浅谈隧道弃渣场选择论文_齐世超

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070

摘要:铁路隧道建设中,弃渣量大,堆放困难,水土流失不易控制。特别是西南地区地质复杂,合理的选择弃渣场显得尤为重要。结合实际地形合理的设置挡渣、排水设施,做到弃渣场的排水、防洪安全。

关键词:弃渣场;选择;防洪

随着西部基础建设步伐的加快,兰渝铁路这条连接西部的动脉开工建设,它北起甘肃省兰州市,南接重庆市,途径甘肃、陕西、四川、重庆3省1市。因西南地区地形地貌限制,我项目承建的建设任务21.344 km正线中隧道长度为17.935km。西南地区降雨量大,地质复杂,因此隧道弃渣场位置的选择就显得更加重要。现以我项目承建的龙池山特长隧道为例,对铁路建设隧道弃渣场位置选择进行总结。

1隧道弃渣的特点

(1)弃渣量大。隧道的弃渣量因隧道的设计长度从几万到几十万不等,龙池山隧道总设计弃渣量159.93万方实方。

(2)弃渣场数量多,选择困难。龙池山隧道设计渣场4个,因实地勘察不到位,围岩等级与设计图不符,造成弃渣量增大,原有的4个弃渣场容量不足变更至8个。

(3)弃渣周期长,危害较大。隧道施工中由于受地形的限制,位置选择困难,且隧道弃渣均为永久弃渣。龙池山隧道出口弃渣场位于金溪河特大桥上游600m处,弃渣场一旦失事,将会对桥体造成重大损伤。因此弃渣场的防洪是重中之重。

2弃渣场选择原则

(1)选择储量大的低洼地形。

(2)弃渣场的选择要禁止堆放于河道、水库中。

(3)尽量远离水源保护区、自然保护区、文物保护区等敏感区域,少占农田及林地。

(4)不得影响周围居民的生产、生活安全,下游500 m范围内应无居民集中居住区。

(5)一般不宜选在靠近新建及既有桥梁上游,确保主体工程安全。当无法避免时,必须采取可靠的防护措施,并符合50年一遇洪水频率的防洪要求。

(6)弃渣场选址时应进行地质调查,不应选在滑坡、泥石流等不良地质地段,不得影响当地公路等公用设施。

(7)弃渣场选择时应对弃渣量进行计算,对所选弃渣场进行容量计算,确保能够满足施工要求。在田儿湾斜井弃渣场容量不足,增加第二渣场时因弃渣场容量不足进行了第三次变更。

(8)弃渣场路线能够满足施工要求,其运距应经济合理,以保证施工进度要求。西南地区山多坡陡,线路狭长,使隧道弃渣场的位置选择变得更加困难。白家梁横洞第二渣场运距5km。

3弃渣场类型

弃渣场按类型可分为拦沟型、临河型、谷坡型以及水库型四大类。龙池山隧道的渣场以拦沟型和临河型为主,从龙池山隧道进口到出口,其中6个渣场属于拦沟型,2个属于临河型。

拦沟型的优点是将弃渣堆积在溪沟的沟道内,只在沟口采用拦渣坝拦挡,拦渣坝上游的洪水由渣场设置的明渠或涵洞排出。减少了挡渣工程数量,确保弃渣安全。

临河型弃渣场主要以白家梁横洞为代表。白家梁横洞第一、第二渣场均为临河型布置,将弃渣堆积在河道的岸边,必须考虑防洪要求,为保证河道通畅,必须加长河道用地,致使挡护工程量增大。

谷坡型是指将渣体堆放于河道两侧的滩地或台地上,渣体底部高程高于沟道中防护渣体的设防洪水位,不需要考虑渣场对沟道防洪的影响。

水库型弃渣场是将弃渣堆积在水库中。按弃渣堆积高程与水库正常蓄水位和水库冲沙泄洪闸( 洞) 的进口底槛高程的相对位置,又可分为库面型、库中型和库底型三种渣场。

4弃渣过程控制

受地形制约,部分弃渣场不能够按照设计图纸进行分台阶弃渣,造成施工结束后边坡过陡,单坡过长,存在较大安全隐患,且处理时需要较高费用,因此在施工中应该加强控制,按照设计边坡进行弃渣,并严格控制边坡具有重大意义。

在弃渣过程控制中需要注意一下几点:

(1)在施工弃渣前,应对弃渣人员进行技术交底,告知指定弃渣范围,严格按照指定位置弃渣。

(2)当弃渣量达到一定数量后,及时整修,避免堆积过高,造成后期处理难度过大,消除安全隐患。

5弃渣场防洪

(1)挡护措施。弃渣场防洪的首选措施,其形式有挡渣坝,挡渣墙,挡渣堤。在铁路建设中挡渣坝、挡渣墙是最常见的挡护形式。龙池山隧道的6个拦沟型弃渣场均选有重力式挡渣坝,2个临河型弃渣场均为挡渣墙挡护。

(2)导流排水措施。弃渣场的排水措施包括施工期间临时排水措施和弃渣完毕后的永久性排水措施。临时措施只要满足施工排水即可,永久性排水措施则需要根据渣场的汇水面积、降雨量、工程等级及相应的设计洪水标准计算确定。一般采用排水明渠或排水涵管进行排水。其布置位置应结合实际布置。在临河型渣场的挡渣墙前方还应设置导流堤,避免挡渣墙被水体冲刷。排水工程的设计洪水流量可按下列公式计算:

(3)恢复措施。铁路建设项目中,弃渣场的使用破坏了大量的耕地或植被,为防止在建设结束之后发生流失,保持水土。应尽量在渣场恢复时考虑复垦。确实无条件复垦的,应采取植被恢复措施,选择根系发达,固土能力强的乡土树草种。以达到防治水土流失改善生态环境的目的。川西山地草甸区应控制施工范围,工程措施应有防治冻害的要求。具体要求应符合TB10503-2005《铁路建设项目水土保持方案技术标准》和GB50433-2008《建设项目水土保持技术规范》。

结语

弃渣场是隧道施工中的重要组成部分,通过本次工程实践发现合理的选择弃渣场是极其重要的,弃渣场位置选择合理,可以满足弃渣容量需求,运距短可以加快施工进度,挡护方便牢靠可以保证后期安全。

参考文献:

[1]《TB10503-2005铁路建设项目水土保持方案技术标准》

[2]《GB50433-2008建设项目水土保持技术规范》

[3]王禹生,万彩兵.开发建设项目弃渣场设计探讨 人民长江2004,35( 10) 11-13

[4]徐永年, 田卫宾.开发建设项目弃渣场设计及防洪问题 中国水土保持 2003(2) 23-24

[5]高宝林,周全,高武林.水电工程弃渣场水土保持措施设计探讨 中国水土保持2011(3)36-38。

论文作者:齐世超

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/20

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