浅谈水利堤防工程施工技术

2022-05-17 05:26王连剑
关键词:护岸护坡防渗墙

王连剑

菏泽市河湖流域工程管理服务中心 山东 菏泽 274000

河道是水利工程项目建设中的重要挡水建筑,其能够发挥水资源调配、防洪排涝等作用。近年来,水利工程施工技术水平显著提升,而在河道建设中,洪水泛滥、河水渗透等问题发生率比较大,基于此,要求探究这类问题的产生原因,据此选择适宜的堤防护岸施工技术,充分发挥堤防建设的重要作用,保障水利工程安全、稳定的运行。

1 水利堤防工程施工重要性

(1)有利于减少河流险情发生率。堤防为挡水建筑,能够有效抵御洪水灾害,预防险情。通过对洪水灾害以及堤防险情进行分析,一般是由河道渗流所造成的。如果堤防基础结构、堤身发生渗水、变形等问题,则会对整个堤防工程安全性造成不良影响。渗流是造成河道险情的主要原因,一旦发生堤防破坏问题,必须及时采取有效的加固防渗处理技术措施,提升堤防施工质量,降低险情发生率。

(2)有利于促进地区社会经济平稳发展。堤防工程是水利工程基础设施建设中十分重要的内容,不仅能够发挥防洪排涝的作用,同时还可促进河道综合效益的提升。随着社会经济发展迅速,在各行各业生产发展中,用水量显著增加,同时,交通通航发展迅速,在水利工程项目建设中,应当合理开发应用水资源。另外,堤防在水害防治方面也发挥着十分重要的作用,在堤防建设中,应当坚持统筹规划、服从防洪等要求,保证堤防基础设施能够安全稳定的运行。在堤防工程施工中,在施工技术、施工材料等因素的限制下,堤防施工质量比较低,近年来,随着相关技术不断创新,堤防施工技术水平显著提升,在促进水利行业发展方面发挥着重要作用[1]。

2 水利堤防工程施工技术

(1)堤坝护岸技术。在水利工程施工中,堤坝护岸为比较常用的施工技术类型,在具体的施工过程中,需根据堤坝实际情况建设丁坝,并融合形成护岸坝,对水流发挥引导作用,使得水流能够偏离坝岸,避免堤坝受到水流的冲刷以及侵蚀影响,据此发挥良好的防护效果。在部分护岸施工中,丁坝施工的应用比较常见,在具体的施工环节,可采用防冲材料包裹土心,在最大程度上降低堤坝受侵蚀影响。一般可应用五绞格网网箱结构,在网箱制作中,可采用低碳高镀锌钢丝原材料,不仅结构强度大,并且抗腐蚀性能好,在网箱制作完成后,可在箱中填筑石料,与堤坝做好加固处理,能够有效发挥良好的抗侵蚀效果,同时还有利于阻挡水流。

(2)坡式护岸技术。在水利工程施工中,坡式护岸施工方式简单,抗冲击效果好,在小型河流、护坡堤防施工中的应用比较常见,通过开展坡式护岸施工,根据施工现场实际情况选择适宜的施工材料,并组织开展岸坡、岸角施工,据此形成护岸结构,能够有效提升水利工程抗冲击能力,保证水利工程运行安全性。在坡式护岸施工中,护脚施工十分重要,护脚施工质量以及结构稳定性均会对水利工程抗冲刷能力产生直接影响。在河流水中,一般由较多碎石、杂草、树枝等等,在水流影响下,各类杂物均在河流中快速移动,同时还可对边坡堤防产生较大冲击作用。另外,河流酸碱性也会对堤防产生腐蚀影响,进而对护脚造成破坏。在坡式护岸施工材料选择方面,应当对河流基础情况进行全面细致的勘查和检测分析,了解河流砂石含量以及腐蚀性,据此选择适宜的施工材料[2]。

(3)高压喷射防渗墙。在高压喷射防渗墙施工过程中,在浆液搅拌中可利用搅拌机械设备,在一定压力作用下对土壤产生射击作用,即可有效破坏土层,在搅拌过程中,土层粘性显著增强,当混凝土冷却凝固后可形成防渗墙,显著提升地基结构防渗墙。在高压喷射防渗墙技术的实际应用中,施工环节所需应用的各类机械设备操作方式简单,应用成本比较低,适用范围广泛,施工效率比较高,在堤防防渗施工中的应用比较常见。高压喷射技术类型较多,在喷射施工中,可采用摆动、旋转、定向等多种方式,要求根据堤防施工现场实际情况选择具体的喷射技术类型。通过将高压喷射防渗墙技术应用于堤防施工中,可显著提升地基结构抗变形能力,保证地基加固施工效果,降低地基变形、渗漏问题发生率,对地基漏水问题进行有效控制。

(4)干砌石护坡技术。在堤防施工中,干砌石护坡施工技术的整体性比较好,有利于低于水流以及大风对于堤防所产生的冲刷作用,如果河滩变形比较小,则可应用干砌石护坡施工技术。在具体的施工过程中,应当将河滩和土质调整为1:3坡地,如果施工现场地质条件比较特殊,则还需做好变坡处理,并对护脚坡度进行调整,提升护坡结构稳定性。在施工材料选用方面,可选择厚度在30cm左右的单层块石,下部铺设7cm厚度碎石,同时上砌石厚度可控制在25cm-30cm之间。

(5)模袋混凝土护坡。在水利工程堤防护岸施工中,模袋混凝土护坡施工技术的应用比较常见,模袋混凝土护坡施工质量能够直接影响堤防工程质量,因此,需对模袋混凝土填充施工予以重点关注。施工前,首先需对各类机械设备进行调试,通过应用高压水泵注清水,对料斗进行润湿处理,确保能够满足施工标准,要求根据项目建设标准以及施工现场实际情况合理分配阀门、输水管道,并泵送水泥砂浆。在水泥砂浆泵送过程中,一旦发生渗漏问题,则会导致资源浪费,因此,需对管道接头连接效果进行动态化检查,并做好详细记录,如果发现异常情况,必须立即采取有效的处理措施。在混凝土灌注施工中,应当综合考虑注入口左、中、右的顺序进行混凝土填充作业,避免在灌注阶段防模袋布发生不均匀收缩,进而对混凝土结构密实度造成不良影响。在模袋混凝土充填施工中,应当对模袋成型后的表面饱满度进行控制,避免冲灌压力过大而导致模袋布发生破裂。在施工现场配置专业技术人员,对模袋中混凝土的流动情况进行检查,准确判断混凝土塌落度、和易性等各项参数,并根据施工要求及时调整,保证混凝土整体性符合施工标准。在模袋混凝土护坡施工中,关键指标如表1所示。

表1 模袋混凝土护坡施工技术指标

(6)土工布防渗。在堤防工程土工布防渗施工中,需将塑料膜作为防渗施工材料,其采用无纺布融合制作形成,防渗性能显著,被广泛应用于水利工程施工中。在具体的土工布防渗施工环节,要求对土工布接缝位置进行调控,并利用热焊接技术,对PE膜进行加热处理,当熔化完成后,实施一定压力即可结合。当铺装完成后,应当对接缝部位进行检查,全面清理污垢,并做好防水处理。为了充分发挥土工布防渗技术应用优势,在正式施工前,应当对堤防工程施工区域地质条件、水文条件进行勘查,选择适宜的土工布类型,保证防渗效果。

3 水利堤防工程施工实例

3.1 案例概况

为探究水利堤防工程施工方式,选择某水利工程作为研究对象,该工程项目防洪标准为农田保护防洪标准,5年一遇,本工程为V等级,永久性水工建筑工程为5级。在该水利工程项目建设中,整治疏竣护堤总长度为6.08km,同时需新建堤防工程,总长度为11.01km,其中,左岸长度为5.19km,而右岸长度为5.82km。在河段治理完成后,要求必须能够达到该工程项目设防标准,避免发生洪水灾害,同时,综合考虑城镇规划建设要求,对两岸环境进行治理,改善区域人民生活质量。

3.2 堤防工程防洪标准、线路布置及堤距要点

(1)线路布置要点。在本工程施工中,所需治理的河段为天然河道,整体呈弯曲延伸状态,根据现场勘查,河床坡降比较缓,横向为复式断面,基本河槽宽度比较小,河岸为土质边坡,因此稳定性比较差。在河道治理中,需疏浚河道,有效降低洪水水位,同时新建护堤,保障两岸人民群众日常生活以及农田安全。通过对治理工程项目地质条件以及地形条件进行勘查,在堤防工程布局方面,在保证河道防洪能力的基础上,应当与村庄总体规划相结合,同时坚持因地制宜的原则布置堤线,保证堤线平顺,将各个堤段平稳连接,尽量减少占地面积以及拆迁工程量,同时为防洪抢险、工程运维管理提供便利。

(2)堤段选择要点。在本工程防洪治理中,要求根据施工现场勘查结果对河道工程进行优化设计。根据现场勘查,总治理长度为6.08km,新建防洪堤长度为11.01km,其中,左岸长度为5.19km,而右岸长度为5.82km。

(3)堤距确定要点。该河流左岸以及支流全域总面积为84.7km2,主河道长度为18.2km,通过查阅相关资料,平均流量为1.41m3/s,河道平均比降为25.51‰。该河流东南向高度较大,西北向偏低。在本次施工河段内,共有3条支流汇入,长度分别为3.2km、3.9km、4.7km。在堤距选择方面,必须保证河道行洪能力,部分河段行洪断面不足,要求进行拓宽处理,对于堤距变化区域,应当以渐变方式将堤线连接,避免出现突变。

3.3 水利堤防工程施工。

(1)合理选择堤线长度和堤防断面型式。在堤防工程项目建设区域,通过对地质地形条件进行勘查,综合考虑当地人文环境、居民居住点、基础设施等进行综合治理。根据现场勘查,综合考虑施工条件,在堤防施工中,将堤防断面为格宾挡墙+草皮护坡生态堤护岸。水工建筑类型以及工程量如表2所示。

表2 主要工程量

(2)水利堤防工程预应力锚固施工技术。在水利工程堤坝填筑施工完成后,即可进行预应力锚固施工。在水利工程堤防施工中,对于预应力锚固技术,可分为两种类型,其一为预应力岩锚技术,其二为混凝土预应力拉锚技术。为了保证预应力锚固施工效果,要求在现场施工中,提前对基岩或者建筑工程施加预应力,对堤防施工现场既有建筑工程进行加固处理,保证堤防建筑处于良好的受力状态。

(3)水利堤防工程铺料施工技术。在水利工程堤防铺料施工中,应当注意以下几点:第一,对水利工程建设要求进行分析,制定规范化施工标准,明确本工程施工要求,对土料配比方案进行优化设计,合理确定铺料厚度,为堤防施工质量控制奠定基础。第二,在土料铺设施工中,应当对铺料平整度进行控制,选择防渗性较好的铺料。第三,对于砂砾石基础,可采用混凝土防渗墙施工技术,在具体的施工过程中,确保将混凝土面板趾板与防渗墙进行连接,据此形成完善的防渗体系,提升堤防工程防渗性能。

(4)水利堤防工程压实施工技术。在水利工程堤防压实施工前,首先需开展压实试验,根据试验所得结果选用适宜的机械设备,确定碾压次数、铺料厚度。在碾压施工过程中,保证机械设备行走方向与堤轴线平齐,如果应用分段碾压施工方式,则对于各个分段,均需设置警示牌,为碾压作业提供便利,避免出现压力不足的问题。

(5)水利堤防工程护岸坡施工技术。在堤防护岸坡施工中,可划分为两个施工部分,其一为水上位置施工,其二为水下部位施工。在具体的施工环节,首先需要护住坡脚,再开展护坡施工,要求根据护岸形式选择适宜的施工技术,如果为坡式护岸,则应当沿岸坡以及坡脚方向覆盖抗冲击施工材料,提升堤防抗洪水冲刷能力。

4 水利堤防工程施工质量控制措施

4.1 完善管理方案

在水利工程堤防施工中,为保证堤防施工质量,要求制定完善的施工管理方案,提前制定施工流程,保证能够顺利完成堤防施工。堤防施工规模比较大,施工工序复杂,需应用多种技术类型和施工材料,如果没有制定完善的施工质量管控制度,现场协调分工不合理,则会造成工期延长。因此,在堤防施工中,应当根据项目建设额要求制定施工技术标准,综合考虑堤防施工特征、施工现场环境等对施工管理方案进行优化调整。在现场施工中,对施工人员做好技术交底工作,要求其根据施工方案以及在质量管控要求组织开工,合理安排现场工序,保证堤防施工质量。

4.2 强化现场监管

在堤防施工中,必须加强施工技术管理,将国家技术标准作为依据,明确施工技术规范。对施工现场各类机械设备、施工材料进行统一管理,保证施工协调,确保不同工序能够顺利开展。在实际施工中,需应用多种施工材料以及机械设备,要求根据施工规模、施工要求等选择适宜的施工材料,对各类材料配比方案进行优化设计,同时,在施工前做好技术交底工作,为施工人员详细介绍施工流程方案,在施工环节强化监督管理,如果发现施工有误,则应及时提出纠正意见,在通过质量检查后才可开展后续施工,避免对堤防施工质量造成不良影响。

5 总结

综上所述,在水利工程施工中,堤防建设是十分重要的组成部分,堤防稳定性以及防渗性均会对水利工程运行稳定性、安全性产生较大影响。堤防工程施工技术类型较多,包括堤坝护岸技术、坡式护岸技术、高压喷射防渗墙、干砌石护坡技术、模袋混凝土护坡以及土工布防渗施工技术。堤防工程地质条件、水文条件比较复杂,施工作业环节工序较多,因此,要求根据施工现场实际情况选择适宜的技术类型,制定完善的施工方案,严格依据相关标准组织施工,同时根据施工现场实际情况及时调整各项工序,保证堤防建设质量。

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