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          管道研究

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          山區管道水工保護擋土墻設計及施工要點

          來源:《管道保護》2022年第5期 作者:劉一 薛繼旭 孫國強 席有強 時間:2022-10-8 閱讀:

          劉一 薛繼旭 孫國強 席有強

          北京管道石家莊輸油氣分公司

           

          山區地形復雜、施工條件差,管道敷設時穿越河溝道、陡立邊坡等情形較多,地質災害風險隨之增大。擋土墻可保持山體斜坡和邊坡穩定,減輕對山區生態環境的破壞,減少管道開挖和深埋工作量抵抗山體水流沖擊和腐蝕,有效提高管道抗沖刷能力,降低山體滑坡造成的管道斷裂損害,對管道起到安全防護作用。擋土墻類型多樣,按材料分有混凝土擋土墻、干砌石擋土墻、漿砌石擋土墻、袋裝土(砂)擋土墻等,各有優缺點,應從實際出發,選擇適用的方式進行修建。

          1  漿砌石擋土墻

          使用塊狀或片狀石頭,現場慢慢堆積,水泥砂漿填補細縫促其粘黏而成。石料可以就地選取,是山區使用最多的重力式擋土墻。漿砌石擋土墻墻體剛硬度較大,可以支撐和遮擋高強度、高重量物品沖擊,且施工部署靈活、施工選材便捷、施工成本較低,很多地勢復雜山體斜坡處都選用漿砌石擋土墻。缺點是墻體自身重量大,對地基壓迫承載量高,長期使用會導致山區斜坡下滑變形。適用于山體石料富裕、地基土質好、水流沖擊嚴重、坡度大于45°的岸坡地段。


          漿砌石擋土墻示例

          設計及施工要求地基基底置于中密的砂土、碎(卵)石和基巖上,嚴禁設在未經處理的回填土和新沖於土層上方。墻身用 M7.5 水泥砂漿砌筑,外露部分采用 M10 水泥砂漿勾縫,不應形成通縫。墻頂用 M10 水泥砂漿抹成 5%的外斜護頂,厚度為 30 mm。擋土墻墻體砌出地面后,基坑必須及時回填夯實,壓實系數不小于 0.90,墻后土體應待墻身強度超過 75%后再回填,壓實系數不小于 0.90,并做成不小于5%的向外流水坡,以免積水下滲影響墻身穩定。按照墻體高度要求設置泄水孔時,要嚴控反濾層布置。當墻體較長時,每隔10 m~15 m設置一道沉降縫,縫中填塞瀝青麻筋或其他有彈性的防水材料,沿內外頂三方填塞深度不小于 20 cm。所用砌筑石料應質地堅硬、不易風化、無裂紋,石料強度應符合設計要求,石料表面的污漬應清除干凈。

          2  袋裝土(砂)擋土墻

          袋裝式擋土墻是將砂或土用聚酯復合生態袋包裹后堆積砌成擋土墻。這種擋土墻施工成本非常低,對地勢幾乎無要求,適應性強,主要適用于土質松軟的山體斜坡處,可在山體滑坡等地勢復雜環境下施工。


          袋裝式擋土墻示例

          設計及施工要求地基處于未風化的硬質巖和軟質巖、密實的砂土、老黏性土和黃土等。不適用于新近沉積的黏性土和軟土。土(砂)料就地取材,清除大塊土和碎石。碼砌時注意不要形成縱向通縫,每層碼砌完畢壓實后方可碼砌下一層,基坑及墻體管溝同樣采用袋裝碼砌,墻后填土分層夯實。聚酯復合生態袋抗老化、抗紫外線、無毒、不降解,可百分之百回收使用,符合環保要求。

          3  石籠擋土墻

          石籠擋土墻是將經過防腐處理的鋼絲網用機器編織成箱形狀,把堅固石塊裝入其中,一箱箱堆積,并排砌成擋土墻,框架性強、結構性完整。石籠擋土墻屬于柔性堆積,可以適應多種復雜山體地形,且能夠緩沖部分水流沖擊,不會受到比預期壓力更高的水壓力,更不會有基礎及背后土壤惡化問題,一般不需要考慮配套建設專用排水設施。施工要求和操作規范比較簡便,運輸量不大,特別適用于水源供給量不足或施工材料運輸較為困難山體的水工保護工程。


          石籠擋土墻示例

          設計及施工要求石籠骨架宜采用不小于直徑10 mm鋼筋制作,鋼筋間采用焊接連接。鍍鋅鐵絲網可以采用機械加工成型的網片,現場與石籠骨架綁扎連接。石籠內填料按設計標準或圖集標準要求選取相應粒徑的塊石或卵石,石料粒徑不應小于網孔的1.5 倍,將大粒徑石料置于外側。石料強度不小于 MU20,嚴禁使用風化石。

          4  混凝土擋土墻

          混凝土擋土墻主要施工步驟為基槽開挖、模板制作安裝、混凝土澆筑。對比漿砌石擋土墻,其施工便利性和墻體堅實度更具優勢。但因為山區運輸通行困難,使用有局限性。


          混凝土擋土墻示例

          設計及施工要求應根據構筑物的工作條件、地區氣候等選用混凝土,以滿足抗凍、抗侵蝕等耐久性要求。擋土墻基礎模板采用大塊優質竹膠板,模板厚度1.5 cm,模板后面采用10 cm×10 cm方木作為背棱,鋼管固定。竹膠板重復利用時要將其表面的水泥漿清除干凈,然后涂抹脫模隔離劑;A模板支完后驗模,合格后準備澆筑混凝土。為保證混凝土的拌和質量,盡量采用商品混凝土、汽車泵澆注方式。同時,混凝土采用插入式振搗棒振搗時,振搗棒離側模模板的距離應控制在50 mm~100 mm之間,同時應避免振搗棒碰撞模板和鋼筋,振搗器的插入間距不大于500 mm。每一處必須振搗密實,避免漏振、欠振和超振,標準為混凝土表面平坦泛漿不冒泡且混凝土面不再下沉。擋土墻基礎混凝土澆筑完要及時養護,養護期不低于7天,使混凝土表面經常保持濕潤。

          5  結語

          通過前期實地考察和初步設計,在山區地段采取合適的擋土墻類型是水保工程建設的第一步。施工過程中,管理人員應該全程跟進、時刻觀察現場施工情況,梳理水工保護工程施工要點,明確工程質量管控依據,采取相應措施,實現對水工保護工程質量的全面管控。 


          作者簡介:劉一,1996年生,2019年畢業于華北水利水電大學,主要從事管道管理工作。聯系方式:15538204695,15538204695@163.com。


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