地質災害治理排洪導槽工程施工組織探討

周童禎

（江西銅業建設監理咨詢有限公司，江西南昌 330069）

1 引言

泥石流災害是地質災害中比較常見頻發的一種，是在山區溝谷中，由于暴雨、大量水雪融水或江湖、水庫潰決后的急速地表徑流激發的含有大量泥沙、石塊等固體碎屑物質并具有強大沖擊力和破壞力作用形成的災害，具有突發性、極大破壞性特點［1］。

泥石流災害對于正常的生產生活造成了極大威脅，在經過多年對泥石流發生原因、特點等因素進行分析，制定出了一系列的治理措施來有效降低泥石流發生的概率，極大地減輕泥石流造成的危害。采用排洪導槽排洪是治理泥石流災害的一項重要措施。排洪導槽主要適用于治理海拔較高、落差大、交通環境差、地形復雜不利于采用常規大規模平鋪式施工的山區地區泥石流災害治理［2］。

2 工程概況

二道河地質災害治理工程排洪導槽工程位于四川省涼山州冕寧縣牦牛坪二道河，該地區屬于地質災害多發地帶，主要存在地震、滑坡、泥石流等地質災害。同時，該地又是一個礦產資源非常豐富的地區，主要有稀土、鐵、銅、鉛、鋅、鉬、錫等30 余種礦物資源，附近有一大型的礦山企業。由于該企業處在的特殊高海拔地理位置，滑坡、泥石流極易發生，且雨季降雨量較大持續時間長，對采礦生產安全及下游村落安全造成極大隱患，為此，采用排洪導槽對二道河地質災害進行治理。該工程總投資3000 萬元，主要工程內容包括攔石壩、消力池、排洪導槽（內坎）、擋水壩，攔石壩、排洪導槽、擋水壩結構形式均為毛石混凝土，消力池結構形式為鋼筋混凝土，混凝土總量27493.65m3，其中攔石壩2112.85m3，消力池2208m3，排洪導槽22604.8m3，擋水壩568m3，排洪導槽總長度1612m，高差183m，詳見圖1。

圖1 排洪導槽工程定位圖

3 施工安排

該工程按照攔石壩、消力池、排洪導槽、擋水壩四個部位同步施工進行組織安排，并以排洪導槽施工為主，穿插進行攔石壩、消力池和擋水壩施工。排洪導槽采用自上而下施工，施工用模板、腳手架等材料根據排洪導槽施工進度自上向下倒運，排洪導槽每20m 為一個施工段，基礎開挖、模板安裝、混凝土澆筑采取流水施工推進［3］，當如遇混凝土集中攪拌站維修、毛石供應不及時、混凝土澆筑進度滯后等情況時，組織施工機械進行攔石壩、消力池基礎開挖和模板安裝作業。采取該方案能最大效率利用現場施工機械（如挖掘機、鏟車）減少機械閑置損失，又可最小限度由于前部進度滯后導致木工窩工，同時進度能夠滿足要求。

4 技術方案

4.1 集中攪拌站設立位置選擇

該工程合同約定工期僅為244 天，要求在次年汛期來臨前完成，工期緊任務重，其工程量最大的是混凝土，混凝土總量為27493.65m3，進場前對集中攪拌站的位置選擇顯得尤為重要。要結合現場道路實際情況、材料堆放場地、運輸的便利安全等因素科學合理確定集中攪拌站位置做到科學合理。

4.1.1 集中攪拌站設置在底端

線路底端有一塊平坦空地，有足夠場地堆放材料，不存在重車下陡坡安全風險，但本地區為山區氣候易發生強降雨，底端空地為低洼地勢，如出現強降雨威脅集中攪拌站安全，方案不可行。

4.1.2 集中攪拌站設置在中端

中端區域為林地（樹木較少），且無平坦區域需進行場平作業人工平整出區域以供設置集中攪拌站，需花費成本，設置中端仍存在中端至上端區域道路重車下陡坡的安全風險不滿足要求，且存在供應水泥為身長12m 運輸半掛車，無法進入場地內，現場自然條件要求無法滿足，方案不可行。

4.1.3 集中攪拌站設置在上端

該工程上端靠近交通主干道，但存在砂、石子堆場面積不足問題，需使用機械進行平整增加堆場面積方能滿足要求，該方案可利用主干道便利的交通條件，僅需機械將材料堆場面積進行擴充即可滿足要求，且有利于澆筑位于工程上端的攔石壩及消力池。在安全上，集中攪拌站設置在上端存在重車下坡安全隱患，但可通過控制砼罐車裝載量規避重車下陡坡安全隱患，因此設置在上端為唯一可行方案。

4.2 混凝土澆筑方案

4.2.1 輸送方式選擇

常用混凝土輸送方案有二個：采用鏟車轉運混凝土和拖式混凝土泵-管道輸送。鏟車轉運方案為現場使用二臺ZL50 系列斗容量3m3從混凝土罐車轉運到澆筑模板內，鏟車轉運混凝土綜合效率為斗容量的90%。經測算，鏟車轉運混凝土效率為27m3/h，鏟車轉運混凝土方案單日效率約216m3/d ～270m3/d，滿足計劃澆筑混凝土量200m3/d 要求。混凝土輸送采取拖式混凝土泵-管道輸送方式，管道設置按照100m 設置，完成20m 混凝土澆筑后管道拆除20m 并向上接長20m，以此類推。拖式混凝土泵型號選擇HBT60 型系列拖式混凝土泵，理論泵送排量達到40 ～60m3/h，最大輸送距離水平1km，其技術參數滿足計劃混凝土澆筑量200m3/d 要求［4］。

從施工進度方面比較：

排洪導槽工程總混凝土量為22604.8m3，鏟車方案計算工期為105 天，拖式泵方案為94 天。

從施工成本方面比較見表1。

表1 鏟車方案與拖式泵成本對比分析

從施工總成本比較：

鏟車方案總成本為89.25 萬元，拖式泵方案為70.5 萬元，拖式泵方案比鏟車方案節約成本約21%。

綜上所述，拖式泵澆筑方案比鏟車澆筑方案施工工期短，施工成本低，因此選擇拖式泵方案更經濟更合理。

4.3 模板方案選擇

常用的模板材料為組合鋼模板和木膠合模板，組合鋼模板具有剛度大、周轉次數多、自重大特點，木膠合模板具有輕便、拆裝方便特點，工程主要為同一形狀且規則的毛石混凝土重力式擋墻（見圖2），組合鋼模板及木膠合模板均可適用，但在經濟性上組合鋼模板成本低于木膠合模板［5］。

圖2 重力式毛石擋土墻

4.3.1 組合鋼模板分析

組合鋼模板施工工序為：施工準備→涂刷脫模劑→模板拼裝→安裝對拉螺桿→模板固定→澆筑混凝土→拆除模板。組合鋼模板自重大因此安裝時需有起吊設備配合安裝，且模板安裝前必須事先涂刷脫模劑，模板拆除后由起吊機械轉運至下個施工段，安裝進度相對于木膠合模板更加緩慢。

組合鋼模板拼縫少，剛度大變形小。擋墻截面為梯形截面，墻身最高為5.2m，擋墻墻趾最厚為3.2m。墻趾厚度大易造成混凝土澆筑時沖力對側面模板造成極大的側向壓力導致模板變形甚至爆模，使用組合鋼模板可發揮鋼模板剛度大變形小特點，保證變形在可控范圍內。

4.3.2 木膠合模板分析

木膠合模板施工工序為：施工準備→模板制作→模板拼裝→模板鉆孔安裝對拉螺桿→模板固定→澆筑混凝土→拆除模板。木膠合模板重量輕，易于安裝、拆卸、搬運，但木膠合模板剛度小易變形，工程擋墻厚度大對拉螺桿必須加密設置以控制變形，造成成本增加以及進度延后。

木膠合模板可適用各種形狀構件模板支設，該工程二側混凝土擋墻為較規則構件，木膠合板適用于工程，但木膠合板拼縫多易造成混凝土漏漿，易造成混凝土外觀質量缺陷。

綜上所述，組合鋼模板和木膠合模板在技術上均可用于該工程，但組合鋼模板施工質量更佳，施工工期短，成本更低，因此選擇組合鋼模板更合理。

5 總結

工程在施工前編制了專項施工方案，方案計劃采用集中攪拌站設立位置選擇在上端，混凝土澆筑輸送方式選用鏟車方案，模板方案選用木膠合模板方案組織施工。該方案報至監理后監理結合設計圖紙、現場實際情況認為混凝土澆筑方案選擇拖式泵方案可縮短施工工期、節約成本，模板方案選擇組合鋼模板方案質量更優、工期更短、成本更低，建議采用集中攪拌站設立位置選擇在上端，混凝土澆筑輸送方式選用拖式泵方案，模板方案選用組合鋼模板方案組織施工。

地質災害治理排洪導槽工程在地理環境上、工程線路長、混凝土量大等方面具有其鮮明特點，在實際運用中基于以上方面從工程安全、質量、進度、成本角度綜合考慮制定符合工程的施工組織方案［6］，達到最大效益。