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青藏高原高寒气候带弃渣场防护方案分析

秦绍飞
  
安家(建筑与工程)
2022年24期
云南金杉工程建设监理咨询有限公司 云南 昆明 650216

摘要:某水电站位于澜沧江上游河段,属青藏高原高寒气候带,地势高,平均气温低,降水量少。其弃渣场之一某弃渣场位于坝址下游约9.4km的澜沧江右岸Ⅰ~Ⅱ级阶地及两沟沟口洪积扇上。本文结合某弃渣场地形地质条件、水文气象条件及工程特点,对工程措施及植物措施进行分析,选择适宜的防护方案,防止水土流失,确保弃渣场稳定,达到水土保持验收标准。

关键词:青藏高原高寒气候带;弃渣场;防护方案

1工程概况

某水电站位于澜沧江上游河段,属青藏高原高寒气候带,地势高,平均气温低,降水量少。其弃渣场之一某弃渣场位于坝址下游约9.4km的澜沧江右岸Ⅰ~Ⅱ级阶地及两沟沟口洪积扇上,场地地形高程约1799m~1865m,占地面积约15.8hm2,计划弃渣约200万m3。

①地形地质条件

某弃渣场场区长约1200m,宽105~240m,地面高程1799m~1865m。场区地表自然坡度除场地后缘及沟口较陡外,其余地段均较缓,整个地形三面高,中间底,呈簸箕型;场区内水文地质条件较简单,地下水主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水,主要接受大气降水及灌溉水补给,向澜沧江排泄;有一条排水沟横穿场地西北部,平时水量小,近于干涸,但雨季常有洪水顺沟而下。

②水文气象条件

澜沧江上游区属青藏高原高寒气候带,地势高,平均气温低,降水量少。据当地气象站资料统计,多年平均气温为11.5℃,极端最高气温为31.9℃,极端最低气温为-8.9℃,多年平均相对湿度为70%,多年平均降雨量966mm,最大日雨量93.4mm,多年平均蒸发量为1460.2mm。多年平均风速为1.5m/s,最大风速为19m/s。

2防护方案

2.1工程措施

①渣脚拦挡

某弃渣场堆渣区域地形高程较高,不受天然河道洪水影响,但受后期下游相邻的水电站水库回水影响。因此,为防止回水冲刷,在渣脚采用抗冲刷能力较好的混凝土挡墙进行拦挡,基础埋深以墙高1/3控制,混凝土要求抗压强度足够且有一定的抗渗及抗冻能力,选择C25P6F50,按10~15m设置1道沉降缝,按2m间排距设置¢110泄水孔。

注意事项:基槽承载力、断面尺寸、混凝土强度、泄水管规格、反滤层、布设安装等满足设计要求;保证砂、碎石、水泥、水、外加剂等原材料质量合格,通过试验确定合理的施工配合比,保证模板架设刚度及稳定性,保证混凝土拌和、浇筑、养护、模板拆除等质量,采用正确方法消除混凝土外观质量通病。

②边坡修整

某弃渣场堆渣库容大,堆渣长度较长、高度较高,考虑自然沉降,必须确保堆渣的长期稳定性。因此,在弃渣堆存过程中,按20m高度进行分级堆渣,按3~5m分层堆渣,分层夯实到位,按1:1.8~1:2.0坡比进行边坡修整。

注意事项:分层、夯实、坡比、体型等满足设计要求;由于弃渣车辆较多,混乱弃渣情况突出,由专门的施工单位进行弃渣推平,在每层堆渣自然沉降基本稳定后再分层分级堆渣,交错施工,保证边坡修整坡度及外观平顺。

③雷诺护垫防护

某弃渣场第一级堆渣边坡受下游相邻水电站回水冲刷影响,以及在堆渣过程的滚落滑塌会造成水土流失。因此,第一级堆渣边坡采用雷诺护垫进行防护,厚度40cm,就地选用弃渣场比较规整的弱风化块石可降低工程造价。

注意事项:雷诺护垫规格、体型、厚度等满足设计要求;保证雷诺护垫产品质量合格,保证块石质量合格及铺砌整齐密实,保证雷诺护垫护坡外观平顺。

④干砌石防护

某弃渣场第二级堆渣边坡虽然不受下游相邻水电站回水冲刷影响,但是会受雨水冲刷影响,以及在堆渣过程的滚落滑塌造成水土流失。因此,第二级堆渣边坡采用干砌石进行防护,以一层与一层错缝锁结方式铺砌,厚度40cm,就地选用弃渣场比较规整的弱风化块石可降低工程造价。

注意事项:体型、厚度等满足设计要求;保证块石质量合格及铺砌整齐密实,明缝用小片石料填充紧密,保证干砌石护坡外观平顺。

⑤截排水

某弃渣场整个地形三面高,中间底,呈簸箕型;地下水主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水,主要接受大气降水及灌溉水补给,向澜沧江排泄;有一条排水沟横穿场地西北部,平时水量小,近于干涸,但雨季常有洪水顺沟而下。因此,在堆渣完成后,在分级堆渣平台及渣顶平台四周横纵向设置Ⅰ型排水沟;地下水较丰富的部位设置¢40cm盲沟管集中向澜沧江排泄;在横穿弃渣场西北部的排水沟位置设置Ⅱ型排水沟与原排水沟相互衔接。Ⅰ型排水沟选择40cm×40cm矩形M10浆砌石,Ⅱ型排水沟选择100cm×50cm矩形M10浆砌石,沟底厚度均为30cm,沟帮厚度均为30cm,内墙面及沟底均采用M10水泥砂浆抹面3cm厚,均按10~15m设置1道沉降缝,坡度2%,就地选用弃渣场比较规整的块石(强度不低于30Mpa)可降低工程造价。

注意事项:盲沟管规格、浆砌石排水沟断面尺寸、砂浆强度、坡度等满足设计要求,保证砂、水泥、块石、水等原材料质量合格,通过试验确定合理的施工配合比,保证盲沟管产品质量合格,保证盲沟管周边采用碎石层保护避免被块石压坏,保证排水沟线形、砌筑、内墙面及沟底抹面、养护、沟帮回填等质量,在浆砌石结构达到设计强度后方可进行沟帮分层填筑夯实;在截排水沟砌筑完成后,检查沟帮填筑情况,清理沟内积渣及杂物,保证边坡汇水进入沟内和排水畅通。

⑥防渗层压顶

某弃渣场主要为主体工程开挖的土石方混合料,渗水能力较强,为防止渣顶大面积渗水影响渣场的稳定性。因此,在渣顶铺筑厚度50cm的防渗层压顶,选用主体工程剥离料及回采料进行分层回填碾压,压实度不低于90%,按中间高、四周低的原则设置3%~5%坡度。

注意事项:防渗材料、厚度、压实度、坡度等满足设计要求,剔除粒径较大的块石及杂物,碾压设备及遍数通过现场试验确定,保证防渗层分层碾压质量,保证渣顶坡度与四周截排水沟相互匹配避免积水。

2.2植物措施

①灌草籽生态恢复

为严格落实水土保持方案要求,使弃渣场植被覆盖度达到水土保持验收标准,需要对第三级边坡进行生态恢复,受“澜沧江上游区属青藏高原高寒气候带,地势高,平均气温低,降水量少”不利影响,再加上当地土质较差。因此,采用种植土及撒播抗寒抗旱的灌草籽对第三级边坡进行防护与生态恢复。种植土利用剥离表土及改良土,剔除块石及杂物,表土覆土20cm厚+改良覆土10cm厚,改良土利用表土及农家肥进行翻耕;根据前期试验实践经验,灌草籽选用车桑子及龙须草,在5~6月份按1:4进行混播,撒播量不低于6g/m2,覆盖度不低于95%。

注意事项:在尊重设计的基础上,与当地林草局充分沟通,通过试验实践选择合适的灌草籽物种及比例;种植土分层夯实、厚度、灌草籽种类、比例、密度、覆盖度等满足设计要求;农家肥能够较好的改进土壤疏松度和通透性,采用农家肥及翻耕对剥离表土进行改良,优选羊粪及鸡粪;在种植土铺填过程中,喷洒适宜适量的农药对种植土进行消毒灭菌,预防病虫害;撒播灌草籽选无风天气,避免种子被风吹走;撒播灌草籽后及时进行覆细土1~2cm、用细齿耙往返拉松表土层和临时土工布苫盖,避免种粒在发芽生根期移动和减少水分蒸发;在幼苗长至5~6cm或2~3片叶子时再揭开土工布,禁止晴天猛然揭开土工布,避免幼苗被晒死;在温度适中天气及时间进行喷洒浇水,浇足浇透,保证幼苗生长;生长季节宜施氮、磷、钾颗粒状混合肥料,用量一般为20kg/亩,施肥和浇水应密切配合,不在高温天气进行施肥,避免烧苗。

②植物管护

植物管护是生态恢复的重要环节,植物管护期为1年,主要内容包括防牛羊破坏、灌草籽补种、水肥管理、修剪、病虫害防治、防冻、防火等。

注意事项:当地牛羊较多,为防止牛羊啃食、破坏植被,在植被恢复区设置临时围栏;安排1~2人专门进行植物管护,尊重藏区农牧民,做好与农牧民的沟通协调工作,不与当地农牧民发生摩擦对抗;在灌草籽撒播完成后,难免有灌草籽未发芽及死亡和边坡侵蚀沟情况,需要对边坡侵蚀沟进行补充铺填种植土,选择在5~6月份适宜天气补充撒播灌草籽,保证成活率及覆盖度;科学浇水及施肥,浇水养护采用蓄水池+洒水车+喷灌的组合方式,选择在植被生长季节进行浇水及施肥,追施混合肥料,补充营养,全年进行3~5次的追施混合肥料以补充植被养分,保证植被正常生长发育和营养平衡,用量一般为20kg/亩,施肥和浇水应密切配合,不在高温天气进行施肥,避免烧苗;合理修剪,使植被更新复壮,促进新梢生长,调节光照条件;为防止病虫害及斑秃情况,在观察及调查的基础上,及时清除斑秃部位并重新撒播灌草籽,适时适量喷洒防病虫害农药,保证农药产品质量合格,不得使用国家禁止类农药;进入秋冬季,采用临时土工布苫盖,防止霜冻及雪冻;加大与当地政府的沟通协调,加强冬春季火情宣传,加强冬春季火情巡视及看护管理。

3结语

弃渣场防护主要以工程措施及植物措施为主,要结合地形地质条件、水文气象条件及工程特点选择适宜的防护方案,防护方案坚持“技术可行、经济合理”的原则,要充分体现综合防护与生态恢复,防止水土流失,确保弃渣场稳定,达到水土保持验收标准。

①工程措施的实施难度不大,在实施过程中,做好注意事项技术交底及技能实操性培训工作,提升对施工班组的交底质量及技能培训效果,以质量预控为主,严格照图施工,严格原材料进场报验,严格工序验收,加强过程质量控制,尤其是关键部位及关键工序。

②在青藏高原高寒气候带,植物措施的实施难度较大,结合试验实践经验,选择适宜成活生长的灌草籽种类及比例非常重要,在实施过程中,在适宜的季节及时间进行灌草籽撒播,适时适量进行浇水、施肥及喷洒农药,制定科学的植物管护措施,加强植物管护,保证植被覆盖度满足设计要求。

③施工单位作为质量自控主体,依据法律法规、施工合同、设计图纸及技术规范,对施工全过程的行为及实物质量进行控制,严格质量检查验收程序,不得降低质量标准;监理单位作为质量监控主体,严格遵守职业道德,规范质量检查验收行为,加强巡视检查,加强对关键部位及关键工序的旁站监理,发挥质量控制的监督权与否决权。

参考文献

[1]郭峰.水利工程弃渣场布置及水土保持防护措施[J].内蒙古水利,2021(03):48-49.

[2]唐柱闩.引江济淮工程江淮沟通段弃渣场防护措施探讨[J].长江技术经济,2021,5(S2):68-70.

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