水利工程堤防护岸工程施工技术解析
【摘 要】近年来,经过水利工程人员不断的努力,水利工程的堤防护岸工程施工技术得到了显著地的提高,为我国水利工程提供了技术保障,但是水利工程堤防护岸是较为复杂的问题之一,要不断的加强堤防整治工程。进一步提高水利工程堤防护岸的施工技术,在已有经验的基础上进一步开展技术创新,寻求既科学又经济的护岸新技术,以利应用与推广。本文对水利工程堤防护岸工程施工技术进行了分析和探讨。
【关键词】水利;工程;堤防;护岸
1 堤身填筑工艺与技术
1.1 选择及土料
作为堤坝以及护岸工程的重要原材料,其与工程施工的质量有着直接而密切的关系。 工程土料的选择需要严格遵循两个原则:(1)需满足相关的防渗要求;(2)要根据实际情况因地制宜、就地取材。 在工程施工开始之前,须根据设计的要求,对于天然的含水量、土质、运输距离以及开采的条件等各方面因素进行综合的考量,并以此为基础来最终选择土料。 具体到各种不同情况:亚粘土和中壤土比较适合用于均质土堤;对于心墙与铺盖等防渗体来说,应选择粘性相对较大的土;堤后盖重则应该选用砂性土,比如杂质土、膨胀土、淤泥土、冻土块等都不适用于堤身的填筑。土料的开采过程当中, 首要的是对于地表的清理工作,包括排水以及淤泥的清理等。 关于排水,土料场主要采取的是以截为主、截排结合的方法。 土料的开采方式主要包括平面开采和立面开采, 无论哪种方式都需要做好关于土料质量的控制,让土料的含水率等多项指标都得到保障并符合相关要求。
1.2 堤身的填筑技术
关于堤身的填筑工作,可以从两个方面进行:
(1)对堤基进行清理。 保持堤基的干净是堤身修筑的首要步骤。 在筑堤进行之前,要按照设计的相关要求对堤基进行严格的清理。 通常情况下,堤基清理主要包括铺盖、堤身和压载基面三个方面。 在清理堤基过程中,要保障堤基范围之内的各种杂质都清理干净。 另外,堤基清理边线需比设计的基面边线宽出 30~50cm。 关于老堤,出于增加安全性的考虑,应对其加厚培厚。 在清理完成之后,第一层的铺填之前,要完成好平整压实的工作,保障压实后的土体其干密度符合工程设计的要求。
(2)在填筑作业的过程中,要对以下几点进行密切的关注 :当地面起伏不平时,宜进行水平分层,即自低处开始逐层填筑,不允许在倾坡处进行铺填; 当堤防横断面上的坡度陡于 1:5时,应对其进行处理,保证坡度缓于 1:5;对
于分段作业面长度,应视具体情况而定,机械施工时工段长度应超过 100m,人工施工时工段长度则可适当减短一些;对于各个作业面,应实行统一铺土和碾压,为防止界沟出现,在界面处要进行搭接;当在软土堤基上进行筑堤工作时,若堤身两侧有压载平台,则应根据设计的断面进行同步分层填筑,也可选用含水量较高的土料填筑堤身,在填筑过程中必须控制好施工速度,必要时应在地基、位移观测点进行观测,并结合观测资料进行分析,做好安全施工指导工作。在完成堤身填筑相关工作之后,紧接着进行的就是整坡压实和削坡处理的工作, 另外需对堤防两侧的护堤地面进行处理,填平地面坑洼处。
1.3 压实作业
为了让堤岸的稳定性得到保障,压实作业时工程当中不可或缺的环节,堤身填筑工作之前需做好碾压试验,确定各项碾压参数, 保障关于堤身碾压的质量达到工程设计的相关要求。在进行碾压的过程中,必须要控制好土料的含水率,通常都是控制在 1~3%的范围之内。 在分段填筑过程中,为了防止欠压、漏压和过压等各种不当操作的出现, 需在各段做好标志的设立。在砂砾料压实过程中,关于洒水量的控制应在填筑方量 20~40%的范围之内。 在中细砂压实过程中,应根据含水率来进行洒水量的控制。
2 护岸施工的相关技术
通常来讲,主要的护岸形式包括抛石护岸、坡式护岸、墙式护岸以及坝式护岸等。 在护岸施工过程当中,需根据各种护岸形式的不同来选取施工技术。
2.1 抛石护岸
抛石护岸按设计要求从护脚到岸坡逐层抛填。抛石护岸施工程序图抛石护岸施工过程的关键是测量控制,并贯穿整个抛投施工。抛投前,做好有效的测量控制网和测量措施;根据抛石时水位、流速和块石的大小情况,选取不同的位置,做好抛投试验,为抛投施工提供技术参数,以确保抛投的准确性。抛投施工的原则:先上游后下游,实行分段分层施工;先施工水下护岸抛石,后施工水上护岸抛石。抛投前,测量抛投区的水深、流速、河床剖面形状等情况,以确定该抛投区的抛石量、抛石冲距等。利用水文测量船测定该抛投段河流流速推算抛投船的抛石位置,以确保抛投的准确性。为了保证抛投的施工质量,在正式施工前选定位置作为试抛段,以确定抛投点水深、流速与块石粒径大小之的关系。并根据现场变化情况,决定抛投试验的位置及次数,保证块石的抛投位置符合设计要求。水上护岸抛石,一般在枯水季节施工。水上护岸的抛投采用抛石船靠岸人工抛投,水面以上的护岸抛石面按照设计坡度要求进行人工干砌整平。水下局部护坡的坡面采用人工修整,人工竹竿测量及水下测量相结合进行控制,并尽量安排在最低水位时进行。护岸抛投面根据设计图纸要求抛填抛投时,注意抛投船只两侧重量平衡。
2.2 坡式护岸的施工技术
所谓的坡式护岸指的是顺着岸坡和坡脚,让抗冲材料在一定范围之内覆盖,这是相对比较常见的一种护岸形式,这种护岸形式通常不会造成对河床边界相关条件以及水流条件的巨大影响。 在坡式护岸中,护脚工程是其中的关键,这也是护岸工程重要根基,决定护岸工程成功与否的关键就是护脚工程是否稳固。 护脚工程以及建筑材料的质量都应有所保障,其不仅要能够起到抵御水流冲刷以及推移质磨损的作用,还需具备相应的整体性,能够对河床变形进行适应,同时也要能够具备水下的防腐朽性,让水下施工能够顺利进行。拋石护脚是一种主要的平顺坡式护岸技术,这项技术适合在枯水期来进行,在施工过程中要严格按照施工程序,且完成关于抛石船的位置设计。 另外,抛石工作需要从上游往下游按照渐进顺序来进行,先点再线,从远至近,自下而上的分层进行抛投。沉枕护脚也是一种较为常用的护脚工程形式, 具体操作为:(1)用柳技、芦苇等扎成一定尺寸的梢把;(2)将石块堆置在枕架上,接着将梢把放到石块上;(3)用一定规格的铅丝捆紧成枕。枕体两端装上较大的石块,并捆成布袋口状,以防出现枕石外漏现象。 沉枕多设计成单层,对于局部陡坡险段,可视实际情况设计成双层或三层。 为防止最枯水位时沉枕外露,要求将沉枕上段置于常年枯水位下 0.5m。为防止沉枕外脚,宜加抛压脚石。为确保枕体稳定,应在其上部加抛压枕石。 沉枕护脚具有明显的优点,可以使水下掩护层联结成密实体,并具有一定的柔韧性,入水后可紧贴在河床上,具有较好的防冲作用,同时还能起到滞沙落淤的作用,稳定性较好。 沉枕护脚已广泛地应用于我国黄河干、支流水利工程中。
2.3 墙式护岸
所谓墙式护岸指的就是顺着堤岸进行竖直的陡坡式的挡墙修筑,通常用于海岸防护或者城区河流当中。尤其是在堤外无滩且河道狭窄的堤段,特别容易受到地形条件、建筑物的限制或者受到水流冲刷的堤段,最常采用的便是墙式护岸技术。
墙式防护中的土墙具备多种形式,最为常见的是重力式的挡土墙、悬臂式的挡土墙以及扶壁式的挡土墙等等。 该护岸方法常在临水侧采用直立式,在其稳定性达到设计要求的条件下,应尽量减小护岸的断面,以达到减少工程量的目的。关于墙体材料的选择,应以钢筋混凝土、浆砌石为主。 为满足墙体和堤岸的稳定以及抗冲刷的要求,墙基要求嵌入堤岸护脚一定深度。
2.4 坝式护岸
所谓坝式护岸主要是指丁坝、顺坝的修建,将水流挑离堤岸,以防堤岸边坡遭受水流、波浪或潮汐的冲刷。 该护岸形式主要包括四种,分别为丁坝、顺坝、丁顺坝、潜坝,这四种形式的坝体结构大致相同。丁坝护岸较为常用,是一种间断性的、有重点的护岸方式,可以对水流起到调整作用。 丁坝护岸多用于河床宽阔、水流较缓的河段。
3 结语
通过不断的探索和努力,关于水利工程堤防护岸的工程在施工技术上获得了相对显著地的发展和提高,也为我国的水利工程一定程度上提供了更好的技术保障,然而,水利工程的堤防护岸一直都是综合性的具有复杂特质的重要问题,因此需要相关从业人员的持续关注,不断的提高堤防工程的整治水平,加大整治力度。
参考文献:
[1]宋巧娜,唐德善.防洪体系与社会经济发展和谐度诊断分析[J].生态经济,2012(9).
[2]张晓萍.黑龙江省水资源优势探讨[J].水利科技与经济,2011(8).
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