吳在紅

(西藏山南地區(qū)江河開發(fā)工程公司,西藏山南 856000)

淺談在西藏不良地質(zhì)條件下的旁側(cè)水庫建設(shè)

吳在紅

(西藏山南地區(qū)江河開發(fā)工程公司,西藏山南 856000)

西藏江北灌區(qū)桑耶東干渠水庫工程所在區(qū)域地質(zhì)條件很差,為了保證施工,承建單位采取了多種措施克服了各種困難,于2013年末水庫全部完工并成功蓄水至設(shè)計(jì)水位,已發(fā)揮了經(jīng)濟(jì)和社會效益。桑耶東干渠水庫在西藏小型水庫中具有典型的代表性,筆者就該水庫的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)淺談一下在西藏不良地質(zhì)條件下的小型水庫建設(shè)。

桑耶東干渠水庫 開挖 填筑 土工膜

江北灌區(qū)桑耶東干渠水庫工程位于西藏山南地區(qū)扎囊縣桑耶鎮(zhèn),水庫從桑耶2#東干渠10+287處引水,為旁側(cè)式水庫。水庫總庫容78.7萬立方米,其中興利庫容71.8萬立方米,死庫容3.9萬立方米,水庫下游控制灌溉面積3.2萬畝。

水庫主要建設(shè)內(nèi)容為:水庫一座,水庫壩軸線長1340.88m,壩頂高程3602.00m,庫底高程3592.00m,堤頂寬4m,壩面坡度1:2。水庫采用的復(fù)合土工膜(300g/m2-0.6mm-300g/m2)防滲,土工膜上下設(shè)砂墊層,大壩迎水面采用混凝土六棱預(yù)制塊護(hù)砌。水庫大壩典型斷面圖圖1。

水庫所在區(qū)域部分為粉質(zhì)沙壤土,無論是壩基還是筑壩材料都不理想,這種地質(zhì)條件在西藏小型水庫建設(shè)中具有典型的代表性。該水庫于2013年5月正式開工,2013年底工程全部完工并成功蓄水至設(shè)計(jì)水位,發(fā)揮了巨大的社會效益。下面以該水庫的成功建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來淺談一下在西藏不良地質(zhì)條件下的小型水庫建設(shè)。

1 本工程的難點(diǎn)及解決辦法

本工程施工的難點(diǎn)在于:(1)本水庫壩身填筑高度較高,庫容較大,如何保證土方填筑質(zhì)量是確保工程運(yùn)行安全的重點(diǎn)。(2)做好土工膜的施工質(zhì)量控制及防護(hù)措施是本工程的關(guān)鍵。(3)本工程施工用水主要用于土方填筑和混凝土施工,由于本工程填方工程量相對較大,項(xiàng)目所在地又為缺水區(qū),施工用水需從附近的2#東干渠抽取,施工用水高峰期又是當(dāng)?shù)毓喔雀叻迤?因此如何協(xié)調(diào)解決好本工程的用水矛盾是保證工程工期和質(zhì)量的重點(diǎn)所在;(4)本工程土方開挖填筑工程量較大,需組織好機(jī)械設(shè)備滿足工程施工強(qiáng)度需要。

解決措施:(1)土方填筑嚴(yán)格按照監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的施工工藝進(jìn)行施工,每道工序項(xiàng)目部內(nèi)部先“三檢”,上一層填筑完成后,報(bào)請監(jiān)理工程師、項(xiàng)目法人和設(shè)計(jì)單位聯(lián)合驗(yàn)收,“聯(lián)檢”合格后方可進(jìn)行下一道工序施工。(2)土工膜從采購、驗(yàn)收、施工、保護(hù)等環(huán)節(jié)層層把關(guān),責(zé)任落實(shí)到人。①采購國內(nèi)品牌土工膜,質(zhì)量可靠,做好到貨驗(yàn)收;②由廠家技術(shù)人員、項(xiàng)目質(zhì)檢人員承頭組建土工膜施工小組,負(fù)責(zé)土工膜的鋪設(shè)、檢驗(yàn)和保護(hù),貫穿施工全過程;③落實(shí)全面質(zhì)量管理,加強(qiáng)土工膜施工技術(shù)規(guī)程的宣貫,全員全工序全過程參與質(zhì)量控制,落實(shí)責(zé)任制,提高工作質(zhì)量,以保證工程質(zhì)量。(3)合理有效地解決工程施工用水與灌溉的矛盾是本工程工期保證的重點(diǎn)。與當(dāng)?shù)卣餐贫ㄊ┕び盟c灌溉用水的協(xié)調(diào)方案,擬修建一個(gè)較大的蓄水池,在灌溉空閑期將蓄水池蓄滿,并安排專人進(jìn)行用水協(xié)調(diào)和管理。(4)編制切實(shí)可行的項(xiàng)目管理實(shí)施規(guī)劃,加強(qiáng)項(xiàng)目管理:①進(jìn)場后及時(shí)進(jìn)行施工區(qū)內(nèi)地形測量、各料場的復(fù)查、編制土石方施工專題方案,土石方料場平衡;②投入的人員、機(jī)械設(shè)備和材料及時(shí)到場,進(jìn)行開工前的施工準(zhǔn)備,保證工程按計(jì)劃進(jìn)行。

2 施工布置

(1)施工隊(duì)——在水庫西南側(cè)約200米范圍內(nèi)布置5個(gè)施工隊(duì),施工隊(duì)集中布置住宿用帳蓬、拌和場、預(yù)制場、鋼筋加工場材料堆放場等設(shè)施。各施工隊(duì)任務(wù)安排如下:①施工一隊(duì)(土方施工隊(duì)):負(fù)表土清理、土方開挖及土方回填施工。②施工二隊(duì)(混凝土預(yù)制塊施工隊(duì)):負(fù)責(zé)混凝土預(yù)制塊的預(yù)制、墊層鋪設(shè)、預(yù)制塊安裝、勾縫等施工。③施工三隊(duì)(土工膜施工隊(duì)):負(fù)責(zé)土工膜的存放、鋪設(shè)、焊接、保護(hù),以及墊層的鋪設(shè)等。④施工四隊(duì)(現(xiàn)澆混凝土施工隊(duì)):負(fù)責(zé)水庫附屬建筑物現(xiàn)澆混凝土的施工。⑤施工五隊(duì)(砌石施工隊(duì)):負(fù)責(zé)水庫干砌石、漿砌石、鋼絲石籠和排水棱體的施工。

(2)施工道路——利用現(xiàn)有水庫周邊的鄉(xiāng)村公路及壩頂作為主要施工道路,在水庫南側(cè)預(yù)留10m寬缺口作為進(jìn)入庫底施工通道。

(3)施工用電——本分部工程施工全部自發(fā)電,采用2臺50kw和8臺24kw柴油發(fā)電機(jī)分散供電,根據(jù)工程施工需要隨時(shí)移動。

(4)施工用水——在水庫北側(cè)高程為3610m處修建1座蓄水池,長池長15m,寬15m,蓄水深度2m,蓄水量約500m3,從水庫南側(cè)機(jī)井抽水蓄水。從蓄水池埋2根主供水管(φ80鋼管)分別從水庫東側(cè)和西側(cè)壩腳排水溝外側(cè)鋪設(shè),在壩腳每隔30m設(shè)1接水點(diǎn),用φ30的塑料軟管引至施工區(qū)。

(5)混凝土拌和場——根據(jù)工程混凝土施工強(qiáng)度,擬設(shè)置2套混凝土拌和系統(tǒng)可滿足工期要求,配備2臺JZC350混凝土攪拌機(jī)。每個(gè)拌和場設(shè)置水泥庫房132m2,砂石料庫144m2,保證水泥入庫,砂石分倉堆放。

(6)混凝土預(yù)制場——設(shè)置2塊預(yù)制場,與拌和系統(tǒng)對應(yīng)布置。預(yù)制場需用細(xì)石混凝土硬化找平,單塊預(yù)制場1500m2,堆放場5000m2,共計(jì)占地約13000m2。

(7)鋼筋加工棚——本項(xiàng)目混凝土施工較為集中且工程量較小,布置一個(gè)鋼筋加工場集中進(jìn)行鋼筋制作,面積約60m2。

(8)棄渣場——在水庫南側(cè)荒地上設(shè)棄渣場,占地約60000m2。

3 土方開挖

(1)測量放線——開挖前,由測量人員準(zhǔn)確放出開挖邊線,根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定開挖平面位置、水平標(biāo)高、控制樁號、水準(zhǔn)點(diǎn)等。

(2)施工方法——采用挖掘機(jī)分層開挖,分層厚度約2.5～3.5m,預(yù)留30cm厚保護(hù)層人工開挖。裝載機(jī)渣場平土。配備3臺PC200挖掘機(jī)、3臺CAT320C挖掘機(jī)、6臺LG856裝載機(jī)、20臺5～10t自卸汽車進(jìn)行開挖。

圖1

(3)施工排水——在開挖區(qū)周邊設(shè)排水截水溝,底寬0.5m,梯形斷面,深0.6m,邊坡1:1,設(shè)集水坑集中抽排,集水坑深1.2m,保證人工保護(hù)層開挖和砼施工在干地上進(jìn)行。用4臺2.2kw潛水泵抽排。排水溝和集水坑在相應(yīng)主體結(jié)構(gòu)施工前用砂礫石回填壓實(shí)。

4 土方填筑

(1)填筑前準(zhǔn)備。在建筑物填筑邊線以外挖設(shè)截水溝,完成相應(yīng)高程的地表排水系統(tǒng)施工,將填筑范圍以外的地表水?dāng)r截排開,防止雨水漫流沖刷影響正常施工;清除填筑區(qū)域內(nèi)的表土,填筑范圍內(nèi)的坑、槽、溝等,按堤身填筑要求先行回填處理,驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下一道工序。

(2)施工工序?；A(chǔ)清理前先進(jìn)行測量放樣,放出堤軸線和腳線,并測出原始斷面。填筑前必須對填筑范圍內(nèi)的垃圾、雜草、樹根、腐植土及表土全部清除,棄運(yùn)至指定場地。清基的厚度必須滿足設(shè)計(jì)要求。開挖的廢料不得隨地棄置,更不得與填筑料相混雜,堤基處理完畢后進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收,經(jīng)驗(yàn)收合格后再進(jìn)行下道工序施工。

(3)施工方法。采用開挖合格料作為回填料,采用裝載機(jī)平土,灑水車灑水,振動碾壓實(shí)。土方回填分層進(jìn)行,分層厚度約30cm,機(jī)械回填完成后人工整形修坡至設(shè)計(jì)坡度。

5 土工膜施工

土工膜施工的主要工作內(nèi)容包括土工膜的場內(nèi)運(yùn)輸、保管,以及現(xiàn)場拼接、鋪設(shè)等的施工作業(yè)以及其質(zhì)量的檢查和驗(yàn)收。

土工膜應(yīng)剪裁整齊,保證足夠的搭結(jié)寬度。當(dāng)施工中出現(xiàn)脫空、收縮起皺及扭曲鼓包等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)將其剔除后重新進(jìn)行焊接。選用幅寬較寬的土工膜(6～8m),以減少接頭,確保工程質(zhì)量。土工膜拼接主要采用熱熔焊接,焊接寬度10cm,用土工膜自動焊接機(jī),現(xiàn)場焊接需根據(jù)天氣、工作條件決定施工工,局部邊角及缺陷部位采用土工膜專用膠進(jìn)行粘接。土工布采用縫合機(jī)雙面縫合。

土工膜與混凝土基座及其它建筑物連接時(shí),土工膜應(yīng)埋入混凝土約50cm,埋入部分土工膜成波紋狀,并留10%的伸縮量。填筑土體應(yīng)堅(jiān)實(shí),避免不均勻沉陷、裂紋,防滲范圍內(nèi)的草皮、樹根應(yīng)清除,必要時(shí)噴灑滅草劑。土工膜施工時(shí)應(yīng)避免石塊、重物直接砸在土工膜上,邊施工、邊鋪膜、邊覆蓋保護(hù)層。土工膜與基礎(chǔ)及支持層之間應(yīng)壓平貼緊,避免架空,清除氣泡,以保證安全。鋪設(shè)過程中,作業(yè)人員不得穿硬底皮鞋及帶釘?shù)男?不準(zhǔn)直接在土工膜上卸放混凝土護(hù)坡塊體,不準(zhǔn)用帶尖頭的鋼筋作撬動工具,嚴(yán)禁在土工膜上敲打石料和一切可能引起土工膜損壞的施工作業(yè)。

6 結(jié)語

西藏海拔高、氣候惡劣、溫差大、地質(zhì)條件差,大部分區(qū)域筑壩地質(zhì)條件較差,但是西藏又是少雨干旱的氣候,急需一大批水庫水源工程來解決灌溉要求。這就對我們水利工作者提出了更高了要求,如何在不良地質(zhì)條件下修建質(zhì)量可靠的水庫工程,在滿足灌溉要求的同時(shí),確保水庫下游群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,真正做到百年大計(jì),質(zhì)量第一。參建各方在西藏桑耶東干渠水庫施工過程中采用了多項(xiàng)技術(shù)難題,克服了各種困難,實(shí)現(xiàn)了在高原地區(qū)不良地質(zhì)條件下的水庫工程建設(shè),并通過成功蓄水運(yùn)行,總結(jié)了出了一些可貴的施工經(jīng)驗(yàn),以便對類似工程的建設(shè)起到借鑒和參考作用。

[1]林繼鏞.《水工建筑物》天津大學(xué).中國水利水電出版社,2006年4月第四版.

[2]袁光裕.《水利工程施工》武漢大學(xué).中國水利水電出版社,2005年5月第四版.

[3]《施工組織設(shè)計(jì)手冊》等相關(guān)施工手冊、規(guī)范及實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn).

吳在紅,男,漢族,1976年出生,工程師,現(xiàn)在西藏山南地區(qū)江河開發(fā)工程公司工作,主要從事水利工程建設(shè)與管理。