淺談深圳市公明供水調(diào)蓄工程土壩碾壓施工

劉任遠(yuǎn) 王 虹

(深圳市水務(wù)工程建設(shè)管理中心,廣東深圳 518000)

1 工程概況

公明供水調(diào)蓄工程位于廣東省深圳市光明新區(qū)。工程主要由公明水庫擴(kuò)建、鵝頸水庫—公明水庫連通隧洞、公明水庫至石巖水庫供水工程以及白花引水改造工程四部分組成。工程建設(shè)內(nèi)容包括:6座土壩,壩頂寬8m,最大壩高54m,總壩長(zhǎng)為4.28km,1號(hào)、3號(hào)、6號(hào)壩采用均質(zhì)土壩,2號(hào)、5號(hào)壩采用分區(qū)壩,4號(hào)壩采用黏土心墻壩,以及連通鵝頸水庫與公明水庫隧洞 (洞內(nèi)徑3.6m,輸水能力136萬m3/d,長(zhǎng)4.66km)、連通公明水庫與石巖水庫隧洞 (洞內(nèi)徑3.4m,輸水能力88.5萬m3/d,長(zhǎng)6.06km)。公明水庫集雨面積11.77km2,總庫容1.48億m3,正常庫容1.42億m3,校核洪水位60.58m,正常水位59.70m,死水位26.50m。工程總工期42個(gè)月。工程所處地區(qū)為熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū),夏季長(zhǎng),雨量豐沛,產(chǎn)流量大,濕度高且臺(tái)風(fēng)頻繁。根據(jù)流域內(nèi)雨量站資料,多年平均降雨量1582.9mm,導(dǎo)致區(qū)內(nèi)土料含水量大,為土壩施工造成不便。

2 工程實(shí)施

2.1 料場(chǎng)、填筑面情況及存在問題

公明供水調(diào)蓄工程建成后水域面積達(dá)到6km2,所以在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,料場(chǎng)選擇盡量在庫區(qū)淹沒范圍內(nèi),以滿足運(yùn)距短、開采方便的要求。1號(hào)壩為黏土均質(zhì)壩,使用料場(chǎng)為13號(hào)料場(chǎng),料場(chǎng)面積6.85萬m2,開采區(qū)多位于正常蓄水位以下,以黏土料為主。

2008年10月30日,1號(hào)壩正式開工,但由于存在大量的征地問題,基坑開挖后直到2009年5月才正式開始填筑。

建設(shè)單位對(duì)料場(chǎng)及填筑面地下水位、含水率、干密度進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果13號(hào)料場(chǎng)的平均含水率為 26.7%。上游壩身填土的平均含水率為25.3%。截水槽平均含水率為25.3%。平均地下水位32.80m。根據(jù)地質(zhì)補(bǔ)充資料、土工試驗(yàn)成果及設(shè)計(jì)圖紙要求,13號(hào)料場(chǎng)土料的塑限為26.3%,塑性指數(shù)17.2,最優(yōu)含水率為19.5%,壩體填筑土料含水量應(yīng)控制在17.5%～22.5%,截水槽內(nèi)填筑土料含水量必須小于最優(yōu)含水率的1%～2%。因此,料場(chǎng)的土料不適合直接填筑。填筑前必須先降低含水率,另外,截水槽及上游填筑面含水率也高于設(shè)計(jì)要求?？紤]壩體抗滑穩(wěn)定性及沉降穩(wěn)定的統(tǒng)一性,也不能直接填土,必須首先做好土料翻曬和基坑的降水工作,才能夠進(jìn)行土壩填筑。

2.2 質(zhì)量控制體系

鑒于以上情況,業(yè)主連同監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工單位共同制定了土壩填筑質(zhì)量管理體制。

(1)監(jiān)理部安排專業(yè)質(zhì)量檢查人員和監(jiān)督人員,其中專業(yè)質(zhì)量監(jiān)督人員必須全施工過程跟班作業(yè),并做好有關(guān)質(zhì)量記錄。

(2)施工單位項(xiàng)目部主要分部工程施工期間,安排相關(guān)技術(shù)人員跟班,試驗(yàn)員、測(cè)量員、技術(shù)員必須旁站,每個(gè)人按照自己的職責(zé)范圍做好相關(guān)檢查和記錄。

(3)為保證填方材料的標(biāo)準(zhǔn),安排專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)在取料場(chǎng)對(duì)開采土料的監(jiān)督檢查,不合格的土料禁止進(jìn)入填筑現(xiàn)場(chǎng)。

(4)對(duì)各種檢測(cè)設(shè)備應(yīng)定期檢查,尤其是使用頻率較大的測(cè)量設(shè)備和密實(shí)度檢測(cè)設(shè)備組織委外校驗(yàn)。

2.3 優(yōu)化施工工藝

2009年5月1號(hào)壩正式開始填筑,此時(shí)深圳已進(jìn)入汛期,降雨頻次較高、降雨量較大,且大壩基坑由于地勢(shì)最低導(dǎo)致壩基含水量居高不下,進(jìn)一步加重了施工的難度,但是為了保證施工質(zhì)量、確保按合同工期完成生產(chǎn)任務(wù)采取了以下措施。

2.3.1 料場(chǎng)控制

由于深圳地區(qū)屬于熱帶海洋性氣候,雨季具有時(shí)間長(zhǎng)、雨量大、頻次高的特點(diǎn),造成料場(chǎng)的含水量特點(diǎn)是變化較大、不易控制,為了有效地控制上壩土料的含水量,在施工過程中對(duì)料場(chǎng)采用以下方法進(jìn)行控制。

(1)加強(qiáng)對(duì)料場(chǎng)的監(jiān)測(cè)工作,對(duì)料場(chǎng)分塊進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握料場(chǎng)的含水量變化情況,為合格土料及時(shí)上壩掌握第一手資料。

(2)加強(qiáng)料場(chǎng)周邊的降排水工作,圍繞料場(chǎng)周圍挖掘排水溝,及時(shí)將積水排走,避免浸泡土料。

(3)對(duì)料場(chǎng)周邊的小水庫、魚塘進(jìn)行放空處理,對(duì)于已剝離覆蓋層但暫時(shí)未用的料場(chǎng),盡可能進(jìn)行表面壓實(shí),避免降雨時(shí)積水,抬高土料含水量。

(4)視天氣情況,利用雨季間歇晴天及時(shí)翻曬含水量較低的土料,然后堆筑“土?！北砻婺ü?在降雨時(shí)用彩條布加以覆蓋,避免降雨后土料含水量反彈。

2.3.2 作業(yè)面控制

(1)做好作業(yè)面降排水工作,尤其在地勢(shì)較低的壩體截水槽周邊挖掘截水溝避免周圍面流匯聚到壩體截水槽位置,并且在截水槽周邊布置降水井點(diǎn),降低截水槽位置地下水高程,降低截水槽作業(yè)面土體含水量。

(2)做好施工人員和機(jī)械的準(zhǔn)備工作,在施工過程中合理安排機(jī)械設(shè)備,做到在降雨間隙的填筑工作能夠及時(shí)高效地進(jìn)行。

(3)在天晴時(shí)基面驗(yàn)收合格后,及時(shí)上土,做到上一層碾一層,并在降雨前將壩面鋪土壓成光面,做成緩坡,在降雨時(shí)能夠及時(shí)排水,對(duì)于未碾壓的松土及時(shí)覆蓋。

(4)雨后復(fù)工,對(duì)于表面受到雨水浸泡的10cm左右進(jìn)行剝除,并進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè) (表1),檢測(cè)合格后對(duì)已經(jīng)完成的填筑面刨毛以利于新舊面之間的結(jié)合,截水槽與岸坡結(jié)合帶碾壓搭接寬度不小于1m。填土含水率要調(diào)至施工含水率允許范圍內(nèi),選用輕型機(jī)械薄層壓實(shí),避免漏壓或欠壓,保證工程質(zhì)量。

表1 壓實(shí)度取樣檢測(cè)統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)語

公明供水調(diào)蓄工程1號(hào)壩目前已經(jīng)按期完工,在施工過程中經(jīng)過業(yè)主、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督部門分層多次抽檢,各單元工程均達(dá)到優(yōu)良水平,在實(shí)施過程中,建設(shè)單位能夠充分考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際環(huán)境情況,做好料場(chǎng)和作業(yè)面控制,及時(shí)降低了土料含水率,并且試驗(yàn)單位能夠常駐施工現(xiàn)場(chǎng),對(duì)土料及填筑層及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行檢測(cè),保證了工程的質(zhì)量和進(jìn)度要求,施工單位也得到了較好的經(jīng)濟(jì)效益。