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摘要:水利工程是防洪、蓄水、径流调节等作用,特别是降水较多时节,水利工程则会面临着较大的洪水侵袭,因此必须保障堤防护岸工程质量以及合理运用施工技术,基于此,本文阐述了水利工程中堤防护岸的重要作用及其形式,对水利工程中堤防护岸工程施工技术要点进行了探讨分析。
关键词:水利工程;堤防护岸;作用;形式;施工技术要点
一、水利工程中堤防护岸的重要作用
水利工程中的堤防和护岸属于两种不同结构工程,堤防作为一种常用的挡水建筑物,在水利工程中发挥的作用主要包括:一是约束、限制洪水,尤其是在雨季河流径流量突然增加或是湖泊水位暴涨等情况下,堤防可以将洪水限制在行洪道内,减少了洪水对水利工程主体结构的冲击影响。二是在临海水利工程中,堤防还能够有效抵挡风浪或海潮的冲击影响,并在一定程度上避免了海水对水利工程主体结构的侵蚀。
二、水利工程中的堤防护岸形式分析
1、坝式护岸。坝式护岸是指将水流用修建顺坝、丁坝的形式来将其引开,以便能够最大限度地避免边坡被水流冲刷的护岸方式,坝式护岸又可分为潜坝、丁坝、顺坝、丁顺坝等多种形式,丁坝式是其中最为常见的形式,可对水流进行有效地调节,特别适用于河床宽阔、水流缓慢的地河段。通常而言,采取人工抛投的方式来完成水上护岸的抛投作业,并人工干砌整平;而采用“水下测量+人工竹竿测量+人工修整”的方式来控制水下局部护坡坡面。
2、坡式护岸法。边坡护岸是目前常用的一种护岸方法。其具体施工方法是采用抗侵蚀材料对坡脚进行防护。因此,本工程的重点是坡脚的防护。护脚工程对建筑材料的选择也有一定的要求,它不仅具有抗冲刷性,而且具有防腐、耐磨的性能。在当前的施工过程中,抛石护脚法是最为常用的施工办法,在具体操作时需要选取相对平缓的岸坡,此外要进行相关数据的测量与实验。
3、墙式护岸施工技术。护岸又称重力式护岸,是沿堤岸一侧修建的一种直立陡坡护岸。通常采用水泥砂浆或钢筋混凝土施工,以保证墙体的稳定,有效地保护路堤。在施工时要将墙基嵌入路堤的护脚板,从而增加墙体的稳定性,减少水流侵蚀作用。要定期对墙式护岸的防护装置进行维护与清理。当发现混凝土墙壁出现损坏时,应当用同材质的混凝土或者水泥砂浆进行修复,保护墙体内部结构。
4、生物护岸施工技术。生物转化是在护岸植被形成之前,利用秸秆、黄麻等可降解材料或纤维织物铺在岸坡表面,防止水土流失。此外,在岸坡上种植植被或树木,等待可降解物质降解后,植被和树木的根系将牢固地固定在周围土壤上,以达到保护岸坡的目的。生物护岸施工技术具有投资少、操作简便、环境效益强的特点,同时在消坡、促淤、固定土质保护堤岸等方面具有显著的效果。
5、其他护岸技术。除上述几种常见的护岸施工形式外,还需要在特殊情况下完成常用技术的变形,只有这样才能适应特殊的施工环境。例如,抛石护岸施工技术就是在抛石护脚的基础上变形的堤岸护岸施工技术。正式展开抛石施工操作之前,相关人员必须做好地质的勘测工作,将抛石的水位计算到位,此外还需要计算水的流速及石块的体积等,严格把控抛石的顺序。此外,将一些常用的辅助手段运用到其中往往可以将水利工程的防护效果进一步增强,例如铺设土工织物(土工格栅)或是在边坡上种植草皮、种植根系发达的绿色乔木等。
三、水利工程中堤防护岸工程施工技术要点的分析
1、严格土料选择与开采。土料选择不仅要满足防渗要求,而且应就地取材,因地制宜。
在施工开工前,要根据设计要求、天然含水量、地方土质、运距及开采条件等因素选择取料区。均质土堤宜选用中壤土和亚粘土;铺盖、心墙、斜墙等防渗体宜选用粘性较大的土;堤后盖重宜选用砂性土。一般不宜于填筑堤身的土料有膨胀土、淤泥土等。堤防护岸的土料开采,首先要进行地表清理,包括淤土清理、排水等,土料场排水应采取截、排结合,以截为主的措施。对于地表水应在采料高程以上修筑截水沟加以拦截。对于流人开采范围的地表水应挖纵横排水沟迅速排除。在开挖过程中,应保持地下水位在开挖面0.5m以下。无论采用何种开采方式均应在料场对土料进行质量控制,检查土料性质及含水率是否符合设计规定,不符合规定的土料不得上堤。
2、填筑技术要点。首先,要进行堤基的清理。在筑堤工作开始前,必须按设计要求对堤基进行清理。堤基清理范围包括堤身、铺盖和压载的基面。堤基清理边线应比设计基面边线宽出30~50cm。老堤加高培厚,其清理范围包括堤顶和堤坡。对于堤基内的井窖、树坑、坑塘等应按堤身要求进行分层回填处理。待堤基清理干净以后,应在第一层铺填前进行平整压实,压实后土体干密度应符合设计要求,堤基冻结后不应有明显的冻胀、冻夹层或浸水现象。其次,填筑作业的一般要求是:地面起伏不平时,应按水平分层由低处开始逐层填筑,不得在倾坡进行铺填;堤防横断面上的地面坡度陡于1:5时,应削至缓于1:5。分段作业面长度,机械施工时工段长不应小于100m,人工施工时段长可适当减短。在软土堤基上筑堤时,如堤身两侧设有压裁平台,则应按设计断面同步分层填筑。相邻施工段的作业面宜均街上升,若段与段之间不可避免出现高差时,应以斜坡面相接,并按堤身接缝施工要点的要求作业。如果有已铺土料表面在压实前被晒干时,应需要洒水湿润。光面碾压的粘性土填筑层,在新层铺料前,应作刨毛处理。如果发现局部“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层等质量问题时,应及时进行处理,并经检验合格后,方可铺填新土。在软土地基上筑堤,或用较高含水量土料填筑堤身时,应严格控制施工速度,必要时应在地基、坡面设置沉降和位移观测点,根据观测资料分析结果,指导安全施工。此外,等堤身全断面填筑完毕后,应做整坡压实及削坡处理,并对堤防两侧护堤地面的坑洼进行铺填平整。
3、铺料作业的技术要点。铺料前应将已压实层的压光面层刨毛,含水量应适宜,过于时要洒水湿润。铺料要求均匀、平整。每层铺料厚度和土块直径的限制尺寸应通过碾压试验确定。另外还严禁砂砾料或其他透水料与粘性土料混杂,上堤土料中的杂质应当清除。砂砾料分层铺填的厚度不宜超过30~35cm,用重型振动碾时,可适当加厚,但不超过60~80cm。铺料至堤边时,应在设计边线外侧各超填一定余量,机械铺料一般是30cm,而人工铺料一般是10cm,土料铺填与压实工序要连续进行,避免土料含水量变化过大影响填筑的整体质量水平。
4、压实作业技术要点。施工前应先做碾压试验,确定碾压参数,以保证碾压质量能达到设计干密度值。碾压时必须严格控制土料含水率。土料含水率应控制在最优含水率为1%-3%范围内,分段填筑,各段应设立标志,以防漏压、欠压和过压。同时,上下层的分段接缝位置应错开,分段、分片碾压时,相邻作业面的搭接碾压宽度,平行堤轴线方向不应小于0.5m,垂直堤轴线方向不应小于3m,砂砾料压实时,洒水量宜为填筑方量的20%~40%,中细砂压实时的洒水量,应按最优含水率控制。
结束语
综上所述,堤防护岸工程作为水利工程的重要组成部分,其在保障水利工程安全运行的过程中发挥着关键作用。因此加强对水利工程中堤防护岸工程施工技术进行分析,对于整个水利工程运行具有重要的现实意义。
参考文献
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