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水力沖挖土方在填塘浸壓工程中的應用

時間:2007-06-17  來源:  瀏覽:5969次
計算可能得出數百米寬,顯然難以實現…圩堤外河設計枯水位月至次年月多年平均水位為.m…排水渠應具有定坡降,其排水渠出口布置應不淤積航道相鄰建筑物和不污染水源為原則,完工驗收前,清除所有排水渠的淤泥并按規劃恢復環境…輸漿管線敷設布設時,輸漿管線需橫穿公路或大堤時,為保證交通順暢,將采取地面挖溝掩填的方法使管線不突出地面…排水系統充分利用填塘壓浸區原有溝渠,將水排至堤外河
水力沖挖土方在填塘浸壓工程中的應用一、力沖挖土方工作原理及填塘浸壓

1、水力沖挖土方工作原理

水力沖挖土方的施工原理是根據自然界水流沖刷原理,借水力作用來進行挖土、輸土、填土,即水流經高壓泵產生壓力,通過水槍噴出一股密實的高速水柱,切割、粉碎土體,使之濕化、崩解,形成泥漿和泥塊的混合,再由立式泥漿泵及輸泥管吸送到堆土場,可用來填平低洼地或圈堤筑壩。

2、填塘壓浸

利用吸泥船、泥漿泵等機械設備,吸取江河泥沙,由管道水力輸送到堤身背水側沉淤,在鄱陽湖上稱為填塘壓浸。它是防止基礎管涌破壞的有效控制滲流措施之一。填塘壓浸的厚度和寬度:厚度可通過計算確定,一般高出背河堤坡出逸點1.5m;寬度則難以通過計算簡單確定。計算可能得出數百米寬,顯然難以實現。為此,需要根據經驗和歷史出現險情范圍來確定。根據鄱陽湖出現險情的情況調查,一般填塘壓浸的寬度,險工地段按150m~200m寬控制;平工堤段按50m~150m寬控制。

二、工程成因

1、工程自然狀況

鄱陽湖區二期防洪工程成朱聯圩除險加固工程位于江西省鄱陽湖西南岸、贛江北支沙汊河與官港河之間,為一封閉圩區。圩堤堤線全長44.10km。成朱聯圩成20標段填塘壓浸施工段為:6+600~7+600、12+600~13+200、13+400~14+950、18+700~19+450、20+000~20+400、21+300~21+700、24+000~24+300、25+800~26+300、28+400~29+000,填塘壓浸共計工程量為797187.25m3。

2、水文氣象條件

成朱聯圩屬亞熱帶季風濕潤氣候區,四季分明,高溫多雨,多年平均降雨量1530mm,歷年最大年降雨量達2253.5mm(1973年),而最少降雨量為996.7mm(1978年),年際變化較大。降雨量年內分配極不均勻,主要集中在4~6月份,占全年降雨量的48.3%。多年平均氣溫17.2℃,極端最高氣溫39℃(出現多次),極端最低氣溫-11.7℃(1972年2月10日和11日)。多年平均蒸發量1326.2mm;全年以北風出現頻率最高。汛期(4~9月),歷年最大風速17m/s,相應風向為NNW。圩堤外河設計枯水位(11月至次年2月多年平均水位)為12.31m。

3、天然建材

本工程天然建材土料自料場獲得,填塘壓浸土料場采用對應堤段外灘沙洲,平均運距0.6km。

三、水力沖挖土方在填塘壓浸工程中應用主要技術要點

水力沖挖土方填塘壓浸工程主要有圍堤修筑、填塘壓浸區泄、排水、輸漿管敷設和水力沖挖土方填塘壓浸四個關鍵環節。

1、圍堰修筑

圍堰要嚴格按照設計斷面修筑,參照碾壓式土方工程施工要求進行施工,增加強度,減少圍堤決口情況。圍堰高度由放淤設備的輸漿量、泥漿沉降后富余水深和圍堤土質、沉降量等因素確定,參照《疏浚工程施工技術規范》,堰頂寬可選2.0m,臨水坡1:2,背水坡1:2,超高0.5m,考慮輸漿管鋪設和填塘壓浸區平整的要求,為便于多次復填,填塘壓浸區內每間隔200m修筑隔堤,將填塘壓浸區劃分為若干個格區,成為長條形。隔堤高度同分期圍堰高度齊平,內外邊坡1:2,頂寬2.0m,隨著填塘壓浸區的升高,圍堰分期修筑。

2、填塘壓浸區泄、排水

填塘壓浸長度沿堤線方向超過200m者設置三個退水口,200m以內只設置兩個退水口。排水系統充分利用填塘壓浸區原有溝渠,將水排至堤外河內。原有溝、渠不能滿足排水要求時,利用人工將其拓寬、挖深、直至滿足排水要求,邊坡應滿足穩定要求。排水渠應具有一定坡降,其排水渠出口布置應不淤積航道、相鄰建筑物和不污染水源為原則,完工驗收前,清除所有排水渠的淤泥并按規劃恢復環境。

3、輸漿管敷設

  輸漿管主要采用泥漿泵專用軟管,輸漿管連接采用40cm鋼管連接用8#鐵線固定。輸漿管線敷設布設時,輸漿管線需橫穿公路或大堤時,為保證交通順暢,將采取地面挖溝掩填的方法使管線不突出地面。輸漿管跨躍河道時從河底通過,但要保證管線平順,避免死彎。

4、水力沖挖土方填塘壓浸

水力沖挖土方采用85-50-200型高壓水泵配兩部φ65mm水槍制泥漿,通常85-50-200型高壓水泵配兩部φ65mm水槍制泥漿配1臺WL15015型泥漿泵,輸漿距離超過600m采用WL15015型泥漿泵二級接力。水力沖挖土方時直接由河內取水,岸邊沖挖,然后通過固定在浮桶上的WL15015泥漿泵輸水至填塘壓浸區。需要二級接力輸漿填塘壓浸區集漿池布置在地面上,大小適中,過大會引起泥沙沉淀,過小則導致泥漿漫溢;二級接力也可不布置集漿池,將一級輸漿管直接接到二級泥漿泵上進行填塘壓浸施工。一般每臺WL15015型泥漿泵平運漿距離600m日工作效為350m3。

四、水力沖挖土方在填塘壓浸工程中應用應注意的問題

1、做好堰體邊坡防護及排水處理

水力沖挖土方填塘壓浸施工期間,做好邊坡防護工作,泥漿填筑前應在堰體迎漿面鋪設條紋編織布,以防止堰體坍塌砂土流失;同時要保持場地良好排水狀態,采取臨時排水設施與永久排水設施相結合,流水不得排入農田、耕地和自然水源,也不得引起淤積或沖刷問題。

2、泄水口布置應注意的問題

泄水口必須滿足填塘壓浸區退水的需要,每個填塘壓浸區的泄水口不少于兩個。泄水口應設置在具有排水通道的部位,當填塘壓浸附近無排水通道時,應設置在利于開挖排水渠的部位。為減少填塘壓浸區的泥沙流失,泄水口排出水流的泥漿濃度應控制在水力沖挖土方設計泥漿濃度的10%以內,應防止泄水泄出的水流沖刷附近的田地和建筑物,必要時應設置防沖消能設施。

3、輸漿管線架設應注意以下問題

輸漿管線應平坦順直,避免死彎,出漿管口放置填塘壓浸區距離堤坡腳大于5m以外,輸漿管接頭應緊固嚴密,整個管線和接頭不得漏泥漏水,一旦發現泄漏,應及時修補或更換,輸漿管的布置不得破壞既有公路、堤防等設施。

4、水力沖挖土方填塘壓浸要注意的安全及平整度要求

水力沖挖土方填塘壓浸工程施工,人工利用水槍制漿打土挖坑要注意坑邊坡的穩定,防止邊坡坍塌造成安全事故;填塘壓浸時防止細顆粒土聚集成堆和形成水塘,填塘壓浸細顆粒土時,應設置兩個以上的填塘壓浸區,輪流抽漿填筑;填塘壓浸土表面滿足平整度要求,超填平均高度不得大于0.1m,填塘壓浸平整度達不到要求時,應配備陸上土方機械加以平整。

五、水力沖挖土方在填塘壓浸工程中應用的優缺點

利用水力沖挖土方在江河灘地取土進行填塘壓浸,對河道有一定的疏浚作用。同時,也減少挖毀農田,有利于糧食生產。利用水力沖挖土方進行填塘壓浸也有不足之處,施工受地理條件的制約,排距較遠時,不僅增加施工困難,而且單位造價也隨之增加。

(張云志)

來源:水利工程網

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