水利工程堤防護(hù)岸施工技術(shù)研究
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摘要：堤防護(hù)岸工程作為我國水利系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)揮著抵御洪患水災(zāi)侵害的作用，堤防護(hù)岸工程施工對水利工程使用安全與各項功能的發(fā)揮有著深遠(yuǎn)影響。因此，為預(yù)防和減少洪水災(zāi)害的出現(xiàn)，進(jìn)一步提高堤防護(hù)岸工程施工技術(shù)水平，本文對水利工程堤防施工技術(shù)的工藝流程及要點進(jìn)行探討，并闡述堤防護(hù)岸的主要技術(shù)形式，為同類工程提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞：水利工程；堤防護(hù)岸；施工技術(shù)
1.水利工程堤防工程施工技術(shù)的工藝流程
1.1土料選擇
土料作為水利堤防護(hù)岸工程的基礎(chǔ)性施工材料，如果土料物理力學(xué)性質(zhì)未達(dá)到相關(guān)性能指標(biāo)，不符合施工現(xiàn)場地質(zhì)條件，將會直接影響到堤防填筑效果，加大堤壩滲漏等質(zhì)量問題的出現(xiàn)概率。因此，在土料選擇環(huán)節(jié)，應(yīng)遵循以下原則：第一，結(jié)合實際。提前對水利工程施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察，掌握河段土質(zhì)成分等信息，結(jié)合抗?jié)B設(shè)計要求與相關(guān)技術(shù)規(guī)范確定土料的性能指標(biāo)要求。例如，在河道水體流速較大時，應(yīng)使用粘性土體作為土料，避免所填筑堤壩受到水體沖刷力出現(xiàn)沖蝕現(xiàn)象。而在河道水體流速較小時，使用大顆粒砂土作為堤壩土料。第二，就近取材。為控制工程造價成本，優(yōu)先在臨近施工現(xiàn)場區(qū)域中挖取土料，以此來縮減土料的運輸成本與時間。此外，在入場環(huán)節(jié)，對土料性能質(zhì)量進(jìn)行檢查，隨機(jī)抽取少量土體作為試樣送檢，退回質(zhì)量檢測不達(dá)標(biāo)的土料，在必要情況下重新選擇其他種類土料。隨后，篩除土料中混入的各類雜質(zhì)，如腐殖土、樹木枯葉、膨脹泡發(fā)土體、淤泥土、凍土等，將含水率超限的土料進(jìn)行翻曬干燥處理。
1.2清理堤基
首先，對施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察，掌握底堤基情況、地質(zhì)環(huán)境特征與水文地質(zhì)條件，合理選擇堤基處理方式，明確堤身、壓載基面和鋪蓋等部位的清理順序。其次，清除堤基范圍內(nèi)分布的各類雜物，如地面植被與雜草、磚頭、腐殖土、淤泥等，將所清理雜物在指定位置進(jìn)行堆放處理。再次，對堤基表層進(jìn)行壓實整平處理，鑿除與補(bǔ)平堤基表面凹凸不平部位，保證堤基表面平整度達(dá)標(biāo)，并對原有堤壩進(jìn)行維修處理，如加高加厚處理，修補(bǔ)結(jié)構(gòu)破損部位。最后，檢查堤基清理效果，確定堤基平整度、潔凈度與土壤密度達(dá)標(biāo)后，再開展堤身填筑作業(yè)。
1.3堤身填筑
對清理后的路堤進(jìn)行壓實處理，按自低至高順序開展堤身填筑作業(yè)，采取分段分層方式填充堤身，將堤身劃分為若干水平分層。而在填充不均勻堤防保護(hù)地的特殊施工情況下，調(diào)整堤身填筑順序，如自基底至地層逐層向上填充。同時，嚴(yán)格控制堤身填筑時的橫截面斜率，將斜率控制在0.25以內(nèi)，重點預(yù)防堤身位移與斷裂等質(zhì)量問題的出現(xiàn)。最后，在堤身填筑過程中，在現(xiàn)場設(shè)置一定數(shù)量的觀測點，持續(xù)對堤身填筑情況進(jìn)行觀測，在出現(xiàn)局部“彈簧土”等問題時，采取相應(yīng)的技術(shù)處理措施，確保堤身填筑質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
1.4堤壩壓實
堤壩壓實階段，應(yīng)提前對土料的含水量進(jìn)行檢測，在土料含水率不超過標(biāo)準(zhǔn)值±2%的條件下，直接開展堤壩壓實作業(yè)，反之，則對土料進(jìn)行處理，如翻曬干燥處理。隨后，采取水平分層鋪土與逐層碾壓工藝，以此來解決傳統(tǒng)壓實工藝中存在的漏壓與壓實量不足等問題。同時，將碾壓機(jī)械運輸路線完全覆蓋堤壩壓實范圍，要求壓實路線超過設(shè)計邊線兩側(cè)30cm。最后，在達(dá)到設(shè)計壓實遍數(shù)后，對堤壩壓實效果進(jìn)行測試，如果堤壩壓實度不達(dá)標(biāo)，開展補(bǔ)壓作業(yè)。而針對空間較小、大型碾壓機(jī)械回轉(zhuǎn)不利的區(qū)域，施工人員使用手扶碾壓機(jī)等小型設(shè)備進(jìn)行全盤碾壓。
2.水利工程堤防護(hù)岸工程的關(guān)鍵技術(shù)
2.1墻式護(hù)岸
墻式護(hù)岸技術(shù)被用于河道水流速度較快的水利工程中，沿河流堤岸設(shè)置墻式護(hù)岸結(jié)構(gòu)，由于護(hù)岸結(jié)構(gòu)被嵌入路堤護(hù)腳板中，使得墻體護(hù)岸結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性能，有效減小了河道水流沖刷力對護(hù)岸造成的侵蝕影響，取得理想的防水效果。根據(jù)實際應(yīng)用情況來看，在水利工程堤防護(hù)岸工程中，常見墻式護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式為伏壁式、傾斜式、懸臂式、重力式等。此外，針對老舊的墻式護(hù)岸結(jié)構(gòu)，考慮到此類護(hù)岸結(jié)構(gòu)的功能性顯著降低，在出現(xiàn)洪患水災(zāi)時易出現(xiàn)墻體滲漏管涌現(xiàn)象。因此，可采取防滲抗滑柱列樁墻技術(shù)，在墻式護(hù)岸周邊挖設(shè)若干樁孔，在孔內(nèi)打入直徑在1m左右的鋼筋混凝土圓柱樁和橢圓柱套樁，并澆筑混凝土將樁體搭接成墻，沿結(jié)構(gòu)縱軸線在頂部設(shè)置鋼筋混凝土連系梁與錨筋，將新建成防滲墻體與原有護(hù)岸結(jié)構(gòu)契合成全新的防洪墻，以此來強(qiáng)化護(hù)岸結(jié)構(gòu)的抗滑、抗傾穩(wěn)定性能。
2.2壩式護(hù)岸
壩式護(hù)岸是依托堤壩與灘岸修建的護(hù)岸壩體結(jié)構(gòu)，通過改變河道水流方向，將河道水流引流至預(yù)定路線引流，確保堤壩邊坡結(jié)構(gòu)不會受到河道水流的直接沖刷，本質(zhì)上屬于間斷性的護(hù)岸形式。與其他護(hù)岸形式相比，壩式護(hù)岸主要被用于河床開闊或河道水流流速較緩的水利工程中，常見結(jié)構(gòu)形式為丁壩、丁順壩、潛壩與順壩四種。以丁壩護(hù)岸為例，護(hù)岸由五絞格網(wǎng)網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)所組成，使用具有良好耐磨損性能與較高強(qiáng)度的低碳高鍍鋅鋼絲制成網(wǎng)箱，在箱體內(nèi)部填充適當(dāng)大小與質(zhì)量的石料，將網(wǎng)箱固定在堤壩或灘岸中。
2.3坡式護(hù)岸
坡式護(hù)岸是在水利工程坡腳與岸坡區(qū)域鋪設(shè)防沖刷材料來建造坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)，與其他堤防護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式相比，坡式護(hù)岸具有工藝簡單、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、不影響河床環(huán)境、抗沖擊效果好等優(yōu)勢，當(dāng)前主要被用于小型水利工程中。同時，在采取坡式護(hù)岸技術(shù)時，應(yīng)強(qiáng)化護(hù)腳防腐性能，并在地面高程無法滿足防浪要求的情況下于坡頂處額外設(shè)置防浪墻。此外，在應(yīng)用傳統(tǒng)的坡式護(hù)岸技術(shù)時，要求在干地條件下進(jìn)行施工，需提前堤防護(hù)岸工程現(xiàn)場修筑圍堰，致使工程造價成本提高，且護(hù)岸施工效率及質(zhì)量受到諸多因素的干擾。針對于此，可選擇采取無圍堰膜袋護(hù)坡水下施工技術(shù)，在護(hù)岸端部挖設(shè)一定深度的防滑槽，沿灘面向堤岸方向延伸彎折埋入膜袋，并在膜袋下方鋪設(shè)土工布反濾層。隨后，將相鄰模袋緊密連接，向膜袋內(nèi)充灌混凝土，使用砂土回填溝槽，即可開展護(hù)岸施工。
2.4生態(tài)型護(hù)岸
生態(tài)型護(hù)岸作為一種全新的綠色施工技術(shù)，使用可降解材料制成墊子鋪設(shè)在岸坡表面，或是直接鋪設(shè)纖維織物。隨后，在岸坡表面種植綠化植物，解決綠化植物生長問題與環(huán)境問題。如此，在一定時間后，可降解材料發(fā)生降解反應(yīng)，使得岸坡植被根系與土質(zhì)牢牢固結(jié)，發(fā)揮防御波浪、抵御水流侵蝕、維持岸線穩(wěn)定的作用。與傳統(tǒng)堤防護(hù)岸技術(shù)相比，生態(tài)型護(hù)岸具有施工成本低、環(huán)境效益強(qiáng)、工序簡單等優(yōu)勢，既可以實現(xiàn)工程預(yù)期建設(shè)目標(biāo)，還可以保存并增加生物多樣性，為水生生物與兩棲動物提供棲息空間。
2.5拋石護(hù)岸
拋石護(hù)岸是自護(hù)腳至岸坡按特定順序逐層拋填塊石而修筑的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，主要被用作為堤防坡腳與護(hù)坡的基礎(chǔ)防護(hù)，多用于水利堤防護(hù)岸搶修工程，可以在短時間內(nèi)取得防護(hù)效果，減小河道水流對河岸與構(gòu)筑物造成的沖刷作用。在應(yīng)用此項技術(shù)時，應(yīng)提前對工程場地進(jìn)行全面勘察，掌握具體水位、水流沖刷速度等信息，以此來制定技術(shù)方案，明確拋石位置與塊石大小等技術(shù)參數(shù)。
3.結(jié)語
為有效抵御洪水災(zāi)害，切實保障水利堤防護(hù)岸工程使用安全，為工程項目的順利進(jìn)行提供技術(shù)支撐，從業(yè)人員需要深入了解水利堤防護(hù)岸工程的關(guān)鍵施工技術(shù)與工序流程，結(jié)合工程情況合理選擇技術(shù)類型與護(hù)岸形式，使得防洪護(hù)岸技術(shù)更加充分地應(yīng)用到水利工程中。
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作者：何瀟 單位：塔城地區(qū)水利水電勘察設(shè)計院