桑勇
(長(zhǎng)江航道工程局有限責(zé)任公司,湖北 武漢 430000)
稠林磯高灘守護(hù)工程長(zhǎng)度約1635m,上部粉質(zhì)粘土雖然有較好的抗沖刷性但其為粉細(xì)砂層,在江水迎流頂沖時(shí),江水側(cè)蝕沖刷淘空底部的粉細(xì)砂后,會(huì)導(dǎo)致上部粉質(zhì)粘土層失穩(wěn)產(chǎn)生崩塌破壞。
高灘守護(hù)的結(jié)構(gòu)主要包括陸上護(hù)坡、枯水平臺(tái)、水下護(hù)底和水下補(bǔ)坡四個(gè)部分。枯水平臺(tái)以上為陸上護(hù)坡,枯水平臺(tái)以下為水下護(hù)底和水下補(bǔ)坡。
護(hù)岸施工流程為:岸坡開(kāi)挖(回填)、削整(夯實(shí)、平整)邊坡、挖筑平臺(tái)、鋪設(shè)反濾層,最后為護(hù)面施工。
2.1.1 土方開(kāi)挖
將護(hù)岸區(qū)域從下游往上游方向,從枯水平臺(tái)內(nèi)邊線至坡頂,沿岸線長(zhǎng)度方向每隔10m 劃分一個(gè)斷面進(jìn)行放樣。開(kāi)挖順序由下游往上游推進(jìn),并自上至下、分層、分段開(kāi)挖。
2.1.2 土方回填
在回填時(shí)應(yīng)分層填筑,并用蛙式打夯機(jī)逐層進(jìn)行夯實(shí),在夯實(shí)過(guò)程中,應(yīng)采取灑水措施以保證回填土的含水量,提高土的壓實(shí)度。
2.1.3 削坡整平
削整邊坡采用人工施工,施工采用自上而下順坡平整的施工方式,其平整度可用木樁拉線配合GPS 控制。削坡施工宜自上而下分級(jí)開(kāi)挖,實(shí)施過(guò)程中應(yīng)采取分段施工的方式,加強(qiáng)施工排水措施。
坡面每隔5m 由坡頂至腳槽設(shè)置倒Y 型排水盲溝,下鋪無(wú)紡布,然后用卵石填充,填平盲溝,盲溝的分流點(diǎn)設(shè)置在坡頂往下2/3 坡長(zhǎng)岸坡處。
土方開(kāi)挖基本形成坡面后,即進(jìn)行枯水平臺(tái)施工??菟脚_(tái)為鋪石結(jié)構(gòu)+護(hù)面磚結(jié)構(gòu),寬3m、厚0.5m,從下至上依次為:0.35m 厚塊石、0.05m 厚碎石和0.1m厚枯水平臺(tái)護(hù)面磚;枯水平臺(tái)外緣設(shè)高0.05m、厚0.05m 的水泥砂漿,用于擋碎石墊層;枯水平臺(tái)下設(shè)深0.5m、寬度1.0m 的腳槽,塊石填充。
面層找平后,即可進(jìn)行護(hù)面磚的鋪設(shè),磚體采用人工進(jìn)行鋪設(shè),護(hù)面磚的長(zhǎng)度方向應(yīng)垂直于岸坡方向。
岸坡坡面平整后,即可進(jìn)行反濾墊層的施工。黃砂鋪筑時(shí)每5 m 設(shè)置一個(gè)斷面,鋪筑由人工自下而上鋪設(shè),用5 m 刮尺找平。
3.1.1 表現(xiàn)特征及原因
(1)局部塌陷。局部塌陷出現(xiàn)的主要原因包括開(kāi)挖土層有地下水而未進(jìn)行降排水;坡頂受到較大的荷載作用,超過(guò)土體抗剪承載力而產(chǎn)生失穩(wěn);開(kāi)挖土層有軟土、開(kāi)挖次序不當(dāng)造成塌陷。局部塌陷情況如圖1 所示。
圖1 局部塌陷
(2)坡面有浮土。浮土產(chǎn)生的情況包括:機(jī)械開(kāi)挖時(shí),未預(yù)留規(guī)定厚度的土方進(jìn)行人工開(kāi)挖;土方回填后未按要求進(jìn)行碾壓,碾壓存在漏碾;人工削坡后就近散鋪處理。坡面有浮土情況如圖2 所示。
圖2 坡面有浮土
(3)基土擾動(dòng)?;淄馏w含水量大,未采取有效的排水措施,土體會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)。土方施工過(guò)程中出現(xiàn)了超挖、虛土回填等問(wèn)題,形成了擾動(dòng)土。土方施工質(zhì)量問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致坡面會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降,從而影響整個(gè)坡面的觀感質(zhì)量,甚至還會(huì)影響到岸坡的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
3.1.2 防治措施
(1)避免坡頂塌陷。避免塌陷的措施包括:基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)及時(shí)采取降水措施;坡頂上棄土、堆載,遠(yuǎn)離挖方土邊緣3~5m;土方開(kāi)挖應(yīng)自上而下分段分層依次進(jìn)行,避免先挖坡腳,造成失穩(wěn)。
(2)避免坡面浮土。采用機(jī)械挖土?xí)r,應(yīng)預(yù)留一定厚度的土用人工清除。土方回填后必須按要求進(jìn)行碾壓,碾壓時(shí)壓痕之間相一定量的搭接,以避免出現(xiàn)漏壓。治理后回填碾壓后坡面情況如圖3 所示。
圖3 治理后回填碾壓后坡面
(3)保證基土穩(wěn)定?;庸こ淌┕と^(guò)程都應(yīng)持續(xù)進(jìn)行降水。土方開(kāi)挖應(yīng)連續(xù)施工,盡快完成。若開(kāi)挖后不能及時(shí)進(jìn)行下一道工序,或遇到降雨天氣,應(yīng)在設(shè)計(jì)標(biāo)高以上預(yù)留20cm 厚的土,在下一道工序開(kāi)始前人工挖土。嚴(yán)格控制基底標(biāo)高,如個(gè)別地方發(fā)生超挖,嚴(yán)禁用虛土回填。
3.2.1 表現(xiàn)特征及原因
砂石反濾層表面局部平整度偏差較大,有雜質(zhì)。出現(xiàn)的主要原因是反濾層鋪設(shè)前基層的平整度偏差較大,分區(qū)攤鋪量不準(zhǔn)確,未設(shè)置必須的厚度樁位來(lái)掛線控制厚度,砂石料轉(zhuǎn)運(yùn)攤鋪時(shí)將泥塊等雜質(zhì)帶入。砂石層質(zhì)量不合格會(huì)影響到坡面排水效果,局部會(huì)出現(xiàn)鼓包或塌陷,情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)坡面坍塌。治理后清除浮土后坡面和厚度不均勻情況如圖4 和圖5 所示。
圖4 治理后清除浮土后坡面
圖5 厚度不均勻
3.2.2 防治措施
(1)保證砂石反濾層表面平整度。砂石反濾層的平整度從基層、攤鋪、找平三個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。先對(duì)基層進(jìn)行整平,保證基層平整度滿(mǎn)足要求,然后將砂石從坡面進(jìn)行人工攤鋪,攤鋪完成后根據(jù)高程標(biāo)志人工找平。
(2)砂石反濾層均勻。在攤鋪前,先對(duì)砂石反濾層工程量進(jìn)行分區(qū)計(jì)算,按量進(jìn)行分區(qū)堆集攤鋪。砂石反濾層攤鋪前先進(jìn)行打樁掛線標(biāo)示厚度,砂石反濾層攤鋪時(shí)嚴(yán)格按照掛線厚度進(jìn)行控制。
(3)減少砂石反濾層雜質(zhì)。砂石反濾層材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后必須進(jìn)行分區(qū)堆放和標(biāo)識(shí),且各種材料的堆放區(qū)要間隔一定距離。砂石反濾層材料不得直接堆放于裸露的土層上,攤鋪時(shí)嚴(yán)禁將泥塊等雜質(zhì)帶入。
3.3.1 表現(xiàn)特征及原因
(1)無(wú)紡布的鋪設(shè)表面存在扭曲皺折、局部破損。無(wú)紡布表面不平整的原因是未在坡頂處布置錨固裝置,無(wú)法使無(wú)紡布伸展。局部破損是因?yàn)闊o(wú)紡布運(yùn)輸過(guò)程中損壞,或鋪設(shè)后采用機(jī)械轉(zhuǎn)運(yùn)面層施工材料時(shí)將無(wú)紡布破壞。
(2)無(wú)紡布搭接處縫合針腳距離較大、搭接過(guò)多??p合施工工藝落后,縫合控制難度較大。無(wú)紡布下料時(shí)未計(jì)算準(zhǔn)確,使用長(zhǎng)度不足的余料鋪設(shè)。無(wú)紡布缺陷會(huì)影響坡面排水效果,同時(shí)會(huì)出現(xiàn)砂石反濾層流失,導(dǎo)致坡面失穩(wěn)。
3.3.2 防治措施
(1)保證無(wú)紡布平整、完整。無(wú)紡布鋪設(shè)全部采用人工完成。鋪設(shè)從下向上進(jìn)行,鋪設(shè)方向垂直于坡腳軸線。無(wú)紡布要拉直理順,攤鋪后無(wú)紡布應(yīng)與砂層緊密貼合。攤鋪后在坡面用U 形釘固定。無(wú)紡布運(yùn)輸過(guò)程中,要注意保護(hù)防止損壞。在進(jìn)行下道工序施工時(shí),如需要打掛線,嚴(yán)禁直接從無(wú)防布上打樁。鋪設(shè)后,機(jī)械轉(zhuǎn)運(yùn)面層施工材料時(shí),專(zhuān)人指揮,攤鋪材料施工時(shí)要低位輕放,禁止直接傾倒。
(2)無(wú)紡布搭接處縫合針腳合適、搭接合理。采用手提縫紉機(jī)進(jìn)行無(wú)紡布的縫合。無(wú)紡布下料時(shí),根據(jù)坡面長(zhǎng)度尺寸和設(shè)計(jì)搭接要求準(zhǔn)確計(jì)算下料尺寸,嚴(yán)禁使用長(zhǎng)度不足的邊角余料進(jìn)行鋪設(shè)。
3.4.1 表現(xiàn)特征及原因
(1)局部尺寸偏差較大。盲溝尺寸偏差的主要原因包括:未嚴(yán)格按放線情況進(jìn)行開(kāi)挖;坡面未精削到位就進(jìn)行盲溝基槽開(kāi)挖,而后又未對(duì)盲溝基槽進(jìn)行修整;機(jī)械粗挖后未采用人工進(jìn)行精細(xì)修整;基槽開(kāi)挖后未及時(shí)進(jìn)行填充,產(chǎn)生“縮頸”或垮塌現(xiàn)象。
(2)盲溝填充后無(wú)紡布外表局部被泥土覆蓋。無(wú)紡布被泥土覆蓋的原因:在含水量較大的區(qū)域,盲溝無(wú)紡布鋪設(shè)后,施工人員來(lái)回踩踏而粘上泥土;坡面與盲溝銜接部位局部高于盲溝頂面,直接用土進(jìn)行回填。盲溝質(zhì)量問(wèn)題會(huì)影響盲溝的排水效果,容易造成坡面鼓包或塌陷,情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到岸坡的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。盲溝無(wú)紡布外表被土覆蓋如圖6 所示。
圖6 盲溝無(wú)紡布外表被土覆蓋
3.4.2 防治措施
(1)控制尺寸偏差?;蹏?yán)格按照放線尺寸進(jìn)行開(kāi)挖。如無(wú)臨時(shí)排水需要,不得逆流程施工,如確因排水需要,則在進(jìn)行盲溝填充前必須對(duì)基槽重新修整?;鄄捎萌斯そY(jié)合機(jī)械開(kāi)挖,人工修整時(shí)必須重新放樣掛線后再進(jìn)行施工。制作檢測(cè)盲溝基槽尺寸的專(zhuān)用工具,并要求施工人員邊開(kāi)挖邊檢測(cè)。基槽開(kāi)挖結(jié)束并驗(yàn)收合格后,須及時(shí)進(jìn)行填充,以免基槽出現(xiàn)變形和垮塌。治理后成型的盲溝基槽情況如圖7 所示。
圖7 治理后成型的盲溝基槽
(2)減少填充料中雜質(zhì)。材料堆放時(shí)與其他材料分類(lèi)分開(kāi)堆放。在進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)和填充時(shí),要在專(zhuān)人的指揮下進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)混有其他雜質(zhì)時(shí)一律棄用,填充后及時(shí)進(jìn)行無(wú)紡布的縫合。無(wú)紡布縫合前,先檢查填充料表面是否有雜質(zhì),如發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)則需先清除方可縫合。
近年來(lái),長(zhǎng)江航道中下游廣泛實(shí)施航道整治工程中的高灘守護(hù)工程。本文依托長(zhǎng)江干線武漢至安慶段6 米水深航道整治工程稠林磯高灘守護(hù)工程,詳細(xì)分析了岸坡、平臺(tái)、補(bǔ)坡、護(hù)底的施工要求和質(zhì)量問(wèn)題處治方法,提高了高灘守護(hù)工程施工質(zhì)量,保證了長(zhǎng)江航道岸坡穩(wěn)定。