程 磊

臨河型棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)

程 磊

針對(duì)某輸水隧洞工程在開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的棄渣情況,提出了從渣場(chǎng)選擇到渣場(chǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中所遇問(wèn)題中的解決方法,詳細(xì)闡述了臨河型棄渣場(chǎng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、注意事項(xiàng)等,為解決該工程的棄渣難題提供了有效的方法。

水土保持,棄渣場(chǎng),擋渣堤,截水溝

1 概述

某輸水隧洞工程所在流域地處山勢(shì)巍峨、地形變化極大的秦嶺深處。開(kāi)挖隧道產(chǎn)生大量棄渣,根據(jù)所處環(huán)境要求集中處置。由于地處秦嶺自然保護(hù)區(qū),對(duì)棄渣場(chǎng)的選擇、修建及渣場(chǎng)再利用要求較高。

2 棄渣場(chǎng)的類型

沖溝型棄渣場(chǎng)。利用天然溝道兩側(cè)山體所圍空間堆存棄渣。沖溝型渣場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)：1)擋護(hù)方便,充分利用周圍山體,只需擋住地勢(shì)較低的一面;2)較大的容量,較大的地面落差或者較寬闊的地勢(shì)均能容納較多的棄渣;3)渣場(chǎng)建成后能得到平整的土地,利于耕種。缺點(diǎn)是此類渣場(chǎng)一般處于交通不便的山地之中,距井口距離較遠(yuǎn),需要新修進(jìn)場(chǎng)道路,不利于運(yùn)輸。坡地型棄渣場(chǎng)。利用路邊或山體邊緣等較緩的坡地布置渣場(chǎng)。優(yōu)點(diǎn)是就近利用地形,棄渣不需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,只需要根據(jù)渣量確定擋墻的位置后修建擋墻,通過(guò)擋墻從擋墻背部起堆,并逐漸抬升后形成渣場(chǎng);缺點(diǎn)是受地形坡度的影響,無(wú)法形成大的庫(kù)容。臨河型棄渣場(chǎng)。棄渣場(chǎng)的擋墻,一方面擋護(hù)棄渣,防止其流失造成災(zāi)害;另一方面作為防洪堤,滿足防洪需要,保護(hù)河道附近居民、財(cái)產(chǎn)安全。缺點(diǎn)是為滿足河道行洪安全,對(duì)攔渣堤的修建及養(yǎng)護(hù)要求較高。

3 棄渣場(chǎng)地的選擇

3.1 選址原則

選址原則主要體現(xiàn)在：1)棄渣場(chǎng)設(shè)置在施工區(qū)附近比較低洼的地帶,如山谷和沖溝,盡量做到渣不出溝;同時(shí)盡量減少運(yùn)距,就近堆放、集中處置;2)棄渣不擠占河道,不影響行洪,不留下隱患;3)保護(hù)耕地,盡量占用荒溝、荒灘,在可能的情況下,應(yīng)利用棄土造田,增加耕地;4)從實(shí)際出發(fā),節(jié)省投資,保護(hù)環(huán)境,技術(shù)經(jīng)濟(jì)均合理可行。

3.2 棄渣場(chǎng)地的選擇

根據(jù)選址原則,對(duì)該斜井井口附近 10 km范圍內(nèi)進(jìn)行探勘,由于該井口位置位于秦嶺自然保護(hù)區(qū)內(nèi),為保護(hù)植被和當(dāng)?shù)卦鷳B(tài)環(huán)境,因此井口周圍的山谷和沖溝不允許棄渣;將渣運(yùn)出自然保護(hù)區(qū),運(yùn)距太大,經(jīng)濟(jì)效益很差。棄渣場(chǎng)的選址余地相對(duì)較小,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的比選,將棄渣場(chǎng)地定于距井口約 500m的地方。此處臨河,地勢(shì)較低但地勢(shì)不平以致不能充分利用,河道的防洪堤年久失修,已不能滿足防洪需要。選擇此處作為棄渣場(chǎng)一方面離井口近,運(yùn)距小,經(jīng)濟(jì)效益好,另一方面因?yàn)榇颂幍貏?shì)較低且比較開(kāi)闊,能滿足棄渣量的要求,并且選此處作為棄渣場(chǎng)地還有兩大利民的優(yōu)點(diǎn)：1)新建的攔渣堤滿足 30年一遇洪水水位要求,完善防洪設(shè)施,保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用竦奶锏?、房屋及生命安?2)渣場(chǎng)堆渣完畢后將形成大片平整的田地,非常適合當(dāng)?shù)鼐用窀N。

4 棄渣場(chǎng)地的設(shè)計(jì)

4.1 擋渣堤

擋渣堤是將棄渣圍在堤內(nèi)的擋渣建筑物,具有攔渣和抵擋洪水的作用。本工程采用重力式浸水擋土墻。通過(guò)計(jì)算棄渣場(chǎng)堤岸沖刷深度和相關(guān)規(guī)范,確定擋墻基礎(chǔ)埋深為 1.5m～2.5m;擋墻高度依據(jù) 30年一遇洪水水位及相關(guān)規(guī)范確定。

其中,A為安全加高,不允許越浪,取 0.6m;Z水為設(shè)計(jì)洪水位;Z頂為擋墻頂高程;R為設(shè)計(jì)爬浪高,R=0.58m;e為設(shè)計(jì)風(fēng)雍增水高度,e=0.01m。

4.2 護(hù)坡工程

棄渣場(chǎng)堆渣坡面設(shè)計(jì)坡度為穩(wěn)定邊坡 1∶1.5,為防止邊坡整體滑移破壞,在起坡坡腳處采用C15混凝土做腳墻。由于棄渣場(chǎng)堆積高度受遠(yuǎn)端的村莊和變電站等所限,堆渣高度在 4m以內(nèi),為了防止棄渣場(chǎng)邊坡受到地面徑流的沖刷造成新的水土流失,考慮到環(huán)境景觀的要求,對(duì)堆渣坡面覆土整治,撒播草籽綠化,覆土厚度30 cm。

攔渣堤和護(hù)坡工程相對(duì)位置關(guān)系見(jiàn)圖 1,圖 2。

4.3 排水工程

為防止棄渣場(chǎng)造成地面漫流,在棄渣場(chǎng)攔渣堤端起坡的坡腳處和渣頂臨近村莊、變電站端設(shè)截水溝,以防止水流入渣場(chǎng)和新建鄉(xiāng)村公路;修建棄渣場(chǎng)環(huán)形排水溝以連接兩端的截水溝,形成完整的排水工程。排水溝斷面為矩形,底寬0.4m,高 0.4m,壁厚0.25m。內(nèi)壁采用 C15混凝土預(yù)制板,根據(jù)計(jì)算,滿足 10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 渣頂防護(hù)

當(dāng)棄渣場(chǎng)的堆渣達(dá)到最終設(shè)計(jì)高程后,對(duì)渣場(chǎng)頂面進(jìn)行覆土整治撒播草籽,待棄渣場(chǎng)自然沉降、固結(jié)穩(wěn)定后交給當(dāng)?shù)卣畯?fù)耕。草種選擇常綠、耐旱、根系橫向發(fā)育強(qiáng)的極易生長(zhǎng)的百喜草和狗牙根草。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)合理的、完整的擋護(hù)、排水等措施,完全能夠在保證棄渣安全的前提下,滿足河道的行洪要求。一方面解決在建隧道工程的棄渣問(wèn)題,另一方面完善已年久失修的防洪措施,最后使當(dāng)?shù)鼐用衲茉跅壴鼒?chǎng)完成之后恢復(fù)耕作,可謂一舉三得。整個(gè)棄渣工作遵循了可持續(xù)發(fā)展的原則,在棄渣規(guī)劃和防護(hù)設(shè)計(jì)中做到了棄渣因地制宜、集中堆放、綜合利用,防護(hù)措施合理可行,不但防治了水土流失、保護(hù)地區(qū)環(huán)境,同時(shí)也有效地減少了工程造價(jià),促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),體現(xiàn)了社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1] 賀偉琦,李 棟.長(zhǎng)沙至瀏陽(yáng)高速公路棄渣場(chǎng)水土保持方案設(shè)計(jì)[J].人民珠江,2007(sup)：46-49.

[2] 王禹生,萬(wàn)彩兵.開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)探討[J].人民長(zhǎng)江,2008,35(10)：11-13.

[3] 李德寧,郭明凡.橋鞏水電站工程棄渣場(chǎng)選址及水土保持設(shè)計(jì)[J].紅水河,2008,26(4)：5-8.

On design for dum ping sites near rivers

CHENG Lei

Aimingat the dumpingof some water supply tunnel project in the developmentand constructing process,the paperpoints out the solution methods for the problems in the process of the site selection to the site design,and illustrates the design points and precautions for the dumping site near river,so as to provide the effecitvemethods for the dumping p rob lems in the projects.

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TV554

A

1009-6825(2011)09-0219-02

2010-12-07

程 磊(1982-),男,碩士,助理工程師,中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院,陜西西安 710054