防洪大壩工程中拋石碾壓基床基礎的應用

防洪大壩工程中拋石碾壓基床基礎的應用

0擋墻抵御洪水的措施拋石壓土技術廣泛應用于港口、道路和市政項目中，但江西節(jié)水節(jié)水項目的使用最為有限。江西省南昌市贛江生米九龍湖段防洪大堤工程以拋石碾壓基床作為基礎,修筑混凝土擋墻抵御洪水對城市的威脅,有效解決了施工臨水區(qū)和施工基礎狹窄等難題。工程建成后,經(jīng)過一個汛期的考驗,工程所在地最高水位為21.08m,警戒水位為23.00m,拋石碾壓基床運行情況良好,沒有發(fā)生明顯的沖刷現(xiàn)象,混凝土擋墻也未發(fā)生沉降現(xiàn)象,既達到了工程防汛要求,美化了生活環(huán)境,取得了一定的經(jīng)濟效益和社會效益,又完成了工程的預期目標。1構建渝中水岸帶江西省南昌市贛江生米九龍湖段防洪大堤工程位于贛江左岸,地處南昌市紅谷灘新區(qū)九龍湖片區(qū),上游端起于滬昆高速贛江鐵路橋,下止雅瑤村(斗門電灌站附近),全長4.72km。贛江生米九龍湖段右岸為贛東大堤,左岸為生米鎮(zhèn)高地與生米圩、斗門圩,河道總體較為順直,河流自南向北,河道寬度1280~2100m,河道左岸為一穩(wěn)定邊灘,邊灘寬度200~650m,高程一般在18.0m~19.5m間。目前該區(qū)域防洪標準較低,防洪設施簡陋,汛期洪水灘面過水,嚴重影響周邊居民的生活及環(huán)境質(zhì)量。2混凝土墻的基本結構選擇2.1混凝土擋墻基礎比較贛江生米九龍湖段防洪大堤工程沿線面臨贛江水岸,本工程混凝土擋墻的基礎采用拋石碾壓基床與土石基礎兩種方案進行比較,兩方案典型斷面詳見圖1~圖2,技術經(jīng)濟比較見表1。2.2土石基礎的應用(1)拋石碾壓基床適用于各種地基,特別是軟基礎,即起到擠淤、固化基礎的作用,又減少清除軟基的程序;土石基礎僅適用于地質(zhì)條件較好的地基。(2)拋石碾壓基床可應用于施工場地較窄的地方,其坡比可設計于1∶1~1∶2;土石基礎的坡比應緩于1∶3。(3)拋石碾壓基床較土石基礎沉降度更小、承載力更高,穩(wěn)定性更好。(4)拋石碾壓基床較土石基礎施工工序少、速度快、成本低。3回用進占法施工拋石基床施工采用水下拋投塊石和進占法相結合的施工方法,其中水深在3m以內(nèi)及無水區(qū)域處,采用進占法施工(即用自御汽車運料、推土機推平、振動碾壓機碾壓),水深在3m以上采用船拋。由于施工期間贛江水位較低,施工時主要采用岸拋基床的方法,施工工藝流程見圖4。3.1施工準備3.1.1測量的安裝在無水區(qū)采用GPS實地放樣,在水域區(qū)采用GPS與超聲波測深儀及測繩結合進行水深測量,計算出需拋填的位置和數(shù)量。3.1.2確定鋪填厚度在指定的拋投基床區(qū)進行與實際施工條件相同的現(xiàn)場生產(chǎn)性夯實試驗,確定碾壓機械及其重量、碾壓遍數(shù)及拋投塊石鋪填厚度。根據(jù)現(xiàn)場碾壓試驗結果,本工程施工塊石鋪填厚度為50~60cm,碾壓機具采用20t振動碾,碾壓遍數(shù)3~4遍。3.2水中拋石基地板施工3.2.1水下采石場的單元劃分根據(jù)拋石駁船的長度和寬度,劃分拋投施工網(wǎng)格,本工程確定為20m×10m,并按設計要求測量計算出拋石量。3.2.2定位駁船200t根據(jù)施工范圍和定位船型,先在施工區(qū)域布設定位網(wǎng)格,定位駁船(200t)采用橫向一字型六錨定位,再按設立的邊線及里程標志樁初定位,最后由GPS校核準確定位。3.2.3自航駁船到達指定位置自航駁船由施工區(qū)域緩慢靠近定位駁船一側,定位駁船上施工人員指揮自航駁船到達指定位置,通過纜繩固定在定位駁船邊上。施工時根據(jù)拋石時的水位、流速情況,通過計算和試拋確定拋石船停泊地點。3.2.4確定正確的拋投方式本工程采用挖機和人工相結合的方式將自航駁船上的石料拋至水中,用測量手段控制拋石基床的坡度、厚度,對超高進行及時處理,對不足區(qū)域及時補拋直至到位。(1)拋投分網(wǎng)格進行,由遠而近,先上游后下游,先深后淺循序漸進,保證拋石的準確性、均勻性和密實性,防止漏拋。(2)當水流深急時,先用較大塊石在護腳部位下游側拋一石埂,然后再逐次向上游側拋投,直至達到設計高程。(3)單元網(wǎng)格拋投完成后,拋石船移到下一個單元格,依次進入下一道工序的施工,減小水流沖刷,確保拋填質(zhì)量。3.3拋石地板施工3.3.1材料運輸和拆卸施工中安排好石料運輸路線,專人指揮,按水平分層,先低后高、先兩側后中央的原則進行卸料。3.3.2細、細、細、細、細、細、找平施工采用進占法施工,由15t自卸汽車將塊石料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,推土機將石塊推入填筑部位,用挖機進行坡面清理,不平處配合人工用細石塊、石屑找平(在碾壓前,針對大石塊間存在較大的空隙,利用狗頭石填充,基本密實后,利用20t振動碾壓實)。當石塊級配較差、粒徑較大、填層較厚、石塊間的空隙較大時,可于每層表面的空隙里掃入石渣、石屑、中砂、粗砂,再以壓力水將砂沖入下部,反復數(shù)次使空隙填滿,最后用20t振動碾壓實。3.3.3壓延工藝拋石基床施工采用逐層填筑、分層壓實。機械施工分層填筑時,分層松鋪厚度一般控制在50cm~60cm。4基床及護腳段(1)業(yè)主、監(jiān)理、施工方共同對塊石料場進行現(xiàn)場選定。(2)塊石的技術質(zhì)量要求:未風化,不成片狀,無明顯裂痕;水中飽和狀態(tài)下的抗壓強度不低于50MPa;基床塊石重量為15~100kg,護腳塊石重量應大于60kg,腳趾以外拋石護腳全線表層1m范圍內(nèi)塊石重量必須大于60kg,石料容重宜大于2.65t/m3。(3)塊石拋投后,立即進行測量檢查,發(fā)現(xiàn)超高部位立即清理,不足低凹處及時補拋。(4)現(xiàn)場監(jiān)測控制采用GPS和全站儀等常規(guī)測量控制手段,對拋石進行全面、精確地監(jiān)控,確保拋投斷面符合設計要求。5無坊土工布和反濾料防滲處理(1)在拋石基床的背水部位,鋪設一層300g/m2的無坊土工布和3m厚的反濾料進行防滲處理。(2)在拋石基床的迎水部位,拋投2m寬的塊石壓浸平臺,使拋石基礎具有較強的防沖刷能力,提高自身的穩(wěn)定性。6取得明顯的經(jīng)濟效益和社會效益拋石碾壓基床有效地克服了臨水面施工、場地狹窄等弱點,加快了工程施工進度,在基礎的承載力和穩(wěn)定性方面比土石基礎都有了較大提高,同時縮短了工程施工工期,節(jié)省了工程投資,取得了明顯的經(jīng)濟效益