赵锟
宁夏东岳工程监理有限公司 (宁夏 固原 756000)
[关键词]: 水利工程;除险加固;监理工作;宁夏西吉
[摘 要]: 通过“四控制、两管理、一协调”运用模式,对宁夏西吉县张家嘴头水库除险加固工程监理工作进行探讨,总结经验和不足,为今后类似水利工程建设提供可借鉴经验。
1 工程概况
张家嘴头水库位于西吉县张家嘴头村,距西吉县城23km,大坝建在葫芦河主河道上,坝址以上总流域面积867km2。该水库始建于1974年9月,1975年5月建成,最大设计坝高30m,坝顶高程1835.97m,顶宽6m,设计总库容为4474.1万m3。水库是一座以防洪为主,兼顾灌溉的中型水库,水库由土坝、泄洪及输水建筑物三大件组成。
2 除险加固主要内容规模
2.1挡水建筑物
对大坝进行整修加固,局部裂缝采取充填灌浆处理;上游坝坡采用生态砼板防护;下游坝坡采取生物防护措施,并对下游坝基液化部位进行压重处理。
2.2输水建筑物
拆建输水塔,内衬管道加固输水洞。输水涵洞采用DN1000mm的PCCP管衬砌、出口新建流量控制阀井及引水钢管及排洪钢管,废除陡坡。
2.3泄洪建筑物
拆除泄洪塔和泄洪洞,恢复坝体。左坝肩新建正向溢洪道,钢筋砼结构矩形断面,控制段为三孔箱涵型式,末端海漫段接入河道。
2.4安全监测设施
增加安全监测设施,根据张家嘴头水库工程特点,布置的安全监测设施主要包括:大坝表面变形、大坝渗流监测,以及水雨情环境量监测项目。
工程总投资为4567.29万元。
3 施工过程质量控制
3.1 人的质量控制
工程质量取决于人员的质量、素质、业务能力和水平。工程开工前监理单位对施工单位项目部组成人员进行重新审查,是否与投标文件一致,人员变更时,必须报请质量监督部门批准备查,杜绝无证上岗。
3.2材料、设备质量控制
根据《宁夏水利工程质量检测管理规定》,对于工程使用的主要材料、设备,施工单位必须报送具有水利检测资质的质量检测单位进行自检,监理单位按规定进行抽样检测,验证材料、设备质量。设备要求性能好、效率高、操作方便、安全可靠,设备数量满足工程所需;特殊设备操作人员必须持证上岗;计量设备有检测证明,计量要准确。对不合格的原材料、设备予以彻底清除施工现场。
3.3 施工方法质量控制
施工方法质量控制包括施工单位所采用的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等。施工过程中在制定方案和施工工艺时,必须结合技术、管理、组织等方面进行综合分析,以确定施工方案在技术上可行,经济上合理,有利于提高工程质量。
3.4 环境因素控制
环境因素分为技术环境因素、施工环境因素、自然环境因素。技术环境因素包括施工所用的规范、规程、设计图纸及质量评定标准,要求施工单位必须严格执行;施工环境因素包括施工单位的质量保证体系、三检制、质量管理制定、质量签证制度和质量奖惩制度,要求施工单位必须健全;自然环境因素包括地质、水文、气象,要求施工单位对影响质量的环境因素采取有效措施严加控制。同时营造文明施工、文明生产的环境。
4 关键技术措施控制
4.1灌浆主要参数控制
4.1.1灌浆浆液性能指标
(1)泥浆密度:在坝体灌浆中,常用的泥浆密度为1.3~1.6g/cm3。
(2)泥浆浓度:一般用水土比来表示泥浆浓度,在坝体灌浆中,常用的水土比为1:0.5~1:1.45。
(3)泥浆粘度:在坝体灌浆中,泥浆粘度一般控制在20~100s之间。
(4)浆的稳定性:在坝体灌浆中,泥浆的稳定性一般在0.05~0.1gcm3/。
4.1.2灌浆土料性能指标
灌浆浆液材料要求用黏性土,不能用壤土,且对土质要进行检测并符合表中土料性能指标。
4.1.3灌浆孔布置和压力控制
(1)沿坝轴线方向布置1排灌浆孔,孔距1m,孔深平均9.5m,孔径75mm,单排灌浆孔分两序施工,先进行1序孔,再进行11序孔,灌浆采用自下而上分段灌注。共布置灌浆孔770个,钻孔深度至高程1828.0m,灌浆孔平均孔深9.5m。灌浆段总长770m。
(2)灌浆应由外向里,由稀到密,即灌浆时应先灌最外边的孔,再灌中间的孔,先灌孔距较大的,然后逐渐缩小孔距。
(3)灌浆孔口压力控制在0.05~0.1mpa左右,灌浆材料以粘土为主,水土重量比控制在1:1~1:2.5范围内。
(4)灌浆过程中,发现冒浆、漏浆等应根据具体情况,采用嵌缝,表面封堵、低压、浓浆、限量、间歇性灌浆等方法进行处理。
4.2坝基液化危害分析及处理
4.2.1 坝基液化层地质状况
依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)的相关规定,土的粒径小于5mm的颗粒含量的质量百分率小于或等于30%时,可判为不液化。对粒径小于5mm颗粒含量质量百分率大于30%的土,其中粒径小于0.005mm的颗粒含量质量百分率相应于地震动峰值加速度为0.20g不小于18%时可判为不液化。判定结果如下:
角砾及砾砂根据粒径初判有液化的可能性,根据相对密度复判,动探结果N63.5=10-15,对应的相对密度为33%-50%,均小于75%,复判结果为液化。
4.2.2液化处理方案
根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,经计算张家嘴头水库后坝坡坝基以下地下水位深度dw=-0.5m,液化层以上覆盖非液化土层厚度du=7.0m,土坝建于壤土层以上,基础埋深db取0.0m,8度地区砂土液化土特征深度值取8.0m,经计算,《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中4.3.3条规定的三种条件均不满足不考虑液化影响的条件,同时考虑工程处理范围小,可选用填土盖重的措施对后坝坡外局部进行填土盖重处理。
4.2.3填土盖重控制
由于前坝坡脚淤泥面高度已大于15.0m已经稳定,同时坝前非液化壤土层厚度大于《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,故对坝前基础以下液化层不考虑处理,本次设计仅对后坝坡以外角砾层液化采用坝后盖重的方式进行处理。
根据地质资料,坝基角砾层顶高程平均在1812m左右,结合现状坝高及相关工程经验,盖重厚度按10.0m设计,则设计盖重顶高程为1822m,现状坝后坡脚高程为1811.0-1827m左右,设计对桩号0+18.5-0+336.8段进行盖重处理,盖重设计顶宽为20.00m,盖重后边坡为1:2.5,盖重后对边坡采用隔条加草皮护坡,盖重部分工程量采用水库除险加固拆除的块石、砼回填,盖重上部及表层采用土方回填,回填土压实度不小于0.98。经计算,盖重后满足稳定要求。
5结束语
宁夏西吉县张家嘴头水库除险加固工程于2019年6月开工建设,2020年11月完工,12月底并通过了自治区水利厅组织的验收。目前工程运行良好,水库蓄水正常,已达到了对该水库除险加固的目的。
参考文献:
[1].《碾压式土石坝设计规范》,SL274-2001,水利电力出版社.
[2].《建筑地基处理技术规范》,中国建筑工业出版社,2002年.
[3].《建筑地基基础设计规范》,中国建筑工业出版社,2002年.
[4].《湿陷性黄土地区建筑规范》,GB50025-2004,中国建筑工业出版社.
[5].《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008).
[6].宁夏水利水电勘测设计院有限公司地勘分公司.《西吉县张家嘴头水库地质勘察报告》[R].2018年.
[7].固原市水利勘测设计院有限公司.《西吉县张家嘴头水库除险加固工程设计报告》[R].2018年.