水利工程中河道堤防施工技术研究

2022-02-19 21:47吴俊
科技研究·理论版 2022年3期
关键词:水利工程施工技术

吴俊

摘要:水利工程中堤防主要是防洪作用,我国堤防施工环境错综复杂,想要真正发挥堤防功能,就必须选择最佳的施工方案,保障工程的质量及安全,这样才能使沿岸人民生命财产得到保护,也为当地经济发展提供有力支撑。基于此,如何加强施工工序管控与施工技术研究就显得尤为重要。

关键词:水利工程;河道堤防;施工技术

1水利工程中加强河道堤防施工的重要性

1.1加强河道堤防施工,有助于最大限度减少河流险情的发生

河道堤防作为一种特殊的挡水建筑物,其在抵御洪水、预防险情方面扮演重要角色。回顾我国历史上出现的几次洪水灾害及洪水堤防险情,大多是由于河道渗流引起的,其中堤基管涌险情是主要原因。随着河道堤基、堤身等渗水、严重渗水以及渗透变形地区面积的增大,对整个河道堤防的安全运行带来较大威胁。渗流作为导致河道险情发生最为主要的原因,面对这种常见的堤防渗透破坏险情,同时也是河道堤防加固施工面临的重大难题,增强其渗透防治已成为河道堤防施工急需解决的主要任务。通过提升河道堤防施工水平和质量,最大限度减少堤基、堤身渗透现象的发生,能够有效降低河道险情发生,进而保障人民生命财产安全。

1.2加强河道堤防加固施工,有利于促进地区社会经济平稳发展

河道堤防是我国水利工程基础设施建设的重要部分,其在保障防洪安全、发挥江河湖泊综合效益等方面占据重要地位。随着我国社会经济的快速发展、生产生活用水量增大、交通通航等发展需要,充分开发利用江河湖泊水资源成为我国水利工程基础设施建设的重要目标。同时,对于河道堤防在防治水害方面发挥的重要作用,对于河道设施的建设应当遵循全面规划、统筹兼顾、讲求效益、服从防洪等原则,并在此基础上实现河道堤防基础设施的安全平稳运行。之前受施工技术发展以及建筑材料等因素的影响,我国河道堤防建设水平与质量普遍不高,但随着施工技术、人才培养等因素的提升,加强河道堤防加固施工有助于充分发挥水资源综合优势,推动社会经济生态等综合效益的产生。

2堤防工程常见险情主要原因

2.1管涌破坏的成因

管涌破坏是导致溃坝灾害的主要模式,它可能发生在坝身也可能发 生在坝基。土的渗透变形是堤坝失稳的关键因素,坝体土料在流水的渗透力影响下,粘性土中的细颗粒途径较大颗粒的孔隙,进而发生移动或被流水带出,并在渗漏过程中不断向源头侵蚀,逐渐扩大成管状通道,从而出现坝体变形失稳甚至坍塌等管涌破坏现象。管涌通常发生在无粘性土中,表现出的特点是颗粒大小比值相差较大。堤防堤脚由于常年受到水流的侵蚀、冲刷等因素的影响,河岸可能会产生不稳定的现象或直接受到破坏。堤防的安全危害风险主要在于河道水位相对较高期间,堤防边坡可能会出现一些缝隙、孔洞或崩塌等情况,一旦未得到及时维护,便会引发河岸的决堤,对河道防洪安全造成威胁。

2.2漏洞险情的成因

堤防工程施工填筑质量没有完全达标,填筑土料中所含的有机质与 砂石含量较多,且在碾压施工时不够密实。再者,堤防接头和衔接位置的处理方法不当,未对土基结合处进行严格的回填、压实处理,背水坡缺乏反滤层设施或护砌护岸施工材料质量不合格等,在上游、下游水位差较大的影响下,从而造成堤防地基出现不均匀的沉降,导致堤脚出现渗流通道而形成漏洞。堤防日常保护和维修管理措施落实不到位,以致出现许多老鼠、红火蚁、昆虫等害堤动物在筑巢甚至钻洞现象,一旦在受到汛期较高水位侵浸和较大水压的作用下,便会造成水流过于集中而导致大量堤土被冲走,最终造成不同程度的漏洞险情发生。

3水利工程中河道堤防施工技术

对于水利工程河道堤防常见的渗透现象,为减少河道渗透带来的水灾险情以及可能造成的财产损失,借助一定的施工技术实现堤防渗透破坏防治目标至关重要。

3.1河道堤基施工技术

受客观地质条件及施工技术的影响,我国大多数河道堤基为渗透稳定性不良的二元结构,这种结构极易导致建筑物料中间夹层现象的出现,影响堤基的稳定性。对此,在进行河道堤基建设时,尤其是在选择填筑防渗

材料及施工技术时,要充分考虑客观环境因素,依据实际地质条件和施工环境合理科学地选择相应的材料与技术。一般而言,在河道堤基施工过程中,为避免堤基二元结构带来的渗透风险,大多遵循前堵后排、导压兼施的原则,通常情况下在堤防外侧实施水平防渗与垂直防渗,在其内侧使用减压导渗、排渗、平铺压渗等技术。所谓水平铺盖防渗主要是用粘土、复合土工膜等防渗材料在河道临水侧的地方进行铺盖,以实现防渗效果。垂直防渗则主要用防渗墙、高喷、灌浆等技术实现堤防侧身的防渗目标。河道背水坡的防渗措施往往比较综合,与压渗、防渗等措施综合使用,而导渗这一施工技术主要适用于小于3m的覆盖土层。

3.2河道堤身防渗施工技术

受河道水流速度以及水渗透力的影响,河道堤身土层中的填筑材料易受到水流的冲蚀,通过水渗流实现不同介质的接触流动并冲蚀填筑物,这常常会对整个河道的安全运行带来不利影响。因此,在选择河道堤身填筑物时要选择塑性不能太高的粘土料,要求颗粒含量大约在15%~30%之间。一般情况下粘性土需要根据不同等级的河道进行压实,其压实度大致介于0.9~0.95之間。通过对堤身填筑材料的压实与选择,最大限度减少水渗透力对堤身带来的损坏。除了对堤身填筑物及压实的技术要求之外,针对于堤身的建筑形式也有较高要求。堤身防渗除了均质堤外,还可采用防渗斜墙、心墙等形式,并根据不同形式的堤身实施相对应的施工技术,如在堤身与穿堤建筑物基础接触面与侧墙间集中渗流中实施高喷、静压注浆等技术做好河道临水侧的垂直防渗。

3.3河道堤防除险加固技术

要最大程度上减少河道渗透破坏带来的险情及造成的生命财产损失,除了要做好河道堤基、堤身的防渗施工,还需要在完工后的河道堤防进行加固防护,防治因河道建筑坡面等周边环境的破坏而造成的河道渗透和险情发生。在河道堤防周边的除险加固工程中,常会根据地质环境的不同采用不同的除险加固技术。针对易遭受到大风大浪袭击的江河湖泊河道堤防,为了减少水冲击力造成的河道堤防损害,大多会采用浆砌石、干砌石护坡施工技术或者混凝土护坡技术。同时根据遭受风浪冲击程度的不同,在选择施工技术时也有一定要求。通常情况下干砌石适用于工程级别在3及以上、河道堤高较高的堤防,而混凝土护坡则用于抵御较大风浪的河道堤防。与此同时,针对河道堤防出现崩岸的周边地区,往往会采用抛石护脚、墙式防护、桩式防护等除险加固措施。上述这些除险加固措施往往成本较低,通过就地取材对河道周边堤基的加固实现河道堤防防渗目标。但在这项除险加固技术选择上要注意护脚范围,满足河道河床最大冲刷深度,并且护坡坡度不得小于1:3的缓坡河床,其顶部平台高程要高于河道枯水位0.5米以上。

结束语:水利工程建设与经济社会、农业发展有着密不可分的关系,为了保障河道堤防防洪排涝和农田灌溉等功能,保证其使用寿命与结构稳定,务必要加强护岸施工技术和日常维护管理工作,进而为堤防工程的持久安全夯牢基础,保护人们的生命和财产安全,从而真正发挥河道堤防经济、社会和生态效益。

参考文献:

[1]卞智远.水利堤防边坡稳定性与加固分析计[J].内蒙古水利,2020(08):51-52.

[2]肖霖.水利工程中河道堤防施工技术研究[J].工程建设与设计,2020(09):247-249.

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