浅谈堤防加固措施

2022-10-02

某工程位于河流中下游右岸, 是河流防洪及环境整治、美化的重要组成部分。工程完工后, 将为当地提供新开发及防洪安全屏障, 促进该地区的经济发展。本工程设计河流20年洪水一遇, 河口水位16.63m, 由于原土堤出现溃堤、堤基失稳现象, 某段混凝土护坡已出现开裂、脱开, 经勘察设计采用土堤填筑560m, 浆砌挡土石墙1708.8m加固混凝土护坡, 河道疏浚清理2.22km。

1 施工准备工作

选择在雨水少的季节动工, 此时河流处于枯水期, 河水集中在河中央, 两岸河床裸露, 节省了截流围护的投入。

由于施工现场位于河西岸边至河中心线20m左右, 地表泥泞, 淤泥层较深, 运输车辆无法运送材料到施工现场, 而近2000m的施工现场没有一个可以用汽车运输材料进场的出入口, 唯有在桥西头西边的防洪大堤靠河边增设出入口及运输通道。

施工人员熟悉和审查图纸, 做好临时供水、临时供电。

2 土堤填筑

由于原土堤有部分出现滑坡、溃堤现象, 本工程经勘察后分析出现滑坡、溃堤现象是由于原土堤坡度不够, 倾角过大, 土体在长年累月的雨水及地下水浸入, 上部荷载的长期作用下, 剪切应力增加, 内聚力减弱, 使土堤失稳而滑动。经分析后采用对该部分土堤进行重新填筑加固土堤的措施。

2.1 堤基清理

将原土堤陡坡部分削去, 滑坡体以上已松动的土体彻底挖除。清除堤基砖石、淤泥、腐植土、草皮。为了使新旧土体结合更好, 将结合面做成台阶形。挖除从上边缘开始, 逐级开挖, 每级高度20cm, 沿着滑动面挖成锯齿形。在每一级深度应1次挖到位, 每级高度小于1m左右, 并且必须一直挖至滑动面以外未滑动土中0.5m~1.0m, 以便保证回填新老土的良好结合。在平面上滑坡边线四周向外延伸2m左右范围均应挖除, 重新填筑。

2.2 土料填筑

(1) 按280m一段分段施工, 土料选择含水率控制在15%~19%的粘土料, 压实干密度在1.58g/cm3以上。土料填筑前进行碾压试验, 确定压实参数。 (2) 堤基杂物清除平整后必须进行压实, 压实度、干密度达到堤基土样试验确定的标准要求。 (3) 填土由下而上分层铺筑夯实, 第一层土料铺筑采用人工铺筑, 厚度为25cm, 采用平碾压实8遍。夯实达到设计要求后, 对第一层土表面进行人工刨毛, 并洒水保持湿润, 以利于上下层的结合良好。 (4) 土料的填筑方向与坝轴线平行, 自卸汽车进入填筑区铺土工作时, 用进占法倒退铺土, 防止土料超过压实功而发生剪切破坏, 平土按设计每层40cm分层进行平整, 用拉线控制平土厚度, 用推土机平整。 (5) 碾压机具的开行方向应平行于坝轴线方向。分层夯实至50cm后采用机械碾压, 分段接合处采用蛙夯夯实, 夯实宽为1.5m, 上下层错缝距离为1.5m。碾压遍数应严格控制, 避免漏压或过压, 对于已经发生剪切破坏的“橡皮土”, 应全部清除, 重新铺填压实。分段碾压, 顺碾压方向的搭接长度应不小于0.3m~0.5m。

3 浆砌挡土石墙

本工程对1708m长的原土堤采用浆砌挡土石墙予以加固。由于整个挡土墙工程基本上是在河床上施工, 受着基础地质以及天气的严重制约, 而挡土墙基础淤泥层较深, 要进行基础处理, 且要日夜排水, 以利工程连续进行。本工程为5m高的毛石挡土墙, 高度大, 又由于墙上有1.5m高的栏河建筑, 如果出现挡土墙不均匀沉降、裂缝, 将会造成较为严重的后果, 故须对基础采用加固处理。

3.1 挡土墙基础处理

挖除淤泥层, 将基础表面泥土、石片及其他杂质清除干净, 以免结合不牢。经过经济技术分析, 决定采用对砂砾石垫层进行加筋强化处理。加筋处理的方法为:首先对开挖至基底设计标高并铺一层200mm厚的碎石垫层, 然后在其上铺1层土工织物, 再在其上200厚砂砾石, 用黄砂找平后用压路机压实;第二层用装砂石的土工织物袋铺设, 其空隙用矿渣填平, 土工袋上铺100厚的碎石, 压路机压实。本工程垫层厚为0.5m, 共2层土工织物。

3.2 坐浆法砌石挡墙

(1) 本工程浆砌石挡土墙用MU10水泥砂浆, 砂浆必须具有适当的流动性和良好的和易性, 以保证浆砌石灰缝充分填满和压实。 (2) 石料选择质地坚硬, 石质均匀一致, 不宜风化且未风化的石料。清洗石料表面的泥污、水锈或苔藓, 并浇水湿润。 (3) 浆砌石时, 应利用石的自然形状, 相互交错的衔接在一起。因此, 除最下一层石块大面朝下外, 上面的石块不一定必须大面朝下, 做到犬牙交错, 搭接紧密, 同时在砌下面石块时, 即应考虑上层石块如何接砌。石料的供应和砌石配合很密切, 在砌角石、面石时选择比较方正的石块, 砌腹石时可选择不规则但形状、尺寸适宜的石块。使用石料时有计划。角石、面石应首先选用备用。浆砌石下层应选用较大的石块, 向上逐渐用较小尺寸石块。 (4) 一天中完成的浆砌石高度不宜超过1.2m、天冷、砂浆强度增长很慢时, 当天的砌高还应减少。段内各砌块的灰缝应互相错开, 灰缝应饱满, 并捣插密实。石块间砌缝应互相交错, 咬搭密实, 不得使石块无砂浆直接接触。严禁先干填石料而后铺砂浆的作法。砌石的勾缝宽窄要均匀圆顺, 砂浆凹槽内表面光结, 无毛糙、起砂现象。如出现砂浆干裂, 则要在初凝前进行补压、并加强洒水养生。 (5) 沉降缝和伸缩缝的砌法。

为保证接缝的作用, 采用跳段砌筑的方法, 使相邻两段砌石高度错开, 并在接缝处做为一个外露面, 挂线砌筑, 达到又直、又平。沉降缝的填塞材料, 在砌筑后再填塞防水材料, 但均须填满、挤紧, 以满足防水要求。

为保证沉降或伸缩缝宽度和不被杂物堵塞, 采用一块长度比浆砌石最厚处长10cm~15cm, 宽取30cm~50cm, 厚度等缝宽木板 (简称为沉降缝控制板) , 随浆砌石自下而上移动, 每移动一层, 则马上用粘土将沉降缝填实, 再继续上层砌筑。