摘要:土石壩是指由當(dāng)?shù)赝亮?、石料或混合料,?jīng)過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。文章對碾壓式石碴壩施工中的料場管理進行了分析,闡述了料場在土石壩填筑中的重要作用,從料場的選擇、開采、運輸、質(zhì)量控制、安全措施等方面對做好料場管理進行了探討。
關(guān)鍵詞:水利;石碴壩;料場;施工管理;料場開采;料場使用規(guī)劃
中圖分類號:TV649 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)10-0137-02
1 概述
土石壩是指由當(dāng)?shù)赝亮?、石料或混合料,?jīng)過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。當(dāng)壩體材料以土和砂礫為主時,稱土壩;以石渣、爆破石料為主時,稱石碴壩;當(dāng)兩類當(dāng)?shù)夭牧暇枷喈?dāng)比例時,稱土石混合壩。土石壩因具有就地取材、結(jié)構(gòu)簡單、對地基的要求低、施工技術(shù)簡單等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用,目前,土石壩是世界壩工建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。由于土石壩施工中要用大量的當(dāng)?shù)赝潦希蚨蠄鰧Υ髩翁钪馁|(zhì)量、進度和造價具有重大影響,做好料場管理十分重要!下面筆者對丘陵地區(qū)修建石碴壩的料場管理談幾點粗淺的看法。
2 料場選擇及復(fù)查
2.1 料場選擇
料場的選擇十分重要,應(yīng)對大壩周圍地區(qū)詳細勘查,選擇多個料場進行比較,從中選擇質(zhì)量好,剝離層少,開采運輸方便的料場。至少有兩個具備良好開采條件的料場,一個作為主料場,一個作為備用料場。
料場選擇應(yīng)遵循下列原則:
(1)料場的質(zhì)量應(yīng)滿足設(shè)計要求。
(2)料場的調(diào)查儲量應(yīng)達到需用量的2倍,且儲量相對集中,料層厚。
(3)料場的覆蓋層薄,便于開采。
(4)開采工作面開闊,有廢料堆放場。
(5)不占耕地,或少占耕地、林地,料場建筑物少。
(6)運距短,高程不低于大壩,以免重車上坡。
2.2 料場的復(fù)查
料場的復(fù)查包括儲量復(fù)查和質(zhì)量復(fù)查,復(fù)查的內(nèi)容如下:
(1)覆蓋層或剝離層厚度、料層的地質(zhì)變化及夾層的分布情況。
(2)料源的分布、開采、及運輸條件。
(3)料源的水文地質(zhì)條件與汛期水位的關(guān)系。
(4)根據(jù)料場的施工場面、地下水位、地質(zhì)情況、施工方法、及施工機械可能開采深度等因素,復(fù)查料場的開采范圍、占地面積、棄料數(shù)量以及可用料層厚度的有效儲量。
(5)進行必要的室內(nèi)和現(xiàn)場試驗,核實壩料的物理力學(xué)性質(zhì)及壓實特性。
復(fù)查儲量方法采用鉆探或坑探進行,方格網(wǎng)布點,孔距50~100m。計算儲量可采用平行斷面法,即根據(jù)地質(zhì)剖面圖計算每一斷面面積,將相鄰斷面面積平均乘以相鄰斷面間距離,求得每一塊儲量,再把各塊體積相加求得整個料場儲量。當(dāng)相鄰斷面積相差小于40%時,可用梯形體計算公式計算儲量:V=(S1+S2)L/2
當(dāng)相鄰斷面積相差大于40%時,可用截錐體計算公式計算儲量:V=(S1+S2+√S1×S2)L/3
質(zhì)量復(fù)查主要是復(fù)查天然含水量、級配、最大粒徑、最大干密度、最優(yōu)含水率、天然干密度、比重、抗剪強度等。
2.3 料場的使用規(guī)劃
料場的使用規(guī)劃要根據(jù)壩型、料場地形、施工方法等條件,按照施工方便、投資經(jīng)濟、保證質(zhì)量、不占或少占耕地以及各種壩料綜合平衡的原則編制。
充分利用符合設(shè)計要求的建筑物開挖料,將符合設(shè)計要求的各種壩料按施工階段分別確定其填筑部位,研究開挖、取料和填筑進度的配合及質(zhì)量管理措施,提高開挖料直接上壩的比例。
在壩料使用程序上,應(yīng)考慮建筑物開挖料、開采料與填筑之間的關(guān)系。根據(jù)料場高程、位置、填筑部位作統(tǒng)一規(guī)劃,合理使用料場,減少過壩和交叉運輸?shù)仍斐傻母蓴_。使用合同規(guī)定的壩料加工、儲存和棄料場地,分別設(shè)置棄料和可利用料的存放場地,嚴(yán)禁棄料隨意堆放。
3 料場開采
在壩料開采前應(yīng)劃定邊界線并埋設(shè)界樁,清除植被、樹根及障礙物,分區(qū)分期清除不符合設(shè)計要求的覆蓋層,清除物運到指定的碴場堆放。如有復(fù)耕要求,應(yīng)先將耕作層清除,堆放到指定地點以備料場或碴場復(fù)耕用。
在丘陵地區(qū),石碴料場一般都選擇一個或兩三個相連的小山坡,為便于復(fù)耕或取料后利用場地,應(yīng)采用平面開采方式。開采方法宜采用深孔梯段微差爆破法,爆破參數(shù)通過試驗確定,梯段爆破宜采用分層臺階開采。爆破時應(yīng)注意觀測,調(diào)整爆破參數(shù),保證石料開采質(zhì)量的穩(wěn)定性。爆破后超粒徑石料應(yīng)在料場處理,開采過程中應(yīng)保持開挖邊坡的穩(wěn)定性。開采工作面數(shù)量滿足上壩強度要求。
開采機具選用應(yīng)考慮:壩料性質(zhì)和料層厚度,填筑數(shù)量和強度,地形和作業(yè)條件以及與裝、運機械的配套。
開采結(jié)束后,應(yīng)做好水土保持和環(huán)境保護,如料場是較小的山坡,應(yīng)整體取平,以便于復(fù)耕;如只能取山體一部分,開挖后的邊坡應(yīng)滿足設(shè)計要求,并按設(shè)計要求進行錨固和砼噴護,或種植物。
4 壩料運輸
運輸方式宜采用自卸汽車直接上壩,汽車載重量應(yīng)考慮大壩填筑工程量和上壩強度、地形、料場分布、道路條件等因素;注意挖、裝、運、卸四個環(huán)節(jié)的配合,組織好機械化聯(lián)合作業(yè),提高機械效率。
運輸?shù)缆返囊?guī)劃應(yīng)根據(jù)車輛噸位及行車密度等進行,并考慮以下原則:及時調(diào)整路線與填筑和開采相適應(yīng);要現(xiàn)場細致勘察,反復(fù)比較,并利用已成道路,使道路距離短,工程量小,確保通行;盡可能重車下坡或減少上坡;加強養(yǎng)護,保持排水暢通。
道路的路寬、路基、路面、縱坡、彎道應(yīng)滿足運輸要求。路基承載力要好,最好是開挖至巖石層,避免填方路段,確實無法避免時,建議用條石砌筑,這樣一方面能保證路基有足夠的承載力,另一方面完工后可拆除再利用。路面一般采用泥結(jié)石路面。
5 質(zhì)量控制與安全措施
壩料的質(zhì)量應(yīng)以料場控制為主,必須是合格壩料才能運輸上壩;應(yīng)在料場設(shè)置質(zhì)量控制站,按設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行質(zhì)量控制,主要內(nèi)容包括:是否將草皮樹根、覆蓋層和不符合設(shè)計要求的料清除干凈;開采加工方法是否符合設(shè)計規(guī)定;排水系統(tǒng)、防雨措施是否完善;壩料的級配是否符合設(shè)計要求。
安全措施:
(1)爆破時必須在各路口設(shè)置警戒線,并派人站崗,引爆前應(yīng)用高音喇叭反復(fù)通知確定無人后進行。
(2)為防止發(fā)生土體滑坡,堆放棄料和可利用料邊坡小于自然坡,四周要砌擋土墻,擋土墻可采用編織袋裝土或干砌條石。
(3)為防止土石滾落損壞農(nóng)作物和房屋,開挖時應(yīng)在料場四周砌擋土墻,擋土墻可采用編織袋裝土,或干砌條石。
(4)運輸?shù)缆方徊媛房?、急彎、陡坡處?yīng)設(shè)安全裝置;通過原有橋涵時,應(yīng)事先驗算,必要時采取加固措施;設(shè)置照明設(shè)施,保持夜間行車安全。
6 結(jié)語
料場的管理是一項系統(tǒng)復(fù)雜的工作,需要參建各方共同努力,選擇料場時要反復(fù)比較,開采前認(rèn)真編制開采規(guī)劃,嚴(yán)格按設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范執(zhí)行,才能達到壩料質(zhì)量好,節(jié)約成本、安全高效的目的。本文對丘陵地區(qū)石碴壩料場的管理談了幾點粗淺的看法,不足之處請讀者批評指正。
參考文獻
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[2] 孫明權(quán).水利水電工程建筑物[M].北京:中央廣播電視大
學(xué)出版社,2004.
作者簡介:唐澤旭(1973-),男,四川遂寧人,遂寧市安居區(qū)麻子灘水庫管理所工程師,研究方向:水利工程建筑物。
(責(zé)任編輯:吳 濤)