【摘要】山洪災(zāi)害是我國南方地區(qū)在雨水季節(jié)最主要的災(zāi)害之一,每年都造成巨大的經(jīng)濟損失。本文以某開發(fā)區(qū)工業(yè)園河道防洪工程為實例,介紹了該截洪溝設(shè)計的主要指標(biāo)和施工技術(shù),為以后類似的工程施工提供了必要的技術(shù)參考。
【關(guān)鍵字】河道防洪;截洪溝;設(shè)計;施工;技術(shù)
我國總體地勢西高東低,且很多地區(qū)山地、丘陵發(fā)育廣泛,受洪水災(zāi)害影響嚴重。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計:在2015年全年,我國各地區(qū)因洪水災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失超過1000億元,受災(zāi)人口超過800萬。因此防洪設(shè)施建設(shè)成為我國各級政府的關(guān)注重點。
1、截洪溝介紹
截洪溝的本質(zhì)作用是在下雨時截留從上坡流下的雨水,并將其夾雜的泥沙引向引水渠。截洪溝結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,能有效應(yīng)對較低強度的雨水天氣,因而在山地及丘陵地區(qū)應(yīng)用較為廣泛。此外,在垃圾填埋場、大型場地處也經(jīng)常設(shè)置截洪溝,以防止雨水帶來二次污染等問題。
2、工程概況
某開發(fā)區(qū)工業(yè)園聚集了建材、醫(yī)藥、家電、食品等多家生產(chǎn)企業(yè),年產(chǎn)值達到100億元,開發(fā)區(qū)處于山地地形,有一條河流經(jīng)過開發(fā)區(qū)以提供充足的生活生產(chǎn)用水。由于工業(yè)園內(nèi)地勢平坦,每年的雨水季節(jié),該開發(fā)區(qū)容易受到山洪威脅,為消除其對工業(yè)園正常生產(chǎn)的影響,設(shè)計在開發(fā)區(qū)靠近山腳附近修建一處截洪溝,除了能達到泄流防洪目的外,還可以新增開發(fā)區(qū)土地面積約120畝,為開發(fā)區(qū)以后的發(fā)展打下良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3、截洪溝設(shè)計及施工技術(shù)分析
3.1 截洪溝參數(shù)設(shè)計
(1)最大設(shè)計洪峰流量
本項目擬建的截洪溝位于開發(fā)區(qū)南側(cè)山體下,總長度設(shè)計為3500m,其主要承擔(dān)南山坡洪的防洪任務(wù)。最大設(shè)計洪峰流量Q可按照公式(3-1)估算,經(jīng)計算得本項目截洪溝設(shè)計洪峰流量Q=25m3/s(二十年一遇)。
(2)尺寸參數(shù)設(shè)計
截洪溝的斷面形狀有矩形、梯形、“U”形等,根據(jù)施工難度、造價成本等考慮,梯形斷面具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、維修簡單、施工快速等優(yōu)點,因此最終確定本項目截洪溝斷面為梯形。根據(jù)截洪溝的流量要求,設(shè)計其底寬為4.0m,渠深2.0-2.3m,邊坡比為1:2.5。具體結(jié)構(gòu)示意圖見下圖2所示。
(3)主材料的選擇
目前截洪溝的主要材料包括現(xiàn)澆筑混凝土、漿砌石、預(yù)制砼板等,綜合考慮運輸成本、材料成本、人工成本等,為最大限度就地取材以降低成本,本項目最終決定采用漿砌石作為截洪溝的主要材質(zhì)。要求石料無風(fēng)化裂縫,表面平整干凈,外形規(guī)格符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 截洪溝施工技術(shù)分析
截洪溝施工工序主要分如下幾步:基礎(chǔ)清理→溝槽開挖→人工修坡→夯實基礎(chǔ)→鋪漿→安設(shè)石塊→勾縫→養(yǎng)護,其中漿砌石施工是重點,下面對此進行詳細說明。
(1)基礎(chǔ)清理和溝槽開挖
將沿線的植被、雜石等清理干凈,如果遇到道路和水渠等管線,則進行重新布置。本項目采用“機械+人工”開挖溝槽,一些交通不便的地段由人工借助小型機械完成土方開挖。溝槽開挖的尺寸應(yīng)滿足截洪溝要求,縱向坡度要及時由技術(shù)人員進行測量。
(2)人工修坡和夯實基礎(chǔ)
由機械開挖出溝槽的大致輪廓后,梯形斷面兩側(cè)的坡度由人工修整。溝槽開挖完成后應(yīng)進行基礎(chǔ)夯實,借助小型夯實機對溝底和兩幫進行夯實,要求其密度系數(shù)不小于0.75?;A(chǔ)應(yīng)平整順滑,盡可能避免較小拐彎。
(3)漿砌石施工
漿砌石施工直接決定著工程質(zhì)量,本項目采用的水泥是強度為32.5普通硅酸鹽水泥,砂子的規(guī)格強度為M10,利用攪拌機拌合,拌合時間不得小于2min,隨拌隨用。
為保證縫隙鋪漿密實,鋪漿厚度按照設(shè)計厚度的1.5倍鋪設(shè)。對于毛石砌體,本項目要求其灰縫厚度范圍為8-10cm,要求覆蓋凹凸面。安設(shè)石塊時要求干凈平整面朝向砂漿,為保證砂漿飽滿,施工人員可借助鐵錘輕敲石面。石塊采用分層砌筑的形式,每層厚度控制在15-20cm之間,縫隙要求錯落有致,內(nèi)外搭接,不得采用外面立石、中間填縫的砌筑形式。應(yīng)隨時保證漿砌石表面的自然銜接,在砌石完工后24h進行勾縫作業(yè)。要求縫寬大于砌縫寬度,縫深大于2倍的縫寬。在勾縫前清洗縫隙,不得有灰渣,勾縫砂漿要求單獨拌制。勾縫完成后應(yīng)經(jīng)常灑水養(yǎng)護,保證砌體濕潤,應(yīng)避免重壓和沖擊[5]。
4、結(jié)語
截洪溝作為排水防洪的第一道防線,有著很高的性價比,只要沒有嚴重的山體滑坡和泥石流,截洪溝可以排出50%以上的雨水,這對緩解其他防洪設(shè)施壓力有著顯著作用。本項目實施后基本上消除了洪水對工業(yè)園的威脅,取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。
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作者簡介:馬智曉,女,(1985.10—),河南南陽人,畢業(yè)于武漢大學(xué),碩士,工程師。