龍圩水道拋石丁壩施工工藝及效果觀測

1、龍圩水道拋石丁壩施工工藝及效果觀測摘 要：為了提高沙質(zhì)淺灘拋石丁壩的施工質(zhì)量，增強(qiáng)壩體結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，通過對廣西潯江龍圩水道拋石丁壩施工工藝進(jìn)行研究，對龍圩水道拋石丁壩施工效果進(jìn)行觀測，總結(jié)砂質(zhì)淺灘建造拋石丁壩施工工藝及施工經(jīng)驗(yàn)，為沙質(zhì)淺灘拋筑丁壩施工提供技術(shù)借鑒。關(guān)鍵詞：龍圩水道拋石丁壩 施工工藝 效果觀測引言在砂質(zhì)淺灘航道整治工程中，通常采用疏浚與整治相結(jié)合的方法，為了達(dá)到整治目的，往往需要在沙質(zhì)河床上建造整治丁壩，以達(dá)到縮小河床過水?dāng)嗝婷娣e，集中水流束水攻沙 和增加水深的目的，以保證枯水期航道維護(hù)水深。龍圩水道基本情況灘險(xiǎn)概況涪江龍玨水道位于梧州市上游14km,是西江上游桂平至梧州段最復(fù)

2、雜的沙石淺灘。龍玨水道自石良塘山角起至長洲尾匯合段止全長14km,進(jìn)口段河寬900m,出口段河寬950項(xiàng)中間段左、右岸最寬3200m龍玨水道河段內(nèi)有思恩洲、泗化洲、長洲三個(gè)島呈品字形屹立于河中，思恩洲前半部把潯江水流分成兩汊，思恩洲后半部及長洲頭與泗化洲之間把潯江全河段分成三汊，分別是內(nèi)江（左支）、中江（中支）和外江（右支），到達(dá)泗化洲尾后，中江匯合進(jìn)入外江以后，水流呈扇形分散在河寬900m寬的淺灘上，形成幾處較大的沙灘，如在外江入口段位于航道左側(cè)靠近右岸的鯉魚沙，在外江中段長洲島右側(cè)的瓦窯沙邊灘等。由于外江河面較寬，水流分散，到了枯水期航道經(jīng)常出現(xiàn)積沙出淺，導(dǎo)致航道水深不足，每年都要進(jìn)行大量

3、疏浚才能維持航道水深，不僅需要投入大量的人力物力，而且由于水深不足，影響西江航運(yùn)發(fā)展。水文、地質(zhì)情況水文情況：多年實(shí)測最大流量58700m3/s ，最小流量720m3/s ，設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)相應(yīng)的流量為1090m3/s,石良塘至長洲尾設(shè)計(jì)水位時(shí)落差2.66m,平均比降0.19%,河段水面流速1.1m/s1.78m/s。地質(zhì)情況：灘段河床基巖為花崗巖，質(zhì)地堅(jiān)硬，表層有沙覆蓋，厚度為37m,河道中間的砂為中砂，粒徑為d50=0.36mm,外江中段長洲島右側(cè)瓦窯沙邊灘的沙為細(xì)砂，砂的粒徑為d=0.10.3mm拋石丁壩施工工藝在西江一期航道整治工程中，龍圩水道航道整治工程設(shè)計(jì)采用疏浚、炸礁和建造整治

4、壩相結(jié)合的整治措施。在外江左岸長洲島右側(cè)的瓦窯沙邊灘布置5 條丁壩，形成丁壩群，在泗化洲尾布置一條洲尾順壩，并結(jié)合布置一些短丁壩，設(shè)計(jì)筑壩工程量為101379m3 丁壩斷面尺度為：頂寬：2m,上游迎水面邊坡：1:1,下游背水面邊坡：1: 2,縱坡：1: 150，壩頭錐體的錐坡為1： 1。龍圩水道拋石丁壩施工工藝流程施工前水下地形測量-測設(shè)導(dǎo)標(biāo)-平整壩基-拋填袋裝砂一拋填石硝或碎石填料一拋 填塊石一細(xì)拋塊石-整理壩體和干砌壩面-壩根護(hù)岸-水泥砂漿填縫及鋪面。施工方法施工前水下地形測量和測設(shè)導(dǎo)標(biāo)施工前認(rèn)真校對施工區(qū)域控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。校對無誤后，用前站儀進(jìn)行現(xiàn)場放樣，在岸邊測設(shè)壩軸線導(dǎo)標(biāo)，上

5、、下邊線導(dǎo)標(biāo)，并在丁壩施工區(qū)域附近測設(shè)施工水尺。與此同時(shí)，進(jìn)行河床水下地形測量，按照 1： 1000 的比例制作成圖，根據(jù)測圖掌握河床水 下地形變化情況，并以此為依據(jù)，計(jì)算工程數(shù)量和控制施工過程中的拋填高程。對沙質(zhì)淺灘丁壩壩基范圍進(jìn)行平整根據(jù)測圖資料對水下地形圖進(jìn)行檢查，對于高差相差超過 20cm 的，應(yīng)進(jìn)行整平。對 于沙質(zhì)淺灘可以就地取材，宜在壩的上游離壩軸線200m以外的區(qū)域取沙，利用泥駁將砂運(yùn)送到壩址進(jìn)行拋填，拋填時(shí)要考慮水流速度的影響，拋填砂之前必須進(jìn)行試拋，通過試 拋確定船的駐位，以保證拋填沙落到拋填區(qū)域。拋填沙之后，要及時(shí)進(jìn)行檢測，若拋填高 度超出設(shè)計(jì)底標(biāo)高土 20cmi可用反鏟挖

6、泥船將其攤平，直到符合要求為止。拋填袋裝砂袋裝砂的拋填范圍：縱向范圍從壩根開始沿著壩軸線超出壩頭基礎(chǔ)以外10m,橫向范圍是丁壩基礎(chǔ)上、下邊線以內(nèi)1m所連成的區(qū)域，施工順序是：同一座丁壩從壩根開始，在同一丁壩橫斷面從下游開始。在拋填砂袋之前，先將工作船按岸上導(dǎo)標(biāo)指示的方向移到 施工區(qū)域，用GPSM量定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，船位準(zhǔn)碓之后可均勻拋填砂袋，砂袋的填筑厚 度一般為60cm,在拋填過程中，應(yīng)加強(qiáng)探測水深，高程偏差應(yīng)控制在土20cm以內(nèi)，寬度應(yīng)當(dāng)小于壩基1m。拋填石碴或碎石填料拋填袋裝砂工作完成以后，應(yīng)及時(shí)拋填石碴或碎石覆蓋。石碴的拋填范圍：縱向范圍從壩根開始沿著壩軸線超出壩頭基礎(chǔ)以外20m；橫向

7、范圍是丁壩基石上、下邊線以外2m所連成的區(qū)域，為了保護(hù)壩頭，壩頭基礎(chǔ)應(yīng)適當(dāng)加寬，在靠近壩頭20m至超出壩頭20m的范圍內(nèi)，兩邊的寬度宜增加 10m15m；拋填厚度1.01.5m。拋填的石硝或碎石填料可以就地取材，石碴應(yīng)有適當(dāng)?shù)募壟?，并且含泥量?yīng)小于10%?？梢钥紤]從附近的石場取料，通過陸路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸或陸路與水路聯(lián)合運(yùn)輸方式將石碴到達(dá)工地。為了解決石料來源少的困難，龍圩水道筑壩就地取材，利用炸礁工程產(chǎn)生的石碴作為丁壩基礎(chǔ)的填料，通過泥駁將石料運(yùn)到工地以后，從壩根開始延壩頭方向拋填，施工過程中要加強(qiáng)測量，保證拋填 厚度均勻。拋填塊石拋填的塊石料，應(yīng)選擇重量在20100kg,粒徑2560cm,石

8、料的外觀質(zhì)量要求不成片狀，無嚴(yán)重風(fēng)化和裂紋的巖石。施工時(shí)應(yīng)從壩根開始往壩頭方向拋填，先用開底駁進(jìn)行 粗拋，然后用民船進(jìn)行補(bǔ)拋和細(xì)拋。粗拋高度應(yīng)控制在設(shè)計(jì)壩頂高程以下2050cm為宜,細(xì)拋填筑高度應(yīng)當(dāng)控制在壩頂設(shè)計(jì)標(biāo)高 20cm 以內(nèi)。壩根護(hù)岸在壩根連接岸坡的位置，在壩的上游10m至壩的下游30m范圍內(nèi)，先進(jìn)行理坡，然后拋填塊石，拋填高度高于壩根頂高程1.52.0m,拋填厚度0.60.8m,面層用塊石干砌，塊石之間的空隙用小石塊填充嵌實(shí)。理坡和干砌壩面拋填塊石完成之后，及時(shí)進(jìn)行測量校對壩位，現(xiàn)場在壩面把丁壩的中軸線、壩面的上、下邊線放樁進(jìn)行標(biāo)示，按丁壩壩體設(shè)計(jì)斷面尺寸和坡度要求迤行理坡，去高填低

9、，使壩體基本成形。理坡完成后對設(shè)計(jì)最低通航水位以上的壩面進(jìn)行干砌，干砌壩面的順序從壩根開始往壩頭方向進(jìn)行，壩面要采用粒徑較大的塊石，安砌穩(wěn)定平整，塊石之間的縫隙用小石塊嵌實(shí)。在壩面鋪設(shè)水泥沙漿在丁壩建成經(jīng)歷一個(gè)水文年以后，壩體沉降基本穩(wěn)定，為增強(qiáng)丁壩的整體穩(wěn)定性，可用強(qiáng)度為C20的水泥沙漿進(jìn)行填縫，在丁壩壩面鋪設(shè)一層厚度為23cm的水泥砂漿，使丁壩壩體塊石與塊石之間緊密相連，達(dá)到增強(qiáng)丁壩整體穩(wěn)定性的目的。效果觀測對龍圩水道長洲島右側(cè)瓦窯沙邊灘的丁壩群現(xiàn)場觀測的情況表明，經(jīng)過改進(jìn)的施工工藝和方法，丁壩的整個(gè)情況有了很大改善。（ 1）壩體整體穩(wěn)定良好，壩體沉降、塌陷明顯減少；沒有實(shí)施對壩面干砌塊石

10、進(jìn)行水泥砂漿填縫的丁壩，壩面塊石仍有被掀翻的情況，缺口深度 0.30.6m。（ 2）壩根穩(wěn)定，沒有明顯的損毀現(xiàn)象。（ 3）壩頭基本穩(wěn)定，除壩頭有小部分塊石松動(dòng)、脫落以外，沒有因?yàn)槭艿絿?yán)重沖刷引起壩體向壩根方向縮短的現(xiàn)象。結(jié)語（ 1）在砂質(zhì)淺灘建造丁壩，采用袋裝砂作為基礎(chǔ)護(hù)底，使壩體與沙質(zhì)河床之間可實(shí) 現(xiàn)柔性接觸，有效解決壩體的滲漏引起對沙質(zhì)河床沖刷的問題，增強(qiáng)壩體的整體穩(wěn)定性。（2）利用石硝或碎石作為壩基礎(chǔ)的主要回填料，并且縱向在壩體靠近壩頭2030m位置起，直至超過壩頭向河中間延伸 2030nl橫向從壩基邊線以外向上、下游增寬 10 20m的范圍內(nèi)拋填厚度1.0m的石硝或碎石填料，有利于保護(hù)壩頭的穩(wěn)定。（3）在壩根連接岸坡的位置，在壩的上游10m至壩的下游30m范圍內(nèi)，用干砌塊石進(jìn)行防護(hù)，對保護(hù)壩根穩(wěn)定是有效的。（ 4）在石料來源比較困難的工程，可利用炸礁工程產(chǎn)生的石碴作為拋石丁壩基礎(chǔ)填料，不僅可以就地取材、降低工程成本、加快施工進(jìn)度，而且可廢物利用，減小對河床的 破壞，有利于環(huán)境保護(hù)。參考文獻(xiàn)：劉臨雄