胶东调水沉沙池清淤围堰施工方案分析

2018-09-11舒立华

山东水利 2018年8期

舒立华

（山东省胶东调水工程博兴管理站，山东博兴 256500）

清淤围堰施工是水利工程普遍遇到的问题，而在芦苇丛生的低洼淤泥沼泽地中筑坝施工尤为重要。山东胶东调水工程沉沙池清淤围堰筑坝施工采用模袋吹沙充填筑坝方案，有效地解决了清淤围堰在芦苇杂树丛生的低洼淤泥沼泽地中筑坝施工中难题，保证了项目的顺利实施。

1 沉沙池现状

胶东调水工程自1989年11月通水至今，已运行28年，共引水55.24亿m3，沉沙1 496万m3。从1993年开始作为应急措施对2#沉沙池条渠进行清淤，累计已清淤1 234万m3，虽然年年清淤，但由于弃淤占地困难等多种原因，清淤力度不及来沙沉积速度，仍淤积严重，特别是沉沙池上游、两侧近距离弃淤土场的高度已大大超出了清淤泥浆泵的扬程，因此，急须寻找新的清淤场地。经过多次现场考察论证，确定了用早已废弃原清淤场弃淤，面积为113 500 m2，但原清淤场布满了横三竖四的清淤坑、隔堤、芦苇杂树，如何在这种条件下筑清淤围堰成为关键问题。

2 筑坝方案比选

2.1 人工筑坝

人工筑坝也是清淤工程常用一种方案，人工筑坝难度很大，施工困难，成本高，而且工期长。

2.2 机械筑坝

挖掘机挖土装车，翻斗车运土，推土机平土推进式筑坝，采用这种筑坝方案，由于早已废弃的弃土场是芦苇杂树丛生的沼泽地，有的坑深达6m，在水中采用推进式筑坝，必须满足坝堤放坡比例（据施工经验，一般水下坡比为1∶3），这样计算围堰要需大量土方，而且施工工期较长。

2.3 模袋充沙筑坝

模袋筑坝是将编织布缝制成一定尺寸的模袋，顶层预留充沙口，采用水力或机械方式，以一定的压力就地取土充填模袋，形成充填袋，多余的水分可以从编织布空隙中滤出，细沙在自重和渗水的作用下，形成比较密集的沙料，由沙料袋堆叠成堤。

以上这三种筑坝结构形式，可以根据需要选择采用。第一种适合在弃土场较高的场地可以采用边筑坝边清淤，但是该地层不宜采用。第二种使用新规划的清淤场地，用机械筑坝省工、省时，机械筑坝在芦苇、杂草丛生的淤泥中无法施工。第三种模袋筑坝在该地层中，施工方便，而且工期短，造价低。综合对比三种筑坝方案，可以看出利用模袋充沙筑坝是可行的。

3 模袋筑坝的施工工艺

3.1 模袋的制作和规格

根据工程的需要，采用的是长丝机织塑料编织土工布，单位面积质量大于200 g/m3。模袋的规格：纵向尺寸以便于制作和施工方便为宜，一般为40m×4m，对于淤泥坑根据坑的大小而定，宽度可为8m或6m，以求底部稳固，每个模袋设置2～4个填充袖口，袖口的直径为25 cm，长度40～60m，以备充沙用。

3.2 模袋充沙施工

为加快施工进度，采用泥浆模袋充沙筑坝施工与清淤施工同时配合进行，沙源采集，充分利用清淤区沙土就地取土。沿围堰坝纵断的一端，铺设模袋，根据实际情况在模袋充沙前固定好模袋。通过泥浆泵输沙管将沙送到充沙模袋位置，由人工将泥浆管通过袖口深入模袋中进行充填。

在充填过程中，应经常调整充填管道的方向，防止模袋体因充填过程中受力不均匀而移位变形，在模袋固定不发生位移的情况下，通过充填直至达到理想饱满度。充填时，模袋达到屏浆阶段，应适当减少充填压力或停止充填，以防模袋爆裂，并留一定固结脱水时间。当模袋充满沙后，将泥浆管移到下一个模袋中，将该模袋口用铁丝扎死。模袋的充填筑坝，采用阶梯式的办法推进，前边的模袋采用充沙筑坝，后边紧贴模袋里侧淤背，为做第二层模袋铺设充填做准备，周而复始模袋错层如图1所示。

如果遇到泥坑时，可选择用宽度8m、6m、4m模袋找平后，如图2所示，再按正常的模袋充沙错层进行施工，充沙模袋厚度一般为60 cm左右，袋体之间紧靠挤密，不得出现漏缝，为充分降低充沙模袋的含水量，上下层模袋施工间歇应不小于5 d，严禁上下层连续施工，应根据现场模袋充沙施工情况进行控制。模袋充沙过程中每层模袋充沙完成后，安排专人进行巡查，如果发现破损及时修复，确保堤坝安全。

4 模袋筑坝解决的问题

4.1 延长了沉沙池的使用寿命

引黄济青工程利用打渔张灌区引黄闸引水。在打渔张一干左侧兴建了引黄济青工程进水闸。闸后高低输沙渠分设，分别长为5 682m和6 110m，高输沙渠首端原设计为装机容量5 000 kW扬水泵站，泵站扬程为6.38m，出流量为45.0m3/s。高输沙渠末端连接沉沙条渠（原设计为九条沉沙条渠，目前用的是第二条沉沙条渠），采用自流与扬水结合的方式，每条沉沙条渠设计使用年限为4～5年，其中1～2年为自流，由于种种原因，渠首扬水站至今未建成，只得采用“以挖待填”与“边挖边沉”的运行方式，使用已建成的第二条沉沙条渠运行了28年，至今仍然继续使用，现在采用用模袋筑坝，可进一步延长了沉沙池的使用寿命。