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(湖北長江工程設計有限公司， 武漢 430010)

江北庫岸邊坡工程施工方法的研究

魏繼中，饒艷

(湖北長江工程設計有限公司， 武漢 430010)

依據(jù)三峽工程度汛方案，5～9月汛期壩前水位應控制在145.0m。針對長江上游水情水位變化，結(jié)合長江護岸工程坡面修筑與護砌，本文提出了分層鋪筑、反鏟削坡的施工方法，從而迎合長江庫岸工程時間緊、水位陡漲緩落的特點。

長江護岸； 岸坡修筑； 施工技術(shù)

1 引 言

1.1 項目概況

重慶市涪陵區(qū)江北護岸工程位于江北街道辦事處，與主城區(qū)堤防工程隔江相望，是重慶市移民局規(guī)劃納入三峽庫區(qū)庫岸治理和生態(tài)防護的重要區(qū)域。工程治理范圍為東起烏龜灘，西至燈盞灣，長約3.45km。主要在145～175m消落區(qū)內(nèi)進行工程護岸，在175m至涪豐公路約220m高程范圍進行生態(tài)環(huán)境的建設與保護。

工程區(qū)20年一遇洪水位為173.9m，護岸工程頂高程為175.3m，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級。護坡坡比上游段1∶2.0～1∶2.5,下游段1∶2.5～1∶2.8，每高程差5～10m設一條2m寬的馬道，坡面采用預制六邊形混凝土塊和預制生態(tài)聯(lián)鎖植生塊，護坡基礎采用碾壓堆石體和現(xiàn)澆混凝土腳槽。

1.2 三峽度汛

三峽水庫建成后，按照防洪、發(fā)電、航運、排沙等綜合效益要求進行調(diào)度，每年5月末、6月初三峽水庫壩前水位降至防洪限制水位145.0m，汛期水庫維持低水位運行。汛后水庫蓄水，壩前水位逐步升高至175.0m左右運行，11月至次年4月底，水庫維持較高水位運行。

1.3 施工水文

涪陵區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L氣候，主要受西風帶天氣系統(tǒng)及西太平洋副高、西南低渦、西藏高壓的影響。該區(qū)冬季受偏北氣流控制，夏季受偏南季風影響，太平洋副熱帶高壓常西伸抵達本區(qū)。其氣候特點為：四季分明，冬暖夏熱，雨量充沛，季風影響突出；無霜期長。

多年平均氣溫18.1℃，最高月平均氣溫28.7℃(7月)，最低月平均氣溫7.1℃(1月)，極端最高氣溫42.2℃(1953年8月19日)，極端最低氣溫-2.7℃(1962年1月3日)。多年平均降雨量1073.5mm (33年平均)，最大年降雨量1363.4mm(1973年)，最小年降雨量800.5mm(1955年)，降水年內(nèi)分配不均，多集中在4～10月，其降水占全年降水量的80%以上。4～10月均會出現(xiàn)暴雨，夏季暴雨尤多，歷年最大1日降水量高達324.0mm(1935年)。多年平均暴雨日數(shù)為2.2d,年平均降水日數(shù)150.1d。多年平均蒸發(fā)量1126.8mm，年最大蒸發(fā)量1459.5mm(1959年)，年最小蒸發(fā)量908.5mm(1965年)。多年平均相對濕度79%，年平均霧日數(shù)為32.2d，年均無霜期315d，年均日照時數(shù)為1297h。

2 施工方法

2.1 分層鋪筑、反鏟削坡

2.1.1 分層填筑

為了減少邊坡修整剝離量，提高邊坡的密實度，分層碾壓應盡量靠近邊坡，并使填土層外高內(nèi)低，振動碾重心向岸坡內(nèi)側(cè)傾斜，這樣既確保了振動碾的行駛安全，同時也可擴大振動碾影響范圍。振動碾離岸坡邊緣的安全距離不得小于20cm，振動碾分層填筑見圖1。

圖1 分層碾壓示意

分層填筑時，應做好如下工序：

a.選擇合理含水率

在壓實過程中要及時測定被壓填料的含水量，當實測含水量偏低時，應及時灑水；當實測含水量過大時，應晾曬處理。

b.確定分層厚度

如果分層厚度過小，施工效率就低，壓實層表面易裂縫；如分層厚度過大，則鋪層過厚處不易壓實。分層厚度可用下式計算：

hs=ksh

(1)

式中hs——分層厚度，m；

ks——松散系數(shù)，指壓實密度與鋪筑密度的比值，一般為1.3～1.6；

h——振動碾影響深度，m。

c.確定碾壓次數(shù)

根據(jù)碾壓實驗，確定達到設計規(guī)范要求的碾壓遍數(shù)，一般碾壓次數(shù)為6～8次。

2.1.2 反鏟削坡

分層碾壓完成后，按設計坡比，利用反鏟挖機進行削坡、整坡。首先清除坡面未壓實部分，然后按設計坡比由下至上對岸坡進行修整。反鏟削坡詳見圖2。

圖2 反鏟消坡示意

2.2 坡面振動碾

斜坡振動碾在作業(yè)過程中工況比較復雜，由于被壓實的邊坡坡比和填筑材料的不同，有些材料在振動碾作業(yè)過程中會順坡滑移，為防止此類情況的發(fā)生，應采取以下施工工序。

a.靜壓

坡面碾壓采用一臺10t拖式振動碾、一臺推土機作為牽引設備，一臺推土機作為固定設備。碾壓采用無振碾壓，錯距法施工，每軌重疊20cm。

b.坡面碾壓

碾壓采用上振下不振的碾壓方式，錯距碾壓，每軌重疊20cm，上下碾壓6次。坡面碾壓見下頁圖3。

圖3 坡面碾壓示意

2.3 推土機碾壓

對于回填料良好，巖坡較緩的庫岸可以利用推土機在斜坡上下行駛碾壓、修坡。其推土機碾壓詳見圖4。

圖4 推土機碾壓示意

3 方案比選

3.1 施工機械

三種施工方法涉及的相應施工機械有0.8m3反鏟挖機、10t振動碾、74kW推土機和自卸洗車等，這些施工機械設備均可在市場采購或租借，且機械操作簡單，施工效果明顯。

3.2 施工效果

三種施工工藝均可達到設計規(guī)范要求。對于坡度陡于1∶2.5的邊坡，推土機在斜坡上進行行駛碾壓不安全，且碾壓效果欠佳；分層鋪筑、反鏟消坡和坡面碾壓施工方案均可滿足設計規(guī)范要求，且安全有保障。

3.3 施工復雜度

分層碾壓、反鏟削坡施工方案是將分層碾壓與反鏟削坡兩道施工工序錯開進行，涉及的施工機械單一，操作簡單，故大大降低了其施工復雜度。坡面碾壓涉及到10t振動碾一臺和兩臺74kW推土機兩種施工機械，且施工過程中要求上振下不振，同時碾壓設備依靠兩臺推土機牽引與控制，大大增加了施工過程中的復雜度。推土機壓實施工方案是將坡面修整和庫岸分層修筑相結(jié)合，兩道施工工序可單獨作業(yè)，其施工復雜度不大。

3.4 施工時間

坡面振動碾施工方案，要求在施工平臺上一臺74kW推土機牽引、控制坡面振動碾作業(yè)速度；另一臺74kW推土機控制坡面振動碾作業(yè)線路。在進行坡面碾壓工序時，勢必會影響施工平臺的升高，故施工時間為坡面碾壓施工工序時間加上施工平臺分層碾壓、上升施工工序時間。

分層碾壓、反鏟削坡和推土機壓實施工方案，是將施工平臺的分層碾壓與邊坡的修整兩道工序分開，兩道施工工序可單獨進行，故施工時間為坡面碾壓工序時間與施工平臺分層碾壓、上升施工工序時間中的大者。

3.5 比選結(jié)果

三峽庫岸工程施工在5～10月汛期進行。長江上游洪水由暴雨形成，江水陡漲緩落，大大影響了整個工程的施工時間，同時江水的反復起落，會造成嚴重的岸坡浪蝕。這就要求高程175.0m以下庫岸工程的回填速度要快，在保證安全的前提下，要盡量降低施工復雜度，滿足設計規(guī)范要求。故分層碾壓、反鏟削坡的施工方案更適合三峽庫區(qū)庫岸工程的建設。

4 結(jié) 語

庫岸邊坡工程的碾壓是整個庫岸工程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，針對長江上游水情變化特點，依據(jù)三峽工程度汛方案，合理選擇施工方法尤為重要?！?/p>

[1] 徐永杰,李桂花,周忠偉. 路堤填土坡面的壓實技術(shù)[J]. 路基工程, 2005,3(120): 89-91.

[2] 郭益民. 土石壩壩坡碾壓設備應用[J]. 水利規(guī)劃與設計, 2006: 63-64.

[3] 陳春雷,姬玉波,黃傳庚,孫生林. 西龍池上水庫坡面墊層料施工技術(shù)[J]. 西北水力發(fā)電, 2006,22(Z1): 255-259.

[4] DLT 3128—2001 混凝土面板堆石壩施工規(guī)范[S].

[5] SL 260—98 堤防工程施工規(guī)范[S].

StudyonSlopeProjectConstructionMethodatNorthBankofYangtzeRiver

WEI Ji-zhong, RAO Yan

(Hubei Yangtze River Engineering Design Co., Ltd., Wuhan 430010, China)

Water level in front of the dam during flood period from May to September should be controlled at 145.0m based on Three Gorges Project Flood Prevention Plan. Construction methods of layered paving and backhoe slope cutting are proposed in the paper by combining with Yangtze River bank project slope construction and protection aiming at water condition and level changes on upstream part of Yangtze River, thereby meeting with the characteristics of tight project duration, water level sharp increase and decrease in Yangtze River Bank Project.

Yangtze River revetment; bank slope construction; construction technology

TV541

A

1005-4774(2014)09-0004-03