生态袋挡土墙在雅砻两河口水电站临建工程施工中的应用论文_李小利,朱海亚

中国水利水电第五工程局有限公司一分局 四川成都 610066

摘要:根据现代水利水电工程建设发展要求,因地制宜的紧扣景观、环保、亲水、生态等原则考虑工程设计,因此生态袋挡土墙在水利水电工程临时工程设计及施工中应用将越来越广泛。本文通过阐述生态袋挡土墙在雅砻江两河口水电站施工场地平整施工中的成功应用,使其生态景观与工程紧密结合,降低施工成本,同时加快水利水电工程施工场地平整及临时施工道路等临时工程修建施工进度,为类似工程的设计、施工提供借鉴经验。

关键词:生态袋;挡土墙;雅砻江两河口水电站;临时工程;应用

1 工程概况

1.1工程简述

雅砻江两河口水电站施工场地A位于6#公路外侧,属于临近施工场地。该场地边坡较陡,下游紧邻4#公路隧洞进口施工场地(场地B),场地A平整后可利用总面积不小于8000m²,其中场地B发包人进场已提供,面积约4000m²,因此场地A要求平整后,可使用场地面积不小于4000m²,最终平整后场地长度约125m,宽度约35m。具体详见:图1。

1.2 地质条件

6#公路外侧场地位于雅砻江右岸斜坡上,该斜坡分布崩坡积等较松散堆积层,坡顶范围分布人工堆积物。地层岩性为两河口组板岩夹砂岩,地层产状N80°W/SW∠80~85°,为陡倾横向坡。斜坡内层间挤压破碎带及小断层较发育。岩体以弱风化为主,卸荷明显,推测强卸荷水平深度15~30m,弱风化弱卸荷水平深度60~100m。

2 总体方案确定及相关要求

2.1 总体方案

由于该施工场地内地形陡峻,采用浆砌石或混凝土挡土墙等传统的支挡结构,场地前缘挡土墙高度平均约20m左右,局部达30m,设计、施工难度均较大,工程量也较大,工程造价高。因此,借鉴以往交通公路工程施工经验,结合本工程所处地形、地质条件,场地平整面积、边坡的高度及场地安全等方面,综合分析认为土工格栅加筋土边坡结构形式适应于本工程项目。具体如下:

前缘挡土墙采用“衡重式浆砌石挡墙+土工格栅加筋土边坡”的形式,衡重式浆砌石挡墙高度小于6m,土工格栅加筋土边坡高度在20m以内,断面形式为“土工格栅加筋土边坡(1:0.1)+底部衡重式挡墙,自坡顶往下每10m设1道2.0m宽马道,场地顶面以下5.0m范围内压实系数≥0.90;5.0m范围以外区域压实系数≥0.85”。挡土墙基础承载力不低于0.6MPa。

2.2 填料及地基技术要求

本工程所在地地震基本烈度为Ⅷ度,50年超越概率10%基岩水平峰值加速度为0.137g,考虑地震设计稳定安全系数Fs≥1.15,坡顶考虑均布荷载20kpa(使用过程中严禁超载)。

根据工程区开挖渣料组成,结合工程区地质情况和勘察报告,填料及地基土参数取值如下:

土工格栅区填料:综合内摩擦角Φ=38.0°,C=0 kPa,γ=19.5 kN/m3;

非土工格栅区填料:综合内摩擦角Φ=38.0°,C=0 kPa,γ=19.5 kN/m3;

地基土参数:综合内摩擦角Φ=38.0°,C=0 kPa,γ=20.0 kN/m3;

地基承载力要求不低于0.6MPa。

3 生态袋挡土墙结构形式及相关参数

生态袋挡土墙结构形式分为两部分,分别为:底部采用衡重式浆砌石挡墙,上部采用土工格栅加筋土边坡。

3.1 衡重式浆砌石挡墙结构形式及技术指标

(1) 衡重式浆砌石挡墙结构形式

生态袋挡土墙底部结构采用“衡重式浆砌石挡墙”,水泥砂浆标号:M10,地基为基岩。基底按设计高程开挖后不能达到基岩的应继续开挖至基岩,超出部分采用同标号扩大基础方式。为提升生态袋挡土墙抗滑能力,在浆砌石挡墙底部每隔2m设置1排锚杆,每排3根,锚杆长度为4.5m(深入基岩4.0m)。

浆砌石挡墙每隔10m左右设一道施工缝,缝宽2cm,用泡沫板填充。

浆砌石挡墙内设置Φ100PVC排水管,间排距为2.0m,呈梅花型分布,排水管外斜坡度为5%,挡墙内最低排水管高出原始地面或开挖面20cm以上。为使其排水通畅,在排水管管口内侧设置反滤料。

衡重式浆砌石挡墙典型断面结构形式见:图2。

5 主要施工方法

衡重式浆砌石挡墙施工工艺及方法属于传统施工工艺,因此在此文不阐述,主要参数生态袋挡土墙施工工艺及方法。

5.1 首层土工格栅铺设及生态袋砌筑施工

将土工格栅运送到施工部位后,由施工人员按照施工场地平整规划宽度进行下料,裁剪师必须根据各界面的破比不同考虑反包长度和台阶缩进宽度。铺设过程中具体控制方法及步骤如下:

(1)按照设计宽度裁剪格栅,格栅长度为设计长度+每层格栅竖向距离+1.5m反包水平长度,当铺设格栅长度不足设计长度时,可采用连接棒进行连接。

(2)将土工格栅水平铺设在已压实完成的地基之上,土工格栅加筋材料的纵向(材料强度大的方向)垂直于坡面,并将预留的反包长度+每层格栅竖向间距部分置于边坡线以外。

(3)将填料装入生态袋中,然后将装好的生态袋按设计坡比线人工堆放。生态袋应采取横向卧放的方式码放至设计高程,在每一层生态袋码放过程中使用木拍拍实、拍平,坡面外设计坡度拍实整理。

(4)土工格栅的另一端必须拉紧(不能出现邹褶),采用木楔或“U”型钢筋钉固定,以稳定加筋材料的位置,

5.2 填筑料摊铺、压实及土工格栅铺设施工

1.填筑料摊铺及压实

(1)在生态袋铺设完毕的土工格栅上采用ZLC50装载机以垂直倾倒的方式将填料卸入土工格栅上,人工配合机械设备摊铺。边坡的填料宜采用砂土(粉砂、黏砂除外)、砾石土、碎石土。填料与土工格栅直接接触不部分不应含有尖锐棱角的块头,填料中最大粒径不大于10cm,且不宜大于单层填厚度(初步拟定单层填料压实厚度为不超过30cm)的1/3。当填筑料含水量较低时,应及时采取洒水措施;当含水量过大时,可采用装载机拉松晾晒。

(2)填筑料碾压夯实

填筑料碾压夯实方法级步骤具体如下:

①根据碾压机械设备和填筑料性质确定铺料厚度和碾压遍数,指导施工。场地顶面以下5.0m范围内压实系数≥0.90;5.0m范围以外区域压实系数≥0.85。

②碾压采用10t振动碾碾压,第一遍先轻碾,碾压时从加筋带中部逐步向尾部碾压,碾压靠近外边坡时,轻压后再进行全面碾压。

③距离坡面1.5m或2.0m范围内,采用HZD450型振动平板夯等机械设备压实。

④卸料时,将填筑料按一定距离呈鱼鳞状卸于土工格栅上,采用人工配合ZLC50装载机摊铺、整平,在人工平整的1.5m或2.0m范围内暂不回头。碾压采用10t振动碾沿轴线方向进退错距法分层分段碾压,碾迹搭接宽度至少为50cm。填筑施工过程中,必须做到统一铺料、统一碾压,相临的分段作业面均衡上升,减少施工接缝,如段与段之间不可避免出现高差,以斜坡连接,并按要求处理。填料的铺料与压实工序应连续进行。 待主体部分填筑施工完毕后,在回填预留人工平整部分,在铺筑上层土工格栅之前分层铺料填筑,碾压采用HZD450型振动平板夯逐层碾压密实。

⑤填筑料压实顺序按2→3→1(即中部→尾部→前部)的顺序进行,具体详见:图5.5-4碾压顺序图片。碾压完成后,试验检测压实度,检验合格后方可继续施工。

2.铺设第二层土工格栅

反包坡面外侧预留的土工格栅,在上面铺设第二层土工格栅时,坡面外侧预留足够高长度的反包格栅,并与第一层反包格栅采用连接棒连接。后侧采用张拉工具拉紧第二层格栅并固定,坡面格栅报过处采用模板,拍打整理。

3.重复操作,直至边坡全部高度施工完成

重复“1.填筑料摊铺及压实”和“2.铺设第二层土工格栅”操作步骤,直至完成设计要求的全部填土施工。最顶层土工格栅反包回来埋置填土料中30cm以下,埋入长度不得少于1.5m。

6 结束语

相对传统的挡土墙结构,生态袋挡土墙具有施工方法简单、施工工期短、适应地基变形能力强、边坡系数大、造价较低等优点。本文通过生态袋挡土墙在雅砻江两河口水电站的成功应用,解决了传统挡土墙结构无法或难以解决的工程问题,避免了采取浆砌石挡土墙和混凝土挡土墙落后施工工艺,明显加快施工进度,降低了施工成本,同时生态景观与工程施工紧密结合,值得在水利水电工程施工场地平整及临时施工道路等临时工程修建中推广应用,为类似工程的设计、施工提供借鉴经验。。

作者简介

李小利:1979-),男,河南省焦作市人,雅砻江河口水电站开挖Ⅲ标常务经理,工程师,从事水利水电工程施工管理工作。

朱海亚(1980-),男,重庆市人,雅砻江河口水电站开挖Ⅲ标总工程师,高级工程师,从事水利水电工程施工技术与管理工作。

论文作者:李小利,朱海亚

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/6

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