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乐平市续湖联圩除险加固工程的研究

作者: 发布时间:2019-12-05 11:22:46 阅读: 76 次

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乐平市续湖联圩除险加固工程的研究

 

摘要:联圩除险加固工程是解决水利水电工程隐患、提高其防洪保障能力的重要工程项目。本文将结合乐平市续湖联圩除险加固工程的实际情况,对其主要施工技术进行探讨,包括垂直铺塑防渗墙施工技术、造槽及槽内回填施工技术、土工膜施工技术等,并提出几点施工质量控制措施。

关键字:乐平市;续湖联圩;除险加固工程

 

前言:水利工程建设是关系到国民经济发展的重点项目建设活动,对水利工程项目建设给予了高度关注,2017年落实水利投资总额为7176亿元,新建重大水利工程16项,投资计划完成率高达95.2%。然而,受各地经济发展水平的制约,许多地区水利工程的设施水平较差,已经无法满足蓄水、防洪、发电等方面的实际需求。在此情况下,必须积极开展除险加固施工,解决水利工程存在的问题,满足实际生产生活需求,并为工程运行的安全性提供保障。

一、工程概况

乐平市接渡镇境内的续湖联圩工程位于饶河干流乐安河南岸,乐平市区相距5km上游起始于钟家山村以上约三公里潘村附近高地,沿乐安河岸而下,经过潘村、叶家、钟家山、坑口、李家、接渡大桥以下约1公里,再向乐安河支流安殷水右岸延伸,又经过咀上、方家滩、大塘洲等村,直至孙家附近山头终止,全长17.80km。乐平市续湖联圩保护面积25.48km2,保护耕地2.55×l04亩,保护人口3.32×l04人。圩内保护乐弋公路及966个国营、集体、个体工矿企业等基础设施。但其水利设施较差,特别是防洪工程,不能保证区内居民生活、农业生产的需要。

2014年1月6日,省水利厅下达了实施方案批复《江西省水利厅关于五河治理防洪工程渝水区袁河南联圩等7个项目实施方案的批复》(赣水建管字[2014]7号)。批复续湖联圩圩堤加固工程总投资为6112.13万元。其中工程部分总投资3882.85万元,水土保持费用 154.11万元,环境保护费用28.42万元,工程征地移民投资2046.75万元。工程建设的主要内容为:新建土堤1.2km,加高加固土堤6.197km(含堤身粘土铺盖1.10km);堤后填塘压浸(0.53+3.95)km;护岸固脚3.5km;拆除重建芦村饮自排闸等13座穿堤建筑物;增设堤顶泥结石防汛公路9.6km。

二、续湖联圩除险加固工程的主要施工技术分析

(一)垂直铺塑防渗墙施工技术

在上述工程中,由于部分水利设施过于老旧,再加上当时筑堤条件所限,圩堤土质差,内堤脚内存在较为严重的渗漏和管涌现象。采用垂直铺塑防渗墙施工技术,在堤顶外边线2m处布置轴线,让底部穿过要阶段的透水层,下卧到相对不透水层1m以下,可以解决目前存在的问题。在施工过程中,使用2台WSK-16开凿机、4台3PML泥浆泵,4台ZJ-5制浆机、4台IS80-50-200清水泵、2台ZPR-210VI热合机、2台150kW发电机组和2台JM3卷扬机。主要施工流程包括场地平整、人工开挖引沟、焊膜与备土、刀杆角度控制、按设计深度开沟、成孔、铺设塑膜、槽孔回填、塑膜防渗帷幕施工等,如图1所示。在前期准备阶段,要做好高程测量和放线工作,对桩号进行标记,每50m标记一个桩号。将施工设备沿轴线进行调配和组装,并对其进行调试。完成施工导向槽开挖,沿轴线进行设置,槽身尺寸为30cm×40cm。按照循环浆液固壁要求配置泥浆,对循环浆池进行连续布置。

 

1 垂直铺塑防渗墙施工工艺流程图

(二)造槽及槽内回填施工技术

在造槽施工过程中,首先要整平机台,与槽位对应,完成上述准备工作后,启动主机,开始进行泥浆循环。由主机带动刀杆进行往复运动,并松动卷扬机,让刀杆在运动过程中切割土体。从刀杆的水嘴中喷出高压水泥浆,与刀齿共同作用,起切开土体后,使刀杆下沉。然后启动抽砂泵,抽出槽内的粗颗粒泥浆,并进行开槽孔施工,确保其满足设计的深度要求。最后启动牵引机,带动刀杆前进,完成槽孔施工。成槽后,采用事先焊接好的塑膜整体下放到槽内,并有主机牵引铺塑机,进行塑膜展开铺设。为了保证铺塑的深度能够达到要求,要对其上下两端进行限位,确保铺塑机在槽内保持垂直行走,控制塑膜底部高度在槽底0.5m范围内。完成塑膜铺设后,对沟槽进行回填,要满足水下填土工艺要求。应在塑膜展开3.0m以后在膜上游侧进行回填施工,并在回填高度接近高程时,开始向槽内注水,确保回填土能够自然下沉。施工后的7~10d,应对槽内补充粘性土,达到设计高程,然后同土将作业面上的塑膜压实,形成严密的防渗塑膜层。

(三)土工膜施工技术

土工膜施工主要根据《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》进行设计和施工。其中,土工膜的主要参数应符合以下几点要求:(1)密度(ρ)应在900kg/m3以上;(2)断裂伸长率(ε)应在300%以上;(3)破坏拉应力(σ)应在12MPa上;(4)弹性模量(E)在5℃条件下不能小于70MPa;(5)撕裂强度应在40N/mm以上;(6)抗冻性温度应在-60℃以上;(7)抗渗强度在1.05MPa水压条件下应保证48h不渗水,且渗透系数小于10-11cm/s;(8)连接强度要大于母材强度。在满足上述要求的前提下,还要保证土工膜材质均匀,没有刺孔等明显的质量缺陷问题。两幅土工膜之间需要采用热熔技术进行焊接,并保证焊接部分的强度和抗渗性指标等符合上述要求。

三、续湖联圩除险加固工程的质量控制措施

(一)土工膜焊接质量控制措施

采用上述技术方法进行施工,土工膜焊接质量会对其防渗效果产生较大影响。在施工过程中,首先要做好焊接设备控制,并根据环境温度和风力等条件,对焊接机温度进行调节。在焊接施工时,首先要对焊接搭接处进行清理,确保无水和尘垢。合理控制搭接量,各边焊宽应为10~12cm。在现场连接过程中,应满足以下几方面要求:(1)根据材料性能及环境条件,对焊接机温度和速度等进行随时调整,其工作温度要保持在180℃~200℃之间;(2)接缝处的土工膜必须熔为一个整体,不能出现漏焊、超量焊或虚焊现象,否则要切开焊缝,对母材进行补焊;(3)横向焊缝间的错位尺寸要在500mm以上,T字形接头应采用母材进行补疤,尺寸为300mm×300mm,对直角进行修圆;(4)焊接时要及时发现破损的土工膜,并将其裁截掉,同样采用热熔挤压法进行补焊;(5)两层土工膜之间必须做到搭接平展,避免因存在积水、砂土和污垢等问题,影响焊接质量。完成所有焊接工序后,及时对焊缝和节点进行检查,并进行补焊,确保施工质量符合要求。

(二)下膜施工的质量控制措施

在下膜施工过程中,必须按照设计要求控制好铺设顺序和方向,并适当进行放松,避免出现硬折或损伤。模块间的连接结点应设置为T字形,而不能出现十字形。此外,还要根据现场施工温度变化和厂家说明,预留出伸缩变形量。在特殊情况下,如果土工膜必须褶皱布置,需要对其进行特殊处理,正常情况下应自然、松弛的与支持层贴实。在铺设过程中也要随时检查膜的质量缺陷问题,发现破损和麻点等情况,要及时用母材进行修补,并保证补疤边超过破损部分10~20cm左右。最后应控制好回填施工质量,选用粘性土进行底层回填,土料应较为松散,更大粒径不能超过10cm。

(三)开挖竖井检查及抗渗性分析

为确保垂直铺塑防渗墙的塑膜连接质量,应在圩堤顶部人孔开挖深度为5.4m的矩形竖井,方便观察施工质量。上述工程的焊膜质量检测结果如表1所示。通过采用上述技术进行除险加固施工,可以保证在历史洪水条件下堤内不会出现异常,解决以往存在的渗漏、管涌和流砂等问题。

1 焊膜质量检测结果

检测项目

单位

平均值

更大值

最小值

变异系数

拉伸强度

N/5cm

280

308

236

0.113

拉伸率

%

>500

>500

>500

-

抗渗强度

MPa

0.38

0.4

0.35

0.038

结束语:综上所述,通过对乐平市联圩除险加固工程进行分析,可以总结出其施工的除险加固技术,有效提升圩堤的完整性和抗渗性能,从而为其他类似工程提供借鉴。在施工过程中,通过合理控制材料质量和施工技术参数,可以更大化的达到除险加固施工目的,恢复水利工程的正常运行。