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渠道填筑与开挖技巧与注意事项

【摘要】:图14-1半挖半填式防渗渠基的填筑2)旧渠运用中往往长草、泥土淤积,或砖块等杂物堆及较多,填筑时应按要求彻底清除。3)一般应尽量把全渠槽填满至设计高程后,再按设计开挖至防渗层铺筑断面。渠道开挖的土方多堆在渠道两侧用作渠堤。当工作前线较长,填挖高差较大时,则应采用“8”字形开行。2)旧土渠改建防渗渠道时,采用局部填筑补齐法进行渠道基槽的开挖。开挖时宜采用小炮,以免造成渠基裂缝,甚至使渠基稳定性降低。

常用渠道断面形式有矩形、梯形、U 形和复合形。梯形断面施工简便、边坡稳定,在地形、地质无特殊问题的地区普遍采用。

1.渠道基础的填筑

(1)新建渠道填方基础的填筑。填筑前应消除填筑范围以内的草皮、树根等杂物,刨松表面,适当洒水湿润,然后摊铺选定的土料,分层压实。每层铺土厚度,机械施工时,不大于30cm;人工施工时不大于20cm。土料含水量一般应按最优含水量控制。小型工程或无条件作土工试验时,可按表14-1 选用最优含水量。或采用经验方法确定,用手将土捏成紧密的回球后,挤不出水来,松手后土球仍能保持紧密圆球形状时的含水量,可近似地认为是此种土的最优含水量。

表14-1 土壤的最优含水量 单位:%

填筑施工中,应注意作好新土与老土、新填土与岸边土、铺筑层之间的连接,使之紧密结合。

(2)新建半挖半填式渠道基础的填筑。应尽量利用挖方土料进行填筑,填方的填筑方法同前。填方的范围见图14-1 中的T。T 值随渠道大小、渠线位置、防渗材料的不同而不同。一般最大流量为3m3/s左右时,T 值为0.6~1.2m;对于大型渠道,T 值可达2~2.5m。在开挖和填筑施工中,应尽量避免扰动挖方基槽土的结构。

(3)旧土渠改建防渗渠道时基础的填筑。旧土渠原多为梯形断面,但经过长期输水运用,在水面以下的断面均已变成弧形等不规则的断面。要在此种渠槽基础上修建防渗工程,必须对基础进行填筑。填筑时应注意以下几点:

1)如渠基含水量很大,甚至为饱和状态时,为了填筑施工,应提前停水,使基土风干或采用抽排、翻晒等方法降低其含水量。如该方法无效,则宜采用干土、湿土掺混的方法填筑。对大型工程,或有防冻要求的工程,可考虑采用换土的方法填筑。

图14-1 半挖半填式防渗渠基的填筑

2)旧渠运用中往往长草、泥土淤积,或砖块等杂物堆及较多,填筑时应按要求彻底清除。

3)一般应尽量把全渠槽填满至设计高程后,再按设计开挖至防渗层铺筑断面。但这样工程质量虽好,但方量较大,故往往采用局部填筑补齐的方法进行填筑。用此法填筑时,填筑面的宽度应较设计加宽50cm以上,且要更严格地使新老土接合紧密,以免新填土体沿旧渠坡滑塌。

2.渠道基槽的开挖

(1)按设计平整好基面,定好渠线中心桩,测量好高程、沿渠口尺寸,洒好两侧开挖灰线。

(2)开挖方法。渠道开挖的施工方法有人工开挖、机械开挖等。选择开挖方法取决于技术条件、土壤种类、渠道纵横断面尺寸、地下水位等因素。渠道开挖的土方多堆在渠道两侧用作渠堤。

1)人工开挖。在干地上开挖渠道应自中心向外,分层下挖,边坡处可按边坡比挖成台阶状,待挖至设计深度时,再进行削坡。必须弃土时,做到远挖近倒,近挖远倒,先平后高。受地下水影响的渠道应设排水沟,开挖方式有一次到底法和分层下挖法,见图14-2。

图14-2 人工开挖排水法

(a)一次到底法;(b)中心排水沟;(c)翻滚排水沟2、4、6、8 —开挖顺序;1、3、5、7—排水沟次序

2)机械开挖。

推土机开挖渠道:其开挖深度不宜超过1.5~2.0m,填筑堤顶高度不宜超过2~3m,其坡度不宜陡于1∶2。施工中,推土机还可平整渠底,清除植土层,修整边坡,压实渠堤等。

铲运机开挖渠道:半挖半填渠道或全挖方渠道就近弃土时,采用铲运机开挖最为有利;需要在纵向调配土方渠道,如运距不远也可用铲运机开挖。铲运机开挖渠道的开行方式有:环形开行和“8”字形开行,如图14-3 (a)所示。当渠道开挖宽度大于铲土长度,而填土或弃土宽度又大于卸土长度时,可采用横向环形开行,反之,则采用纵向环形开行,铲土和填土位置可逐渐错动,以完成所需断面。当工作前线较长,填挖高差较大时,则应采用“8”字形开行。遇到岩石石渠段时,施工作业可采用钻孔爆破配合挖掘机、装载机及自卸汽车进行。

图14-3 机械开挖渠道示意图

(a)铲运机的开行路线;(b)反向挖掘机开挖方式
①—环形横向开行;②—环形纵向开行;③— “8”字形开行1—铲土;2—填土;3—挖土机;4—自卸汽车;5—弃土堆

反向挖掘机开挖渠道:当渠道开挖较深时,采用反向挖掘机是较为理想的选择,该方案快捷方便,生产率高,在生产中应用相当广泛,其布置方式有沟端开挖和沟侧开挖两种,其施工程序如图14-3 (b)所示。

(3)不同情况渠道开挖要求。

1)采用半挖半填式渠道基槽开挖时,基槽的开挖必须与填方施工结合进行,即开挖基槽挖方部分的粗土(主要是基槽中心部分的土,开挖时边坡及底部要按设计预留足够厚度的土层),按前述填方填筑的方法填筑渠道两岸的填方部分至设计高程,然后按前述整修渠槽的方法整修渠槽(含填方及挖方部分),达到设计要求。

2)旧土渠改建防渗渠道时,采用局部填筑补齐法进行渠道基槽的开挖。

3)石质基础渠道基槽的开挖一般多用人工开挖。开挖时宜采用小炮,以免造成渠基裂缝,甚至使渠基稳定性降低。

3.整修渠槽

将渠槽内的大土基本挖完后,每10m 长按设计挖出标准开挖断面,在两个标准断面间拉紧横线,按横线从坡上至坡下边挖边刷坡,同时用断面样板逐段检查,反复修整,直至符合设计要求时为止。