全設(shè)施
1、防撞設(shè)計(jì)
路基:全路段采用加強(qiáng)型波形梁護(hù)欄;
橋梁:跨越水庫(kù)水域路段采用雙層SS級(jí)(金屬梁柱式+混凝土防止撞強(qiáng)組合)護(hù)欄,其余路段采用單層SS級(jí)混凝土防撞墻。
2、安全警示輔助設(shè)計(jì)
設(shè)水源保護(hù)區(qū)警示牌、限速標(biāo)志(80km/h)、測(cè)速標(biāo)志,跨越水庫(kù)水域路段橋梁分車道行駛警示,登記并監(jiān)控危險(xiǎn)品車輛通過(guò)水源保護(hù)區(qū)。
4.3 監(jiān)控設(shè)施
監(jiān)控設(shè)施一般設(shè)置在隧道、互通出入口及重點(diǎn)大橋處。為了能及時(shí)掌握路況及行車信息,需要對(duì)各重點(diǎn)路段特別是跨越水域和臨近水域路段加強(qiáng)監(jiān)控;另外,還需在每個(gè)雨水處理站匯水口之前加設(shè)監(jiān)控設(shè)施,確保因交通事故而造成泄露的危險(xiǎn)品能得到及時(shí)、正確的處理。
4.4 沿線生活設(shè)施
黃龍帶互通生活管理區(qū)污水采用移動(dòng)式干化糞池處理,并定期抽運(yùn)農(nóng)用。
5.結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)高速公路在需穿越水源保護(hù)區(qū)路段,為嚴(yán)格保護(hù)水源安全,本文從工程方案設(shè)計(jì)、施工組織及后期運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程進(jìn)行探索和研究。
利用計(jì)算機(jī)模擬仿真撞擊試驗(yàn)成果,確定水源保護(hù)區(qū)特殊要求路段設(shè)置雙層護(hù)欄的寬度和強(qiáng)度;通過(guò)將路面橋面雨水進(jìn)行統(tǒng)一收集和處理,避免路面橋面初期雨水對(duì)水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)的影響;利用路段設(shè)置的大量監(jiān)控設(shè)施,及時(shí)將發(fā)生交通事故泄露的有害物質(zhì)匯入事故應(yīng)急池中進(jìn)行緊急儲(chǔ)存,避免有害物質(zhì)對(duì)水源造成嚴(yán)重危害;規(guī)范施工方案和建設(shè)營(yíng)地,嚴(yán)格杜絕施工期間對(duì)環(huán)境的破壞及水域的影響;建立完善的交通安全加強(qiáng)措施,最大限度減少危及水源保護(hù)區(qū)安全重大交通意外事故發(fā)生。
通過(guò)本次專題研究,很好的解決了大廣高速公路穿越水源保護(hù)區(qū)路段的環(huán)保問(wèn)題,為項(xiàng)目的順利開(kāi)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)本次研究成果也將對(duì)后續(xù)類似項(xiàng)目的建設(shè)起到重要的借鑒作用;此外,通過(guò)本案例的設(shè)計(jì),全面提升了設(shè)計(jì)人員生態(tài)、環(huán)保和安全優(yōu)先的設(shè)計(jì)理念。
參考文獻(xiàn):
1、國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2004年);
2、廣東省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2005年);
3、大廣高速公路粵境D3合同段路線穿越流溪河水庫(kù)和黃龍帶水庫(kù)專題報(bào)告(2010年);
關(guān)鍵詞:水庫(kù);震損;應(yīng)急除險(xiǎn)
Abstract: in this paper, according to wenchuan earthquake in 2008 several seismic reservoir of different damage loss, this paper discusses the problems of seismic damage emergency design scheme, design reference for similar project.
Keywords: reservoir; Shock loss; Emergency problems
中圖分類號(hào): TU475+.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
1.前言:
2008年5月12日,四川汶川等地區(qū)發(fā)生我國(guó)歷史上罕見(jiàn)的特大地震,造成重大人員傷亡,同時(shí)也導(dǎo)致震區(qū)數(shù)百座水庫(kù)不同程度受損,廣東省水利廳按照水利部的統(tǒng)一部署,派出由14名工程技術(shù)人員組成的應(yīng)急除險(xiǎn)方案編制小組趕赴災(zāi)區(qū)開(kāi)展救援工作,筆者作為小組成員參與了綿陽(yáng)市抗震救災(zāi)工作,并承擔(dān)了綿陽(yáng)市部分震損水庫(kù)的應(yīng)急除險(xiǎn)方案編制,本文介紹幾個(gè)震損水庫(kù)的應(yīng)急除險(xiǎn)設(shè)計(jì)方案,可供類似工程參考。
2游仙區(qū)紅旗水庫(kù)震損應(yīng)急除險(xiǎn)方案
2.1主要震損情況
紅旗水庫(kù)主要震損情況如下:
2.1.1 迎水坡裂縫2條,距左岸150m左右。裂縫寬度約5~10cm,長(zhǎng)約
30m,該段岸坡呈局部向上游滑坡及崩岸趨勢(shì);
2.1.2壩頂裂縫1條,距左岸150m左右。裂縫寬度約2~5cm,長(zhǎng)50m,
2.1.3背水坡裂縫1條,距左岸50m左右,裂縫寬度約1~2cm,長(zhǎng)約10m,
上述險(xiǎn)情出現(xiàn)后,水庫(kù)管理單位即降低水位專人24小時(shí)巡查,并對(duì)裂縫進(jìn)行觀測(cè)、開(kāi)挖換填粘土,塑料薄膜覆蓋,以避免險(xiǎn)情進(jìn)一步擴(kuò)大。
根據(jù)震后水利檢查組檢查確定,本水庫(kù)為高度危險(xiǎn)水庫(kù)。
2.2應(yīng)急除險(xiǎn)工程方案
根據(jù)紅旗水庫(kù)的震損情況分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件,紅旗水庫(kù)采用的應(yīng)急除險(xiǎn)方案如下:
大壩:
2.2.1清疏并拓寬溢洪道,降低水庫(kù)水位運(yùn)行,控制水庫(kù)汛前水位;
2.2.2在土壩開(kāi)裂及崩岸范圍,土壩上游坡前沿采用石碴戧堤反壓,反壓范圍總長(zhǎng)約80m;石碴戧堤頂寬5.0m,外坡1:4;同時(shí)臺(tái)階狀挖除開(kāi)裂段壩體,挖除深度2~3m,采用筑堤土料重新填筑壓實(shí);
2.2.3壩體下游坡裂縫沿裂縫槽挖,槽挖深度1m,兩側(cè)坡度1:1,采用粘土回填壓實(shí),植草皮護(hù)頂,頂面鋪設(shè)并固定防水塑料膜。
2.2.4沿壩頂布置兩排灌漿孔,進(jìn)行注漿填縫,孔深約15m,單排孔距5m,排距2m,梅花型布置;(灌漿前也可先對(duì)裂縫進(jìn)行坑探,探明裂縫的深度,當(dāng)裂縫深度在2m以下時(shí),可采用槽挖后回填粘土,一次性處理裂縫的方案)
溢洪道:
將現(xiàn)溢洪道堰頂高程下挖1m,溢洪排水渠底寬維持現(xiàn)寬度,兩側(cè)按1:1邊坡修正;
其他措施:
采取措施,攔截進(jìn)入水庫(kù)的客水。
3游仙區(qū)極樂(lè)水庫(kù)震損應(yīng)急除險(xiǎn)方案
3.1主要震損情況
極樂(lè)水庫(kù)主要震損情況如下:
3.1.1壩頂砼公路路基(壩體)下沉,砼路面局部架空,現(xiàn)場(chǎng)觀察,路面局部架空離路基地面高度最大約1~2cm;
3.1.2在土壩約中間位置,壩頂砼路上游側(cè)(接近坡頂),出現(xiàn)多條縱向裂縫,呈不連續(xù)狀,長(zhǎng)約8~10m,裂縫寬約0.5~0.8cm。根據(jù)裂縫傾向推測(cè),裂縫以上壩體有向上游滑動(dòng)的趨勢(shì)。
3.1.3“5.25”余震后,靠右壩頭的砼路面出現(xiàn)一條橫向裂縫。
3.1.4土壩上游坡離現(xiàn)水面岸坡局部崩岸。
上述險(xiǎn)情出現(xiàn)后,水庫(kù)管理單位即降低水位專人24小時(shí)巡查,以應(yīng)對(duì)隨時(shí)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情。
根據(jù)震后水利檢查組檢查確定,本水庫(kù)為高度危險(xiǎn)水庫(kù)。
3.2應(yīng)急除險(xiǎn)工程方案
根據(jù)極樂(lè)水庫(kù)的震損情況分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件,極樂(lè)水庫(kù)擬采用的應(yīng)急除險(xiǎn)方案如下:
大壩:
3.2.1在土壩開(kāi)裂及崩岸范圍,土壩上游坡前沿采用石碴戧堤反壓,反壓范圍總長(zhǎng)約40m;石碴戧堤頂寬5.0m,外坡1:4;
3.2.2壩頂沿裂縫槽挖,槽挖深度1m,兩側(cè)坡度1:1,采用粘土回填壓實(shí),頂面鋪設(shè)并固定防水塑料膜。
溢洪道:
3.2.3拆除現(xiàn)溢洪道進(jìn)口前沿所堆積的土包,降低水庫(kù)水位運(yùn)行,控制水庫(kù)汛前水位;
3.2.4清除溢洪道表土層厚約30cm;
其他措施:
采取措施,攔截進(jìn)入水庫(kù)的客水;
4 游仙區(qū)玉珠水庫(kù)震損應(yīng)急除險(xiǎn)方案
4.1 主要震損情況
玉珠水庫(kù)主要震損情況如下:
4.1.1上游壩坡縱向高約2m砌體擋土墻倒塌,砌塊散于上游壩坡。壩坡混凝土護(hù)塊多處破碎;
4.1.2約在土壩中間位置,壩頂出現(xiàn)縱向裂縫3條,最長(zhǎng)25m,寬約2cm;
4.1.3下游壩坡上部出現(xiàn)縱向裂縫1條,約120m,寬3cm。
根據(jù)上述出現(xiàn)的險(xiǎn)情,震后水利檢查組檢查確定,本水庫(kù)為高度危險(xiǎn)水庫(kù)。水庫(kù)管理單位即降低水位并專人巡查,以應(yīng)對(duì)隨時(shí)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情。
4.2應(yīng)急除險(xiǎn)工程方案
根據(jù)玉珠水庫(kù)的震損情況分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件,玉珠水庫(kù)擬采用的應(yīng)急除險(xiǎn)工程方案如下:
大壩:
4.2.1重建土壩上游坡原砌體擋土墻;
4.2.2沿壩頂裂縫槽挖,槽深1m左右,槽寬1m左右,兩側(cè)坡度1:1,采用粘土封槽,植草皮護(hù)頂;
溢洪道:
清疏溢洪道進(jìn)水口段。
5 江油市三角石水庫(kù)震損應(yīng)急除險(xiǎn)方案
5.1 主要震損出現(xiàn)情況
三角石水庫(kù)主要震損情況如下:
5.1.1右側(cè)壩段,壩軸線偏上游位置出現(xiàn)縱向裂縫。裂縫自距右壩頭約10m開(kāi)始,長(zhǎng)約50m,寬5cm左右,基本連續(xù)。
5.1.2左側(cè)壩段,壩軸線偏上游位置,裂縫自距左壩頭約15m開(kāi)始,長(zhǎng)約16m,寬2~5cm,基本連續(xù)。
5.1.3現(xiàn)場(chǎng)觀察,上游壩坡有沿裂縫向上游滑動(dòng)的趨勢(shì)。
上述險(xiǎn)情出現(xiàn)后,水庫(kù)管理單位即降低水位專人24小時(shí)巡查,并對(duì)裂縫進(jìn)行觀測(cè)、開(kāi)挖換填粘土,塑料薄膜覆蓋,以應(yīng)對(duì)隨時(shí)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情。
根據(jù)震后水利檢查組檢查確定,本水庫(kù)為高度危險(xiǎn)水庫(kù)。
5.2應(yīng)急除險(xiǎn)工程方案
根據(jù)三角石水庫(kù)的震損情況分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件,三角石水庫(kù)擬采用的應(yīng)急除險(xiǎn)方案如下:
大壩:
5.1.1在土壩上游坡前沿坡腳采用石碴戧堤全壩段反壓,石碴戧堤頂寬5.0m,外坡1:4;
5.1.2壩頂沿裂縫槽挖,槽挖深度1m,兩側(cè)坡度1:1,采用粘土回填壓實(shí),頂面鋪設(shè)并固定防水塑料膜。
5.1.3沿壩頂裂縫布置兩排灌漿孔,進(jìn)行注漿填縫,孔深約8m,單排孔距4m,排距2m,兩排孔錯(cuò)孔布置,灌漿范圍全長(zhǎng)110m;(灌漿前也可先對(duì)裂縫進(jìn)行坑探,探明裂縫的深度,當(dāng)裂縫深度在2~3m以下時(shí),可采用槽挖后回填粘土壓實(shí),一次性處理裂縫的方案)
溢洪道:
5.1.4清除溢洪道表土層厚約30cm;
5.1.5 溢洪道進(jìn)口段采用干砌石護(hù)底,護(hù)底范圍全長(zhǎng)約30m;
6 江油市上游水庫(kù)震損應(yīng)急除險(xiǎn)方案
6.1主要震損情況
通過(guò)對(duì)干桔河水庫(kù)大壩青灰色粉質(zhì)砂巖壩基防滲處理工程進(jìn)行分析,探討了帷幕灌漿技術(shù)在青灰色粉質(zhì)砂巖壩基中的應(yīng)用,對(duì)帷幕灌漿術(shù)中使用的灌漿方式、灌漿壓力以及灌漿孔沖洗等灌漿工藝流程進(jìn)行解剖和分析,提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞:土壩;青灰色粉質(zhì)砂巖壩基;帷幕灌漿技術(shù)
目前,我國(guó)的帷幕灌漿技術(shù)比較成熟,無(wú)論灌漿技術(shù)中設(shè)計(jì)的工藝,還是在灌漿中需要應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)都非常成熟,這使得灌漿技術(shù)常常被應(yīng)用到各種壩基處理中。而擁有不同地質(zhì)條件的工程,其工程特點(diǎn)和地理?xiàng)l件都較為特殊,因此,一般帷幕灌漿技術(shù)難以達(dá)到預(yù)期效果,需要將帷幕灌漿技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,才能達(dá)到理想效果。
一、工程概況
景東縣干桔河水庫(kù)是一座集灌溉、供水和綜合經(jīng)營(yíng)三種功效為一體的小一型水庫(kù),大壩由均質(zhì)土壩構(gòu)成,該壩最大高度為35.5m,壩長(zhǎng)為141m。庫(kù)區(qū)滲漏:水庫(kù)存在樞紐區(qū)低矮埡口處向低鄰谷(勐片河)的滲漏問(wèn)題;壩基及繞壩滲漏:總體壩基及繞壩年滲漏量37.3萬(wàn)m3,滲漏量占總庫(kù)容(134萬(wàn)m3)27.8%,滲漏問(wèn)題嚴(yán)重;啞口滲漏量占總庫(kù)容(134萬(wàn)m3)2.1%,雖然滲漏量較小,但水庫(kù)滲漏對(duì)路基及路基以下邊坡造成影響,水庫(kù)高水位運(yùn)行存在對(duì)路基的浸沒(méi)影響,向右岸坡裂隙型滲漏易造成公路下邊坡的松散覆蓋層牽引式滑坡,危害公路及附近農(nóng)戶安全。壩基及兩壩肩采用帷幕灌漿處理,帷幕線總長(zhǎng)385.5m,灌漿深度17~51m(正常蓄水位以上部為非灌段),單排孔,孔距1.5m,。
二、帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用
(一)工藝流程
帷幕灌漿技術(shù)的施工工藝流程主要如下:鉆機(jī)就位鉆第一個(gè)灌段洗孔壓水試驗(yàn)(確定灌前的基礎(chǔ)透水率,用以決定是否還應(yīng)往下灌鉆灌)灌漿鉆下一個(gè)灌段(到底界就終孔)循環(huán)下一灌段施工。采取自上而下的方式進(jìn)行分段灌漿,最后進(jìn)行封孔處理,并對(duì)整個(gè)灌漿質(zhì)量進(jìn)行檢查。
(二)鉆孔
由于帷幕灌漿孔布置地點(diǎn)位于壩基及兩壩肩,因此,需要在灌漿斜坡地段建立具有移動(dòng)特點(diǎn)的三角形鉆機(jī)機(jī)架,使得鉆機(jī)底座維持在水平狀態(tài)。根據(jù)帷幕灌漿孔的深度和質(zhì)量要求,選擇與之相符和的設(shè)備,在安裝相關(guān)設(shè)備后,首先對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)和檢驗(yàn),保證鉆機(jī)的運(yùn)行處于最佳狀態(tài),做好設(shè)備的供電工作,保證供電持續(xù)進(jìn)行。在鉆灌漿孔的過(guò)程中,詳細(xì)記錄巖層、巖性以及孔內(nèi)每項(xiàng)情況。根據(jù)每個(gè)帷幕灌漿孔的特點(diǎn)和要求,在鉆進(jìn)過(guò)程一定要對(duì)孔斜進(jìn)行嚴(yán)格控制,每次鉆進(jìn)5-10m,都需要對(duì)孔斜進(jìn)行測(cè)量和核對(duì),總之,設(shè)計(jì)位置和鉆進(jìn)的灌漿孔兩者之間的偏差度應(yīng)該控制在10cm以內(nèi)。若是因?yàn)閹r層性質(zhì)等原因需要對(duì)鉆孔位進(jìn)行變更時(shí),在征得設(shè)計(jì)師的同意后,再進(jìn)行鉆孔。每項(xiàng)灌漿孔都應(yīng)該有各自的詳細(xì)記錄,孔深也應(yīng)該與設(shè)計(jì)規(guī)定的孔深相符合。
(三)鉆孔沖洗
在鉆孔操作完成后,孔深和鉆孔偏差與設(shè)計(jì)規(guī)定相符合后,需要使用借助壓力水對(duì)基巖裂縫進(jìn)行沖洗。沖洗鉆孔所使用的壓力一般設(shè)定在灌漿壓力的80%左右,若是沖洗壓力在1MPa以上,應(yīng)保持在1MPa。對(duì)基巖裂縫的沖洗一直持續(xù)到?jīng)_洗回水變成澄清樣,并持續(xù)20min后結(jié)束,而且每個(gè)灌漿孔的沖洗時(shí)間最少應(yīng)保持在30min,孔內(nèi)沉積物的厚度應(yīng)該在20cm以下。而對(duì)于斷層、裂縫較大的基巖等地質(zhì)性質(zhì)較為復(fù)雜的部位,對(duì)灌漿孔的清洗和縫隙的沖洗時(shí)間長(zhǎng)短以及沖洗方式應(yīng)該根據(jù)灌漿試驗(yàn)來(lái)決定。
(四)壓水試驗(yàn)
壓水試驗(yàn)是在帷幕灌漿孔鉆孔裂縫進(jìn)行沖洗階段時(shí)對(duì)鉆孔管道內(nèi)的試驗(yàn)沖洗,這種試驗(yàn)方法和過(guò)程都比較簡(jiǎn)單,因此,它又被稱為“簡(jiǎn)易壓水”試驗(yàn)法。在鉆孔壓水試驗(yàn)中,要保證鉆孔灌漿中檢查孔的樣品按SL62-94的規(guī)模進(jìn)行壓水試驗(yàn),同時(shí),在試驗(yàn)時(shí),檢查孔的抽樣數(shù)量不能少于實(shí)際灌漿孔總數(shù)的10%。其壓水壓力要保持在灌漿壓力的80%左右,在這種情況下,如果得到的水壓結(jié)果沒(méi)有超過(guò)1Mpa,應(yīng)該將其調(diào)至1Mpa。一般在壓水試驗(yàn)中采用的灌漿泵的規(guī)格為BW200/40,在沒(méi)有地下水位資料的情況下,在一個(gè)單元內(nèi)帷幕灌漿開(kāi)始前,可以采用局部測(cè)量方法,利用先導(dǎo)孔對(duì)地下水位進(jìn)行一次測(cè)定,將測(cè)定結(jié)果作為一個(gè)單位內(nèi)的數(shù)值代表,然后每間隔五分鐘進(jìn)行一次地下水位測(cè)定,但水位下降變化規(guī)律為連續(xù)兩次都小于每分鐘5厘米時(shí),就說(shuō)情況已經(jīng)穩(wěn)定,然后可以作為最后的觀測(cè)值確定地下水位的定值。在確定灌漿孔地下水位定值后,再依次在灌漿孔的全孔前進(jìn)行壓水鉆孔清洗和裂縫清洗。在試驗(yàn)時(shí),灌漿孔其他部分都可以不進(jìn)行提前沖洗,但只有孔底一定要提前沖洗,確??椎椎那鍧崳瑴p少雜質(zhì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。帷幕灌漿壓水試驗(yàn)時(shí)都是采用的自上而下分階段進(jìn)行灌漿,在灌漿時(shí),先導(dǎo)孔也應(yīng)該進(jìn)行自上而下的分段壓水試驗(yàn),并且依次對(duì)灌漿孔的各灌漿段在灌漿前進(jìn)行壓水沖洗。一般使用壓水試驗(yàn)都是在裂縫沖洗完畢后,采用五點(diǎn)法或者單點(diǎn)法進(jìn)行試驗(yàn)。
(五)灌漿及封孔
一般在灌漿時(shí)都是采用“孔內(nèi)循環(huán)”模式,保持射漿管與孔底的距離為0.5m,應(yīng)對(duì)壩體混凝土和基巖的接觸面提前進(jìn)行處理,在兩者接觸時(shí)應(yīng)該先行單獨(dú)灌漿。在自上而下分段灌漿時(shí),為了防止出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,灌漿塞應(yīng)該放在管孔內(nèi)距管底0.5m的地方。灌漿時(shí)要嚴(yán)格按照施工圖紙施工,工程師要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督,確保施工人員施工符合規(guī)范和圖紙標(biāo)準(zhǔn)。在灌溉時(shí),灌漿的濃度要由稀到濃,逐漸變換。當(dāng)灌漿管內(nèi)的水壓保持不變,且注入量慢慢減少時(shí),或者當(dāng)注入量保持不變,灌漿管內(nèi)的壓力逐漸減小時(shí),又或者兩者都不變時(shí),這時(shí)可以通過(guò)改變灌漿混凝土的濃度來(lái)查看灌漿壓力變化情況。灌溉結(jié)束后,就剩下封孔的工作,封孔速度一定要快,減少混凝土與空氣的接觸,或者是內(nèi)部受熱不均而引起灌漿孔的變形。
(六)特殊情況的處理
在帷幕灌漿中,有很多臨時(shí)突況,應(yīng)該提前想好應(yīng)對(duì)措施。對(duì)吃漿量大,壓水無(wú)回水,處理方法:低壓、限流、限量、間歇、待凝。待凝時(shí)間為不少于6小時(shí)然后掃孔復(fù)灌。
如灌漿時(shí)出現(xiàn)的漫灌、漏灌、串漿、灌漿中斷和積水等情況,應(yīng)該采取有效的措施及時(shí)解決。在灌漿中,出現(xiàn);漫灌或者漏灌時(shí),應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況采取嵌縫,或者是將表面用塑料薄膜封起來(lái),還可以采用降低管內(nèi)壓力、增加灌漿濃度和采用間歇性灌漿等方法解決這種情況。
結(jié)束語(yǔ)
帷幕灌漿技術(shù)在我國(guó)土壩壩基中得到廣泛的應(yīng)用,其施工技術(shù)水平也極大地提高了土壩壩基的穩(wěn)定。但是在灌漿滲透性能方面還存在一些問(wèn)題,還需要對(duì)滲透技術(shù)的深入研究,以增加壩基的防滲透性能,使壩基更加的穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn):
[1]王延立.帷幕灌漿技術(shù)在砂礫石壩基防滲中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(34)
關(guān)鍵詞:團(tuán)結(jié)水庫(kù);除險(xiǎn)加固;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): TV698.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/ki.jlny.2017.04.018
1工程現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.1工程總布置情況及存在問(wèn)題
團(tuán)結(jié)水庫(kù)主要建筑物由大壩、溢洪道、放水設(shè)施等幾部分組成,經(jīng)安全鑒定團(tuán)結(jié)水庫(kù)工程存在以下問(wèn)題:壩體出現(xiàn)3條地震裂縫;壩體高度不滿足防洪要求;溢洪道底板和邊墻有裂縫,陡槽段邊墻高度不夠;溢洪道沒(méi)有消能設(shè)施;放水設(shè)施有裂縫。
1.2大壩及壩基
團(tuán)結(jié)水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩,最大壩高12.75米,壩長(zhǎng)148米,壩頂寬58米,大壩上游邊坡坡比為1∶3.0,大壩下游邊坡平均坡比為1∶2.3,上游壩坡無(wú)護(hù)坡,下游為干砌石護(hù)坡。因年久失修,水庫(kù)在壩體中產(chǎn)生了一系列的震生裂縫,其中平行于壩軸方向規(guī)模最大的縱向主裂縫長(zhǎng)達(dá)80米,呈斷續(xù)狀延伸,基本上已貫通整個(gè)壩體長(zhǎng)度,裂縫寬度為0.2厘米。其余3條縱縫平行于壩軸線方向。
1.3溢洪道
溢洪道設(shè)在大壩右側(cè),屬于河岸式無(wú)閘正堰溢洪道,由進(jìn)口段、溢流堰及陡槽組成。溢洪道堰型為寬頂堰,加固后堰頂高程664.200米,閘室凈寬3米,最大溢流水深1.894米,相應(yīng)水位666.094米,溢洪道上設(shè)有工作橋一座,其長(zhǎng)度為3米。陡槽段分三段,底寬3米。第一段坡長(zhǎng)45.97米,坡比1∶135.21;第二段坡長(zhǎng)15.28米,坡比1∶3.48;第三段坡長(zhǎng)37.87米,坡比1∶3.98;底板為50厘米厚C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),邊墻為50厘米厚漿砌卵石。溢洪道無(wú)消能設(shè)施。
1.4放水設(shè)施及其他
團(tuán)結(jié)水庫(kù)放水設(shè)施為涵臥管形式,臥管斷面尺寸為0.4×0.4米,涵管斷面尺寸為0.75×0.7米(估計(jì))。放水孔直徑為φ0.3米,最大放水流量0.28立方米/秒。
涵臥管位于大壩左壩肩,設(shè)置于基巖中,現(xiàn)狀為地震產(chǎn)生輕微裂縫,現(xiàn)場(chǎng)檢查有漏水現(xiàn)象,對(duì)工程運(yùn)行影響不大。
進(jìn)庫(kù)道路基本為機(jī)耕道,路面很窄,且為泥質(zhì)路面。水庫(kù)管理設(shè)施簡(jiǎn)陋,管理房破損,大壩無(wú)監(jiān)測(cè)設(shè)施。
2設(shè)計(jì)依據(jù)
按照中華人民共和國(guó)《水利水電工程等級(jí)劃分和防洪標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000之規(guī)定團(tuán)結(jié)水庫(kù)工程等別為Ⅴ等,主要建筑物級(jí)別為5級(jí)。按照SL252-2000之規(guī)定“山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)”,本次設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年洪水設(shè)計(jì),200年洪水校核。
3總體設(shè)計(jì)方案
根據(jù)團(tuán)結(jié)水庫(kù)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題,擬定除險(xiǎn)加固總體設(shè)計(jì)方案:壩體加高0.6米,滿足水庫(kù)防洪要求;上游壩坡護(hù)坡處理;充填灌漿處理壩體中震生裂縫;后壩腳增設(shè)棱體排水。對(duì)溢洪道底板和邊墻的裂縫進(jìn)行處理;加高陡槽段邊墻;新建消能設(shè)施。對(duì)放水設(shè)施的裂縫進(jìn)行處理,將原放水涵臥管拆除,新建成折懸臂閘門(mén)控制式放水涵臥管。增設(shè)觀測(cè)設(shè)施,修建壩頂公路及防汛搶險(xiǎn)公路;白蟻防治。
4加固設(shè)計(jì)
4.1壩體裂縫處理
因年久失修,壩體中產(chǎn)生了一系列的震生縱向裂縫,本次設(shè)計(jì)擬采用_挖回填與充填灌漿的方式對(duì)震生裂縫進(jìn)行處理,在縱縫處將壩體開(kāi)挖2米深,開(kāi)挖長(zhǎng)度應(yīng)比縫兩端長(zhǎng)1米。開(kāi)挖邊坡不陡于1∶1,挖坑兩端的邊坡不陡于1∶3,槽底寬度0.5米。開(kāi)挖后立即回填,回填土料應(yīng)與原壩體土料相同。開(kāi)挖回填后進(jìn)行充填灌漿。灌漿孔單排布設(shè),灌漿孔距2.0米,跳孔灌漿,深度到壩基。漿液采用水泥粘土混合漿液,終漿比例采用1∶1。
4.2上游壩面護(hù)坡
水庫(kù)經(jīng)多年運(yùn)行,大壩上游坡面風(fēng)浪淘刷現(xiàn)象嚴(yán)重,原上游壩面沒(méi)有護(hù)坡。本次設(shè)計(jì)在上游壩面新鋪設(shè)預(yù)制砼塊護(hù)面,以防止風(fēng)浪淘刷。上游坡坡比采用1∶3坡比進(jìn)行護(hù)面整治。預(yù)制塊設(shè)計(jì)采用C20砼現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制,尺寸為0.5×0.5×0.08米,采用1∶2水泥砂漿灌縫鋪裝,其下設(shè)0.1米厚粗砂墊層,坡面663.0米高程處設(shè)1.0米寬?cǎi)R道,坡腳處新建毛石砼擋墻阻滑。由于壩基為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,新建毛石砼擋墻地基承載力不夠,施工時(shí)把地基土置換成砂礫料,提高地基的承載力。
4.3下游壩面護(hù)坡
下游壩面現(xiàn)狀情況為干砌石護(hù)坡,護(hù)坡比較完整,可以繼續(xù)使用。本次設(shè)計(jì)下游壩面護(hù)坡為原來(lái)的干砌石護(hù)坡不變。在下游壩面周邊設(shè)漿砌石矩形槽排水溝,兼做白蟻防治施藥溝,漿砌石標(biāo)號(hào)為M7.5。壩腳設(shè)頂寬1.0米兩側(cè)邊坡比1∶1.0、
1∶1.5的排水棱體。
4.4壩頂
根據(jù)調(diào)洪計(jì)算復(fù)核結(jié)果可知,團(tuán)結(jié)水庫(kù)現(xiàn)狀壩頂高程不夠,比校核最高洪水位低666.092-665.6=0.492米,綜合分析溢洪道實(shí)際情況,本次設(shè)計(jì)在原壩頂上將壩體加高0.6米,壩頂高程達(dá)到666.2米。
本次設(shè)計(jì)在壩頂高程加高的基礎(chǔ)上再新建0.9米高、150米長(zhǎng)的防浪墻,防浪墻為鋼筋混凝土形式,厚0.3米。壩頂寬6米,壩頂面鋪設(shè)泥結(jié)石路面,路面寬5.7米,上層鋪設(shè)0.2米厚泥結(jié)碎石,下層鋪設(shè)0.3米厚手?jǐn)[片塊石基礎(chǔ)。
5溢洪道加固設(shè)計(jì)
5.1溢洪道工程現(xiàn)狀
團(tuán)結(jié)水庫(kù)溢洪道位于大壩右側(cè),進(jìn)口正槽開(kāi)敞式自由出流,進(jìn)口底高程為664.00米,堰頂凈寬3.0米,最大泄流量12.65立方米/秒,溢洪道無(wú)挑流設(shè)施。
5.2溢洪道加固項(xiàng)目
運(yùn)行多年,溢洪道出現(xiàn)了不同程度的縱向和橫向裂縫,裂縫最長(zhǎng)10m,深度貫穿溢洪道邊墻和底板,造成了部分段溢洪道邊墻及底板斷裂、錯(cuò)位。在不改變?cè)瓉?lái)溢洪道型式和坡比的情況下,對(duì)原溢洪道邊墻和底板進(jìn)行鑿毛,打錨桿,錨桿間距1米×1米,掛200mm×200mmφ6鋼筋網(wǎng),澆筑200mm厚C25細(xì)石混凝土。
5.3溢洪道新建項(xiàng)目
原溢洪道無(wú)消能設(shè)施,由陡槽直接泄入下游河道,對(duì)下游造成了嚴(yán)重沖刷,不利于溢洪道安全,故決定新建挑流鼻坎,新建挑流鼻坎與陡槽加固同時(shí)進(jìn)行,布置陡槽第三段末段。
6放水設(shè)施
6.1放水設(shè)施結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)
團(tuán)結(jié)水庫(kù)放水設(shè)施為涵臥管形式,臥管斷面尺寸為0.4×0.4米,涵管斷面尺寸為0.75×0.7米(估計(jì))。放水孔直徑為φ0.3米,最大放水流量0.28立方米/秒。
涵臥管位于大壩左壩肩,設(shè)置于基巖中,現(xiàn)狀為地震產(chǎn)生輕微裂縫,現(xiàn)場(chǎng)檢查有漏水現(xiàn)象。
6.2放水設(shè)施加固項(xiàng)目
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況檢查分析和近幾年其他水庫(kù)放水臥管改造及運(yùn)行情況比較,擬設(shè)計(jì)將放水涵臥管改建為折懸臂表層放水閘,采用手電兩用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)啟動(dòng)。
6.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
將原放水設(shè)施的放水涵臥管拆除,新建的涵臥管為折懸臂閘門(mén)表層放水,分3級(jí),最大水頭2.8米,放水孔Ф=0.5米,最大放水流量0.3立方米/秒,臥管為矩形斷面,凈尺寸高×寬(1.3米×0.6米),底坡比降為1∶2.0。本次設(shè)計(jì)閘平臺(tái)、折懸臂、邊墻、底板、蓋板均采用C20鉿現(xiàn)澆。
7結(jié)語(yǔ)
本次設(shè)計(jì)擬采用開(kāi)挖回填與充填灌漿的方式對(duì)震生裂縫進(jìn)行處理。真正做好團(tuán)結(jié)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的相關(guān)設(shè)計(jì)工作,從而提高團(tuán)結(jié)水庫(kù)的使用年限。
參考文獻(xiàn)
[1]張興榮.病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固之我見(jiàn)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,(03).
關(guān)鍵詞:路線設(shè)計(jì);方案論證;優(yōu)化;理念
1.概況
澄海樟林至海豐公平公路海豐段是整條路線的末段,海豐境內(nèi)路線長(zhǎng)16.l公里,其中平東鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)9.763公里。樟公線連接揭陽(yáng)、汕尾兩市,是粵東地區(qū)九五期間公路工程主要項(xiàng)目之一。樟公線海豐段原由省內(nèi)的一家設(shè)計(jì)部門(mén)設(shè)計(jì),路線按平原微丘區(qū)二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),路基寬12米,水泥混凝土路面寬9米,橋涵荷載汽車20-掛100。原設(shè)計(jì)方案顯示,在跨過(guò)公平水庫(kù)庫(kù)區(qū)段需建造大橋一座,總長(zhǎng)379米,橋型設(shè)計(jì)為15×25m預(yù)應(yīng)力T型梁橋,全路段預(yù)算總造價(jià)為2140.49萬(wàn)元。
2.路線設(shè)計(jì)方案比選
于原設(shè)計(jì)單位遠(yuǎn)離海豐,對(duì)下列問(wèn)題了解或考慮不足:
a、平東鎮(zhèn)是海豐縣的邊遠(yuǎn)山區(qū)鎮(zhèn),位于海豐東北部,陸豐、陸河、海豐三縣交界處。平東鎮(zhèn)集老、山、邊、窮于一身,全鎮(zhèn)總?cè)丝?.3萬(wàn)人,人均收入1929元,籌資修路困難較大。
b、公平水庫(kù)是大型水庫(kù),原路線設(shè)計(jì)通過(guò)庫(kù)區(qū)段,最大水深超過(guò)15米,對(duì)水下的地質(zhì)、地貌沒(méi)有勘察測(cè)定。
c、原設(shè)計(jì)對(duì)地形的利用不充分,過(guò)于追求施工方便,對(duì)工程挖方互相調(diào)配缺乏全局性的考慮,同時(shí)對(duì)公路近、遠(yuǎn)期的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也缺乏全面考慮。
鑒于上述原因,考慮當(dāng)?shù)卣慕?jīng)濟(jì)能力、公路的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益等因素,平東鎮(zhèn)和海豐縣兩級(jí)政府認(rèn)為原設(shè)計(jì)方案仍可優(yōu)化,要求地方公路部門(mén)在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上重新勘察,提出最佳方案。
優(yōu)化方案必須符合如下幾項(xiàng)原則:A、路線的線型設(shè)計(jì)必須符合平丘區(qū)二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。B、工程的預(yù)算總造價(jià)必須最大限度節(jié)省。C、公路的經(jīng)濟(jì)效益必須得到充分的發(fā)輝。
(1)調(diào)整線型布設(shè)。原設(shè)計(jì)路線通過(guò)的平東段村莊稀少,為了發(fā)揮公路的最佳效益,我們把路線布設(shè)在盡量靠近村莊的地方通過(guò),力求以交通促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
(2)改庫(kù)區(qū)大橋?yàn)槁?、橋并舉。本路段跨過(guò)公平水庫(kù)庫(kù)區(qū)總長(zhǎng)379米,原設(shè)計(jì)方案建大橋1座379米,在水庫(kù)區(qū)內(nèi)的工程總造價(jià)893.07萬(wàn)元。為降低投資和保證建橋質(zhì)量,優(yōu)化方案把庫(kù)區(qū)大橋的深水段(321m)改為填壩筑路,在庫(kù)區(qū)的淺水段建一座長(zhǎng)58m的中橋。更改后的優(yōu)化方案在庫(kù)區(qū)的路、橋,總造價(jià)僅需392.89萬(wàn)元,可節(jié)省資金500.18萬(wàn)元。
3.路線設(shè)計(jì)方案的論證分析
3.1?設(shè)計(jì)方案論證的步驟
要勘測(cè)設(shè)計(jì)一條合格的路線,影響的因素很多,而做好方案優(yōu)化,又是其中最重要的環(huán)節(jié)。路線方案可分為整體方案(大方案)與局部方案(小方案)。大方案一定,這條路線的整體走向就決定了。至于路線所經(jīng)地段的局部走向,則可放到初步設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)中去解決。
在大方案確定之后,如何處理好局部方案就成為關(guān)鍵的問(wèn)題。而選好局部方案,應(yīng)該做到下面幾點(diǎn)。
(1)首先應(yīng)該有該地區(qū)的地形圖(比例尺應(yīng)盡可能大些)。先在地形圖上根據(jù)山脈、河流的走向、居民點(diǎn)分布情況,以及農(nóng)田、植被、婭口位置等研究路線可能有哪幾種走法。因?yàn)樵诘匦螆D上觀看比較明確,整體性強(qiáng)。
(2)在以上基礎(chǔ)上根據(jù)初擬的方案到現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)踏查核對(duì)。還可以通過(guò)實(shí)地詳細(xì)察看,發(fā)現(xiàn)沿線是否有不良工程地質(zhì)現(xiàn)象,及時(shí)引起注意。如果沒(méi)有可資利用的地形圖時(shí),現(xiàn)場(chǎng)勘查就顯得更為重要。同時(shí)為了取得相對(duì)可靠的數(shù)據(jù)資料,還必須輔以必要的導(dǎo)線測(cè)量。
(3)為了避免疏漏,還需要邀請(qǐng)當(dāng)?shù)啬觊L(zhǎng)的居民進(jìn)行座談,了解當(dāng)?shù)氐囊恍╋L(fēng)土人情,地理風(fēng)貌,洪水災(zāi)害,事物變遷等。并可由他們帶領(lǐng)到現(xiàn)場(chǎng)察看。因?yàn)楫?dāng)?shù)鼐用耖L(zhǎng)年累月生活在這塊土地上,對(duì)當(dāng)?shù)氐那闆r最了解。通過(guò)這些來(lái)彌補(bǔ)不足和防止偏面。
(4)在掌握第一手材料的基礎(chǔ)上,根據(jù)所確定的公路等級(jí),規(guī)劃布置各方案。并通過(guò)必要的計(jì)算比較,列出各路線方案的主要優(yōu)缺點(diǎn),從中確定較為合理的推薦方案。
3.2?方案的論證與實(shí)施
3.2.1?筑壩方案可行性的調(diào)查
公平水庫(kù)是多功能型的水庫(kù),起著防洪、灌溉、發(fā)電、供應(yīng)生活用水等作用,在庫(kù)區(qū)內(nèi)修筑水壩,對(duì)水庫(kù)的安全、水質(zhì)污染、生態(tài)環(huán)境和功能作用是否影響,我們進(jìn)行了實(shí)地詳細(xì)的調(diào)查,公平水庫(kù)最大庫(kù)容量1.633億m3,枯水期庫(kù)容量為2778萬(wàn)m3。水壩修筑后,根據(jù)水庫(kù)部門(mén)的水利技術(shù)人員測(cè)算,筑壩不會(huì)對(duì)水庫(kù)安全造成影響,水壩采用山石摻砂筑壩,水壩兩側(cè)庫(kù)區(qū)保持流通,水質(zhì)不會(huì)受到污染,因此在庫(kù)內(nèi)修筑水壩公路可行。
3.2.2?線型方案的論證
在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,我們對(duì)路線的布設(shè)作了部分調(diào)整,從地形的利用、挖填方的調(diào)配、料場(chǎng)的選用等諸方面作了充分的考慮,路線方案廣泛征求了當(dāng)?shù)厝罕?、政府、水利等部門(mén)的意見(jiàn),一致認(rèn)為該方案切實(shí)可行,認(rèn)為是最佳方案。
3.2.3?效果
(1)顯著降低工程造價(jià):公平水庫(kù)庫(kù)區(qū)大橋改筑水壩并建中橋一座,同時(shí)通過(guò)合理利用地形,挖填方的合理調(diào)配利用,使工程總造價(jià)大大下降,為當(dāng)?shù)卣腿罕姽?jié)省投資500.18萬(wàn)元、降低造價(jià)達(dá)23.3%;平均每公里造價(jià)由原方案的219.25萬(wàn)元降至168.01萬(wàn)元,即每公里節(jié)約了51.24萬(wàn)元。
(2)建設(shè)周期縮短:庫(kù)區(qū)筑壩材料運(yùn)距不足1公里,自采自運(yùn),施工單位只需足夠的機(jī)械設(shè)備,基本上不受天氣影響,淺灘建中橋,地質(zhì)良好,施工方便。初步設(shè)計(jì)的施工周期為20個(gè)月,路線調(diào)整設(shè)計(jì)后,總工期12個(gè)月,比原來(lái)縮短8個(gè)月,使公路提前投入使用。
(3)社會(huì)效益良好:鎮(zhèn)、縣、市各級(jí)政府有關(guān)部門(mén)反映,該路段的路線變更設(shè)計(jì)方案符合當(dāng)?shù)貙?shí)際,既節(jié)約了投資和縮短了工期,公路路線也靠近沿線村莊,有利于村莊交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
4.結(jié)語(yǔ)
公平水庫(kù)庫(kù)區(qū)填壩筑路,在水深15米以上,水下地貌尚不明確的情況下,進(jìn)行帶水大填方,大壩筑成幾年來(lái),壩基穩(wěn)定,壩坡沖刷微小,這在我縣公路建設(shè)史上尚屬首次,為今后類似地形的公路建設(shè)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。因此,若要一條高速公路的路線方案達(dá)到最優(yōu)效果,只有不斷通過(guò)多方案比選、優(yōu)化,最終才能找到合適的路線方案。
參考文獻(xiàn):
[1] 張航. 高等級(jí)公路路線方案優(yōu)化研究[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, (4): 481- 484.
【關(guān)鍵詞】公路;山區(qū);路線;路基;建設(shè)
一、項(xiàng)目概述
迭部至九寨溝公路是甘川交界的重要省際旅游公路,位于甘肅東南部,長(zhǎng)約140Km,其中甘肅段約長(zhǎng)60Km,它的建設(shè)對(duì)于改善沿線居民民生、出行、經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促進(jìn)兩省交流、民族團(tuán)結(jié)有重要的作用。沿線地處西秦嶺地槽褶皺系的北支秦嶺海西褶皺帶,地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜,沿線溝壑交錯(cuò),河谷發(fā)育,地質(zhì)病害較多;氣候濕潤(rùn),降水充沛。公路全線均位于山區(qū)路段,沿山嶺間布線,主要土質(zhì)為碎卵石土,局部路段有灰?guī)r出露。
迭九公路在原有鄉(xiāng)道基礎(chǔ)上進(jìn)行改建,舊路寬4-5m,主要供農(nóng)用車輛進(jìn)出,全線均為土路,公路崎嶇不平,難以行駛。公路改建時(shí),按照全線30Km/h設(shè)計(jì)速度,路基寬度7.5m進(jìn)行建設(shè)。其中K6-K15路段是全線有代表性的路段,雖處于山區(qū),但該路段小地形具有山嶺、平原特征,因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí),如何靈活運(yùn)用各項(xiàng)規(guī)范指標(biāo),進(jìn)行路線布設(shè),路基設(shè)置成為全線的重點(diǎn)、難點(diǎn),也成為降低工程造價(jià)、減少后期養(yǎng)病害的關(guān)鍵因素。
二、路線、路基布設(shè)
1、K6-K8路段,現(xiàn)有舊路寬約6-7m,左側(cè)臨山,右側(cè)臨水庫(kù),地勢(shì)險(xiǎn)要,山體高約200m,距坡底水庫(kù)約40-60m。原方案為右側(cè)大體積圬工支護(hù),縱向拉坡開(kāi)挖,充分滿足平縱面指標(biāo)要求。為節(jié)省投資,該段利用舊路進(jìn)行展線,路基沿舊路爬行,基本滿足三級(jí)公路指標(biāo)要求;同時(shí)沿左側(cè)適當(dāng)拓寬至7.5m,結(jié)合實(shí)際土質(zhì)膠結(jié)較好,穩(wěn)定性較好條件,將規(guī)范規(guī)定1:0.75邊坡率調(diào)整為1:0.5,于左側(cè)局部坍塌路段進(jìn)行支護(hù)處理,右側(cè)維持現(xiàn)狀,僅對(duì)邊坡進(jìn)行處理。通過(guò)調(diào)整,較好的保證了路線平縱面線形、路基穩(wěn)定,且大副度減少投資,由于開(kāi)挖較小,對(duì)舊邊坡擾動(dòng)小,后期無(wú)坡面病害,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低。
2、K8-K11路段,該段舊路位于山體中間,左側(cè)臨山,右側(cè)臨谷,谷寬30-40m,常流水,水深7-8m,距山頂高差約150m,距溝底高差約50m,舊路寬約4-5m。原方案利用舊路,對(duì)左側(cè)進(jìn)行拓寬,開(kāi)挖山體,并進(jìn)行大體積圬工支護(hù),工程造價(jià)較高,且本段土質(zhì)主要為碎卵石土,極為破碎,開(kāi)挖山體后邊坡高約15-20m,膠結(jié)較差的碎卵石土穩(wěn)定性較差,后期泥石流、坍塌病害將極為嚴(yán)重,養(yǎng)護(hù)困難、費(fèi)用極高;同時(shí)對(duì)舊路進(jìn)行開(kāi)挖時(shí),會(huì)導(dǎo)致道路阻塞,前后不通,由于該路為進(jìn)出山的唯一通道,因此施工難度較大。施工方案確定時(shí),針對(duì)可能出現(xiàn)的病害,經(jīng)過(guò)對(duì)該段土質(zhì)的取樣試驗(yàn),方案比較,加強(qiáng)對(duì)山體橫坡的測(cè)設(shè),收集資料,現(xiàn)有橫坡坡率約為1:1。為較好的利用實(shí)際地形,降低工程造價(jià),提高工程質(zhì)量,改善運(yùn)營(yíng)水平,本著寧與河斗,不與山爭(zhēng)的原則,將該段路線方案定為沿溪線,路線沿河邊傍山而行。路線于K8處通過(guò)坡頂向下,于K8+450處至河底,路基高度通過(guò)設(shè)計(jì)洪水位+回水高+波浪侵襲高+0.5m為安全高度確定,路線沿溝谷傍山按三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,線形流暢。路基右側(cè)臨河一側(cè)設(shè)置高約10-13m擋土墻,對(duì)河道基本無(wú)壓縮,既能保障路基寬度,又能達(dá)到對(duì)左側(cè)山體零開(kāi)挖或較低開(kāi)挖的目的,后期運(yùn)營(yíng)基本無(wú)病害產(chǎn)生;同時(shí)利用山間原舊路作為施工便道,輸送建筑物資,供居民出入等,為施工進(jìn)度提供了保障;公路沿溝底布線,山巒疊嶂,溝谷縱橫,氣霧旋繞,景色秀麗、滿足了本項(xiàng)目作為旅游公路景觀要求。
3、K11-K12路段,路線通過(guò)尼傲村,本村為藏族同胞聚集地,村民有自己的,對(duì)自然力量較為尊重。公路通過(guò)村莊外側(cè)舊路時(shí),路中線右側(cè)為一千年古樹(shù),當(dāng)?shù)厝俗馂樯駱?shù),侵占公路限界,需對(duì)其進(jìn)行移植以保證公路的通行。限于實(shí)際情況,對(duì)該處古樹(shù)設(shè)置護(hù)欄進(jìn)行保護(hù),同時(shí)于公路左側(cè)設(shè)置港灣式停車帶,加寬兩個(gè)車道,擠壓左側(cè)河道,前后漸變順接。沿河設(shè)置擋墻進(jìn)行防護(hù),墻頂采用具有地域風(fēng)情的雕刻護(hù)欄、配以當(dāng)?shù)仫L(fēng)情的色彩,增強(qiáng)民族特色。既保證公路通行順暢、又增強(qiáng)景觀效果,同時(shí),增進(jìn)了民族團(tuán)結(jié),改善了與沿線村民的關(guān)系,保證了工程的正常實(shí)施。
4、K11-K15路段,該段舊路沿溪布設(shè),夾于兩山之間,地勢(shì)開(kāi)闊,既有山間林地的參天大樹(shù),又有河谷灘地的荊棘矮林,還有水草濕地的野花遍地,因此,視野開(kāi)闊,景色怡人。對(duì)該段公路,由于現(xiàn)有公路已較好的滿足了平縱指標(biāo)、路基高度、寬度的要求,本著“不破壞就是最大的保護(hù)”的原則,對(duì)該段路基進(jìn)行利用,同時(shí)拓寬一個(gè)車道作為觀景臺(tái)使用,供來(lái)往車輛駐足觀賞,照相留影。
5、沿線個(gè)別路段難以完全滿足路線、路基規(guī)范要求,強(qiáng)行滿足會(huì)導(dǎo)致大的開(kāi)挖,大幅度增加工程造價(jià),同時(shí)引發(fā)地質(zhì)病害,給后期運(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全隱患。因此,工程實(shí)施時(shí),通過(guò)合理設(shè)置沿線安保設(shè)施,如標(biāo)志牌、標(biāo)線、誘導(dǎo)標(biāo)志、警告標(biāo)志、護(hù)欄等,來(lái)達(dá)到既保證行車運(yùn)營(yíng)安全,又合理降低工程造價(jià)。安保工程作為路線工程的一部分,是對(duì)路線設(shè)置的優(yōu)化和補(bǔ)充,加強(qiáng)和完善。安保工程實(shí)施時(shí),采用民族特色的圖案,使其與實(shí)際環(huán)境更協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
結(jié)語(yǔ)
山區(qū)公路的建設(shè)是有利于當(dāng)?shù)匕傩盏幕菝窆こ?,公路建設(shè)者需要精設(shè)計(jì)、科學(xué)管理,在保證質(zhì)量安全的同時(shí),注重環(huán)境保護(hù),適應(yīng)氣候,地質(zhì)條件,注重社會(huì)效益與環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一。迭九公路是穿越山區(qū)公路具有典型代表的一條低等級(jí)公路,現(xiàn)雖尚未完全建成通車,但其通過(guò)山區(qū)、溝谷、谷間平原地帶時(shí)的設(shè)計(jì)思想、施工理念均體現(xiàn)了因地制宜,靈活運(yùn)用的風(fēng)格,這對(duì)于低等級(jí)公路建設(shè)時(shí)節(jié)省投資造價(jià)、減少路基病害、改善美化環(huán)境,更好的建成項(xiàng)目從而服務(wù)于大眾有較好的指導(dǎo)作用,值得借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1]孫家駟.道路設(shè)計(jì)資料集.人民交通出版社
[摘要]就夏縣紅沙河水庫(kù)除險(xiǎn)加固措施展開(kāi)論述,介紹了紅沙河水庫(kù)的工程概況、水文氣象以及工程地質(zhì)情況,對(duì)紅沙河水庫(kù)存在的問(wèn)題加以論述,并針對(duì)性的提出紅沙河水庫(kù)的除險(xiǎn)加固措施。
[關(guān)鍵詞]紅沙河水庫(kù);存在問(wèn)題;除險(xiǎn)加固措施;夏縣
1工程概況
紅沙河水庫(kù)位于中條山麓的瑤臺(tái)以北,涑水河流域青龍河支流的紅沙河上,地處夏縣瑤峰鎮(zhèn)吳家峪,是一座以防洪、灌溉為主的?。ㄒ唬┬退畮?kù)。原設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇設(shè)計(jì),300年一遇校核??値?kù)容135.6萬(wàn)m3,控制流域面積9.5km2。水庫(kù)樞紐工程由大壩、臥管及輸水涵洞、溢洪道三部分組成。大壩為多種土質(zhì)混合壩,最大壩高26.5m,壩頂高程522.1m,壩頂長(zhǎng)179m,壩頂寬4m,大壩上游坡比1∶2,1∶2.75,1∶3,下游坡比1∶2,1∶2.5,1∶2.75,上游為干砌石護(hù)坡。輸水涵洞位于大壩右側(cè),洞身為砌石半圓拱斷面,寬1.6m,高1.8m,坡比1∶100。進(jìn)口高程502.4m,出口高程501.5m,洞長(zhǎng)85m,原采用斜拉式閘門(mén)防水,后改為臥管防水。溢洪道位于水庫(kù)左岸的小溝內(nèi),進(jìn)口采用開(kāi)敞式寬頂堰,進(jìn)口底高程517.3m,斷面凈寬5.0m,進(jìn)口段長(zhǎng)48m,縱坡1/100,設(shè)有一級(jí)跌水,跌差5.5m,出口消能方式為挑流消能。水庫(kù)始建于1971年12月,于1975年8月竣工蓄水。大壩為多種土質(zhì)混合壩,施工方法為水中倒土加輕碾,上游壩體為壤土,下游壩體為砂礫料加風(fēng)化料。1979年在原壩頂上加設(shè)了一道長(zhǎng)200m的防浪墻,凈高1.0m,壩高25.5m,并對(duì)溢洪道進(jìn)行了擴(kuò)建。20世紀(jì)90年代后期,庫(kù)區(qū)淤積嚴(yán)重,閘門(mén)和啟閉機(jī)無(wú)法運(yùn)行,在閘室旁邊新建了13孔臥管,為磚石結(jié)構(gòu)。
2水文氣象
紅沙河水庫(kù)控制流域?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候,春季干旱多風(fēng),夏季暴雨時(shí)有發(fā)生,秋季陰雨連綿,冬季少雪干冷。根據(jù)夏縣氣象站統(tǒng)計(jì)資料,多年平均降雨量為637mm,最大日降雨量105.9mm。多年平均蒸發(fā)量1807mm,多年平均氣溫12.9℃,無(wú)霜期200d,多年平均風(fēng)速1.8m/s,風(fēng)向多為東南風(fēng)。汛期6—9月份降雨量占全年降雨量的63.3%,主汛期7月15日—8月15日雨量較為集中。
3工程地質(zhì)
3.1庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件
紅沙河水庫(kù)位于涑水河流域青龍河支流的紅沙河上,所處地貌屬于中條山西自然單元,黃土丘陵地形,溝壁陡立,其深度為100~200m,寬度不等,多呈箱形,地形支離破碎。壩址區(qū)出露的地層主要是中更新統(tǒng)洪積物、全新統(tǒng)殘坡積物、全新統(tǒng)沖積物、全新統(tǒng)人工堆積物、全新統(tǒng)沖積物。地下水含水層由全新統(tǒng)沖洪積的含細(xì)粒土砂和級(jí)配不良礫組成,埋深8~33m。含水層顆粒直徑及厚度由上至下變細(xì)變薄,地下水的主要來(lái)源靠洪積扇中部的孔隙水和大氣降水補(bǔ)給,通過(guò)蒸發(fā)及向河道下游徑流排泄。工程區(qū)地表水較貧乏,一般溝谷干枯,汛期雨后后溝谷中有較多地表水。工程區(qū)位于山西地震亞區(qū)懷來(lái)-西安地震帶,東南與許昌-淮南地震帶相接,東北與邢臺(tái)-河間地震帶相接。許昌—淮南地震帶是一個(gè)地震帶活動(dòng)強(qiáng)度較弱,頻率較低的弱震帶。邢臺(tái)-河間地震帶,雖屬一個(gè)強(qiáng)震帶,且曾發(fā)生強(qiáng)烈地震,但該帶距壩址較遠(yuǎn),影響甚微。對(duì)紅沙河水庫(kù)區(qū)域穩(wěn)定性影響較大的中強(qiáng)地震主要來(lái)自懷來(lái)-西安地震帶。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》,壩址區(qū)的設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度為0.15g,本區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.4s。根據(jù)《地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對(duì)照表》,本區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度。
3.2壩址工程地質(zhì)條件
壩體土種類不一,主要由低液限粉土。粉土質(zhì)砂及含砂低液限粉土組成,含有較多鈣質(zhì)結(jié)核和礫石,均勻性差,稍密—中密,中—高壓縮性。壩基土為第四系全新統(tǒng)沖洪積物,以級(jí)配不良礫為主,夾有薄層含砂低液限粉土及含細(xì)粒土砂,滲透系數(shù)較大,會(huì)造成壩基滲漏。
4水庫(kù)存在問(wèn)題
紅沙河水庫(kù)由于滲漏嚴(yán)重,大壩壩體質(zhì)量較差,淤積嚴(yán)重,近幾年一直空庫(kù)運(yùn)行。根據(jù)2007年水庫(kù)大壩安全鑒定,工程存在問(wèn)題較多,危及大壩安全。主要表現(xiàn)在:第一,防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到規(guī)范復(fù)核要求;第二,大壩抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求;第三,大壩滲透不穩(wěn)定,壩坡上有裂縫及陷坑,影響其結(jié)構(gòu)安全;第四,輸水涵洞存在較多裂縫,進(jìn)口已被淤埋,閘門(mén)及啟閉機(jī)銹蝕老化,已無(wú)法運(yùn)行;第五,溢洪道出口側(cè)墻部分損毀;第六,水庫(kù)缺乏必要的工程及水文監(jiān)測(cè)設(shè)施。
5水庫(kù)除險(xiǎn)加固措施
5.1大壩主體工程加固措施
5.1.1壩體加高水庫(kù)原設(shè)計(jì)
壩頂高程522.1m,最大壩高26.5m;實(shí)際壩高25.5m,壩頂高程521.1m,1979年在原壩頂上加設(shè)了一道長(zhǎng)200m的防浪墻,凈高1m。現(xiàn)狀壩頂最低處僅520.6m,防浪墻高521.9m。30年一遇設(shè)計(jì)洪水位519.94m,300年一遇校核洪水位521.43m,壩頂設(shè)計(jì)高程為522.08m。根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,壩頂應(yīng)高于校核洪水位,建議對(duì)壩體加高,加高后壩頂高程為522.0m。
5.1.2壩體防滲處理
紅沙河水庫(kù)運(yùn)行幾十年,上游淤積已形成鋪蓋,但由于大壩施工質(zhì)量差,壩體土種類不一,土質(zhì)較雜,含較多礫石及鈣核,壓實(shí)質(zhì)量較差,以及多年干庫(kù)運(yùn)行,壩體處存在陷坑及裂縫,為提高壩體的抗?jié)B能力,有效降低滲透壓力,建議在壩體上游鋪設(shè)復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲處理。
5.1.3壩體培厚加固
水庫(kù)經(jīng)多年運(yùn)行,上游壩坡不規(guī)則,建議對(duì)上游壩體進(jìn)行壩面整修,坡比為1∶2.5。根據(jù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定復(fù)核,壩體下游壩坡存在著抗滑穩(wěn)定安全問(wèn)題,應(yīng)對(duì)下游壩坡進(jìn)行培厚處理,壩坡坡比由原來(lái)的1∶2變?yōu)?∶2.5,以保證壩坡抗滑穩(wěn)定。培厚土料選和原壩體上游填筑材料相同的粉質(zhì)黏土。按照土壩施工規(guī)范,壩體培厚填筑壓實(shí)度不小于0.95。壩體培厚按照設(shè)計(jì)壩坡線分層回填夯實(shí),可將松動(dòng)土體移作下部回填土方,回填時(shí)由下至上分層回填夯實(shí)。施工時(shí)要求徹底清除樹(shù)根雜草,坡面修整平順、密實(shí),然后沿壩坡每隔5~10m挖防滑溝一道,溝深0.5m,溝底寬0.5m?;靥顣r(shí),應(yīng)將開(kāi)挖坑槽時(shí)的階梯逐層削成斜坡,做好新老土的結(jié)合。
5.1.4裂縫處理
壩體土主要由粉土質(zhì)砂及低液限粉土組成,含有較多鈣質(zhì)結(jié)核和礫石,加上水庫(kù)多年干庫(kù)運(yùn)行,土質(zhì)疏松,在壩體上存在較多裂縫。由于在壩體上游采用了有效的防滲措施,壩體不會(huì)再有嚴(yán)重滲漏問(wèn)題,裂縫處理主要是解決雨水的滲入造成壩體的不穩(wěn)定問(wèn)題,對(duì)裂縫采用開(kāi)挖回填的處理方法。處理范圍為表層以下2~4m,槽底寬度為0.5m,開(kāi)挖長(zhǎng)度比縫端長(zhǎng)2m。
5.1.5下游坡面排水溝及排水棱體
下游壩坡經(jīng)培厚加固后,在壩坡上設(shè)置縱橫向排水溝,沿馬道內(nèi)側(cè)設(shè)縱向排水溝,沿下游壩肩每側(cè)設(shè)橫向排水溝,排水溝采用C15砼結(jié)構(gòu),斷面形式60cm×30cm。下游壩腳設(shè)排水棱體,棱體頂高程496.6m,頂寬2.0m,高3.0m,分三層,依次為砂層、碎石層、塊石層,下游坡比為1∶1.5。
5.1.6壩頂工程
壩頂修筑泥結(jié)石路面,滿足施工和運(yùn)行檢修時(shí)設(shè)備通行要求。路面高程521.5m,路面寬5.0m,路面橫坡比為1.5%,向上游傾斜。
5.2溢洪道修復(fù)加固
溢洪道位于大壩左岸的小溝內(nèi),進(jìn)口采用開(kāi)敞式寬頂堰,進(jìn)口底高程517.3m,斷面凈寬5.0m,側(cè)墻高2.8m,進(jìn)口明渠長(zhǎng)48m,縱坡1/100,設(shè)有一級(jí)跌水,跌差5.5m,消能方式為挑流消能?,F(xiàn)狀溢洪道跌水左側(cè)部分損毀。由于校核洪水位521.43m,泄量73.34m3/s,堰頂水深4.13m,超過(guò)現(xiàn)狀溢洪道進(jìn)口段側(cè)墻,根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》,溢洪道超高值為0.5~1.5m,結(jié)合溢洪道地形,對(duì)溢洪道側(cè)墻進(jìn)行加高,進(jìn)口段加高2.0m,陡槽段加高0.5m,結(jié)構(gòu)采用M7.5水泥砂漿砌塊石。對(duì)跌水左側(cè)坍塌護(hù)坡進(jìn)行原斷面恢復(fù),溢洪道側(cè)墻裂縫及局部損壞部位鑿除后刷漿按原樣砌筑。現(xiàn)狀溢洪道底板損毀嚴(yán)重,建議重新襯砌,底板全段C20混凝土現(xiàn)澆,泄槽底部伸縮縫采用齒墻連接?,F(xiàn)狀挑流消能基礎(chǔ)為漿砌石,面層混凝土剝蝕嚴(yán)重,挑坎后左側(cè)墻無(wú)護(hù)砌,對(duì)混凝土面層拆除重建,坎后左側(cè)墻采用漿砌石貼坡護(hù)砌,下游設(shè)漿砌石護(hù)坦防沖。漿砌石采用坐漿砌筑的方法,要求塊石粒徑不小于30cm,塊石表面干凈無(wú)雜物。對(duì)于土質(zhì)地基,砌筑前應(yīng)先將地基夯實(shí),并在地基面上鋪一層3~5cm厚的稠砂漿,然后安放石塊;砌筑時(shí)應(yīng)保證坐漿飽滿,填搗密實(shí),表面平整。
5.3輸水涵洞除險(xiǎn)加固
原放水設(shè)施為斜拉啟閉閘門(mén),啟閉機(jī)房設(shè)備建立在大壩回填土上,閘門(mén)丟失、進(jìn)口堵死,已無(wú)法運(yùn)行。現(xiàn)狀放水設(shè)施為臥管放水,臥管及消力池多處破損。輸水涵洞內(nèi)發(fā)現(xiàn)有多條橫向裂縫,縫寬1cm左右,涵洞出口明渠段有60m長(zhǎng)已損毀,需要恢復(fù)。建議對(duì)原閘房進(jìn)行拆除,并對(duì)臥管、消力池及輸水涵洞裂縫進(jìn)行維修。臥管及消力池維修主要采用C20混凝土進(jìn)行砌體恢復(fù),輸水涵洞裂縫處理采用鑿縫、填塞止水材料,然后砂漿填縫。涵洞出口明渠段按原矩形斷面恢復(fù),斷面寬1.8m,高1.2m,采用M7.5水泥砂漿砌石結(jié)構(gòu)。
5.4觀測(cè)設(shè)施
水庫(kù)建成后,由于大壩的攔蓄作用,改變了河流的水文條件,為更好地控制運(yùn)用水庫(kù),進(jìn)行科學(xué)管理,發(fā)揮最大的綜合利用效益,及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情,減少或避免工程事故,應(yīng)設(shè)置觀測(cè)設(shè)施。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求,小型土石壩的觀測(cè)一般以肉眼巡檢和外部觀測(cè)為主,故應(yīng)設(shè)置以下觀測(cè)項(xiàng)目:
5.4.1表面沉降及位移
表面豎向位移和水平位移觀測(cè),共用一個(gè)測(cè)點(diǎn),觀測(cè)斷面選擇地質(zhì)、地形、壩體填筑質(zhì)量變化及運(yùn)行管理中發(fā)現(xiàn)有異常反應(yīng)處,擬將位移測(cè)點(diǎn)布置在沿大壩軸線樁號(hào)0+040,0+090,0+140處迎水坡、壩頂、背水坡計(jì)3排,共9個(gè)測(cè)點(diǎn)。起測(cè)基點(diǎn)和校核基點(diǎn)均布置在壩右端,在壩頂測(cè)點(diǎn)延長(zhǎng)線上150m處,布置起測(cè)基點(diǎn)和校核基點(diǎn)各1處,共計(jì)2處。工作測(cè)點(diǎn)和校核基點(diǎn)均采用墩式混凝土結(jié)構(gòu),上部結(jié)構(gòu)為頂寬0.2m,底寬0.4m,高0.7m的方形立柱,下部結(jié)構(gòu)為邊長(zhǎng)0.6m、高0.3m的方形墩臺(tái)。立柱頂端設(shè)強(qiáng)制對(duì)中底盤(pán),提高觀測(cè)精度。
5.4.2上、下游水位觀測(cè)
在大壩的上、下游埋設(shè)水位標(biāo)尺,進(jìn)行水庫(kù)上、下游水位觀測(cè)。
5.5防汛搶險(xiǎn)
道路原有防汛搶險(xiǎn)道路為土路,坑洼不平,斷面不能滿足要求,局部路段由于通行不便,需要改線,改線段長(zhǎng)150m,占地0.096hm2。建議防汛道路按四級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),路基寬5.0m,路面寬4.0m,為泥結(jié)石路面,在對(duì)原道路修整后,鋪筑20cm泥結(jié)石路面,總長(zhǎng)800m。
6結(jié)語(yǔ)
[論文摘 要] 本文從公路排水設(shè)計(jì)的目的出發(fā),重點(diǎn)闡述了水對(duì)公路工程的危害及完善公路排水設(shè)計(jì)的重要意義,以此來(lái)保證道路的使用質(zhì)量與行車安全,延長(zhǎng)公路的使用壽命。
一、引言
近幾年我國(guó)連續(xù)發(fā)生了歷史上罕見(jiàn)的特大洪水,公路水毀損失十分嚴(yán)重。某些省份平均每年水毀損失都達(dá)數(shù)億元。這固然有洪水兇猛人力不可抗拒的因素,但公路本身抗災(zāi)能力差,排水設(shè)施不齊全,排水系統(tǒng)不配套也是造成水毀損失的一個(gè)重要原因。因此充分認(rèn)識(shí)水對(duì)公路的破壞性,認(rèn)真做好公路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已是一項(xiàng)十分嚴(yán)峻而緊迫的任務(wù)。
二、公路排水設(shè)計(jì)的目的
公路排水設(shè)計(jì)的主要目的就是:迅速及時(shí)地排除路表水,減少因路表水排水不暢或路表水下滲對(duì)路基、路面結(jié)構(gòu)的損害;減少地下水、農(nóng)田排灌水等對(duì)路基穩(wěn)定性及強(qiáng)度的影響。
三、水對(duì)公路的危害
水對(duì)公路的危害主要體現(xiàn)在地面水對(duì)路面的侵蝕與地下水對(duì)路基的破壞。
1、雨雪形成的大氣降水輕微會(huì)導(dǎo)致地面積水影響正常交通,嚴(yán)重會(huì)造成地面的重病害,可以直接沖毀路肩、邊坡和路基;滲入路基內(nèi)部的水會(huì)使土基濕軟從而引起路基凍脹、翻漿或邊坡塌方、泥石流,甚至整個(gè)路基沿傾斜基底滑動(dòng);進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水分可浸濕無(wú)機(jī)結(jié)合料處治的粒料層,導(dǎo)致基層強(qiáng)度下降,使瀝青面層出現(xiàn)剝落和松散;水泥混凝土路面由于接縫多,從接縫中滲入的水分聚集在路面結(jié)構(gòu)中,在重載的反復(fù)作用下,產(chǎn)生很大的動(dòng)水壓力,導(dǎo)致接縫附近的細(xì)顆粒集料軟化,產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、斷裂等病害。
2、海、河、湖、水渠及水庫(kù)水會(huì)影響離這些水源較近的道路的使用,長(zhǎng)時(shí)間作用就會(huì)造成臨近道路路面的嚴(yán)重積水,降低路面材料的強(qiáng)度,形成各種各樣影響交通的病害;如果地上排水不充分會(huì)使水流進(jìn)入封閉性不好的道路內(nèi)部形成松軟土層,造成路基沉陷;遇到易發(fā)洪水季節(jié)甚至?xí)_毀路基及周邊的附屬工程構(gòu)造物。
3、位于地下上層相對(duì)不透水層一帶的滯水,會(huì)軟化路基,使路基潮濕,降低路基的強(qiáng)度。
4、在地面以下第一個(gè)隔水層以上的含水層的潛水,距地面較近,在重力作用下可沿土層以薄膜形式從含水量高的位置向含水量低的地方流動(dòng),從溫度高的地方向溫度低的凍結(jié)中心周圍流動(dòng),會(huì)形成水分集中,造成路基局部損壞,影響路基的整體強(qiáng)度和水溫穩(wěn)定性,重者會(huì)引起凍脹、翻漿或邊坡滑坍,甚至整個(gè)路基沿傾斜基底滑動(dòng),水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。
5、在地面以下任何兩個(gè)隔水層之間含水層中的層間地下水,當(dāng)水源高于地面時(shí),可以通過(guò)巖層裂縫冒出地面而成泉水,上升到路基,導(dǎo)致路基濕軟,強(qiáng)度降低,重者也會(huì)引起路基的整體破壞。
四、公路排水設(shè)計(jì)的要求
1、設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究,查明水源與地質(zhì)條件,重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃,考慮路基排水與橋涵布置相配合、地面排水與地下排水相配合、各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合,做到綜合整治,分期修建。對(duì)于排水困難和地質(zhì)不良的路段,還應(yīng)和路基防護(hù)與加固工程相配合,并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。
2、路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,盡量不破壞天然水系,不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì),盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠。對(duì)于重點(diǎn)路段的重要排水設(shè)施,以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠,應(yīng)進(jìn)行必要的防護(hù)與加固。
3、把影響路基穩(wěn)定性的地下水,則應(yīng)予以隔斷、疏干、降低,并引到路基范圍以外適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn),將土基濕度降低到一定范圍內(nèi),保持路基常年處于干燥狀態(tài)。
4、為了減少水對(duì)路面的破壞作用,應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu),并提供良好的排水設(shè)施,以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水。
5、為了確保路基、路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不受地下水和地表積水的影響。還必須將路面排水和路基排水結(jié)合起來(lái)綜合考慮,將地上排水和地下排水結(jié)合考慮,將臨時(shí)性排水設(shè)施與永久性排水設(shè)施結(jié)合考慮,將道路排水與農(nóng)田灌溉、周圍環(huán)境保護(hù)綜合考慮,將道路排水工程與防護(hù)加固工程綜合考慮。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,公路排水設(shè)計(jì)在公路工程中占有十分重要的地位,必須引起相關(guān)部門(mén)的足夠重視,我們有關(guān)設(shè)計(jì)人員在今后公路排水設(shè)計(jì)中要聯(lián)系實(shí)際,改進(jìn)排水設(shè)施的結(jié)構(gòu)、優(yōu)化排水設(shè)施設(shè)計(jì)方案、提高排水設(shè)施的排水效果,達(dá)到排水順暢、排水充分、排水便捷快速,最終保證公路工程整體使用壽命。
參 考 文 獻(xiàn)