李瑄

摘 ?要：均質(zhì)土壩圍堰是水利工程中擋水圍堰比較常用的一種形式，也是工程實施中重要的施工措施，其工程量、施工時間和工程造價占了很大的比重。該文以張家港市四干河閘站改建工程為例，簡要介紹了工程概況及地質(zhì)和特征水位情況，提出了均質(zhì)土圍堰的具體設(shè)計方案，介紹了圍堰填筑施工工藝流程，并就均質(zhì)土壩在圍堰工程中的施工技術(shù)以及圍堰防護(hù)措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：圍堰 ?均質(zhì)土 ?工程應(yīng)用

中圖分類號：TV551.3 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2019）05（c）-0047-02

1 ?工程概況

張家港市四干河閘站改建工程位于張家港市東北部四干河與長江交匯處，距離老四干河閘約400m。四干河閘站改建工程包括四干河泵站、四干河節(jié)制閘、配套管理所等建筑物。節(jié)制閘、泵站采用平行布置的方式。節(jié)制閘布置于四干河主河道位置，泵站布置于河道北側(cè)。兩建筑物之間設(shè)置導(dǎo)流墻，建筑物上下游側(cè)設(shè)置翼墻與引河相連接。泵站中心與節(jié)制閘中心距離為33.1m，兩建筑物之間設(shè)置導(dǎo)流墻，其長度70.0m，最寬處7.15m，建筑物上下游側(cè)設(shè)置翼墻與引河相連接。

2 ?工程地質(zhì)及特征水位

2.1 工程地質(zhì)

鉆探深度范圍內(nèi)的土層可分為3個工程地質(zhì)層，詳見以下描述。

1層：雜填土（Q4s）。中、上部以建筑、生活垃圾雜粘土、壤土為主;底部多為素填土，以灰色粘土、壤土雜建筑垃圾為主。層厚2.40～2.60m，層頂標(biāo)高6.18～6.26m。

2層：重粉質(zhì)砂壤土（Q4al）。暗黃色、暗灰色、灰色，濕～很濕，稍密～中密狀。層厚1.70～1.90m，層頂標(biāo)高3.59～3.78m。

3層：粉質(zhì)粘土，局部夾壤土（Q4al）?；疑?、灰黃色、黃色，可塑狀（局部硬塑狀）。局部含鐵錳質(zhì)粉末。層頂標(biāo)高1.86～1.92m，最大孔深35.00m未揭穿該層。

2.2 特征水位

四干河側(cè)：四干河閘下控制最高水位4.00m，設(shè)計最高蓄水位，3.80m，四干河常水位3.50m，四干河汛期預(yù)降水位3.00m，灌溉保證水位2.80。長江側(cè)：300年一遇長江高潮位7.60m，100年一遇長江高潮位7.18m，20年一遇長江高潮位6.50m，50年一遇長江高潮位0.44m，100年一遇長江高潮位0.36m，灌溉期最低潮平均值2.20m，灌溉保證率多年日平均潮位2.50m。

3 ?圍堰設(shè)計

3.1 圍堰斷面設(shè)計

張家港市四干河閘站改建工程主要永久性建筑物級別為2級，四干河閘站截流圍堰等臨時性水工建筑物對應(yīng)級別為4級。

該工程圍堰用粘性土分層填筑。下游圍堰設(shè)計頂寬6 m，頂高程▽9.5 m， 背水面在設(shè)計高潮位▽6.5m位置設(shè)置2.0m寬平臺，迎水面?zhèn)绕旅娌捎谩盁o紡?fù)凉げ?黃砂墊層10cm+碎石墊層10cm+水上C15灌砌石25cm、水下拋石護(hù)腳”防護(hù)，設(shè)計坡比1∶3，圍堰長160m。上游圍堰設(shè)計頂寬4m，頂高程▽5.0m，迎水面?zhèn)绕旅娌捎谩盁o紡?fù)凉げ?散拋袋裝碎石”防護(hù)，設(shè)計坡比1∶3，圍堰長90m。上下游圍堰斷面圖略。

3.2 圍堰設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

張家港市四干河閘站改建工程力爭在非汛期進(jìn)行施工，泵站兩側(cè)臨水，要進(jìn)行斷流施工，施工截流可采用筑圍堰方式，從安全角度考慮，圍堰需考慮度汛要求。

泵站為2級水工建筑物，按照《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303-2004），施工圍堰確定為4級，圍堰的洪水標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇確定。長江側(cè)20年一遇潮位6.50 m，4級圍堰安全超高0.5m，因此長江側(cè)圍堰頂高程不小于7.0m，考慮到圍堰保護(hù)對象的重要性及結(jié)合項目業(yè)主建議，長江側(cè)圍堰頂高程確定為9.5m。內(nèi)河側(cè)圍堰因施工期間原四干河閘上交通橋還要發(fā)揮四干河兩岸通行功能，因此從安全角度考慮，在原四干河閘外側(cè)重新填筑土圍堰，內(nèi)河圍堰頂高程為5.0 m。

4 ?圍堰填筑施工工藝流程

測量放樣→堰基清理→水下土方填筑→水上土方分層填筑、壓實→迎水側(cè)坡面防護(hù)→圍堰驗收合格→投入使用。

5 ?圍堰施工技術(shù)

5.1 堰基清理

根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況，上下游圍堰位置原堤腳處有部分拋石、建筑垃圾等雜物，堰基部位主要清理可能對袋體造成破壞的塊石、建筑垃圾等物。清基以挖掘機作業(yè)為主，在低潮位時進(jìn)行。

5.2 圍堰土方填筑

采用進(jìn)占法施工，圍堰填筑的土源采用外購?fù)?，土方利用自卸車運土，推土機推土筑堰，水下采用拋填，東西兩側(cè)推進(jìn)，填土高于河水位0.5m后，用推土機分層平整壓實。圍堰水上填土，采用分層鋪土、分層壓實（單層土厚度不大于30cm，壓實度不小于0.93）的方案，層厚30cm，推土機平整壓實，并做足邊坡，遇河道兩側(cè)堤防塊石護(hù)坡，為防止圍堰透水，圍堰末端先破除塊石護(hù)坡，清除垃圾后連同其余圍堰一起回填壓實，施工至圖紙斷面尺寸。圍堰填筑受長江潮水進(jìn)退影響，合龍時控制在平潮或退潮后進(jìn)行，并準(zhǔn)備好袋裝土、土工布、塊石等。

5.3 迎水面灌砌石護(hù)坡施工

施工分段分塊、由低向高進(jìn)行。灌砌塊石護(hù)底施工前先對下臥土體整坡、整平夯實。護(hù)坡砂、石墊層采用自卸車運料卸于坡面，人工散料，護(hù)底墊層采用1.5t自卸車運料至施工現(xiàn)場卸下，人工攤鋪整平。砌石施工時用5t自卸車運輸塊石料，人工鋪砌。灌砌石砌體采用灌漿法砌筑，灌砌塊石用細(xì)石混凝土原材料、配比強度必須符合設(shè)計及規(guī)范要求，細(xì)石混凝土隨拌隨用，每塊石塊用手錘加工，打擊口面并加工成大致方正，如塊石中間有裂縫，則破開使用。砌筑時，塊石全部立放，先將塊石按一定縫距擺放好。然后在石縫中充填細(xì)石混凝土，并用插入式振搗器振搗密實，塊體間的縫隙不小于混凝土骨料的2倍，且不小于4 cm。灌砌塊石上5cm厚罩面混凝土與灌砌塊石同時施工，并用平板振搗器振實，其表面用原漿抹面。

砌體外露面應(yīng)在砌筑后12～18h內(nèi)養(yǎng)護(hù)，經(jīng)常保護(hù)外露面濕潤。養(yǎng)護(hù)時間為21d。當(dāng)最低氣溫在0℃～5℃時，砌筑作業(yè)應(yīng)注意表面保護(hù);當(dāng)最低氣溫在0℃以下或最高氣溫超過30℃時，應(yīng)停止砌筑。

5.4 施工導(dǎo)流

該工程施工導(dǎo)流考慮四干河上游來水通過調(diào)度控制由橫向河道排入三干河、五干河，再排入長江。該工程無需另外開挖導(dǎo)流工程。

6 ?圍堰防護(hù)措施

6.1 圍堰加固

圍堰先期施工根據(jù)設(shè)計要求填筑到設(shè)計高程，為防止堰體沉降和風(fēng)浪爬高影響，針對不利因素對堰體進(jìn)行加高加固，具體措施如下：（1）堰頂及迎水面加固。計劃在原堰頂高程的基礎(chǔ)上用袋裝砂疊碼加高60cm，下游圍堰的迎水側(cè)采用“無紡?fù)凉げ?黃砂墊層10cm+碎石墊層10cm+水上C15灌砌石25cm、水下拋石護(hù)腳”防護(hù)，上游圍堰采用“無紡?fù)凉げ?散拋袋裝碎石”防護(hù)。（2）背水側(cè)加固。先做足背水坡后戧臺，在積水抽排期間，隨著堰內(nèi)水面下降，用土方逐步在背水坡上加幫。

6.2 加強監(jiān)測

圍堰的安全監(jiān)測非常重要。在堰外設(shè)自制水尺2根，并順圍堰方向做好縱向位移觀測點，圍堰運行過程中安排專人值班，做好圍堰外水位觀測和縱向位移觀測并記錄，每天定時2次。加強暴雨和大風(fēng)期間的值班工作，并做好圍堰經(jīng)常性檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時上報。

6.3 加強維護(hù)和保養(yǎng)

定期檢查和維護(hù)施工圍堰，發(fā)現(xiàn)透水、松動等及時堵漏、填平、壓實;根據(jù)水位情況對施工圍堰進(jìn)行加寬、加固和加高。

6.4 施工期間維護(hù)

施工期安排專人執(zhí)勤護(hù)堰，密切關(guān)注堰體的運行情況。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶松壘，董昌周，盛高豐，等.硬殼圍堰及在工程中的應(yīng)用[J].浙江科技學(xué)院學(xué)報，2002（1）：26-31.

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