冯永涛
陕西省三和建设工程有限公司 陕西西安710032
摘要:堤防护岸是我国水利工程的重要组成部分,在保障其他水利工程安全、抵御洪水灾害方面起到至关重要的作用。本文先是简单介绍了水利工程中护岸工程具体形式,然后对堤防护岸工程的具体施工技术进行了详细阐述。包括清理坝基、填筑堤身、材料选择、铺料施工、压实施工等步骤。
关键词:水利工程;堤防护岸;施工技术
前言:堤防环工程实际上包含两个部分,一是堤防工程,可以通过堤坝的建设,约束河流、抵御洪水,保障沿岸人民生命财产安全,堤坝建设在整个地防护岸工程中占用成本最高;二是护岸工程,通过建设护岸装置减少水流对堤防的冲刷和侵蚀,保障堤坝的正常运行,延长堤坝使用寿命。
1水利工程中堤防护岸工程施工技术的主要应用形式
目前水利工程中护岸工程主要有三种形式:一是墙式护岸,这种装置是由钢筋混凝土或者砂浆砌筑而成,沿着堤岸侧面呈垂直陡坡状铺设。这种装置本身材料坚硬,在施工时又将墙基嵌入路基当中,因此稳定性能好,能够防御较大的水流冲击,通常被应用在水流快、水面狭窄的河道中。二是坝式护岸,坝式护岸是通过改变水流方向来保护堤岸的一种装置,最常见的是丁坝,采用五绞生态格网的网箱结构,并采用耐磨性好、强度高的低碳镀锌钢丝作为网箱材料,能够很好地保护堤岸。一般在水面比较开阔、水流流速缓慢的地方会采用坝式护岸;三是坡式护岸,这种形式是水利工程中最常见堤防护岸形式。施工人员将坡脚和岸坡用石块等防腐蚀材料覆盖起来,可以有效减少水流、碎石、泥沙等对坡岸的侵蚀。且这一方式的最大优点是不会对周围生态环境和河床造成影响,在小型河道、湖泊等的护岸工程中比较常见。除此之外,还有抛石护岸、模袋混凝土护岸、高压喷射防渗墙[1]等工程形式,具体方案制定应结合河流情况、地质情况等综合考量。
2水利工程中堤防护岸工程施工技术应用的具体措施
2.1清理坝基
高质量的坝基清理工作是后续施工正常进行的前提和保障,因此工作人员在进行清理时一定要保持严谨认真的态度,对坝基周围的杂草、淤泥、腐殖质、砖头等进行细致清理,并堆放到不影响施工的指定位置,一般需要比清理标准基部边缘线宽300mm~600mm。此外,在施工现场可能有一些旧坝基,这些坝基土壤内部颗粒之间含有大量水分,坝基抗压能力弱,且可能在上部载荷作用下,产生不同程度的沉降,影响工程效果。工作人员要适当对这些旧坝基进行增厚加高、清洁压实处理,提高其承载能力。
2.2材料选择
堤防护岸使用量最大的材料就是石料和土壤,选择品质适宜、经济实惠的材料是提高工程质量的前提和基础。选择材料时要尽量兼顾以下几个要点:一是物料开采地点应秉持就近原则,这样一方面可以节省土壤、木料、石料等的运输成本,另一方面也能节省时间,对提高施工效率颇有益处;二是要对土壤本身的性质进行综合考量。要结合施工区域水流情况、土壤性质等进行考虑,严禁使用杂质多、密度不够的土。比如,堤坝对于土壤的抗渗性要求非常严格,在施工前选择黏性较大的土壤能够有效减缓工程土料被水流冲刷而造成的损耗。在选择好土壤后,还需要按照使用标准对土壤进行表面清理、排水干燥等工作。
2.3填筑堤身
清理完毕后,还需要对路堤使用机械整平、压路机压实,这一步的目的是对土料内部水分进行合理控制,一般来说不能超出或者低于含水量标准值的3%。对于地表落差较大的情况,一般采用分层填土、从下至上的方法进行填筑作业,在这个过程中要注意以下问题:一是遇到地表起伏不均匀的情况,应当先进行整平、压实作业再进行后续施工。
如果边坡出现滑移,可以使用挖掘机修整边坡、调整坡度,然后在坡脚打入木桩,加上草袋子进行加固;第二,在特定地质条件和现场环境等因素制约下,一些填筑过程还应当对横截面斜率进行控制,一般不能超过0.25[2],灌装过程中施工人员要严格控制坡面陡度。第三,填土分层的厚度要适中,并在土料铺设后分层压实。填土作业接近方案标高时,应当对最上一层填土厚度进行控制,留出准虚高度,确保压实后的总高度符合要求且表面平整。第四,在工段过长时,可以采用分段施工的方法,分段长度应在100m以上,并结合机械的使用以提高整体施工效率。最后,对于具体的灌装和压实的施工速度也应当进行严格的控制,以确保工程质量。
2.4铺料施工
在铺料施工时,要尽量选择性质均匀、平流性能较好的土料,并对土料的含水量进行严格控制。在铺设之前要开展试铺试验以确定每层铺设厚度和直径,同时要注意避免将土料和砂砾等渗透性材料混放。人工施工时,厚度一般为150mm,使用中型压实机时,土料铺设厚度应当控制在250mm~350mm,土块的直径应小于等于100mm;使用重型压实机操作时,厚度应控制在300mm~500mm,土块直径同样要小于等于100mm。且铺设使砾石要进行研磨处理,厚度不能超过300mm,路堤边缘外侧可以根据标准填充多填充一些土料,以满足施工要求。人工施工和机械施工相结合能够在提高施工效率的同时保证施工过程的灵活性,铺设和压实施工应当同时进行。
2.5压实施工
压实施工的质量对于整个路堤稳定性可以说起到决定性的作用,因此,压实施工一定要严格遵循相关施工标准。首先在堤坝压实过程中,要对土料含水量进行不定期的检查,确保含水量保持在1%~3%之间。若含水量超过规定值,就要进行翻晒干燥处理。其次,要按照方案进行逐层压实,避免传统压实工艺中漏压、压实不足现象的发生。第三,要重点关注碾压机械的碾压路线是否完全覆盖了堤坝压实范围,一般要求压实路线的边缘要超过设计线两侧300mm。第四,要严格压实工程的验收程序,一方面是对堤坝进行多次压实作业以确保质量,另一方面要在作业完成后进行效果测试,如果发现不达标,就要及时开展补压作业。最后,要合理选择压实机械,开阔的施工场地可以选择大型碾压机械如压路机等,但空间较小、回转不利的场地最好选择小型机械如手扶碾压机进行全盘碾压。
2.6土工布铺设
在建筑堤防时,为提升坝基承载能力,可以采用加筋土法对坝基进行加固。具体操作方法是把坝基土体和土工合成材料充分混合形成加筋土,这样可以使坝基的抗剪切性能和抗拉能力都得到不同程度的提升,从而提升整个坝基的强度及承载能力。其中比较常见的合成材料是土工织物,即土工布。在土工布铺设作业时,施工人员应当先对坡面上进行清理,防止锋利物体刮破土工布。摊开时,要顺卷打开,这样可以使土工布更好地适应坡面地形。为避免土工布被过长时间暴晒,在土工布铺设完成后,应当尽快完成垫层和面层的铺设。
2.7混凝土施工
大型堤坝工程一般会选用强度较高的钢筋混凝土结构堤坝,在混凝土施工过程中,一是要注意原材料质量把关,选择有生产资质的厂家并严格送检。二是要做好混凝土结构的保温,提高混凝土结构抗冻性。工作人员需要将水泥储存在温度高于5℃以上的暖棚里,砂石的堆放场地也要有一定的坡度,这样可以保证砂石排水正常,避免积水冰冻砂石[3],并且要用有保温效果的帆布对砂石表面进行覆盖,避免雨雪进入。在进行混凝土浇筑时,要及时清理钢筋和模板上的冰雪,切忌采用蒸汽直接融化的方式,避免融化的水在模板底部重新结冰。
结论:堤防护岸工程施工质量对水利工程整体的运营质量有极大影响,施工人员在进行堤防护岸施工时,应结合当地水流情况进行合理的方案设计,在进行堤防建筑时,要严格遵守相关标准进行坝基清理、材料选择、堤身填筑,铺料和压实都应当严格参考标准数据,必要时进行土工布铺设。
参考文献:
[1]谭伯秋.水利工程中堤防护岸工程施工技术[J].科学技术创新,2021(05):134-135.
[2]安开浪.水利水电工程中堤防护岸工程施工技术分析[J].智能城市,2018,4(21):86-87.
[3]赵小芳.关于水利工程中堤防护岸工程施工技术分析[J].价值工程,2019,38(35):243-244.