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【關鍵詞】中小河流;土方施工;方案
鹽城市鹽都區地處里下河地區腹部,全區總面積約1000平方公里,圩內保護耕地面積約80萬畝,人口78.5萬人,全區轄8個鎮10個街道辦事處和1個管委會,境內河網縱橫交錯,所有河流均屬淮河流域里下河水系。境內區域骨干河道13條,即沙黃河、蟒蛇河、朱瀝溝、紅九河、東渦河、岡溝河、鹽河、皮岔河、蚌蜒河、興鹽界河、團結河、橫字河、皮汊河,152.6公里;縣級河道47條,502.2公里;鄉級河道416條,1739.77公里;村級河道3148條,1448.87公里,是真正的水網之鄉。由于資金等多方面原因,多年來中小河流幾乎沒有進行整治,近年來隨著國家、省、市財政投入的加大,鹽城市鹽都區中小河流整治已經進入。從2011年至今,鹽都區已先后實施橫字河、東渦河整治,正在實施團結河、皮汊河整治,整治土方均達100萬方左右,極大地提高了中小河流防洪、排澇、灌溉條件。從實施的情況看,由于土方量大,土地占用又比較難,中小河流整治的土方施工方案越來越成為制約工程的關鍵因素。針對我區近幾年實施和正在實施的中小河流,從整治土方占地等方面,談談如何確定中小河流土方施工方案。
1 兩側灘面較大的橫字河,疏浚土方采用機械干法開挖加高加寬青坎
橫字河位于大縱湖鎮,全鎮地勢低平,水網稠密,湖蕩相連。地面真高僅為1.0米,與常水位0.8米,相差不大。橫字河西起興化市沙溝鎮,東至蟒蛇河,長12.2公里,是上世紀六十年代開挖的一條橫貫王莊蕩等湖蕩中間的人工深泓,深真高-2.0米,底寬10米,坡比1:2,灘面真高0.0米左右,自然河口口寬60米多,現兩側均圈圩養殖。當時是利用舊溝槽開挖,結合加高兩側圩子,形成圈圩養殖,由于開挖后至今已有半個世紀,均沒有疏浚,淤積至真高-0.0米,整治土方65.3萬方。
通過調研,認為通過圩區優化,橫字河已經調整為內河,行洪作用已經不大,故其疏浚標準為恢復原設計標準,按青坎真高2.0米計算口寬只要26米,同時疏浚土方不需要加固圩堤。考慮河道兩側灘面較寬的實際情況,決定保證青坎真高2.0米時口寬26米的前提下,疏浚土方全部加高灘面形成真高2.0米的青坎。施工方案為:打壩排水后,先將灘面淤泥用干法機械挖掘機、推土機全部推入河槽中,并倒毛原始灘面土層,開挖灘面靠圩側土方,填筑青坎擋土圍堰,圍堰頂寬2米,真高2.0米,坡比1:2,施工時必須層層壓實。圍堰驗收合格后,再用挖掘機開挖河床土方至設計標準,淤泥經過翻曬,符合要求后,再分層填筑在圍堰內,填筑形成青坎。
橫字河整治只占用灘面,整治后形成20米左右寬的高標準青坎,綠化后,形成一條景觀河道,達到了治理效果。
2 圩堤標準偏低的東渦河,拓浚土方采用機械干法加高加寬圩堤
東渦河是里下河地區排水入海“四港”中新洋港上游蟒蛇河的一級支流,位于鹽都區境內。拓浚前河道淤積量大、排水不暢;圩堤年久失修、坍塌嚴重、十分低矮。東渦河整治工程的主要建設內容:拓浚東渦河24.6公里,加固兩岸圩堤49.2公里,設計底寬15米,底高程-2.5米,坡比1:2,拓浚河道正項土方約130萬方。
東渦河整治被列為中小河流治理項目后,通過調研,認為東渦河屬于自然加人工河流,沿岸圩堤標準嚴重偏低。考慮其圩堤現狀高程 2.5~3.0m,頂寬2~3m,堤高和頂寬不滿足要求,需要加固修復的實際,整治必須以加固圩堤為首要目標。根據加固圩堤的要求,確定施工方案為:河道拓浚采用打壩排水后干法施工,即用推土機、挖掘機進行開挖施工,河道土方開挖全部結合填筑圩堤。
東渦河整治雖然占用圩堤及其保護用地,但經過整治,東渦河沿岸圩堤全部達標,2012年梅雨期,其沿岸圩堤發揮了防洪作用,受到沿岸群眾的一致好評。
3 清淤為主的團結河,疏浚土方采用泥漿泵水法沖填沿岸溝塘
團結河位于里下河地區,西接蟒蛇河,東入東渦溝,與朱瀝溝交匯。團結河是鹽都區主要引、排河道,干河為東西走向,全長19.02km,流域面積222km2。團結河為人工開挖河道,設計標準底高程-2.5m,底寬10米,坡比1:2.0。團結河自開挖以來未進行疏浚,現狀底高程-0.5~-1.0m,河床泥沙沉積(淤深達2米左右),已嚴重影響汛期河道排灌,迫切需要進行疏浚整治,疏浚土方110.2萬方。
團結河整治主要為河道疏浚,恢復原設計標準,經分析比較,因清淤為主,結合沿岸為里下河湖蕩地區、溝塘較多的實際情況,故團結河采用打壩排水后泥漿泵水沖進行疏浚,疏浚土方全部沖填溝塘。雖然整治土方占用了溝塘,但通過填筑,溝塘可以改造成農田,受到沿線群眾一致擁護,提高了工程的經濟效益和社會效益。
4 交通繁忙的皮汊河,拓浚土方采用挖泥船開挖、泥駁運土、泥漿泵送土填筑道路路基取土坑
皮汊河位于鹽都區主城區,具有承泄上游里下河腹部地區澇水、引水灌溉、通航等功能,長10.74公里。現狀皮汊河河道淤積嚴重,影響排水和航運。為適應該地區經濟社會發展需要,提高皮汊河地區防洪排澇、供水能力和航運條件,進行皮汊河治理。皮汊河拓浚設計標準為:河底寬30米,河底高程-3.0米,河道邊坡均為1:3。
關鍵詞:路基施工 組織 管理
0 引言
施工方案是承包人在施工前按照合同、規范的規定對其所用的材料、工程設備和操作工藝等進行的具體計劃和安排。施工方案的目標必須以技術規范的要求為基礎,操作工藝必須切實可行,并能保證為施工人員所執行,不僅涉及到施工技術,更主要的是施工管理問題。本文試以某工程段為例探討路基施工組織與設計。
1 工程概況
本標段地處長江三角洲,地勢低平,河浜密布,水田為主。本地區屬亞熱帶季風氣候,濕潤多雨,雨季較長等,給施工帶來了諸多不利條件,必須制定周密的施工計劃、詳細安排機械設備、施工人員及施工周期,以確保路基施工優質、按期完成。
2 路基施工
2.1 施工準備
2.1.1 施工測量:路基施工前進行現場恢復和固定線路,其內容包括線路、中線的復測,水準點的復測與增設。將設計單位交給的水準點和導線點進行全線復測,并將測量結果報監理,對于誤差在規范允許范圍內的,可直接用設計單位交給的成果值。對于誤差超過規范的,由設計單位補測后提供新的成果數值。利用復測的導線點數據,用全站儀放出路線的中樁和邊樁,并在路基外設引樁,引樁設60米征地用線內,放出征地邊線,確定征地范圍。測量原地面標高數值,繪出橫斷面圖,并將測量結果報監理。
2.1.2 挖臨時排水溝:在路線兩側距路基坡腳1.5m以外,各開挖一條寬0.5~1.0m,深0.5m的縱向臨時排水溝,每隔20~30米挖寬0.3m深0.2m橫向排水溝,并將水引出路基外或引入河渠內。以利于降低路基水位,加速路基原地面土的含水量的降低。
2.1.3 清除耕植土:填土前,原地面上雜草、樹根、農作物殘根、腐蝕土、垃圾等必須全部清除。耕植土清除采用推土機、人工清除相結合的方法,清除后的耕植土存放在路基左側的臨時邊溝以外的征地范圍內堆放,部分耕植土晾曬后擬作預壓土用。
2.1.4 施工便道的修建:根據取土場的位置,確定線外運土路線,并與地方政府協商,確定線外便道。對于線外小橋,按承載力要求確定是否加固,對需加固的橋梁,應先行加固,確保行車安全。線內便道根據現場實際情況,結合施工要求,初步擬訂施工便道設在紅線內,主線路右側,寬度為3.5m,每隔150~200m設一會車道。便道路槽挖好后,鋪筑0.35m的毛石,便道頂部鋪筑15cm厚的碎石面層。
2.2 路基施工
2.2.1 填前處理
對于一般土基,先清除地表農作物的根莖、樹跟等雜物,用推土機推平,然后用平地機整形刮平,壓路機壓實至合格壓實度。當原地面橫坡在1:10~1:15時,將原地表土翻松,再進行填筑,原地面坡度陡于1:5時,原地面挖成寬度不小于2米,厚度0.5米的臺階,并向內傾斜3%,臺階保持無水,但砂性土可不挖臺階,只需將原地翻松。河浜回填。①開挖清除淤泥:我部擬用泥漿泵吸淤及機械挖淤兩種方法清淤,結合實際情況在河浜小挖掘機易進入的地方采用機械挖除的方法,在河浜較大挖掘機不易進入的地方采用高壓水泵射水,泥漿泵吸淤的方法。河浜內的淤泥一定要完全徹底清除干凈,直到清挖至河底原狀土完全暴露為止。清除浜內淤泥,以及坡上雜草、雜泥后,河岸邊坡按不小于1:1.5的坡度挖成階梯狀,每層階梯高20cm、寬不小于30cm。在基坑內設置一個積水坑,積水坑內放置一臺泥漿泵,及時抽干地下外滲水,防止基坑原狀土含水量上升,破壞原土土質。②二灰間隔土填筑:在清除淤泥后的河床上鋪土工格柵,土工格柵搭接寬度不少于15cm,并采用“U”形釘固定;在土工格柵上鋪筑30cm厚的0—75mm的礫石砂,礫石砂用振動碾壓等方法壓實。在回填二灰間隔土時,由河坡開挖的階梯狀為依據,分層回填,分層碾壓,一層覆蓋一層,直至填筑到原地面標高,間隔填土要求層層密實,每層做好密實度試驗,并報監理工程師認可。
關鍵詞:樁基 施工準備 管理
公路橋梁樁基工程的施工質量控制,是指為保證工程合同規定的質量標準對樁基施工進行的質量控制。由于施工階段是使業主及工程設計意圖最終實現并形成工程實物的階段,也是最終形成工程實物質量的系統過程,所以施工階段的質量控制也是一個經由對投入的資源和條件的質量控制(事前控制)進而對生產過程及各環節質量進行控制(事中控制),直到對所完成的工程產出品的質量檢驗與控制(事后控制)為止的全過程的系統控制過程。本文從工程施工角度,對樁基施工的事前質量控制進行分析和討論。
一、施工準備
(一)、技術準備
1、做好圖紙會審、現場踏勘工作
施工圖紙是現場施工的第一依據,開工前,技術負責人會同業主、監理及設計部門對施工圖進行仔細、詳實的會審,明確設計意圖,并作圖紙會審紀要,發現問題及時與設計、業主聯系。
2、做好施工技術、質量交底工作
開工前,技術負責人和質檢負責人員向全體施工人員進行施工技術和質量交底,明確技術要求和質量要求,使作業人員在具體實施過程中做到心中有數,并牢固樹立“質量第一,預防為主”的觀念。
(二)、材料準備
承包人應根據設計要求和規范規定采購相關工程材料,根據設計文件、部頒規范規程以及廣東省雙標管理規定的要求,經監理單位認可后,委托有相應資質的實驗室(或自建實驗室)對工程材料進行試驗及配合比試驗,并對工程材料試驗報告進行確認,合格的工程材料可以使用,不合格的工程材料清除。混凝土配合比試驗報告報監理工程師審批,驗證合格后,才能正式使用。
(三)、機械設備的配備和選擇
1、鉆機的選擇
為保證鉆孔樁的成樁質量,施工單位應選用與地質情況相匹配的、性能良好的成樁鉆孔設備。必要時,施工單位應通過試鉆來確定鉆機類型和施工工藝,并經監理確認。
2、混凝土攪拌運輸
混凝土攪拌設備需滿足施工工藝的需要,拌合設備要求采用質量法自動計量,水、減水劑計量必須采用全自動電子稱量法計量,禁止采用流量或人工時間計量方式,保證工作的連續性、自動性,電腦控制且具備打印功能。
混凝土運輸必須采用混凝土罐車或混凝土輸送泵,儲料罐必須密封、不漏漿,容量不得小于6立方,輸送泵管道應嚴密完好、不漏漿。
3、主要鉆孔機械的配備
①采用回旋鉆機主要施工機械配備如下:回旋鉆、挖掘機、吊車、電焊機、潛水泵、導管、料斗、鋼護筒、小型泥漿分離器等;
②采用旋挖鉆機主要施工機械配備如下:旋挖鉆、挖掘機、吊車、電焊機、泥漿泵、潛水泵、導管、料斗、鋼護筒、小型泥漿分離器等;
③采用沖擊鉆機主要施工機械配備如下:沖擊鉆、挖掘機、吊車、電焊機、泥漿泵、潛水泵、導管、料斗、鋼護筒、小型泥漿分離器等;
4、設備調試檢修
工程施工前,施工單位應仔細對以上機械設備進行調試和檢修,進行工作狀態滿負荷運轉。待所有設備均保證運轉良好后,方可用于施工。
5、設備備用
施工單位應準備數量充分、性能良好的備用設備,定期進行保養和檢修。尤其是影響樁基施工的重要設備和易出現故障的設備,如發電機、泥漿泵、潛水泵等,確保在設備出現故障時可及時使用。
(四)、質量保障措施
施工單位在樁基施工前,應制定可行的質量保證措施,至少包括:
1、確保鉆孔工序連續、快速作業,盡量縮短成孔與灌孔時間間隔;配備的鉆機、吊機、混凝土生產及澆筑、運輸設備等能力應互相匹配。
2、編制相應的工藝措施,制定緊急情況下鉆孔或澆筑混凝土等關鍵工序被迫中斷時的應急處理措施,并事先報監理工程師批準。
二、 施工場地和測量放樣
(一)、場地平臺
1、鉆孔場地的平面尺寸應按樁基設計的平面尺寸、鉆機數量和鉆機底座平面尺寸、鉆機移位要求、施工方法以及其它配合施工機具設施布置等情況決定。
2、針對不同的地形和水文地質情況,應設置牢靠的鉆孔平臺。
①場地為旱地時,應平整場地,清除雜物,換除軟土,夯打密實作業場地。鉆機底座不宜直接置于不堅實的填土上,以免產生不均勻沉陷。
②場地為陡坡時,應挖成平臺,確有困難時,也可用枕木或木架搭設堅固穩定的工作平臺,但平臺穩定性需堆載預壓驗證,監理應確認。
③場地為淺水時,宜采用筑島法。島頂面通常高出施工水位0.75~1.0m。有條件臨時改河時,盡量改水中鉆孔為旱地鉆孔。
④場地為深水或淤泥層較厚時,可打臨時樁支承護筒導向架和工作平臺。平臺應能支承鉆孔機械、護筒加壓、鉆孔操作以及灌注水下混凝土時,可能發生的重量。并要有足夠的剛度,保持穩定。且考慮洪水時鉆機能順利撤出。
⑤如場地為深水,但水流平穩,水位升降緩慢,鉆機可設在組合船舶或浮箱上,但必須錨固穩定,以免造成偏位、斜孔或其它事故。
⑥當場地為深水、流速較大時,可采用雙壁鋼圍堰,就位后灌水、下沉、落床,然后在其頂面搭設工作平臺。
⑦施工場地或工作平臺的高度應考慮施工期內可能出現的高水位或潮水位,并高出其上2m。
⑧對水上工作平臺必須申報專項施工方案進行審查。
(二)、測量放樣
1、根據設計單位移交的測量控制點,布設施工測量控制網,并報業主和監理單位確認后,方可依據施工測量控制網進行施工放樣。
2、施工單位應根據設計圖紙中提供的樁位坐標進行內業計算復核,確認無誤后,再實地放樣樁位以及墩位校核無誤后,進行樁基施工放樣。
3、樁位放樣采用一根中心樁,四根護樁,護樁應設置在穩定的基礎上,不得設置在在鋼護筒上。
4、施工單位的放樣結果應報監理核查,待監理復核同意后方可進行護筒埋設施工。
5、下鋼筋籠之前,無論護樁是否破壞,必須再次精確放樣樁位中心樁進行校核。
三、 護筒埋設
護筒應固定樁位,引導鉆頭方向,隔離地面水,保護孔口不坍塌,并保證孔內水位(泥漿)高出地下水或施工水位一定高度,形成靜水壓力(水頭),以保護孔壁不坍塌等作用。
(一)、一般要求
1、護筒不得使用鋼筋混凝土管或混凝土管,必須采用鋼護筒。
2、鋼護筒宜采用8~12mm鋼板制作,圓度偏差小于20mm,上部開設1~2個溢漿口。
3、護筒內徑應比樁徑稍大,有鉆桿導向的正、反循環回轉鉆護筒內徑宜比樁徑大20cm~30cm;沖擊鉆護筒內徑比樁徑宜大30cm~40cm;深水處的護筒內徑宜比樁徑大40cm。
4、護筒制作要堅固耐用,不易變形,不漏水,安裝好,起拔方便,并能重復使用。
5、護筒接頭處要求內部無突出物,能夠耐壓、拉、不漏水。在水中平臺下沉護筒,應有足夠高度的導向設備,控制護筒位置。
6、護筒入土較深時,宜以壓重、振動、錘擊或以筒內除土等方法沉入。
7、深水中的鋼護筒要采取防止變形的措施,為增加剛度,可在護筒上下端和接頭外側焊加勁肋。
8、護筒平面位置的偏差一般不得大于2cm,護筒傾斜度的偏差不大于1%。
9、護筒上口一般應高出地面至少30cm,防止地面表水流入孔內。
10、護筒上口應用鋼絲繩對稱吊緊,防止下竄。
11、護筒長度根據地質情況確定,必須滿足下述的頂面和埋置深度要求。
(二)、護筒頂面埋置要求
1、當采用反循環回轉方法鉆孔時,護筒頂面應高出地下水位2.0m以上。
2、采用正循環回轉方法鉆孔時,護筒頂面的泥漿溢出口底邊高度,當地質良好,不易坍孔時,宜高出地下水位1.0m~1.5m以上,當地質不良、容易坍孔時,應高出地下水位1.5m~2.0m。
3、采用其他方法鉆孔時,護筒頂面宜高出地下水位1.5m~2.0m。
4、當孔內有承壓水時,應高于穩定后的承壓水位2.0m以上。
5、當處于潮水影響地區時,應高于最高施工水位1.5m~2.0m,并應采取穩定護筒內水頭的措施。
(三)、護筒埋置深度
1、旱地或淺水處,對于粘質土不小于1.0~1.5m,對于砂類土應將護筒周圍0.5~1.0m范圍內土挖除,夯填粘土至護筒底0.5m以下。特別注意,如果護筒底土層不是粘性土,底口處易滲漏坍塌,應挖深換土,在筒底回填夯實30cm~50cm左右厚度的粘土后,再安放護筒。
2、深水及河床軟土、淤泥層較厚處,應盡可能深入到不透水層粘質土內1m~1.5m;河床下無粘質土層時,應沉入到大礫石、卵石層內0.5m~1.0m。
(四)、護筒的埋設和標高
護筒埋設是鉆孔施工的首道工序,護筒平面位置與豎直度準確與否,護筒周圍和護筒底腳是否緊密、不透水等均對成孔和成樁的質量都有重大影響。護筒下沉完畢后,測量其中心位置是否正確,護筒是否豎直。然后對護筒標高進行測量,要求必須精確。在檢查成孔深度的時候,主要是通過護筒或鉆機標高和成孔高度來計算的,因此,護筒標高準確是鉆孔灌注樁成孔質量控制一個重要組成部分。
四、泥漿配制及要求
鉆孔過程中,泥漿所起的作用主要是,保護孔壁;懸浮鉆渣;冷卻鉆具,因此泥漿的性能指標對鉆孔中的護壁效果和成孔質量有很大影響,在施工中,必須嚴格控制泥漿性能指標。
(一)、泥漿的性能指標
泥漿的主要性能指標有:相對密度、粘度、靜切力、含砂率、膠體率、失水率、酸堿度(PH值)等,各個指標之間相互影響。 成孔時對泥漿質量要求很高,必須檢測以下指標:相對密度,粘度,含砂率,膠體率以及PH值等。
(二)、泥漿的制備
在施工中,針對不同的地層應選擇不同的造漿方法和造漿量。
1、 粘土的選擇
盡量選用水化快、造漿能力強、粘度大的膨潤土作為造漿的原材料,若當地缺乏優質粘土,不能調出合格泥漿時,可摻用填加劑以改善泥漿性能,如摻入適量的碳酸鈉、燒堿等,其摻量經試驗決定。。
2、泥漿的調制
①通常制漿有機械攪拌和鉆頭攪拌二種方法。無論采用哪種方法,制漿前都應先把粘土塊盡量打碎,使其攪拌時易于成漿,縮短攪拌時間,提高泥漿質量。
②用正、反循環回轉鉆鉆進時,由于要求的泥漿質量高,最好在井孔外以泥漿攪拌機制成泥漿后使用。鉆頭攪拌是沖擊成孔時,將粘土原料投入孔底,利用沖擊鉆頭上下沖擊,攪拌成泥漿。
③造漿后要檢驗全部性能指標,鉆孔過程中要隨時檢驗泥漿比重和含砂率,并填寫泥漿試驗記錄表。
(三)、泥漿的循環和凈化處理
1、為滿足施工環保要求和泥漿重復使用,鉆孔時應設置制漿池、沉淀池、儲漿池及凈化處理系統和裝置。
2、泥漿池必須采用沉淀池與儲漿池分開為兩個池,且必須使用小型泥漿分離器對泥漿進行處理,處理后的沉渣應安排專人清除。
3、制備泥漿的水質和設備要求
①要求使用符合規范要求的水,當不能用自來水時,應事先進行水質檢查,以保證泥漿質量;
②為清洗機械設備,宜結合現場情況設置穩定的給水設施;
③為使鉆孔中的泥漿重復使用,應準備水泵和儲存站;為處理清洗機械的廢水,需設置排水溝和沉淀池。
4、沉淀池設置時應根據施工實際情況綜合考慮,盡量減少沉淀池的數量。沉淀池池坑壁周圍應采取護壁措施,頂部用磚砌或砂袋堆碼超出地面30cm以上,防止雨水流入。池上口四周必須設置防護欄,并設安全警示牌。
關鍵詞:河道;疏浚技術;質量控制;施工測量
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河道是水資源的基本載體,是防洪、排澇、引水、灌溉、航運、供水、水資源調度和水環境改善的基礎。河道的水面積、槽蓄容量等指標對于土地利用、防洪排澇能力的評估、水資源調度能力的分析、河道納污能力的計算等均具有十分重要的作用。
隨著城市化進程的加快,河道的淤積和人為填堵現象十分嚴重,導致河床抬高,河道水面積及調蓄水量日益減少,防洪排澇能力、航運能力和水環境質量下降。
淤積的主要原因是河道多年不疏浚,淤塞嚴重,閘門常年關閉,使水不能自然流動,自凈能力弱。畜禽場的糞尿污水大部分未經處理、工業廢水處理設施運轉不正常;生活廢水大多未經處理直排環境,村鎮的生活垃圾大部分未建收集處置系統、外來人員的居住地疏于管理,從而造成河道被垃圾、污水所填埋和污染,成了天然垃圾場和排污溝,長年流淌著黑水,使河道喪失其原有功能。
1河道疏浚技術
疏浚作為一門古老的技術,在中國其年代可追溯到公元前數千年,而作為一門新興的科學(Dredging),卻是伴隨著歐美的航運事業發展起來的。目前,美、日、德、荷蘭等國,對于港口航道的疏浚已普遍采用大型高效挖泥船,我國在清淤固堤的長期實踐中也積累了一定的經驗。
疏浚工程的主要目的是挖深河流或海灣的淺段,以提高航道通航或排洪能力;開挖港池、進港航道等以興建碼頭及港區。近百年來,疏浚工程進一步擴展到其它基礎施工領域,其中最主要是吹填造陸工程。吹填就是將挖泥船挖取的泥砂,通過排泥管線輸送到指定地點進行填筑的作業。由此可見,疏浚工程對國民經濟的發展,特別是對水上交通、水利防洪、城市建設等的作用是非常重要的。
1.1河道疏浚的方法
現今的河道疏浚方法有很多,有水下疏浚,有干河疏浚,有依靠水力疏浚,也有采用爆破等手段疏浚。
就疏浚技術現狀來看,主要包括工程疏浚技術、環保疏浚技術和生態疏浚技術等。就技術的成熟度和采用率而言,其中的工程疏浚技術居首,環保疏浚技術是近年開發并且已進入大規模采用階段的成熟技術,生態疏浚技術則是最近提出并且在局部實施的新技術。
1.2河道疏浚的主要設備
河道疏浚技術是個復雜的系統工程,對一項具體的河道疏浚工程,應綜合考慮工程的地理環境、水體特征、污染物的種類與含量等工程特性并有針對性地進行設計,工程特性不同,所采用的疏浚技術、設備及方法也不同。中國疏浚業,歷史悠久,已有100多年的歷史。1895年荷蘭IHC公司就為中國建造了挖泥船。今天中國的疏浚能力已位居世界前列,主要疏浚力量分布在交通、水利等部門。水利系統在江河湖泊的治理中,在農田水利建設中,機械疏浚力量形成了一定的規模,據調查,目前在長江、黃河、海河流域共有近200艘挖泥船,年設計疏浚能力為6000多萬m3。自20世紀70年代以來,美國、日本及歐洲的一些發達國家,就開始投入大量人力、物力,致力于環保疏浚技術的研究,并取得了一定成果。盡管各國常用的疏浚技術與設備各有特點,但大體上可分為鏈斗式挖泥船、絞吸式挖泥船、自航耙吸式挖泥船、爪斗式與鏟揚式挖泥船等。
2河道疏浚的質量控制
2.1注重工程實效,強化質量管理
在建設過程中,各級水利部門把質量管理貫穿于工程的設計、施工、驗收等每一個環節,嚴格實行施工招投標制、工程質量監理制和項目法人制,完善質量安全管理網絡。水行政主管部門,要切實加強檢查督促,專門成立水利建設專項工程驗收考核小組,購買專門的檢測設備和儀器對各區縣的區(縣)級、鎮級疏浚的河道進行抽查復測,保證工程質量。
2.2嚴格考核制度,制定獎懲條例
政府將河道整治作為環境保護和建設的重點內容,成立河道污染綜合整治領導小組,每年安排冬春水利河道疏浚計劃,主要針對鎮、村級河道的淤積問題而開展。并組織驗收考核小組,制定詳細的考核標準,分區(縣)進行考核打分。另外,各區縣水務部門根據財力狀況,每年均要安排一些小型農田水利建設,其中就包括鎮、村級河道的疏竣任務。這些工程的實施改善了河道的淤積狀況,提高了排澇調蓄的能力。在每年冬春水利大檢查中對疏浚河道的合格率進行評定,作為年度冬春水利考核指標之一,對優勝者進行財政獎勵。
2.3河道淤積量的確定
河道淤積程度是考核區域河道現有河床深度與設計河深之比,它是衡量河道的過水能力與水土流失狀況的指標。河道深度小于設計斷面70%定為淤積河道,在疏浚前,必須對河道的淤積量進行計算。
由于河道自然沉積或人為因素的影響,導致河道河床淤積和槽蓄減小,淤積量反映了河道的自然規律和河道管理水平。河道除天然河道以外,還有相當一部分人工開挖河道,兩者淤積量計算有所區分。
(1)人工開挖河道,其淤積量等于河道開挖時(疏浚后)的河道大斷面面積與現狀實測河道大斷面面積之差乘以該斷面的河道控制長度的總和。
即:
(2)自然河道,其淤積量的測量和計算較為困難,除采用人工淤積探測量(對中小河道采用五點法)方法外,還采用河道規劃斷面與實測斷面相擬合的方法確定河道淤積量。
2.4河道開挖量的確定
開挖量指河道規劃斷面與現狀斷面面積之差乘以該斷面河道控制長度的總和,即:
若是人工開挖河道,其開挖量等于淤積量;若是自然河道,則一般規劃斷面大于現狀河道斷面,其開挖土方量大于淤積量,因而產生部分實土開挖土方量。各區(縣)在河道整治過程中一般按照河道的規劃斷面進行整治,故開挖土方量是區(縣)河道整治的重要數據。
2.5河道規劃斷面的確定
在河道整治中河道規劃斷面主要考慮堤頂高程、河底高程、邊坡系數。
3河道疏浚工程的施工測量
河道疏浚工程的施工測量包括下列內容:施工控制系統的建立;疏浚河道中心線定線;細部輪廓定點放樣,施工過程中的水上、水下地形、斷面測量,工程量計算;工程竣工驗收測量等。
測量程序:首先測量現有河床斷面,經與設計斷面相比較,確定開挖土方量、開挖深度;通過設計適宜的河道縱比降和橫斷面,進行施工放線并以號樁為標志;再根據工程受益情況合理攤派工程量。施工完畢后,根據“信樁”進行驗收。
水深測量是我們在冬春水利驗收中河道復測常用的一種測量方法。在實際操作中應與水位觀測配合進行,測量的儀器通常使用水尺、測深桿、鉛錘及回聲測深儀。測量中誤差應滿足規范要求。為避免測量系統誤差,要求施工前、施工中及竣工驗收使用同一種測量方法。
工程竣工驗收測量后,繪制河道疏浚竣工段斷面復測圖,判斷是否達到設計要求標準。
4工程的竣工驗收
疏浚工程完工后應按現行的水利基本建設工程驗收規程進行驗收,竣工驗收測量應按現行的《水利水電工程施工測量規范》中的有關規定進行。
(1)施工單位將竣工報告、竣工圖紙、工程量計算表等原始資料提交給建設單位,由建設單位組織進行檢查驗收。
(2)測量驗收時,根據河道斷面大小、所屬等級,分期分段驗收。對已開挖部分河槽應及時進行水深測量,發現欠挖超過允許值時,應及時進行返工處理。
(3)竣工驗收的土方量結算,宜以水下挖方量為準,但超過規定計算超挖值的方量屬無效方量,不應計入完成方量。
5淤泥處理
中小河道疏浚產生的大量淤泥,是水利部門大傷腦筋的一大難題,不僅堆占了大量耕地,還要賠償青苗費、土地平整費等,大大提高了河道疏浚的成本。
國外淤泥的加工工藝非常成熟,淤泥不僅可以用來鋪路,還可以制成燃料、發電發熱等,全世界已有80多個國家的170多個城市擁有專門的淤泥開發利用機構,年利潤高達60億美元。
我國淤泥的處理正處在探索、起步階段。一是賣土還泥,以土養河。在河道疏浚中,一些地方根據本地泥土適宜于制磚的實際,按照河道疏浚規劃,報經有關部門批準后,在河道兩岸離河岸5m左右的地方,有計劃地先行取土,根據疏浚土方量形成一條寬約4.5m、深約1.25m的壕溝,然后將取出的泥土賣給磚瓦廠,而疏浚上來的淤泥則直接填補在溝里,并加以平整,既達到對土地資源的綜合利用,又能有效保護良田,還可開辟河道疏浚資金渠道,提高經濟效益,減輕農民負擔。二是泥漿灌田,肥田沃土。河泥中富含氮、磷、鉀元素,是一種很好的有機肥料。在河道疏浚中,可把河泥稀釋、過濾,再用泥漿泵直接輸送到稻田里,進行肥田沃土,既可有效解決大量棄土,降低疏浚成本, 又能改善土壤質地,增強土壤肥力。這種方法的適用性較廣,凡河泥中雜質含量少,且又方便泥漿輸送的地方均可采用。操作中要注意泥漿均勻輸入,厚度控制在10~15cm,每畝約輸入泥漿66~90m3。待泥漿沉實后,插入秧苗,綠肥田不再施化肥,冬閑田每畝僅施25kg左右的氮肥即可代替1300kg的綠肥。三是平整土地,盤活利用。在河道疏浚中,可把泥漿用來平整土地,使閑置的土地資源得到盤活利用。四是抬高田面,抗澇保收。針對一些地方因地下水超采而造成地表沉降、農田無法耕種的實際,可以采取河道疏浚與治理田面沉降相結合的方法,抬高田面,改善農田的耕作條件。
參考文獻:
[1]GB 50286-98,堤防工程設計規范[S].
[2]SL 260-98,堤防工程設計規范[S].