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水庫路基設計優選九篇

時間:2023-06-16 16:44:33

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水庫路基設計

第1篇

關鍵詞:庫周道路,三原原則,低等級

Abstract: in order to realize the gorge water control project in the overall construction lechang goal, coordinate with reservoir resettlement in the submerged area of the work, according to the general command gorge lechang construction requirements, the library weeks as emergency special project road, following the principle of extrattrestrial "to carry on the design, design standards for mud stone pavement simple road cycling trails. This article through the library weeks road design process generalizations, low level of road design points are discussed.

Keywords: library weeks road, the principle of extrattrestrial, low level

中圖分類號:TV文獻標識碼:A 文章編號:

1引言

樂昌峽樞紐水庫的正常蓄水位為154.5m高程,比蓄水前的武江天然水位壅高五十多米。故水庫蓄水后,水庫左、右岸的大部分現有道路將被淹沒或受淹沒影響。庫周沿線為林場,零星分布有村莊、小學、小水電、武警部隊駐地、電力與通訊設施等,庫區兩岸的現有道路是當地群眾生活、生產與交通出行的主要陸路通道,另外,庫周沿線布置有管埠集中安置點、白雞灘集中安置點及許多分散的移民安置點,移民安置點的施工設備、建筑材料運輸與移民搬遷等也需利用該庫周道路。尤其是施工圍堰擋水后,10年一遇洪水淹沒線以下的庫區移民必須提前搬遷。水庫蓄水前,為了便于主體工程施工使用,并有利于按期完成移民的搬遷安置工作,減少因淹沒道路而需對部分移民進行額外搬遷安置;水庫蓄水后,便于兩岸居民的交通出行,便于庫區客運、木材運輸、汛期防洪搶險的交通使用,便于當地的社會經濟協調發展,因此對水庫蓄水淹沒區的庫周道路進行新建或墊高恢復并盡早建成交付使用是非常必要與迫切的。

2設計要點

水庫蓄水后,左岸的京廣舊鐵路、大源鎮、大源鎮至大長灘簡易道路大部分路段、從九峰水口附近至坪樂公路的部分機耕路及其它零星分散的機耕路與連接便道將被淹沒或受淹沒影響,需進行道路恢復;右岸從坪石鎮至樂昌市沿武江邊的永新路大部分路面高程低于淹沒線,也需進行道路恢復。

2.1庫周道路建設內容

結合水庫蓄水后的淹沒外包線,經過前期對原有交通現狀的詳細勘查,由于沿武江兩岸地形陡峭、條件局限,路線基本是沿兩岸山坡布置,方案較為單一,路線位置可基本確定下來。

庫區左岸:新建庫周道路總長26.824km;

庫區右岸:新建庫周道路總長42.438km。

新建橋梁:左岸大長灘中橋(48m);右岸年九坑中橋(32m)、洪源中橋(48m)、太坑河中橋(80m)、廟坑河中橋(60m);連接左右兩岸的新秦過江大橋(165m)。

2.2選線原則

新建道路擬定路線時主要考慮以下幾條原則:

(1) 應滿足庫區居民生活、生產及防汛搶險的要求,盡量結合移民安置點布置,有利于道路的布置與銜接;

(2) 充分利用地形、地勢;

(3) 選擇地質穩定、水文地質條件好的地帶通過,盡量避開軟基、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段;

(4) 路線總里程較短、地形坡度較平緩、轉彎舒順;

(5) 盡量減少環保方面的不利因素;

(6) 盡量避免大開挖,盡量減少棄渣,避開高邊坡等地段,減少水土流失。

2.3設計標準

根據《水利水電工程建設征地移民設計規范》(SL290-2003)及《公路工程技術規范》(JTG B01-2003),結合日常交通量、行車安全、經濟等因素以及當地實際情況,對受淹沒影響的庫周道路,按原道路標準(為單車道簡易道路)進行恢復:

(1) 原路面高于淹沒線的路段,仍然保留,并考慮庫周道路施工期間的維修養路費用;

(2) 原路面淹沒路段,在淹沒線以上地帶重新布置新建道路,路面結構采用厚20cm的級配碎石墊層與厚20cm的泥結石路面,行車道路面寬3.5m,路基寬4.5m,靠山坡側增設邊溝、另一側設置柱式C25砼護欄;

(3) 根據現場地形每隔300m左右設置一處錯車道,錯車道的泥結石路面寬6.0m,路基寬7.0m,錯車道長度為30m,并選擇有利地點設置回車場。

汽車荷載等級:公路-Ⅱ級。

路基設計洪水頻率:參照《公路路基設計規范》(JTG D30-2004)的規定,庫周道路的路基及橋涵設計洪水頻率為20年一遇,庫區新秦過江大橋設計洪水頻率為50年一遇。

2.4線型設計

(1)平面線型:按照路線設計規范,根據平曲線半徑與超高值的關系來設置平曲線的超高值。

按公路等級,路面采用第1類加寬標準設置加寬值。

本路線超高緩和段長度與加寬緩和段曲線長度一致。

(2)縱面線型:縱斷面拉坡及橫斷面設計過程中,注意控制土石方的挖填平衡,發現局部路段挖填方過大,則重新調整路線平面、縱斷面,力求設計過程中挖填土石方盡可能平衡。

2.5路基邊坡設計

路塹挖方邊坡:由于沿線山坡地形較陡,大部分坡度陡于1:1,因此新建道路均采用路塹形式。根據地質情況,按巖體風化程度不同來選取相應的邊坡值。弱、微風化堅硬巖質邊坡采用1:0.3;強風化巖質邊坡采用1:0.5,對特殊路段采用掛網錨噴混凝土護坡加固措施。路塹土質邊坡一般采用1:0.5,對特殊路段采用掛網土釘噴混凝土護坡加固措施。若邊坡地質條件差時,適當放緩至1:1進行開挖。挖方邊坡高度大于10m時,采用分級邊坡,第一級邊坡高度為8m,其余每級均為10m。如果第一級邊坡巖性為硬質巖時,第一級邊坡高度可為10m~12m。每級之間設一邊坡平臺,一般邊坡平臺寬為1m,但邊坡高度超過20m時,邊坡平臺寬為2m。

路堤填方邊坡:填方邊坡根據路基填料種類、地形等條件而定。低填方路基(≤8m)邊坡坡比采用1:1.5。在地面橫坡陡于1:5的填方路段,做內傾2%的臺階處理,臺階寬度不小于1m。地面橫向坡度較陡路段在路堤下方設置擋墻,其中涵洞則與擋墻結合。

2.6路基防護

(1)路塹挖方邊坡防護:

對于路塹挖方高邊坡,采用分級邊坡防護。根據邊坡巖土性質、坡比及坡高情況,對巖質邊坡較陡且巖石較破碎的特殊路段,進行掛網錨噴混凝土護坡;對土質邊坡的特殊路段,采用掛網土釘噴混凝土防護或砼框格護坡。局部出現黃粘土滑坡段采用M7.5漿砌石擋墻支護。邊坡高度超過20m時,邊坡平臺寬為2m。

(2)路堤填方邊坡防護:

對于路堤填方邊坡,在正常蓄水位154.5m高程以下邊坡坡面采用漿砌石護坡進行防護,154.5m高程以上邊坡坡面則采用植草或鋪草皮防護。

2.7橋梁設計

庫周道路沿線的中橋,按照路線走向結合實際地形布置,橋梁法線盡量與水流方向平行,并且在滿足過流前提下使跨度盡量最小,以達到經濟的目的。為了盡可能利用標準圖集的設計資料,各中橋采用標準化跨徑進行設計。為了節省投資,中橋采用預應力砼簡支空心板橋與樁柱式墩臺的結構型式。按規范要求,橋梁設雙車道,全橋寬7.5m =6.5m(橋面凈寬)+2×0.5m(護墻寬),不設人行道,樁基采用嵌巖樁。具體設計為:左岸大長灘中橋為3跨16m、右岸年九坑中橋為2跨16m、洪源中橋為3跨16m、太坑河中橋為3跨16m、廟坑河中橋為3跨20m的預應力砼簡支空心板橋。中橋的結構型式安全耐用、施工方便、景觀協調。各中橋采用統一的結構型式還能大大提高設計效率。

經過水文、地質、河道斷面等多方面綜合考慮選定橋址以及多方案論證比較后,確定新秦過江大橋主橋上部結構為三跨現澆預應力混凝土連續剛構橋,全橋跨徑組合為45m+65m+45m,加上右岸現澆空心板連接跨10m共長165m(不含橋臺搭板長)。在橋臺處各設一道仿毛勒式D120型伸縮縫。橋寬8.5m,為單箱單室結構。下部結構主墩采用雙肢薄壁墩身,墩高40m,墩身截面采用矩形截面,肢距320cm,單肢墩身縱橋向寬80cm。

橋面布置:橋面設雙車道,橋面凈寬為6.5m =2×3.0m(行車道寬)+2×0.25m(側向寬度)。橋梁兩邊各加1.0m寬的人行道,人行道高出橋面0.48m。橋梁全寬8.5m=6.5m(橋面凈寬)+2×1.0m(人行道),設置雙車道。

橋面縱坡和豎曲線指標:縱斷面為平坡。

橋面橫坡:由橋面鋪裝形成1.5%雙向橫坡。

橋面高程:根據通航水位、橋下凈空與梁高,并考慮受風浪的影響,中心橋面高程為166.0m。

新秦過江大橋結構外觀優美、接縫少、剛度大、變形小、自重小、整體安全性好、抗震能力強、行洪通航條件好、施工占地少、施工方法先進、施工工藝成熟、工期有保證、投資少等優點。

2.8涵洞設計

沿線根據集雨面積與匯流量大小及實際情況設置鋼筋混凝土圓管涵、蓋板涵或箱涵,涵洞出口盡量高于水庫蓄水位以保證涵洞排水順暢,因此大部分涵洞基礎需在回填方上進行施工。要求基礎部分采用石渣進行填筑并分層碾壓密實至設計高程。涵洞出口至填方坡腳的坡面采用漿砌石進行防護以保證路基的穩定。若設置涵洞的沖溝不是太深,則設置路肩擋土墻與涵洞進行結合防護。

第2篇

【關健詞】供水;管道;水廠;設計

1、工程簡況

陸川縣清湖水庫集中供水工程是一個以供水為主的水利工程,陸川縣清湖水庫集中供水工程最高日供水量測算到2030年最高日需水量為1.1995萬m3/d,由此確定本工程供水規模為1.2萬m3/d。清湖水庫正常蓄水位為83.78m,死水位為74.38m。有壓隧洞位于主壩右側,出口接壩后電站,裝機容量95kw。本工程從清湖水庫壩后電站的壓力管分出岔管取水,規劃水廠地面高程為64.0m,死水位與水廠間高差為10.38m,距離6km,可實現無動力輸送原水。清湖水庫水質較好,水體不受污染,水體常年達到或優于《地面水環境質量標準》(GB3838-2002)的Ⅲ類水體標準。工程建成后,將解決清湖鎮區(含紅山農場)、以及沿途8個行政村大部分人的用水問題,現狀(2012年)52630人,遠期(2030年)70643人。

2、工程布置及主要建筑物

2.1工程總體布置

清湖水庫為多年調節水庫,水質較好,是鄉鎮供水的理想水源,經水量平衡計算,按規劃水平年預測需水量1.2萬m3/d。清湖水庫能滿足用水量的要求。原水取水口選在清湖水庫放水隧洞的出口處,從原電站壓力鋼管分岔引出,經輸水管道引至水廠進行凈化處理,輸水方式采用重力流無動力引水,單管布置,管徑為DN=450mm;水廠布在清湖鎮區西北側大塘江村附近的山坡上,生產規模1.2萬m3/d,原水經凈水廠凈化后,通過加壓泵站加壓至設計水壓54m,最后通過配水管網供給用戶,管徑φ90~450mm。

2.2輸、配水工程

1)輸水管設計

清湖鎮輸水干管始于清湖水庫輸水隧洞末端,止于清湖鎮水廠,單管布置,管長5975m。管道沿途經過蚊龍、上鋪嶺、榕樹環、那百垌、羅子田、垌尾最后到達清湖鎮水廠。此輸水干管的總設計流量為0.147m3/s。為便于工程的運行和管理,結合各輸水線路沿線地形和地質情況,輸水管道擬盡量采用淺埋式布置方案。清湖水庫至清湖鎮水廠公路兩側基本無建(構)筑物,輸水干管可沿公路的內側(靠山側)埋設。

2)配水管網設計

結合本工程地質條件以及供水對象,配水管網采用樹枝狀布置,并選用鋼纖管和PE管。其中管徑小于250mm以下的采用PE管,管徑大于250mm采用鋼纖管。配水管網總長51.78km。

2.3凈水廠設計

水處理構筑物生產能力按最高日供水量1.2萬m3/d,除以每天工作時間24 h確定,即500m3/h。

水廠工程包括生產建筑物、水廠附屬建筑物、廠區環境設施等。生產建筑物包括絮凝池、沉淀池、過濾池、清水池,水廠附屬建筑物由辦公室、值班室倉庫等組成。凈化系統是本工程的主要部分,由絮凝池、沉淀池、加藥加礬室、過濾池、清水池等項目。

1)絮凝(反應)池

凈水廠凈化系統凈化規模為1.2萬m3/d,系統工作時間每天按24小時計,根據用水量(包括5%的水廠自用)計算結果得知,凈化系統平均時用水量為525m3/h。

反應池分8個反應室,每個反應室串聯起來。反應池有效水深3.3m,存泥高1.5m,超高0.3m,總高5.1m,平面尺寸為2.60×2.60m。

2)沉淀池

沉淀池工作時間按24h計,進水流量與反應池相同,為525m3/h。采用斜管沉淀池,水在斜管內的上升流速采用v0=2.5mm/s。經計算,沉淀池的尺寸(長×寬×高)為12.5m×6m×5.68m。

3)過濾池

根據計算清湖水廠凈化系統設計流量分別為525m3/h。參照全國通用建筑標準設計圖集S775,凈化系統選用兩組S775(八)320m3/h重力無閥慮池,流量共640m3/h滿足要求;單池平面尺寸為4.1×4.1m,總高4.74m。

4)清水池與消毒

清水池容積按日供水量的10%~20%計算,本工程日供水量為12000m3,選兩個1500m3的方形清水池使用滿足要求。清水池單池邊長28.7m,池高4.5m,池頂覆土高度為1.0m。

5)加氯、加藥設計

投藥間設置氯酸鈉原料間、鹽酸原料間、二氧化氯制取室、礬庫、加礬間、化驗室、值班室、辦公室。投藥間內配備有二氧化氯、混凝劑的儲存、配制、投加系統。

2.4加壓泵站

加壓泵站設在清湖水廠內,泵站共設四臺水泵,三臺工作一臺備用,水泵型號為KQSN250-N6,揚程為54m。加壓泵站平整后室內地面高程為60.2m,采用單層單列式布置,單層式磚混結構,機組間距為4.0m,寬6.5m,長19.0m,為了滿足水泵檢修的要求,在泵房內設一臺2.0t電動葫蘆。

3、機電及金屬結構

3.1 水機設備

清湖鎮水廠供水日變化系數為1.3,由于供水的重要性,加壓泵站考慮設置四臺水泵,三臺工作一臺備用。

根據供水工程要求,加壓泵站供水流量為900m3/h,單臺水泵流量為382 m3/h,供水揚程為48.24m,三臺工作一臺備用。從“水泵系列型譜”擬選水泵型號及參數:KQSN250-N6,H=54m,Q=382m3/h,n=1480r/min,水泵吸入口徑250mm,吐出口徑DN=150mm、必需汽蝕余量2.9m,電機功率90kW,泵重511kg。

3.2 電氣工程

清湖水廠的動力負荷均采用0.4kV電壓供電,1回10kV電源進線引接于附近的10kV線路線路,設降壓變壓器一臺,型號為S13-500/10,額定電壓比為10±5%/0.4kV;0.4kV電壓母線設2面GCS型成套低壓開關柜,1面GCS型成套無功自動補償柜,1面ZX-2動力箱。另設1臺400kW柴油發電機組接于0.4kV電壓母線上作為備用電源。

3.3 金屬結構

為了能將絮凝沉淀池底沉積物快速有效排出,在絮凝沉淀池上配備1臺吸泥機(移動臺車式)。

凈化系統各建筑物的埋件、埋管及閥門等算入各建筑物的水處理設備內,輸、配水管網的金結算入相應的管附件內。

4、結語

陸川縣清湖水庫集中供水工程是新建項目,工程任務是解決清湖鎮區及鎮區周邊村屯的用水問題,現狀(2012年)52630人,遠期(2030年)70643人。工程設計從清湖水庫取水,經輸水管道引至規劃水廠,凈水處理采用常規工藝,經加壓后通過配水管網向用戶供水。本工程項目實施后,將為清湖鎮區、以及鎮區周邊村屯提供豐富干凈的水源,促進了地區經濟快速發展,具有明顯的社會效益。經過論證,技術可行,經濟合理,對環境無不良影響。

參考文獻:

[1]林繼鏞.水工建筑物(第五版).中國水利水電2011.8.

第3篇

1.監理的過程中存在著混亂無序的情況監理主要是監督整個水庫工程建設的質量,指出施工過程中不合理不科學的做法,并積極給予改正,所以應該發揮出應有的監督作用能夠促進水庫建設質量的提升。但是現實的情況卻不盡人意,因為在水庫的建設中監理人員大多來自不同的單位,人員之間的業務素質差距比較大,有些監理人員并沒有認真的履行職責,發揮出監理的作用,這在一定程度上影響了監理工作作用的發揮。特別是在水庫工程建設出現資金短缺的時候,水庫的建設更是得不到科學的監理,施工質量難以得到保障。所以水庫建設管理中出現各種問題也就不足為奇了。2.工程管理的體制不夠完善水庫的建設,所涉及到的管理部門比較多,所以很難以一套科學完善的體制進行約束,對水庫的施工質量造成一定的影響,同時這還會導致各個單位權責不清的情況發生,影響到施工的正常開展。在水庫建設過程中由于管理部門比較多,在出現利益糾紛的時候,很多部門都會來爭取,但是出現質量問題的時候各個部門又開始互相的推諉。權責的不明確、管理體制的不完善很容易導致工程建設出現質量文體,阻礙了水庫建設的科學化和規范化運作,給施工安全埋下一定的隱患。

二、針對水庫建設管理中存在問題的對策探討

1.首先要強化對于人員的培訓和管理水庫建設立在當代、功在千秋,對于促進社會生產具有十分重要的現實意義。所以在水庫建設的過程中要對施工人員嚴格要求,堅持持證上崗,對于特別重要的崗位要確保工作人員具備熟練的技術和同類的工作的經驗。同時要經常性地開展安全和生產方面知識的培養,使得每個參加水庫建設的人員都能夠具備一定的專業知識,從而更好地提升水庫建設的質量。2.優化水庫工程施工管理制度在水利工程的施工過程中要建立一套完善的管理制度,在材料檢驗、圖紙審核以及工程驗收等環節要有科學合理的程序。工程的技術人員要明白自身在工作中的職責,樹立安全意識和大局意識,依照制度做好本職工作。同時在工作的開展過程中要詳細完整地記錄施工日志,以便日后開展檢查工作。在進行水庫圖紙的繪制中,要嚴格地對圖紙進行繪制,同時復核人員要進行仔細的查驗,發現問題之后盡快地做出修改,避免在施工中造成更大的損失。在水庫施工結束之后,要將圖示這技術資源進行歸檔,進行妥善的管理,以便日后進行查驗。3.加大對于水庫建設的資金投入水庫建設是一項十分宏大的工程,但因為工程的施工環境比較復雜,施工所需要的周期比較長,對于工程的質量要求也比較高,所以充足的資金是保障整個水庫工程能夠順利開展的重要保障,這就需要加大對于水庫工程的資金投入。在開展施工的過程中,如果資金不足就會影響到施工人員的情緒,也會影響到材料的購買,這對于水庫工程的施工進步和施工質量會產生一定的負面影響,嚴重影響了水庫建設的順利開展。

三、結語

第4篇

【關鍵詞】錨桿掛網 噴射混凝土 路基邊坡 崩塌處治工程

1 工程概況

1.1病害情況

本次實施病害處治工程路段位于G312線界古路K2326+600-K2327+150處的路塹高邊坡地段,路基邊坡高度55-75米之間,坡面寬度約100米,呈扇形狀。由于坡面長期暴露,受地表水徑流和裂隙水共同作用使該邊坡的穩定性受到破壞,其中位于K2326+726-883段和K2326+925―K2327+090兩段每年都會發生高邊坡巖體危石崩落,巖屑溜落、小規模泥石流等地質災害,嚴重損壞了坡腳部分的護面墻,不僅對既有防護工程造成嚴重損害,更對過往行人和車輛安全構成嚴重威脅,此處存在較大安全隱患。每年段上都要籌措一定的資金、投入一定的機械設備進行水毀修復,針對上述情況,為提升該路段設施的抗災和抗沖毀能力,2014年武威公路管理局根據上級安排,決定結合現場工程實際條件及工程地質條件,參考省內高邊坡處治情況,從錨固效果和技術經濟比較,決定在管理局內首次采用錨桿掛網噴射混凝土技術(以下簡稱錨噴技術)對該路段路基邊坡崩塌進行防護處治,工程實施后取得了良好的工程效果。

1.2工程特點

本工程的施工難度主要體現在:(1)工程量大,錨噴山體最高高度達75m;防護形式多樣,施工工序復雜,高空作業,危險系數大,安全防護難度大。(2)施工安全管理、工程質量控制、施工前后工序合理組織安排是本工程施工管理的關鍵。(3)路基邊坡下即為國道312線,且沿線過往車輛和人流量非常的大,工程施工過程中安全管理和交通管制比較困難。

2 處治方案及材料要求

2.1治理方案

(1)對原山體表層松散部分清理及坡面危石清理。(2)采用8cm厚網噴混凝土層進行坡面處理。(3)修復原邊坡平臺頂被動防護網。(4)在坡頂范圍內設置截排水溝,并修復坡頂平臺排水溝,以加強防排水

2.2材料選擇要求

(1)C25錨噴混凝土:水泥與砂、石重量比為1:2:2~1:2:3;水灰比為0.4,砂率45%―55%,石子的最大粒徑不得大于10mm,水泥采用425號普通硅酸鹽水泥;混合料攪拌應采用強制式攪拌機,塌落度控制在8-12cm,砂子采用中粗砂,細度模數大于2.5,級配良好且必須通過篩選。可以使用速凝劑、減水劑等外加劑。(2)注漿材料為1:1的水泥砂漿,水泥采用425號普通硅酸鹽水泥,水灰比0.45,砂采用含泥量不大于3%的中砂或細砂,砂漿坍落度應為注漿泵能壓出為宜,可以加高效減水劑,摻量應通過試驗來確定。(3)錨桿采用直徑25mm鋼筋,長度3.1米,彎頭為0.1m,孔深3.05米,錨桿縱橫間距均為2.5米。(4)鋼筋網的孔眼尺寸采用150mm*150mm的方孔,鋼筋采用直徑6mm的LG500鋼筋。

3 施工方法及技術要求

本處治工程的施工項目主要有:清坡工程、鉆孔、錨桿注漿工程、掛網錨噴工程、山體截排水工程及修復被動防護網工程。施工時我們根據現場實際情況先從上到下由人工進行清坡,清除表層破碎巖體及危石清理,再進行鉆機鉆孔、錨桿注漿、掛網噴射混凝土施工。

(1)施工工藝: 錨噴混凝土的施工機具主要有空壓機、發電機、輕型風鉆、拌和機、灰漿泵、小型風鎬、干拌混凝土噴射機、電焊機、高壓水泵、同時配備全站儀、水平儀、鋼尺、切割機、試模等測量和檢測設備,在施工順序上嚴格按照:清坡――測量放線及鉆孔點涂漆―搭設腳手架及鉆機作業平臺――鉆孔――清孔――下錨桿、注漿――掛網焊接――網噴混凝土施工――養生成型――附屬工程――拆腳手架。

(2)表層清理及危石清理施工技術要求:1)原山體表層清理、危石清理先由人工緊系安全帶對坡面大塊危石等進行清理,從高處分條、分帶向下逐層一次清理,分級高度不大于10米,并邊清坡邊防護,對于塊體較大,人工無法撬動的孤石,嚴禁爆破清理,宜采用風鎬進行逐步清理,再搭設腳手架后進行人工修坡。2)對坡面進行刷坡時,清除邊坡表面的碎落石、不穩定和不規整的巖體,便于混凝土與坡面的粘結,對坡面適當整修,便于掛網;同時對易滑坡、坍塌地段、加強觀測并及時作好防護措施。

(3)搭設腳手架:噴射混凝土是高空作業,所以要求腳手架搭設必須固穩定,必須備有安全繩及安全防護網,搭設前先對現有邊坡的穩定情況進行檢查,確保安全后再搭設腳手架。鋼管支架立柱應置于堅硬穩定的巖面上,不得置于浮渣上。立柱間距1.5m,橫桿高度1.8m,以滿足施工操作。搭設管扣要牢固和穩定;鋼架與邊坡坡面之間必須楔緊,相鄰鋼架之間應連接固。

(4)錨桿鉆孔及注漿:1)成孔:①按設計要求測量放樣,搞清錨桿排數、孔位高低、孔距、孔深、錨桿及錨固件型式,定出孔位并做好標志。②鉆孔要求干鉆,禁止采用水鉆,以確保錨桿施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結性能。采用亞克28型鉆機,鉆頭為80mm,開鉆前對鉆桿、鉆頭長度、鉆進角度進行準確量測,并保證鉆具的垂直度,把孔深及偏斜度誤差控制在設計范圍內。③在鉆孔過程中嚴格掌握入鉆角度、成孔深度和孔內清渣程度,當達到預定孔深后清孔吹風,放置錨桿。④正常鉆進中應保持鉆壓均勻,不宜無故提動鉆具,加,減壓時應連續緩慢進行,新鉆頭下到孔內時不得一氣到底,應在鉆頭距孔底0.3―0.5m處,采用輕壓慢轉試掃到底,以免出現擠夾卡鉆事故。2)錨桿孔檢驗:錨桿孔鉆孔結束后,須經現場監理工程師檢驗合格后,方可進行下道工序。孔徑、孔深檢查一般采用設計孔徑、鉆頭和標準鉆桿在現場監理工程師旁站的條件下驗孔,要求驗孔過程中鉆頭平順推進,不產生沖擊或抖動,鉆具驗送長度滿足設計錨桿孔深度,退鉆要求順暢,用高壓風吹驗不存在明顯飛濺塵碴現象。同時要求復查錨孔孔位,傾角和方位,全部錨孔施工分項工作合格后,即可認為錨孔鉆孔檢驗合格。同時在施工過程中為了方便隨時抽檢,嚴格控制錨桿孔深符合設計要求,我們在施工現場加工制作了檢驗孔深的標尺,以便于隨時對已報檢的鉆孔深度進行抽檢。3)錨桿安裝:沿錨桿方向軸線每隔2.0米設置一組(3個)對中支架,以確保其在孔位中心,排氣管應與錨桿綁扎固,安放錨桿時放入角度與鉆孔角度一致。安裝前,要確保每根錨桿鋼筋順直,除銹、除油污,安裝錨桿前再次認真核對錨孔,確認無誤后再用高壓風吹孔,人工緩緩將錨桿體放入孔內,用鋼尺量出孔外露出的錨桿長度,計算孔內錨桿長度(誤差控制在±50mm范圍內),以確保錨固長度。4)錨固注漿:①清孔完成后,錨桿錨固砂漿注漿時把注漿管插入孔內,距孔底5~10cm,然后開始注漿,注漿時控制注漿泵壓力均勻,管路無破損,如遇空洞不能太大,要保持0.1MPa的工作壓力。②直到孔口溢出漿。此時就把鉆管全部撥出,注漿管不拔。接著用水泥袋加鋼板封口,并嚴密堵實,以0.4~0.6Mpa穩壓注漿5分鐘,才拔出注漿管。注漿時注漿管隨注漿量的增多而緩慢勻速撥出。漿液壓力以

圖1

(5)掛鋼筋網:1)錨桿注漿完工后,把Φ6的鋼筋網片固定到坡面上合適位置,鋼筋網片之間、鋼筋網片與錨桿之間,均采用綁扎與焊接加固的方式固定,并與臨近錨桿用Φ16鋼筋呈X型焊接加強。2)鋼筋網片的固定應盡可能地貼近坡面,鋼筋網應隨受噴面起伏鋪設,與錨桿相接處錨桿應錨入鋼筋網內與鋼筋網焊接牢固,使其噴射混凝土后邊坡錨噴整體性能良好。根據施工要求應從上至下逐級施工。3)由于山巖凹凸不平導致的鋼筋網不能與錨桿焊接時可采用φ10鋼筋搭接焊接。4)焊接鋼筋網的順序是先骨架后網格,并且注意電焊機的電流量必須滿足506焊條要求,網格之間以綁扎為主,點焊不能損壞有效截面,在掛網期間避免鋼筋網格上承重,較陡的坡面采用安全繩懸掛作業。

(6)噴射混凝土施工及質量控制:噴射混凝土施工有干式噴射法和濕式噴射法兩種,本項工程采用干式噴射法施工,在施工中要注意以下幾點:1)確定合適的施工配合比:該工程C25錨噴混凝土配合比設計委托由蘭州交通大學工程檢測有限公司來設計,噴射混凝土的施工配合比除要滿足設計強度外,還要滿足噴射工藝、混凝土與巖面的粘結力,混凝土噴射時的回彈量等要求,因此混凝土要經過試噴施工階段的驗證。噴射混凝土的主要材料為:水泥采用古浪祁連山水泥有限公司425號普通硅酸鹽水泥、粗集料碎石采用產自古浪黑松驛,細集料砂采用產自武威黃羊平度、速凝劑(甘肅建威化工有限公司)、減水劑(甘肅建威化工有限公司)、水,對于水泥、細集料和水的品質的要求與普通混凝土要求相同,粗集料一般采用粒徑不大于10mm碎石或者卵石,粒徑越大,噴射回彈量越多,但粒徑過小,需要的水泥用量相應增加,混凝土的收縮量亦增大,容易造成噴層開裂。速凝劑的摻量以4%進行摻配,在滿足施工要求混凝土快速凝固的條件下盡量減少,因為速凝劑雖可提高混凝土的早期強度和縮短混凝土的凝結時間,但相應降低了混凝土的后期強度,且加大了混凝土的收縮,易造成了噴層開裂。減水劑摻量以1.5%為宜。在進行大面積錨噴混凝土施工時,先確定具有本項工程處治特征比較明顯的部位,確定為試驗段,經試驗段錨噴施工后確定了C25錨噴混凝土施工配合比。采用干法噴射混凝土施工時,由于干拌和料是與噴嘴處混合,水灰比不易嚴格控制,施工過程中混凝土的品質差異較大,為保證施工強度,則其試配強度應當加大。2)要使噴射混凝土與巖面有良好的粘結力,在噴射混凝土施工前應對受噴巖面進行清理,清除松動巖石和雜物。3)隨時檢查已施工完的噴射混凝土情況,有局部剝離脫落的要及時補噴,有較大脫落的要鑿除噴層重新進行噴射混凝土施工。4)施工中為了對比較薄弱部位混凝土噴射厚度進行嚴格控制,要求施工隊在噴射前制作帶有標定尺寸的鋼筋預埋件,在網噴混凝土噴射前固定,從而控制網噴混凝土施工厚度,也是為以后進行混凝土噴射的厚度試驗提供依據。5)伸縮縫按照設計圖紙設置,前進方向每隔20-25M設置一道伸縮縫,縫寬20mm,且應整齊垂直,上下貫通,并用瀝青麻絮進行塞縫處理。6)噴射作業前必須對機械設備、風、水管路和電線等進行全面檢查及試運轉,排除故障;噴射混凝土作業分段分片依次進行,噴射順序自上而下。7)噴射時應控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈濕潤光澤,無干斑或滑移流淌現象。

利用噴漿機將C25噴射混凝土噴向鋼筋網面,厚度不小于8cm,本工程中使用的噴漿機為國產的型號為ZQ3干式噴漿機,產量為3-6M3/h,水平輸送距離為150m―300m,垂直輸送能力在40―100m之間,電機功率3KW,自重500Kg,結構緊湊,維修方便,一般每噴射機臺班作業坡面面積按8cm厚可完成70M2以上噴射量。空壓機采用國產的紅五環,額定功率75KW,空壓機運行量15M3,自重2.5T。為了保證噴射質量,各環節要緊密配合,嚴格控制。要求碎石級配均勻,無雜志無污染,砂要純凈無卵石,水質無混蝕,并嚴格控制好施工配合比,試噴合格后方可施工,噴射點和噴射機點之間要用對講機進行聯系,應盡量減少中途停機,以免增加不規則的搭接縫,如因故停機應當在30min內為宜,為減少噴射的回彈率,除控制氣壓值外,特別要注意保持噴槍與坡面的夾角垂直與距離適中,包括噴槍移動速度距離適當,順序合理,噴射時要做20cm-25cm圓圈運行,一圈壓一圈,應盡量避免回彈,不流不趟,并及時清除脫落的粒料和下垂的混合料。

設置泄水孔:布設泄水孔的目的是為了及時引排坡體內滲水,避免噴層受水壓擠脹破壞和坡體受水破壞浸潤軟化失穩,泄水孔與錨桿孔同時施工,對于邊坡裂隙水部位要適當增設泄水孔,錨桿和掛網鋼筋施工完畢后即可進行泄水孔安設,泄水孔采用孔徑為50mm的PC管,孔深50cm,間距為300cm,排距為500cm,梅花型布置,其最低層泄水孔距護面封平臺截水溝1.0M,便于施工即可,孔方位是水平位置上抑10。。其埋設深度滿足設計要求,排水管安設完畢后用塑料布對孔口進行包扎封口,避免噴射混凝土施工進堵塞。

(7)養生:當最后一次噴射的混凝土終凝2h后,立即噴水養護,每天至少噴水四次。養護時間一般不得少于7d.在終凝后第一次噴水養生時,壓力不宜過大,以防止沖壞噴射混凝土防護層表面。在養生過程中如果發現剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現象,應分析原因,采取措施進行修補,以防后患。

4 施工質量管理與檢測要求

在施工過程中嚴把鋼筋、水泥、砂石料,減水劑、速凝劑等原材料的質量關,并嚴格按照施工配合比進行施工,嚴格按設計圖紙及規程操作,使每一位施工人員都熟悉并掌握操作規程及技術要求,并加強質量檢測。

(1)基本要求。(表1)

(2)外觀簽定。1)表面平整,無鋼筋、鐵絲外露現象。2)防護的表面平順、密實,無脫落現象。3)設置的伸縮縫整齊垂直,上下貫通。4)設置的泄水孔坡度向外,無堵塞現象。

表1 錨桿噴射混凝土防護檢查項目

完工后現場質量檢測:

(1)強度檢測:噴射混凝土必須做抗壓強度試驗,試塊在工程施工中抽樣制取,在噴射作業面附近,將模具敞開一側朝下,以80(水平面的夾角)左右置于墻角,先在模具外的邊墻上噴射,待操作正常后,將噴頭移至模具位置,由下而上,逐層向模具內噴滿混凝土,將噴滿混凝土的模具移至安全地方,用三角抹刀掛平混凝土表面,在標準養護條件下養護7d后將混凝土加工成邊長為100mm的立方體試塊,繼續在標準條件下養護28d齡期后,進行抗壓強度試驗。本工程共計試件10組,經測試,結果C符合規范要求。錨固砂漿抽取試件2組計12塊:經抗壓強度試驗,結果符合規范要求。

(2)錨桿間排距檢測:錨桿間排距是錨桿施工質量的一項主要考核指標,是錨桿能否發揮支護作用的保證條件之一。在本工程中,在錨桿被噴射混凝土覆蓋前,主要采用工作面用鋼尺直接量測的的方法進行檢測,抽檢30處,實測間距2.5m,符合設計要求。

(3)厚度檢測:噴層厚度可用鑿孔法和激光斷面儀法檢測。噴層厚度檢查斷面的數量應符合錨桿噴射混凝土支護技術規范要求,根據《錨桿噴射混凝土支護技術規范GB50086-2001》,“每個斷面上,全部檢查孔處的噴層厚度,60%以上不應小于設計厚度;最小值不應小于設計厚度的50%;同時,檢查孔處厚度的平均值,不應小于設計厚度值。”本工程共抽檢30處,實測平均厚度83mm,結果符合設計要求,

(4)錨桿質量檢查:檢查錨桿質量必須做抗拔力試驗。試驗數量,每300根錨桿必須抽樣1組,每組不得少于3根。錨桿抗拔力不符合要求時,可用加密錨桿的方法予補強。

(5)外觀檢測:外觀檢測一般采用人工觀測的方法,包括目測法和實測2種,工程完工后,該工程坡面平順,線型流暢,無漏噴、離鼓、鋼筋網外露現象,以及坡面排水處理得當,無漏水現象,符合規范要求。

5 施工過程經驗總結

(1)混凝土噴射開始時必須緩慢打開主風閥,防止由于噴嘴劇烈抖動,造成噴射手無法控制噴嘴,發生安全事故,噴射作業一般選用兩名噴射手,一人噴射,另一人輔助作業。輔助作業人員負責理順輸料管,對個別噴射混凝土形成的局部厚度不均勻進行處理,以保證噴射混凝土施工的表面平整度和厚度。

(2)合理選擇施工程序,工藝和技術措施是保證掛網錨噴混凝土施工工程質量的關鍵。

(3)制定行之有效的現場質量管理措施非常必要,對掛網錨噴混凝土施工的強度、鉆孔、錨噴厚度、錨桿間排距、抗拔力,外觀感進行檢測,嚴把工程質量關。

(4)使每一位施工人員都熟悉操作規程及技術要求,并做好各工序施工前的技術交底工作及主要技術工人的培訓,尤其是噴射手、攪拌人員、噴射機操作人員,一定要選取責任心強、技術熟練的工人擔任。要求工人嚴格按技術要求施工,以保證噴射混凝土的質量。

(5)加強工地試驗室的試驗檢測工作:試驗、檢測、監控工作是控制工程質量的核心,是評價工程質量的手段,施工前期準備階段提前對崩塌處治工程所涉及的錨桿、鋼筋網片、C25網噴混凝土配合比報告、1:1砂漿注漿配合比報告、減水劑、速凝劑、等工程所涉及的原材料、半成品和成品材料檢驗進行委托送樣。在試驗段施工期間管理局檢測中心試驗人員多次到工地施工現場檢測原材料、與項目部技術、試驗人員確定網噴混凝土、砂漿注漿施工配合比,在施工現場指導施工,加大測測頻率,隨時對各種進場材料及施工質量進行試驗檢測、監控。同時,項目部技術人員對施工各種原始數據進行收集、整理、分析與歸檔,以試驗數據為工程施工提供支持,為各項工序的施工提供科學準確的施工參數和數據,不斷的改進施工工藝和施工方法,確保質量目標全面實現。

(6)為保證工程施工安全、順利進行,項目部根據工程施工特點制定了一系列安全防護措施,在采取了以上行之有效的安全管理措施后,使本項工程安全工作成績良好,在施工過程中未發生一起安全責任事故,未發生一起因施工造成交通堵塞的事件,營造了良好的安全生產環境。

(7)在施工過程中,嚴格按照施工技術規范和設計施工圖文件進行施工,對已經認可的施工方案、方法、工藝技術參數和指標進行嚴密的監控,尤其對工程的特殊重點部位和工序,專門制定了施工方案和針對性的控制措施,使其均達到設計標準,在施工順序上嚴格按照網噴混凝土施工等工藝流程和工藝控制施工。

6 社會經濟效果評價

6.1經濟評價

2011年6月18日、11月8日至11月9日水庫坡發生滑坡,清理土方,維修防護網,修復護面墻,2012年6月14日、7.28-7.29日水庫坡發生兩次較大的滑坡、清理土方、修復護面墻、增設防護網;2013年6月至8月水庫坡發生3次較大滑坡,清理土石方、漿砌片石護面墻砌筑、增設防護網,維修護面墻勾縫。每年管理局、我段都投入了大量資金對該處進行水毀修復,但都處于修修補補,沒有從根本上解決問題,每年進入雨季以來,該路段給我段的防汛工作帶來一定的難度和壓力,同時該處也作為武威管理局和古浪段重大安全隱患路段,今年自該項工程實施以來再沒有發生類似滑坡、崩塌、泥石流等地質災害。從經濟角度來分析,結省了經費。

6.2工程外觀評價

工程完工后,通過對該處路基邊坡進行了跟蹤觀測和現場檢測。經過3個半月的觀測,發現邊坡整體穩定牢固,錨桿支護有足夠的強度,穩定性能好,安全可靠,坡頂無開裂,坡腳無滑移跡象,即使原來有病害而歷經二次刷坡的位置也沒有新的病害產生。在車輛正常通行的情況下,坡面沒有任何形式的裂縫,取得了良好的加固處治效果,說明整體設計方案正確,施工技術可靠、施工工序及施工工藝安排合理。

6.3施工方法比較

通過觀察并與其它路基坡面防護相比較,掛網錨噴混凝土技術防水性能好,即封住了外來雨水的進入,又導出深層裂隙水,使處治后的坡面能穩定相當長的一段時間,降低了養護維修成本;對于路基邊坡防護應用效果明顯,有一定的經濟效益和社會環境效益。

7 結語

從施工過程看,采用錨桿掛網噴射混凝土技術處治十八里堡路基邊坡崩塌處治工程的方法是成功的,有效解決了該路段路基邊坡崩塌、滑坡、泥石流等地質災害所帶來的損失,也緩解了我段在該路段防汛期間帶來的壓力和難度。通過掛網錨噴混凝土技術在G312線界古路十八里堡水庫坡路基崩塌處治工程中的應用,實踐證明掛網錨噴混凝土技術通過對坡體施加壓力和注漿,使坡體形成一個整體,顯著提高了邊坡的穩定性,是比較理想的路基邊坡防護形式。

參考文獻:

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[2]占愛民,張修華,黃芳.錨噴掛網在邊坡治理中的應用[J].2005,26(4):100-101.

第5篇

關鍵詞:祿豐縣;管道工程設計;工程施工

1、引言

城鎮供水工程隨著科技的進步和居民生活質量的提高,管道供水較傳統渠道引水的優越性日益顯著。在有利于工程經營管理、方便實用、安全衛生、節水環保、用水保證率高等方面具有明顯的優勢。祿豐縣城自來水大滴水引水工程管道全長22.34Km,所用管徑為DN600mm和DN500mm預應力鋼筋混凝土管材;德鋼至石門水庫引水工程管徑采用DN800mm預應力筋混凝土管材,管道全長2.68Km。上述工程啟用至今,從經濟、安全、適用和效益的角度來分析都是比較科學合理的。

2、管材的選擇

在輸配水管道安裝工程中使用的管材可分為金屬管和非金屬管兩類,常見的金屬管有鑄鐵管、鋼管、球墨鑄鐵管等,非金屬管有塑料管(PVC管、PE管、PP管),自應力鋼筋混凝土管,隨著管材生產工藝和各種新型材料的廣泛應用,逐步創新生產了預應力鋼筋混凝土管、預應力鋼筒混凝土管、UPVC管、玻璃鋼塑料復合管、玻璃鋼管被廣泛地應用到工程實踐中。

因城鎮供水直接影響居民的健康質量,其供水安全、管材對水的質量是否存在二次污染和工程自身的經濟效益的優劣,成為了工程首先考慮的問題。管道供水工程投資中管材投資比例占工程總投資份額最大,實踐證明管道工程設計中,科學合理選擇管材是決定項目能否發揮正常功能,有利于施工和進度,以及工程效益最大化的關鍵。

因管材生產材料、技術及生產工藝的不同和差異。同一管徑和長度的管道相比:從材料性能來看管材不易斷裂;管道自重相對較輕、安裝更簡單快捷;安裝后內外承壓力及安裝的密閉性更好;抗腐蝕性能較優、管內壁不易結垢;從水力性能來看能實現更大的供水流量,從綜合安裝維護造價來看有著更加優越的性價比,則可認為是選擇了比較理想管材。

城鎮引水管材大多選用管徑范圍在Φ300―Φ1200 mm之間,工作壓力多為0.2―1.2 Mpa之間的管材,就目前情況來看非金屬管在小管徑和易埋設的條件下較為經濟實用,壓力管道管徑范圍在Φ20―Φ700 mm之間,是“以塑代鋼”的適宜選擇;由下面方案進行比較,非常清楚地看出,在供水安全、衛生,施工占地少,管道施工適應性好的前提條件下,鋼筋預應力混凝土管和鋼筒混凝土管工作壓力在0.4―1.6 Mpa之間,相對管徑偏大的管材選擇上較其它管材更具優勢。鋼筒混凝土管與預應力鋼筋混凝土管相比,除價格偏高以外,在安裝管徑大,施工地質條件復雜的情況下優勢明顯;玻璃鋼管管材根據模擬實驗資料顯示,在用含大量泥砂的水裝入管材內,經30萬次旋轉后,檢測管內壁磨損深度,經表面硬化處理的鋼管為0.48mm,玻璃鋼管僅為0.21mm,所以玻璃鋼管不僅糙率小,且更為耐磨。從實例講,由深圳至香港的供水工程,供水管道長50公里,分別用兩條內徑為2.2m和1.7m玻璃鋼管道,從1965年使用至今仍完好無損,故工作壓力在0.4―1.6 Mpa之間,供水高差有限的情況下,以是一種良好的生活飲用水管道工程措施選擇。

(4)總水頭損失計算

可根據管線測量成果按式(8)計算,也可根據式(9)、(10),按經驗局部水頭損失的a倍8%~12%來計算,以可根據不同管材管道計算經驗公式進行計算。

即:h=hf+ahf

一般管材管徑均為定型尺寸,為達到充分利用自然水頭,優化工程設計及投資的目的,里程較長的管道經常會設計成不同管徑和管材混合安裝在同一管道上使用,計算時根據上述公式及不同管材水力特性反復試算,直到符合設計要求。

4、方案比較

管道引水工程措施應用范圍,通常地形復雜、區域跨度大,溝渠難配套和維護困難,有一定的供水自然落差;項目供水保證率要求高,有供水衛生考慮的。然后就是選用管材的經濟、性能對比了,方案及投資比較以當時(2000年)祿豐地區市場價格為準,管徑Φ500 mm、工作壓力1.0 Mpa管材方案及投資比較如下。

(其中管材價含運費)

由上表和參與我縣多項引水工程的設計及施工實踐經驗來看,在工作壓力設計為1.0 Mpa以下管材使用范圍內預應力鋼筋混凝土管有較好的經濟實用性;而作壓力設計為1.0~2.0 Mpa使用范圍內鋼筒混凝土管和玻璃鋼管優越性能比較顯著。

5、預應力鋼筋混凝土管道設計及施工

(1)預應力鋼筋混凝土管因自重大、質脆,在運輸裝卸、安裝過程中需小心以防斷裂。

(2)安裝時一般400~700 mm管徑的借轉角度不大于1.5°,400~700 mm管徑的借轉角度不大于1.0°。管槽底坡在1:1~1:0.5之間應考慮使用鋼管安裝,管槽底坡比1:0.5陡的應考慮修改管線和設計方案。

(3)在跨河,借轉無法解決管道轉向的和管槽底坡較陡的應使用鋼結構彎頭或直管安裝,同時使用砼鎮墩。所用管材鋼結構承、插口應根據預應力鋼筋混凝土管承、插口尺寸制作,與預應力鋼筋混凝土管連接止水則正常使用橡膠圈,根據祿豐縣城大滴水引水工程施工經驗證明設計考慮鋼管部分易腐蝕而將混凝土鎮墩澆筑至與鋼結構彎頭連接的預應力鋼筋混凝土管頭50cm處,導致管道試壓和運行期間有部分預應力鋼筋混凝土管在靠近鎮墩30cm處斷裂。而德鋼引水工程施工時,經過與設計方協商,把設計變更為鋼結構彎頭和直管承、插口露出鎮邊緣30~50cm,并做好該部位的防腐蝕措施,從而解決了預應力鋼筋混凝土管靠近鎮墩30cm處斷裂的問題。鋼筒混凝土管則兼備了鋼管和預應力鋼筋混凝土管的優點,但價格比預應力鋼筋混凝土管高。預應力鋼筋混凝土管的斷裂,在不影響結構損壞的條件下,一般采用鋼結構抱箍配合石棉自應力水泥及107膠水混合物塞填維修,養護24小時后可進行壓水實驗。

6、預應力鋼筋混凝土管道壓水實驗的幾點建議

管道工程中壓水實驗是檢驗管材質量和安裝質量最直接有效的方法,但已是施工中最不安全的環節,目前就此問題相關資料多有不詳并缺乏實踐操作的有關資料和經驗論述。

(1)管道安裝過程中應盡量仔細認真檢查管材質量和止水膠圈安裝質量,以此最大限度減少管道壓水實驗次數,因壓水過程不但有一定的危險,而且耗時費力。如果因此導致管道損毀,維修費用也很高。

(2)壓水實驗堵頭位置的選擇應先根據工作壓力和管徑大小先計算壓水實驗時堵頭承受的總壓力,一般用實驗壓力的1.2~1.5倍來計算。堵頭位置選擇原則為:管段地勢相對高處,一般不宜選擇在地勢低洼積水的地點;除堵頭處安裝壓力表以外,管道最低處附近應安裝壓力表;堵頭設置在易取水處,但該處要地質條件要好,干燥易排水,管槽及管線相對平緩順直,做到盡量利用地形條件降低堵頭處因壓水實驗承受的總壓力。為降低管道試壓成本可在距離管口0.6~0.8米處設置兩層以上方木(邊長0.25米以上),受力面方木豎置以管槽,根據試壓管徑大小設1.2cm厚度鋼板與千斤頂便于調整堵頭與試壓管道承、插口的距離,與夯土堆接觸的方木則橫置,整個堵頭基礎低于管槽基礎,保證壓水實驗的安全。一般試壓管段長度選擇1.5公里左右較為合理,可根據堵頭較理想的安置位置酌情增減試壓管段長度,因管段試壓長度與管道修復的經濟合理性和管道壓力穩壓階段單位時間內壓力下降值有直接的關系。

(3)試壓前已安裝好的管道兩側土要回填夯實,管道夯實的覆土厚度應大于管承口的0.5倍,堵頭鋼構件上應設置配套進水管、壓力表、補排氣閥及配套球閥,加壓時一般在正三角形位置上布置三個千斤頂,故堵頭一般要用鋼肋加固,靠近堵頭的3根預應力管應采用比設計工作壓力大1.2~1.5倍的管材,并用土完全夯實覆蓋,防止因爆管而造成工作人員傷亡。試壓前將水充滿管道,將管道地形高程相對較高處加壓至0.1~0.2 Mpa,利用補排氣閥將管道內空氣排出,在此條件下養護3天。

(4)壓水實驗時0~1.2 Mpa工作壓力可采用多節泵加水增壓,壓水每增加0.2~0.4 Mpa壓力可停止加壓30分鐘,其間試壓管段工作區內應禁止人畜進入,嚴防發生安全事故。用方木與夯土堆建成的堵頭支撐在管道加壓過程中會產生位移和變形,應根據情況用安裝好的千斤頂不斷調整鋼構件堵頭與管道承或插口的距離,保證堵頭處止水膠圈始終保持在密封狀態,另外試壓工作時應配齊必要的對講通訊設備,保證整個工作現場通暢的協調與溝通。

(5)堵頭的支座伸入管槽基礎兩側及槽底,管道試壓壓力在1.2 Mpa以下范圍內可采用40×40cm方木,長度200~300cm,砌成墻體狀,一般使用兩層,按受力方向前層豎直,后層橫置,然后把方木后面用土方人工夯實回填至原地面高程。千斤頂根據壓力大小選擇,一般使用三個,與方木接觸的受力部位同時作用于一塊鋼墊子上,若壓力較大時應考慮混凝土支座。

第6篇

關鍵詞: 小型水庫; 除險加固; 設計

中圖分類號: TV697.3 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2012)01-0040-02

永壽縣現有小(一)、小(二)型水庫14座,其中:小(一)型水庫4座,小(二)型水庫10座。這些水庫在農業生產、人民生活用水和工業用水、養殖業以及防洪等方面發揮著重要作用。然而,由于這些工程大部分建于50-70年代,工程運行時間長,淤積嚴重,許多水庫都不同程度存在一些病險問題,特別是上世紀六七十建成的水庫問題尤為突出,一直成為水利行業的工作重點之一。現以永壽縣三分岔河水庫為例對水庫除險加固及運行管理上存在問題和解決的對策進行了分析。

一、水庫概況

三岔河水庫位于永壽縣三岔河中游的御駕宮鄉營里村,距縣城12公里。三岔河是泔河左岸的一條支流,地處渭北黃土高原溝壑區,植被較差。溝道全長15km,流域面積62.5km2,溝道平均比降23.2‰。三岔河水庫位于三岔河下游,控制流域面積52km2,壩址以上溝道長13.75km,溝道平均比降42‰。

水庫始建于1976年,土壩工程從1976年10月動工,于1977年9月份全部填筑完畢。溢洪道1978年襯砌了陡坡和消了池,1982年5月對剩下96m未襯砌平流段進行了襯砌。放水設施和大壩同期完成。受當時政治條件和技術力量限制,由當時永壽縣水電局邊勘察、邊設計,由民工大會戰完成的水庫工程。是一座典型的“三邊工程”。由于原設計標準低,施工質量差,近40年來,一直帶病運行,存在多處隱患。整個工程的病險狀況已經十分嚴重。

2008年12月,咸陽市水利局組織有關專家對三岔河水庫大壩進行了安全鑒定,鑒定結論為三類壩,并建議“盡快完成除險加固,使大壩能夠安全、正常運行”。

水庫由大壩、溢洪道、放水洞組成,屬Ⅳ等小(1)型水庫,主要建筑物4級,地震設防烈度VI度。原防洪標準為按30年一遇設計,300年一遇校核。水庫原設計總庫容193萬m3,其中有效庫容110萬m3,死庫容20萬m3,滯洪庫容63萬m3。設計正常蓄水位926.00m,校核洪水位928.50m。

大壩為碾壓式均質土壩,原設計壩頂高程929.00m,最大壩高26m。壩頂寬2.5m,壩頂長121m。上下游坡分別設有兩級戧臺。下游坡腳設有排水棱體。

溢洪道位于大壩左岸,為河岸開敞式,溢洪道進口高程926m,長199.2米,總落差22.96m。其中平流線長96m,寬15m,設計水深2.0m,校核水深2.5m;陡坡長80m,比降1%,寬11.5m,墻高2.0m,比降為0.25;消力池長20.75m,深1.5m,尾墻寬2.45m,全部用塊石襯砌。

臥管和涵洞夾角為60°,臥管共有20個臺階,每個臺階高0.4m,每個臺階1個孔,孔徑上口0.3m,下口為0.25m。涵洞全長96m,底寬0.8m,高0.8m,涵洞頂部為半圓形,半徑為0.4m,洞底比降1%,流量0.23m3/s。

二、工程存在的主要問題

目前水庫大壩主要存在以下問題:

1.大壩迎水坡及背水坡坡面局部出現沖溝和塌坑;壩后排水棱體石塊風化固結嚴重,且排水棱體淤積堵塞,左壩肩存在繞壩滲漏;壩面排水系統不完整,現有排水渠凍融損毀,襯砌破壞嚴重,排水不暢。

2.溢洪道砌石風化滑塌嚴重,兩岸高邊坡沒有按穩定進行邊坡削坡處理,土體大量滑塌,大量土方堆積在溢洪道內,影響了溢洪道的正常泄洪。進口右岸側墻因長年垮塌,現僅剩余不到2.0m寬的墻體,且多出存在裂縫。陡坡段砌石底板沖毀、風化嚴重,陡坡段末端右岸邊坡繞壩滲漏。

3.水庫年久失修,多年淤積,放水臥管幾乎淤死,最大淤積高度達7.0m左右。放水涵洞出口引水渠因壩后高邊坡滑塌而被掩埋,涵洞出口退水渠沖毀破壞嚴重,現已在壩后坡腳處形成深約2.0m,寬1.5m的沖溝,直接威脅大壩安全。

4.無監測系統、水情測報系統、無防汛搶險硬化道路。

三、水庫除險加固的必要性

1.防洪減災的需要。三岔河水庫地理位置十分重要,擔負著水庫下游馬坊鎮仇家村、郭門村及御駕宮鄉營里、御西、御中、莊頭、寨子、九龍咀等村的防洪安全,使下游河道內耕地免受洪水威脅;灌溉方面,三岔河水庫為當地2500畝農田提供灌溉生產用水,為當地農業增產及灌區農民脫貧致富奔小康發揮著重要作用。總之,三岔河水庫綜合效益顯著。所以該水庫對下游的防洪相當重要。

2.水庫正常運行的需要。三岔河水庫原設計總庫容193萬m3,有效庫容110萬m3,正常蓄水位926.0m。水庫建于70年代,因工程設計標準低,施工質量差,且多年來工程管理和維護不到位,樞紐建筑物多處存在安全隱患,使水庫一直帶病低水位運行,沒有發揮應有的工程效益。

3.滿足工程安全運行的需要。三岔河水庫屬Ⅳ等小(1)型水庫,主要建筑物4級,地震基本裂度為VI度。水庫原按30年一遇洪水設計,300年一遇洪水校核,因水庫屬“三邊”工程,工程建設標準低,質量差。現有壩體損壞嚴重,溢洪道因淤積造成泄洪能力不足,放水洞坍塌,放水設施失效,這些隱患給下游人口、耕地及公路交通帶來潛在的威脅,嚴重影響當地農業、工業及交通運輸業的發展。

4.水資源充分利用的需要。三岔河水庫是永壽縣很重要的農業生產的水利灌溉設施,給三岔河灌區0.25萬畝農田提供灌溉水源。渭北地區缺水嚴重,為充分利用有限的水資源,保證三岔河灌區的農田穩產、高產,促進灌區經濟發展和社會穩定,盡快實施三岔河水庫除險加固是十分必要和緊迫的。

四、水庫除險加固工程設計

(一)大壩加固工程

大壩加固工程主要包括排水棱體改建、壩頂加固、大壩上、下游護坡加固、壩面排水改建及左壩肩防滲處理等工程。

1.大壩下游壩體排水改建工程。由于原排水棱體部分掩埋并且淤堵嚴重,以失去功能,本次加固拆除原排水棱體在原位置新建排水設施。新建排水體頂高程905.69m,頂寬1.5m,為棱體排水,上游坡比為1∶1,下游坡比為1∶1.5。

2.大壩壩頂改造設計。實測壩中壩頂高程為929.07m,寬2.7m,本次經復核計算現狀壩頂高程不滿足防洪要求,為了降低工程造價本次設計不加高壩頂頂高,采用壩頂上游增設C25鋼筋砼防浪墻,滿足防洪需求。防浪墻頂寬0.3m,高0.9m,墻頂高程為929.97m。由于壩頂過窄,無法滿足防汛搶險需要,如果僅是為了增加壩頂寬度采用培厚壩坡工程量較大,不經濟。本次設計結合上游設置防浪墻,在下游側設置M7.5漿砌石擋土墻,將壩頂加寬至3.5m。壩頂道路為3.5m寬泥結碎石路面,路面為15cm厚的泥結碎石,路基為12cm厚砂礫石墊層。

3.大壩上、下游護坡設計。本次設計在上游增設干砌石護坡,護坡下做砂礫石保護層。加固平整下游坡面,設草皮護坡,改建壩面排水渠。

4.左壩肩滲漏出口反濾設計。左壩肩壩后滲漏出口處增設砂礫石反濾層,保護滲漏出露點砂礫石層,提高穩定性。對出口處高程912.0m以上范圍邊坡削坡處理。912.0m~919.0m范圍內做M7.5漿砌石護坡。護坡內填砂礫石反濾層厚20cm,底部間隔1.5m設φ50PVC排水管,滲水經排水管排入溢洪道。

(二)溢洪道改造工程

針對溢洪道目前存在的問題,改造內容如下:

1.清除溢洪道內原施工棄渣、棄土及塌岸堆土等;

2.對損毀的砌石邊坡按計算高度重新砌護,對進口右岸的邊墻延伸至壩側。其余砌石段重新進行勾縫處理。

3.對陡坡段原砼底板和消力池底板進行加固處理,在原底板上加錨筋并澆筑30cm厚的C25鋼筋砼,以提高抗沖能力。

4.對溢洪道左岸高邊坡進行削坡治理。

(三)放水設施改建工程

1.臥管改造設計。本次改造僅對淤積高程925.00m以上臥管進行改造,臥管臺階高度由0.4m改為1.0m,共改造兩級臺階,水平放水圓孔改為立式放水方孔,增設鑄鐵放水閘門及配套啟閉設備。

2.輸水洞加固設計。原放水涵洞采用塊石砌筑,經多年運行,放水洞基本完好,但目前涵洞內局部存在破損、裂縫現象,本次加固擬采用M7.5水泥砂漿對裂縫封堵,然后表面抹平。對涵洞壁存在的裂縫用水泥砂漿封填處理,用水泥砂漿回填、壓實、抹平。

(四)防汛道路改造工程

該防汛道路是在原有土基的基礎上整修,全線長2940m。經復核原路線轉彎半徑等基本符合規范要求,所以整修道路基本維持原路線不變,僅對局部進行調整,最大縱坡不大于10%。路基寬度維持原路基寬度不變。路基寬度4.5m,路面寬3.0m,路面結構由兩部分組成:泥結碎石面層(厚150mm)及級配碎石基層(厚120mm)。

(五)大壩安全監測工程

重新布設大壩變形監測網,增設大壩滲流觀測,完善大壩相應的觀測設施。

(六)工程管理

三岔河水庫現由永壽水利局管理,共有管理人員5名,其中工程師1人,助工2人,技術員2人。根據水庫管理人員編制規定,本次維持管理人員5人不變。

五、國民經濟評價

水庫加固改造后,保證了大壩的正常安全運行,經計算,年防洪減災效益為46萬元,灌溉效益為13.2萬元;本工程的內部收益率為10.1%,大于經濟基準收益率8%;經濟凈現值58.53萬元,大于零;經濟效益費用比1.10,大于1.0。可見實施本工程項目具有一定的社會效益,國民經濟評價是合理的。

第7篇

關鍵詞:水口廟水庫大壩出險加固

水口廟水庫是重慶南川區北部山區一座以農田灌溉為主,兼有防洪、養殖等綜合利用功能的小(二)型水利工程,位于南川區黎香湖鎮東湖村水口廟,所在河流屬長江水系油江河上游黎香溪支流。水庫控制集雨面積1.65km2,總庫容81.9萬m3,正常庫容65.3萬m3。水口廟水庫建設的任務是灌溉白沙鎮的農田。水庫樞紐由大壩和放水涵(臥)管等建筑物組成。樞紐工程等別為Ⅴ等,主要建筑物為5級,設計洪水標準為20年一遇,校核洪水標準為200年一遇,次要建筑物為5級。

該庫建造在特定年代,1957年動工興建,完全采用人工土法施工修建,1958年6月竣工,投入運行以來,樞紐工程相繼出現了較多問題。

一、工程現狀

1、大壩

水口廟水庫大壩為均質土壩。工程于1957年破土動工,在無設計資料、地質勘探資料的情況下,由土溪鄉組織受益公社農民以“大突擊”方式于1958年6月完成此工程。完成最大壩高14.26m,壩頂長57m,壩頂寬3.5m,壩頂高程為798.26m。上游邊坡為1:1.5,下游壩坡設有變坡,坡比從上至下分別為1:1.5。下游坡面為草皮護坡,運行至今大壩存在一些問題:a、上游坡面沖刷嚴重,無壩面排水設施和觀測設施,上、下游壩坡較陡,有白蟻危害。b.大壩浸潤線逸出點較高,壩體填筑壓實不均勻,壩體土料滲流系數較大;壩基清基不完善,壩體與壩肩的結合部漏水嚴重。c.大壩上游未做護坡、沒有建立大壩原型觀測設施,無壩坡排水設施。

2、溢洪道

當時沒有進行設計直接修建的,沒有考慮到大壩的泄洪量,因此該大壩沒有設置溢洪道,到現在為止,該大壩不能滿足永久泄洪的要求。如果發生洪水,光靠取水建筑物放水,是不能保證大壩的安全的。

3、取水建筑物

放水設施位于大壩左岸,由放水涵臥管組成,為階梯式蓋板閘分層取水,放水孔直徑2×0.25m,最大放水流量0.16m3/s。放水臥管有橫向裂縫1處,涵管由于年代已久,沒有進行修復,導致很多地方都出現漏水現象。

4、水庫管理房已成危房

工程管理房屬危房,進庫4.0km的防洪搶險公路不暢,無防洪通訊線路。

5、大壩樞紐缺乏必要的安全監測設施

二、分析病害的原因

一是工程是在特定的年代修建的,大壩工程開工時沒有規范的設計,水庫修建靠組織村民土法施工,沒有專業施工隊伍,工程建設隨意性大,施工質量難以控制,埋下諸多安全隱患。如壩體單簿,壩頂寬度不夠,大壩上、下游邊坡較陡,未進行護坡處理,沒有達到設計要求;在施工過程中壩肩(基)清基不徹底,土料填筑質量較差,岸坡巖層軟弱風化引起左壩肩及壩體有滲漏水;無溢洪道,造成不能正常泄洪;壩區有白蟻危害,危及大壩安全。二是工程年久失修,老化病害嚴重。如放水設備涵(臥)管因年久失修、設備老化,修建時未置于基巖上,加之砌體砂漿標號過低,導致砌縫砂漿脫落、斷裂等因素造成漏水。

三、整治的必要性

隨著新農村建設的全面推進,構建合諧社會,促使水利發展跟上社會經濟發展需要,水口廟水庫除險加固顯得十分重要。為了恢復農業生產的良好條件,發揮水口廟水庫的正常功能。通過對水庫的除險加固,可使水庫蓄水量達到設計總庫容81.9萬m3,恢復蓄水量35萬m3。因此,水口廟水庫除險加固是必要的。建議:一方面工程管理單位必須加強水庫調度管理力度,盡可能發揮較好效益;另一方面實施水口廟水庫除險加固整治工程,確保工程安全。通過水庫除險加固,可使水庫正常蓄水量達到65.3萬m3。

四、加固措施建議

1、大壩工程

針對水口廟水庫大壩存在的不安全因素,培厚上下游壩體,使壩體達到結構穩定要求。水口廟水庫壩頂高程保持現有大規模,水口廟水庫壩頂無交通要求,確定壩頂寬度為3.5m。長57m,壩頂表面采用C25砼硬化處理。墊層采用干砌塊石,厚30cm,路肩采用M7.5漿砌塊石,上下游路肩寬0.4m,深0.6m,上下游路肩增設高位1.1m的欄桿,欄桿采用C20鋼筋混凝土結構。對壩體及壩基(岸坡)進行帷幕灌漿處理。對上游壩坡死水位以下壩坡進行拋石壓腳來穩定壩腳的滑動,防止風浪沖刷,邊坡為1:2。培厚下游邊坡,坡率為1:2,在下游高程788.946m處設排水棱體。塊石與培厚土體結合部位采用碎石、粗砂、細石進行處理。為了確保水庫大壩的安全,必須重視開展白蟻防治工作。重點對壩區2800m2白蟻危害地段采取找、挖、殺三個環節,徹底消滅白蟻的危害。即:一是找,在春秋進行普查發現蟻路,挖土追巢消滅白蟻;二是挖,挖土抽槽尋找、跟蹤蟻路、追挖主巢;三是殺,采用藥物毒殺和土坑誘殺等方法消滅白蟻。增設大壩大壩安全監測設施,監測大壩的水平位移和垂直位移。

2、溢洪道工程

由于受地形條件限制,溢洪道位置無其它可選比較方案,可設在距右壩肩7.5m處開挖,其達到正常泄洪要求。為便于工程的管理和當地群眾出入方便,在溢流堰位置設交通橋,橋寬3m,凈跨2.5m,為鋼筋砼T型橋,梁高0.6m,梁寬0.25m,板厚0.2m,橋面設欄桿,欄桿高度1.1m,受力鋼筋為Ⅱ級鋼筋。水口廟水庫放水涵臥管因多年未運行,年久失修,損壞嚴重,多處沉陷斷裂。在原位置重新布置放水臥管;重新修建涵管進口段及消力池,涵管長度為20m。

3、其它工程

為了便于工程管理維護,以及遭遇暴雨洪水時的大壩防洪搶險,保證工程安全,需改建管理房,擴建改善防洪搶險公路等附屬工程。

(1)改建水庫管理房

水口廟水庫管理房屬危房。管理所現有職工2人,為了便于今后工程的運行管理,促進水庫多方發展,改建管理房有利于水庫自身的發展。

為此,改建管理房103.25m2,采用二層磚混結構。

(2)改建和完善防洪搶險公路

進庫公路全長4.0km。該工程長期以來交通不便,路基差,路面狹窄不平,車輛通行困難。為了加強汛期防洪調度,確保下游群眾的生命財產安全,需整修4.0km進庫公路。保障道路暢通,有利于水庫今后發展。為了配合通村公路建設,采用C25砼硬化路面4.0km,厚度20cm。

路基加固:路肩(基)用M5漿砌塊石砌筑,頂寬0.5m,對易滑坡的地段采用M5漿砌塊石砌筑擋土墻。

完善邊溝:邊溝內空尺寸為0.4m(寬)×0.3m(深),采用M7.5漿砌塊石砌筑,邊溝側墻厚0.4m,用M10水泥砂漿勾縫。

第8篇

Abstract: Based on the analysis of the different types of reservoir bank collapse prediction methods, various reservoir bank collapse prediction methods including empirical method, Е Г КаЧУТИН method, balanced section method, two section method, and bank slope structure method were compared and discussed, and the new method of evaluation and forecast: equilibrium diagram method is more recognized, which has strong usability and simple operation. Taking Lengqing highway reservoir bank collapse prediction as an example to analyze and verify the method, it is found that equilibrium diagram method has good practicability.

關鍵詞: 山區;庫岸;路基穩定性;預測評價

Key words: mountain;reservoir bank;roadbed stability;prediction and evaluation

中圖分類號:U418.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)20-0202-03

3 常見坍岸預測方法討論分析

3.1 庫區岸坡地質環境較為復雜,現有相關坍岸預測方法對水庫預測時結果往往誤差較大。

類比圖解法是常用普遍應用的方法,可對均質土質岸坡或巖質岸坡的坍岸進行預測。佐洛塔寥夫、卡丘金和平衡剖面等這三種方法可用于均質岸坡,這三種方法應用于南方山區河谷型水庫的坍岸預測,得出的結果和實際有時存在較大的差距。佐洛塔寥夫法考慮了沖蝕土可組成堆積淺灘環境,而實際預測過程較為復雜,且結果不理想。平衡剖面法需要相關觀測數據和試驗曲線,并繪制平衡斷面,然后進行分析。動力法以一定的物理理論為基礎,但建立關系方程需要相當數量的觀測樣本。兩段法對于南方山區的峽谷型水庫比較適合,在各類巖質的岸坡中具有很要的預測結果。

3.2 對比以上坍岸預測方法的優缺點,我們認為一種新的山區河谷型庫岸坍岸預測方法――平衡圖解法較為可行。

平衡圖解法的基本思路是考慮坍塌土體部分與堆積部分和流失量的體積平衡,通過預測坍岸最終形成的平衡坡面確定坍岸計算的圖解法。

預測步驟如下:① 編制預測位置的地形、地質剖面圖;② 畫出水庫正常高水位線、水庫排洪水位線(P=20%洪水頻率)、正常低水位線(調度低水位);③ 由正常高水位向上畫出毛細水上升高度線(h1),毛細水位上升高度值可取為0.5m;④ 由水庫排洪水位線向上,標出洪水沖刷影響線,影響深度(h2)值可取為0.5m;⑤ 標出正常低水位線;⑥ 在正常低水位線選取α點,該點位于原坡面線與正常低水位線交點上;⑦ 由α點向上繪出沖磨蝕坡面線,與水庫排洪水位線交于b點;其穩定坡度β1可根據實地調查和類比水庫統計以及實驗獲得;⑧ 由b點作水下坡面線,和正常高水位毛細水上升高度線相交于c點;其穩定坡度β2視岸坡巖性而定;⑨ 由a點向下作水下堆積坡面線,與原坡面線相交于e點;其穩定坡角β3由岸坡巖土體水下停止角選取;⑩ 繪制水上岸坡坡面線c-d;坡角β4據自然坡角確定;c點作豎直線向上交原坡面線于m點。

檢驗原坡面坍塌面積A1與水下堆積面積A2之比p,如大于1.1,則向水中移動α點并按上述步驟重新作圖,如小于1,則向岸坡移動α點并按上述步驟重新作圖,直至1

水庫庫岸的坍岸規模預測,主要依據國內同類型水庫蓄水后不同巖類庫岸再造的實際資料和目前庫區洪枯水位帶的坍岸情況進行類比,并采用圖解法確定坍岸寬度,具體作法是,以大量統計分析常年洪枯水位變幅帶不同結構和不同組成物質岸坡的穩定坡角作為水下穩定坡角(α),以洪水位以上穩定的岸坡坡角作為水上坡角(β),然后采用圖解法初步預測其坍岸范圍。

3.3 以冷清公路庫岸邊坡坍岸預測為例

土石混合體土樣取自冷清公路庫岸路基邊坡現場,混合體中的碎石主要是灰巖和砂巖、細粒土為粉質粘土。隨機取出5份土樣進行篩分,篩分后百分含量的平均值見表1。首先確定水下穩定坡角α和水上穩定坡角β,再結合具置的地質剖面,作圖求出坍岸的寬度S。

試驗采用巖石結構面直剪儀,其尺寸大小為250×250×250mm,粒徑最大值取40mm。儀器由水平加壓系統和垂直加壓系統組成。在塑限附近取四個含水量9%、14%、18%和23%來進行試驗。

本試驗所有試樣采用垂直荷載為200kPa的壓力進行制樣。每個試驗用了三個試件,三個試件在垂直荷載為100kPa、200kPa、300kPa下剪切。

根據以上提出的圖解法和參數,即可進行冷清公路路基庫岸邊坡坍岸的范圍規模預測,從而得出工程處治方案。該圖解法在預測庫岸坍塌的過程中數據易于獲得,實用性較強,具有較好的操作性。

4 結論

本文通過討論庫岸坍岸的預測方法,得出以下結論:

①庫岸坍岸是一種復雜的地質問題,影響因素較多,現有的預測方法由于參數的局限性,各有其自身的適用范圍,但對于較為復雜地質條件下的庫岸坍岸問題不能進行有效的預測。

②本文綜合現有的庫岸坍岸預測方法得出庫岸預測方法―平衡圖解法,以冷清公路路基庫岸邊坡坍岸為例,運用圖解法進行分析,獲得數據較為方便,適用范圍較廣,操作方法較為實用。

③在山區庫岸坍岸的預測過程中,影響因素較多且各影響因素的作用不盡相同,對每個影響因素進行權重分析將是進一步研究的重點工作。

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第9篇

關鍵詞:千峽湖庫區 預應力砼連續剛構 鋼管砼桁架拱橋

中圖分類號:U448 文獻標識碼: A

近年來,隨著大型水電站的修建,壩址上游水位顯著抬高,原有道路大多被完全淹沒,新建公路工程線位選擇必將跨越更多更寬的深溝。作為庫區新建公路工程的關鍵――橋梁工程大多是在庫區狹窄的兩岸選址、實施,施工難度較大,為此庫區橋梁的設計構思顯得尤為重要。

本文結合金鐘大橋新建工程中的具體橋梁的設計對庫區橋梁設計構思進行探討。

1、庫區橋梁的特點

1.1橋位自然條件

灘坑水庫(千峽湖)于2008年蓄水至標高160m,原溪流兩側道路基本淹沒,為了方便庫區附近群眾出行,急需恢復水庫兩側道路設施,并架設跨水庫橋梁聯系水庫兩岸道路。

擬建項目所經過的地區為低山丘陵區,地形地勢相對較陡,地面標高一般在161~189m之間,沿線多為林地及旱地。路線跨越灘坑水庫,水庫水面寬度約230~450米,最大水深約40米,雨季時水流湍急,枯水期溝谷流量較小。路線所經區域主要河流為小溪,小溪屬甌江水系,自西南向東北斜貫景寧全境。灘坑水庫建設后,于2008年蓄水至160m高程。千峽湖100年一遇洪水回水位為162.5m作為該橋的設計洪水位。橋下航道通航等級為Ⅳ級,設計最高通航水位160.8m,橋梁設計標高滿足泄洪和通航要求。水庫蓄水后庫區內水流平緩,流速較小。擬建項目場地未發現有影響工程穩定性的不良地質作用,地基土層均勻性尚好,場地整體穩定性較好。

1.2技術標準及主要材料

(1)道路等級:按規范規定的設計速度為20km/h的四級公路標準進行設計,路基寬6.5m,金鐘大橋寬9m。考慮到路線起終點路基部分與橋臺距離較近,路基寬度漸變無法實施,故兩側路基寬度也按9.0 m進行設計。

(2)設計荷載:公路―Ⅱ級

(3)通航情況:灘坑水庫Ⅵ級航道,通航凈空22×4.5m,航道軸線與橋梁中心線夾角0°。

(4)設計最高通航水位:160.8m

(5)設計洪水位頻率及設計洪水位:設計洪水頻率1/100,設計洪水位162.5m。

(6)地震烈度:本區屬地震動峰值加速度小于0.05g,地震基本烈度小于Ⅵ度區,地震反應譜特征周期為0.35s,橋梁僅進行構造措施設防。

(7)設計縱坡:路線縱斷面采用0.5%、0.549%的緩坡進行設計。

(8)設計橫坡:1.5%的雙向坡,由厚度變化的混凝土橋面鋪裝形成橋梁橫坡。

1.3主要材料

(1)砼:

預應力混凝土連續箱梁(含齒板): C55混凝土

主橋合攏段、施工人孔補強: C55微膨脹混凝土

伸縮縫預留槽: C55鋼纖維混凝土

橋面混凝土鋪裝: C50防水混凝土

主橋主墩墩身:C40混凝土

主橋主墩承臺、主橋主墩樁基、橋面防撞護欄、臺帽及耳背墻: C30混凝土

橋臺臺身、側墻及橋臺基礎: C20混凝土

(2)鋼材:

⑴ 預應力鋼束:采用高強度低松馳的預應力鋼絞線,標準強度fpk=1860Mpa,彈性模量Ep=1.95×105MPa。

⑵ 普通鋼筋: 鋼筋直徑≤10mm者采用HPB300光圓鋼筋,直徑>10mm者采用HRB400帶肋鋼筋。

⑶ 預應力錨具:必須采用成品錨具及其配套設備。

⑷ 預應力體系:應符合國際預應力砼協會(FIP)《后張預應力體系的驗收建議》的要求,波紋管采用塑料波紋管。

⑸ 其它鋼材:除特殊規定外,其余均采用Q235鋼。

2、橋型方案設計與結構分析

2.1設計意圖和原則

本橋屬低等級農村公路橋梁,橋梁在滿足使用功能的前提下控制造價,不求過高、過大,故橋型方案的選擇在安全性的前提下,首先應考慮其使用功能。考慮到橋址位置水深較深,且河水沖刷能力較強,下部結構施工難度高,故設計時選擇跨徑較大的橋型,一方面減少水中墩的數量,可降低水中施工難度,另一方面減少橋梁下部結構對河床斷面約束,減小橋梁建設對灘坑庫區整體自然景觀的影響。

結合目前的橋梁設計、施工技術水平及橋位處建設條件等因素考慮,在方案選擇過程中,考慮采用預應力砼連續剛構橋方案和一跨過河的鋼管砼桁架拱橋方案,對上述兩種橋型分別做了比選,從中選出比較適合的橋型方案。

2.2大橋總體設計

2.2.1方案一:預應力砼連續剛構

圖1 預應力砼連續剛構橋總體布置圖

為主跨120m的預應力混凝土連續剛構,橋梁配孔:68+120+68m,橋梁全長262米。橋梁寬9米,采用單箱單室結構。橋臺均采用U型臺、擴大基礎,橋墩采用雙肢薄壁墩接承臺,鉆孔灌注樁基礎。橋面總寬度為9米,橋面橫坡為1.5%雙向坡,橋面布置雙向兩個車道。橋梁平面位于直線上。該方案施工采用掛籃懸臂澆筑,工藝簡單且非常成熟,但基礎為深水基礎,施工難度較大。

2.2.2方案二:鋼管砼桁架拱橋

圖2 鋼管砼桁架拱橋總體布置圖

橋梁上部結構形式:有推力中承式鋼管混凝土桁架拱橋,橋梁布跨為8+240+8米,橋面總寬度為9米,橋面橫坡為1.5%雙向坡,橋面布置雙向兩個車道。

拱肋:拱肋凈跨徑240米,矢跨比1/5,拱軸線形式為二次拋物線。主拱肋為等截面雙肢桁架式鋼管混凝土結構,肋高4.65m,鋼管采用Q345c鋼板卷制而成,管徑115cm,跨中段鋼管壁厚度為20mm,拱腳段鋼管壁厚度為30mm,拱肋內灌C50微膨脹泵送混凝土,形成鋼管混凝土結構。主拱肋采用分段預制纜索吊裝施工,每條拱肋分9段預制,標準段長度為30m,跨中段長度為23.49m。受水庫水深的限制,拱肋只能采用纜索吊分階段焊接拼裝,施工難度較高。

2.3 施工方案

深水樁基礎一般有兩種施工方案,第一種是從兩岸向主墩位置搭設施工棧橋、施工平臺,第二種是采用浮式平臺進行深水鉆孔樁施工。其主墩位置的地面線頂面覆蓋層為卵石層,卵石層層厚較薄,橋墩施工時不能將鋼護筒很好地打入巖層、不能形成施工平臺時,可以考慮采用栽設工藝,用沖擊鉆進行無護筒的沖坑后將相應的鋼護筒埋設入沖坑中并將多個鋼護筒連接成施工平臺。上部結構采用掛籃懸臂現澆施工。該施工方法工藝簡單,技術相當成熟。

鋼管砼桁架拱橋下部結構采用明挖施工。橋梁上部結構的鋼管拱節段及吊桿橫梁、橋道板的安裝采用纜索吊裝系統無支架吊裝。此安裝架設方法工藝成熟,且施工期間受力對結構成橋受力無影響,易于保證結構成橋線形和受力狀態。目前國內采用相同結構體系的橋梁大多采用上述方法施工。

3、橋型方案確定

3.1兩種橋型方案比較分析

3.2推薦方案的確定

通過分析比較,兩個方案在技術上都是可行的,均能滿足金鐘大橋的使用要求和灘坑水庫的通航要求,均體現橋梁技術的先進水平,均有較成熟的施工工藝,但從本項目所在區域的建設條件、運輸條件以及后期養護費用考慮,變截面預應力砼連續剛構方案要優于中承式鋼管混凝土桁架拱橋方案,故推薦方案為變截面預應力砼連續剛構橋。

4、結語

大跨徑連續剛構橋除具有前面所分析的許多優點外,還具有整體性能好、抗震能力強、抗扭潛力大、結構受力合理、選型簡潔明快的特點。這種抗壓剛度較大、抗推剛度較小的雙肢薄壁連續剛構橋較為容易適應連續結構的變形,對減少連續結構引溫度變化、混凝土收縮徐變等原因而產生的次內力非常有利,我們相信它必將被更多的引入到庫區新建、復建公路工程中,為改變庫區的交通狀況作出巨大的貢獻。

參考文獻:

[1]《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60-2004);

[2]《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTG D62-2004);

[3]《高墩大跨連續剛構橋》(馬保林編著 人民交通出版社);

[4]《懸臂澆筑預應力混凝土連續梁橋》(張繼堯 王昌將編著 人民交通出版社);

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