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渠基要求与填筑验收-渠系改造

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)渠基要求渠道防渗工程多为表面式、薄层结构,本身的强度有限,必须铺设在坚固、稳定的基础上才能发挥作用。(二)防渗渠道基槽的填筑和开挖无论何种材料防渗,在铺设防渗层以前,渠道基槽都必须符合设计要求、并经检查验收合格。旧土渠改建防渗渠道时基础的填筑。

渠基要求与填筑验收-渠系改造

(一)渠基要求

渠道防渗工程多为表面式、薄层结构,本身的强度有限,必须铺设在坚固、稳定的基础上才能发挥作用。因此,要求渠道基础坚实、稳定、平整。为此,新建渠道选线时,应尽量避开冻胀性、湿陷性地基,以及存在可溶性盐类、裂隙、溶洞、滑坡体和地下水位高的不良地段;无法避开时,对不良地基应作专门处理。

1.灭草处理

如果渠基为芦苇丛生地区,或为宾草和茅草等易透防渗层的杂草地段,当采用膜料及沥青混凝土防渗渠道时,为了防止穿透破坏,对渠基应做灭草处理。灭草剂可选用稳杀得和茅草枯两种。

2.特种土基处理

对不良的特种土渠基,应区别情况按下列方法进行处理。

(1)弱湿陷性地基和新建过沟填方渠道,可采用浸水预沉法处理。沉陷稳定的标准为连续5日内的日平均下沉量小于1.0~2.0mm。

(2)强湿陷性地基,除采用浸水预沉法处理外,也可采用深翻回填渠基,设置灰土夯实层、打孔浸水重锤夯压或强力夯实等处理方法。

(3)傍山、黄土塬边渠道,可用灌浆法填堵裂缝、孔隙和小洞穴,灌浆材料可选用纯粘土浆或水泥粘土浆。灌浆的各项技术参数宜经过试验确定。对浅层窑洞、墓穴和大孔洞,可采用开挖回填法处理。

(4)对软弱土、膨胀土和冻胀量大的地基,可采用换填法处理。换填砂砾石时,压实系数不应小于0.93;换填土料时,大、中型渠道压实系数不应小于0.95,小型渠道不应小于0.93。

(5)对石膏土渠基,可在混凝土等刚性材料防渗层上面加抹一层砂浆层。或在防渗层下加铺膜料层,或加铺特定的粘土压实层,以提高防渗层的防渗效果,减少渗水溶解石膏的可能性,保证防渗层的使用寿命。

(6)改建防渗渠道的地基,应特别注意渠坡新、老土的结合。填筑时,应将老渠坡挖成台阶,再在上面夯填新土后,整修成设计要求的渠道断面。中小型渠道可以采用全部回填压实法,然后根据设计断面重新开挖。

3.排水设施

对地下水位高于渠底(要考虑汛期和灌溉后地下水上升的情况)的;或地下水位虽不很高,但渠基土透水性差,渠道的渗漏水和浸入渠基的雨水不能很快渗入基层深处时,为了消释地下水对刚性材料和膜料防渗层的浮托力,减少基土水分,防止土壤冻胀(对冻胀性土壤)、防止湿陷(对大孔性黄土)、防止滑塌(对于傍山、塬边渠道)等事故,应按参考文献[6]的要求设置排水措施。

(二)防渗渠道基槽的填筑和开挖

无论何种材料防渗,在铺设防渗层以前,渠道基槽都必须符合设计要求、并经检查验收合格。为了使防渗层经久耐用,基槽在填筑与开挖中,务必达到坚实、稳定、平稳和尺寸准确的要求。

1.渠道基础的填筑

(1)新建渠道填方基础的填筑。应像碾压式土坝施工一样,填筑前应清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。小型工程或无条件做土工试验时,可按表4-9选用最优含水量。或采用近似的方法确定,即用手将土捏成紧密的圆球后,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。填筑施工中,应注意做好新老土层、新填土与岸边土、铺筑层之间的连接,使之紧密结合。

表4-9 土壤的最优含水量

(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,填方的填筑方法与本节前述的方法相同,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。如前述方法无效时,则宜采用干土、湿土掺混的方法填筑。对大型工程,或有防冻害要求的工程,可考虑采用换土(换含水量合适的土或沙、砾石等)的方法填筑。

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

3)填筑方法及注意事项同前文所述。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。这样工程质量虽好,但土方量较大,故往往多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,以免新填体沿旧渠坡滑塌。

2.渠道基槽的开挖

(1)挖方渠槽、填方基础渠槽和旧渠改建工程中将原渠槽填筑满顶时渠槽的开挖:

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)图4-3是U形渠渠槽的开挖方法和步骤。其他如梯形、弧形底梯形断面等渠槽的开挖方法亦相同。亦即先粗略开挖至渠底再将中心桩移至渠底。重新测量高程后,挖完剩下的应该挖的土方。

图4-3 U形渠基槽的开挖步骤

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刚坡,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。

上述为人工开挖的方法,有条件的亦可采用挖土机、U形开渠机等机械开挖渠道基槽。但机械开挖以后,仍应辅以人工检查及反复的修整工作。(www.xing528.com)

(2)半挖半填式渠道基槽的开挖。此种基槽的开挖必须与填方施工结合进行。亦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。

(3)旧土渠改建防渗渠道时,采用局部填筑补齐法填筑的渠道基槽的开挖。该类填筑法填筑的基础,开挖时,仅开挖填筑时加宽50cm的部分土体,然后按修整渠槽的方法修整渠道基槽,达到设计要求。

(4)石质基础渠道基槽的开挖。以上所述均是土质渠道基础的填筑与开挖。对于石质基础渠槽的开挖,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。开挖好的渠道基槽,亦应尺寸准确,满足设计要求。

(三)填充伸缩缝的施工

刚性材料防渗层和膜料防渗的刚性材料作保护层,均应按前述的要求设置伸缩缝。伸缩缝的填充工作应按下列步骤进行。

1.施工准备

填充伸缩缝是一项很细致的工作,施工前除做好材料、工具等的准备工作外,对初次参加操作的人员还要进行培训。每个填缝作业组一般由15~16人组成,其中配料记录1人,熬制填料4~5人,抬料灌缝5人,清缝整缝5人。

2.清缝

伸缩缝如果潮湿和不干净,填料便不能与缝壁粘结,因此,清缝非常重要。清缝主要包括:打扫现场,用小钩或扒钉掏去缝中杂物,用竹刷或钢丝刷刷净缝壁、缝底,用吹风器(如“皮老虎”)吹净缝中尘末,或用破布、棉纱擦净缝底、缝壁。如缝壁潮湿,应设法弄干。

3.填缝材料制作

(1)沥青砂浆制作。沥青砂浆系用沥青、普通水泥(或滑石粉粉煤灰)、细砂或中砂制成。制作步骤如下:

1)将沥青在锅中加热,使之熔化、脱水,捞去杂质。如为大块沥青,可敲碎至5cm左右,再入锅熔化。脱水时,要边加热边搅拌,直到不冒气泡时为止,此时水已脱净。为避免溢锅和其他事故,锅内沥青不能超过其容积的2/3。

2)按设计配比分别称取砂料和水泥(或粉煤灰等),一并倒入另一锅内,在搅拌下,均匀加热至160℃。如砂料为湿料,称料时应进行校正。

3)按配比称取脱了水的并加热至180℃的热沥青,徐徐倒入已加热至160℃的砂料和水泥的锅内,边倒边搅拌,直至稀稠均匀,颜色一致,即成沥青砂浆。

(2)焦油塑料胶泥(或聚氯乙烯胶泥)制作。焦油塑料胶泥(或聚氯乙烯胶泥)系由煤焦油、废聚氯乙烯薄膜(或新鲜的聚氯乙烯粉)、癸二酸二辛酯(或T50)、粉煤灰(或滑石粉)等制成。

1)将煤焦油徐徐加热到140℃,并不断搅拌,使其脱水,同时捞去杂质。然后盛入铁桶中,降温到110~120℃。要注意,煤焦油脱水时最容易溢锅、着火,故锅内煤焦油不得超过锅容积的1/2。

2)按设计配比称取脱过水、温度为110~120℃的煤焦油。倒入熬制“胶泥”的锅中备用。

3)把废聚氯乙烯薄膜洗净晾干,并撕成碎片。

4)按配比称取废聚氯乙烯碎片(或新鲜的粉状)和癸二酸二辛酯(或T50),加入盛有煤焦油的锅中。边加边搅拌约30min,使其全部熔化和塑化。

5)按配比称取粉煤灰(或滑石粉):徐徐加入已经塑化的浆液中,边加边搅拌。加完拌匀后,即成胶泥。

6)胶泥从制成到用完为止,温度必须始终保持在110℃左右。在使用过程中,搅拌不能中断,以防滑石粉(或粉煤灰)下沉或锅底胶泥老化。制好的胶泥要用完,否则将造成浪费,继续使用则影响灌缝质量。抛洒的和工具上清理下来的胶泥,可重新掺入新制作的胶泥中,熔化拌匀后再用。

4.填充伸缩缝

根据设计,伸缩缝下部填充胶泥,上部填充沥青砂浆,故填充伸缩缝分如下两个工序。

(1)填充胶泥。胶泥制好后,用带有V形缺口的小铁桶趁热向伸缩缝中灌注,边灌边用小木棍靠缝边搅动,使胶泥与缝壁、缝底充分粘结,并均匀地达到设计厚度。灌坡缝时,为了防止胶泥流出缝外,可用一根胶管(粗细按缝宽大小而定),外包一层水泥袋纸,管内装水。将其捏扁塞入缝中,作为挡板封闭缝口。灌胶泥时,先把管子下端提起一点,排除缝中空气,以防胶泥被气泡隔断。待胶泥冷却后,胶管即可抽出。

(2)填充沥青砂浆。待胶泥冷却以后,即可填充沥青砂浆。填充时,将制好的沥青砂浆向已灌了胶泥和清理干净的缝中填塞,边填边用窄小的木板或小铁抹子填满压实抹光,使沥青砂浆与缝壁紧密粘结。

如果采用预制沥青砂浆板条填充时,则先将制好的沥青砂浆倒入按伸缩缝尺寸制成的木模中,待冷却后,即预制成板条。填充时,将预制板条填入伸缩缝中,板条与缝壁之间用热沥青填塞,务使密实且不漏水。

5.施工应注意的问题

(1)原材料应放在防雨、避风、阴凉、干燥的地方,并设专人保管。

(2)熬制填料一定要注意防火。

(3)填料施工所用的工具要随时清理干净,尤其是锅底积渣太多,不仅会影响填料制作的速度和质量,甚至要造成锅底炸裂事故。

(4)为了防毒、防烫伤事故,填料施工人员可配备适当的劳保用品,如手套口罩、脚盖、眼镜、工作服等。

(5)为了保证填缝质量,提高工效和节约填料,在填充伸缩缝施工中,要做到缝形整齐、尺寸合格、填充密实、表面平整。

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