滆湖取土坑施工技術中鐵十二局集團張金龍李彥樸一、 前曰我公司承建的寧常高速公路NC-WJ4標段路基工程共有近57萬填缺方，由于江蘇省常州地區(qū)土源緊缺，設計中采用從我國第六大淡水湖（涌湖）取土。所有填缺均將從涌湖借用，因此，我標路基工程能否順利實施，基本上依賴于涌湖圍堰工程，故而涌湖取土坑圍堰工程是影響我標段路基施工的重中之重，也是實現(xiàn)合同工期的關鍵。經(jīng)測算，我標段取土坑圍堰總長近2.1Km，使用時間在12個月以上，其中肯定要渡汛，甚至不止一次。我國建筑工程在太湖取土以后，涌湖取土是第二次湖中取土，而我公司又是首次進行湖中取土施工路基。因此，圍堰施工須從以下幾個方面考慮；1、圍堰設計能承受的風險度；2、圍堰施工的具體實施；3、可能影響水質的變化，對生物圈的破壞；4、圍堰怎樣度汛，制定防洪預案；5、圍堰的拆除，且要保持湖底平整。目前，我部施工的圍堰已安全的度過2005年6月份“麥沙”臺風的沖擊，現(xiàn)正正常的投入使用中，我們對此施工技術進行了總結。二、 湖區(qū)水文、地質條件湖水水位受季節(jié)影響較大，汛期水位高、流量大，冬季水位低、流量小，枯水季節(jié)水淺。經(jīng)調查，涌湖年最高洪水位出現(xiàn)在6月25日?7月15日之間，即出現(xiàn)在黃梅季節(jié)，300年重現(xiàn)期最高洪水位為4.28m，100年重現(xiàn)期最高水位為4.13m，10年重現(xiàn)期最高水位為3.3m。正常年份1~5月年平均高水位為1.624m，8~9月年平均高水位為2.424m，10月年平均高水位為2.124m，11~12月年平均高水位為1.524m。涌湖是古太湖長期演化，不斷變化縮小而成，湖面形態(tài)如一茄形，湖盆呈一淺水碟形，湖底十分平坦，湖心和近岸處高差為50cm左右，湖底一般高程為0.2?0.5m，平均水深為0.9m。淤泥覆蓋厚度0.8?1.2m，地質鉆孔揭示孔深0?4.0m，為1-2層軟亞粘土，軟塑?流塑或為1-3層淤泥質土，流塑高壓縮性。三、 圍堰設計根據(jù)施工進度計劃，湖中取土圍堰工程使用期在2005年6月到2006年7月。按該圍堰的安全對工期、投資及人身安全所造成的影響，將圍堰工程等級定為V級?？紤]到如果圍堰一旦出事，將對整個的工期、投資及施工人員和機械造成重大影響，所以按有關規(guī)范要求，將圍堰工程等級定為W級。1、圍堰防洪標準、圍堰頂高程圍堰頂高程為設計洪水位+浪高+安全高度；按水利水電工程等級劃分及洪水標準查得：設計洪水位重現(xiàn)期W級為：10?20年，洪水位標高▽3.3mV級為：5~10年，取10年洪水位標高Va^m安全高度：W、V級均為0.5m浪高根據(jù)官廳水庫經(jīng)驗公式，設計風速按多年平均最大風速，取13m/s；考慮到湖中漁網(wǎng)的削減作用，吹程取1.5Km，經(jīng)計算海浪高為0.6m。圍堰頂高程=3.3+0.6+0.5=4.4m

2、圍堰類型選擇：堰體選擇的原則是必須安全可靠，滿足穩(wěn)定、防滲、抗沖要求，且結構簡單、施工方便、適應防訊搶險易于拆除的同時兼顧經(jīng)濟合理。從現(xiàn)有設計圖上得知，湖底頂標高大致為0.4m，淤泥厚大致為1.0m，清淤后的湖底標高應為-0.6m左右，堰身高度=4.4-（-0.6m）=5.0m左右。根據(jù)公路工程橋涵施工規(guī)范實施手冊有關內容，結合本圍堰工程所處水流流速較小的條件，主體圍堰擬選擇土圍堰，圍堰頂高程先筑至4.0m，視當年的汛情，看是否有必要加高到4.4m。主體圍堰選擇土圍堰，堰頂標高4.0m，堰頂寬度4.0m，外側迎水坡1：2.5，內側坡1：2。為防止汛期風浪沖刷帶走泥砂，則在迎水坡面設置土工布或彩條塑料布防護坡面。用長3.5m毛竹樁在迎水坡水平面垂直打入泥土中水面以上1.3m，間距按0.6m布置，縱向用毛竹連接固定，用高1.5m的竹片寬2m的土工布固定在毛竹樁上。在壩體內埋1.5m長的竹樁作地錨，用8#鐵絲與毛竹樁對拉固定，后在竹片土工布內填土高出水面1m。圍堰壩體斷面和風浪防護措施見下圖。一圍堰壩體斷面圖一圍堰壩體斷面圖風浪保護措施示意圖四、圍堰的施工圍堰設計方案經(jīng)過審查，并向有關方面辦理施工的相關手續(xù)后，即可進行圍堰施工。圍堰施工工藝敘述如下：1、 按圍堰平面位置及斷面尺寸，在湖中實地精確測量放樣，放出圍堰的坡腳線。2、 在坡腳線外側10m處，用水上挖泥船水中取土、水中填筑堰身，至高出施工水面0.5m將圍堰合

攏。3、 待堰身靜置數(shù)日后，用15臺大功率水泵分三階段抽取圍堰中的水，第一階段，將圍堰中的水抽取至水位下降0.8m左右后停止抽水，停抽時間不小于5d，抽水過程及停抽期間要不時檢查、觀察圍堰，如有異常情況及時進行局部加固加強；第二階段，重復第一階段；第三階段，將圍堰中的水全部抽干，并將圍堰頂面稍稍整平完成圍堰一期工程。4、 圍堰內水抽干后，再靜置數(shù)日，將湖底晾干，用挖掘機在內坡腳外20m處取土分層填筑，分層用履帶車或輕型壓路機壓實，并按設計坡比修整。為防止風浪洗刷和防滲，在迎水坡面設置無紡土工布或彩條塑料布。5、 在圍堰內側沿堰身方向修建一條寬度不小于3.5m的應急車行便道。圍堰平面坐標圖534472.6滆湖取土場3504800.3504762.03504761.534469.6535135.83504595.2534711.43504572.7535138.43504985.8:"3504992.8534472.6滆湖取土場3504800.3504762.03504761.534469.6535135.83504595.2534711.43504572.7535138.43504985.8:"3504992.8535080.8534721.8五、圍堰使用期間的管理為了確保圍堰使用的安全，我們建立健全管理的長效機制：1、 成立圍堰管理（領導）小組，下設巡邏、維護、材料作業(yè)組。負責圍堰日常巡查和維護工作，在日常管理安全技術交底的基礎上，書面明確相關責任。2、 建立相關的管理制度：巡查值班制度、風雨夜巡查制度、日常維護制度、異常情況匯報制度，并加強與當時氣象防汛的聯(lián)絡，及時獲取汛情信息。3、 做好巡視記錄、交接班記錄、維護記錄。4、 管理機構人員內部配置通訊設備，保證24小時通訊暢通。六、防汛安全檢驗從圍堰的使用時間可知，它將不可避免地遭遇汛期，甚至不止一次。所以安全渡汛就成了圍堰工程的重頭戲。1、 丟掉幻想立足抗洪渡汛，要有如臨深淵、如履薄冰的憂慮意識，切實做好抗洪救災的思想準備、人員組織準備、物資準備等一切準備工作。2、 成立抗洪救災領導小組，組長由項目經(jīng)理擔任、副組長由分管安全的副經(jīng)理擔任、各相關部室主管為組員，并設專職安全員、巡視員，統(tǒng)管圍堰安全防務工作。該小組在汛期到來之前開展工作。3、 進行安全防務教育，統(tǒng)一思想和認識，切實做好一切準備工作，防患于未燃。4、 成立抗洪救災突擊隊，選擇思想覺悟高，組織紀律性強，能吃苦耐勞，聽從指揮的人組建抗洪救災突擊隊，并配備足夠專職人員負責日常巡查管理工作。5、 建立各項管理制度，如領導值班制度、巡查制度、交接班制度、異常情況匯報制度、抗洪搶險物資管理制度，并做到嚴格執(zhí)行，定期檢查執(zhí)行情況。6、 分段包干，明確責任，拉網(wǎng)排查，不漏疑點。7、 巡堤注意要點堰堤一般常見的險情有：冒砂、冒水、浪坑、陷坑、裂縫、滑塌、管涌等，發(fā)現(xiàn)上述險情要及時報告。1） 巡檢要做到“六查”即圍堰頂、迎水面、背水面、堤腳、護坡道平臺、相互查過責任段至少15m。2） 巡查要堅持：晝夜查。尤其是風雨天和夜間要增加巡查密度與力度，要按交接班制度，并做好記錄。3） 巡查時要注意“五時”，即吃飯時、換班時、黎明時、黑夜時、刮風下雨時都應不間斷；“五到”即眼到、耳到、手到、腳到、工具到；“三清”即險情查清、信號記清、報告說清；“三快”即發(fā)現(xiàn)快、報告快、處理快。8、 制定搶險應急預案（1） 滲水搶險防護要點：背水導滲、迎水截滲險情：圍堰的背水堤坡腳附近土層，出現(xiàn)潮濕或發(fā)軟或有滲水滲處，不及時搶護，可能導致集中滲水，脫坡、管涌等險情，搶治辦法：1） 開溝導滲：從滲水的最高點到堤腳外，開挖若干條與堰身垂直的溝（或有一定角度），一般溝寬0.3?0.5m，溝深0.5?1.0m，溝距在10m左右，按反濾要求隨挖隨填，防止溝壁坎塌。溝頂鋪織袋、草袋等，上壓塊石，砂袋，并順堰腳挖一道順水溝，使?jié)B水集中到溝內排出。2） 反濾導滲：在圍堰土質較差，斷面較小、也可采用大面積反濾導滲。即將滲水表面雜物清除，分層填鋪滲料（如砂、碎石或土工織物），上壓石料或砂袋。3） 臨時筑扎：在滲水圍堰斷的迎水面，沿順臨水坡面填筑粘性土袋。頂寬按滲水情況而定。（2） 脫坡?lián)岆U防護要點：固腳阻滑，猾坡減載脫坡是嚴重的險情，特征是堰頂、堰坡發(fā)生裂縫，隨土體下滑，裂縫發(fā)展，搶治辦法：1） 固腳阻滑：及時在坡腳堆砌塊石或砂袋，穩(wěn)固堰坡。2） 濾水還坡：按現(xiàn)場情況將脫坡頂部陡坎消緩、清除表面雜物，做好導滲層，在坡腳堆放塊石或砂包固腳，然后回填中、粗砂還坡，還可以采取臨河筑占，以便加大原堰身斷面。（3） 管涌搶險防護要點：反濾導滲，蓄水反壓管涌即翻砂鼓水，多見于背水堤腳或附近洼地，坑塘理冒水、冒砂成砂杯狀，可成單個或數(shù)個。如不及時排除，可將堰底砂層掏空，導致堰身驟然下挫。搶治辦法：1） 反濾導滲：可直接按反濾要求，分層鋪設反濾層，上壓塊石或砂袋。2） 反濾圍井：管涌嚴重時，則清除雜物，挖去軟泥，周圍用土袋做成圍井。井壁與地面嚴密接觸，井內按反濾要求回填，圍井高度以能使冒水不狹帶泥砂為宜。井口安排水管將滲出清水流走。3） 蓄水反壓：單臨背水頭差較小，可在涌水口用土袋修筑大面積圍井，蓄水反壓?；蛟诒乘旅嬷稍碌贪捶礊V要求回填。月堤高度以阻止涌水帶砂圍宜。（4） 漏洞搶險搶護要點：前堵為主，后導為鋪在訊期高水位下，大堤背水坡或堤腳附近出現(xiàn)橫貫堰身或基礎的漏水孔洞，如不及時搶險，將迅速惡化，造成潰決。搶治辦法：1） 軟簾蓋堵：單孔洞較大或有多處孔洞時，可用蓬布或土工步軟簾蓋堵。軟簾大小用孔洞范圍而定。軟簾上邊以鐵絲或繩索系于堤頂?shù)哪緲渡希逻厜嬕灾匚?，利于軟簾沉貼邊坡蓋洞。2） 軟簾堵塞：當漏洞較小，周圍土質較好，可以繩結成楔行網(wǎng)兜，網(wǎng)兜內填麥秸、稻草或棉被棉衣制成軟楔，拋粘土或土袋閉氣。（5） 跌窩搶險防護要點：分析原因，還土夯實1） 向跌窩內填土，分層夯實，直至填滿跌窩。所用土料，如跌窩在臨水坡或堰頂，則用透水性小于堰身的土料，如在背水坡，宜用透水性大于原堰身的土料。2） 填塞封堵：跌窩如在臨水坡水下，需用袋裝粘土直接在水下填實，必要時再拋投粘土，進行封堵和幫寬。3） 填筑濾料：跌窩發(fā)生在背水坡，可先將陷坑內松土或軟土清除，然后用粗砂填實，然后再鋪設反濾層導滲。（6） 裂縫搶險搶護要點：隔斷水源，開挖回填裂縫可能實平行于堰身的縱縫，也可能實垂直于堰身的橫縫。后者易形成滲水通道，險情較重，應及時搶治。搶治辦法：1） 如是橫縫在裂縫段臨水面前戳，沿縫開挖溝槽，并與裂縫垂直方向每隔3?5m坑挖溝槽為2.5m長左右，然后按要求回填。若裂縫的背水坡已有漏水，還應做好反濾導滲。2） 若是縱縫應先分析原因，若是由滑坡、坍塌而引起，則采取相應措施。一般可遮蓋縫口，以防雨水侵入。（7） 坎塌崩岸搶險搶護要點：護腳固基，緩溜防沖堰身臨水被洪水水流沖塌或返水時堰身失去水體支撐，再加上反向滲透壓力，出現(xiàn)崩岸，如搶修步及時，則會決堰造成重大傷害，搶治方法：1） 護腳固基：在堰頂或船上，沿坍塌部位拋投塊石、樹樁或鐵絲（竹）石籠。先談從坍塌嚴重部位拋護，向兩邊順延，拋至穩(wěn)定坡度為止。2） 沉柳緩溜防沖：使用枝多葉茂的柳樹頭。以鐵絲或麻繩將砂袋栓在樹杈上，船從下游駛向上游，由低到高依次拋沉，如一排不能掩護掏刷范圍，可二、三排，樹頭依次排列，前后樹梢緊密相連，緩溜防沖。（8） 風浪搶險搶護要點：消浪防沖高水位時，風大浪高，堰身迎水面受風浪沖擊，連續(xù)掏刷侵蝕堰身，嚴重時有決口危險。防治辦法：1） 織物防浪：使用土工布，蓬布、彩條布等織物，鋪放在堰坡上，鋪設時，上沿高出洪水1.0m，織物四周用砂袋重物壓牢，并加強觀察，以防被沖走。2） 掛柳防浪：將柳樹頭向下放入水中，相互緊靠，樹用鉛絲或麻繩栓在堰身的木樁上。3）掛枕防浪：用葦料、秸料或柳樹等，扎成捆，將捆的兩端用繩系于堰身木樁上，推置水中消浪、防浪。（9） 決口搶險：堰身發(fā)生險情，搶護不及時或方法不得當，就會導致決口，對決口須及時封堵，搶治辦法：1） 平堵：沿口門選定堵口堤壩線，利用船舶平拋物料，如散石、混凝土塊、柳石枕、鐵絲籠、竹籠等，從河底開始逐層填高直至高出水面，以堵截水流。2） 立堵：從堰體決口的兩端做好裹頭同時拋投堵料，視當時水深和流速而定。如流速不大，可直接填土進堵；如流速較大，可用打樁、拋枕、拋籠等進堵，最后集中拋投合攏。3） 鋼木土石組合堵口：由裹頭兩端進行，打置若干排0.8?1.2m的鋼管腳手管樁，以管扣水平縱橫向連接成框架，頂上鋪搭竹木為工作橋。然后在鋼管腳手架間打設木樁，回填砂石料袋。龍口流速大時，可加密框架，設置斜撐以致穩(wěn)定。（10） 搶險物資的儲備和車輛的調運。1） 搶險物資的儲備根據(jù)上述搶險預案和管區(qū)圍堰的規(guī)模，備足編織袋、鐵絲、塊石、粘土、木樁、彩條塑料布等。2） 抗洪物資的管理適量的抗洪物資不能移作它用，必須建立臺帳，按規(guī)定的制度發(fā)放和及時補充。對于與工程