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摘要:目前,基础建设的发展迅速,我国的水利工程建设的发展也有了相应的改善。堤围工程是一种常见水利工程,许多已建堤围的防洪标准明显偏低,对堤围进行加固可以降低堤围工程的安全隐患。堤围加固设计和使用的施工技术是保证堤围加固建设的关键,本文以某岛堤围加固工程为例,阐述了堤围加固工程的影响因素,针对其堤围加固断面选型、加固横断面设计及施工技术进行探讨,最终取得了良好的加固效果。
关键词:水利工程;堤围加固;工程设计;施工技术
引言
水利工程是我国重要民生工程,对社会发展意义重大,堤防在水利工程中有重要价值,防渗工作具有重要价值。早期由于我国技术水平不高,早期水利工程的规模较小,对于防渗技术的要求低。如今我国科技水平不断发展,水利工程更加重视防渗施工。尤其是堤防防渗施工,一旦堤防发生渗漏,会给水利工程及附近居民造成严重损失,危及居民生命安全。随着我国防渗施工技术的广泛应用,技术逐渐成熟,但仍然存在一定问题,会影响到防渗施工的效果。首先水利工程使用的防渗技术手段单一,是目前我国面临的主要问题,由于我国长期以来缺乏经验,防渗技术和工程实际特点存在一定出入,不相适应,造成防渗效果不好,甚至影响国民安全。其次由于对防渗施工经验的缺乏,在工程设计上未考虑到长远发展的防渗效果,造成工程运行多年后发生渗漏。也可能由于材料质量问题,使用原材料质量不佳,埋下了安全隐患。最后水利工程经过多年使用后,受到恶劣天气的影响,长期受到水力冲击,造成其耐久性降低,防渗能力显著降低。因此我国需要加大防渗施工的力度,在技术层面上加强管理,提高技术水平,杜绝技术上不达标引发的质量问题,从而延长水利工程寿命。
1水利工程堤防工程施工技术的工艺流程
1.1土料选择
土料作为水利堤防护岸工程的基础性施工材料,如果土料物理力学性质未达到相关性能指标,不符合施工现场地质条件,将会直接影响到堤防填筑效果,加大堤坝渗漏等质量问题的出现概率。因此,在土料选择环节,应遵循以下原则:第一,结合实际。提前对水利工程施工现场地质环境进行勘察,掌握河段土质成分等信息,结合抗渗设计要求与相关技术规范确定土料的性能指标要求。例如,在河道水体流速较大时,应使用粘性土体作为土料,避免所填筑堤坝受到水体冲刷力出现冲蚀现象。而在河道水体流速较小时,使用大颗粒砂土作为堤坝土料。第二,就近取材。为控制工程造价成本,优先在临近施工现场区域中挖取土料,以此来缩减土料的运输成本与时间。此外,在入场环节,对土料性能质量进行检查,随机抽取少量土体作为试样送检,退回质量检测不达标的土料,在必要情况下重新选择其他种类土料。随后,筛除土料中混入的各类杂质,如腐殖土、树木枯叶、膨胀泡发土体、淤泥土、冻土等,将含水率超限的土料进行翻晒干燥处理。
1.2清理堤基
首先,对施工现场地质环境进行勘察,掌握底堤基情况、地质环境特征与水文地质条件,合理选择堤基处理方式,明确堤身、压载基面和铺盖等部位的清理顺序。其次,清除堤基范围内分布的各类杂物,如地面植被与杂草、砖头、腐殖土、淤泥等,将所清理杂物在指定位置进行堆放处理。再次,对堤基表层进行压实整平处理,凿除与补平堤基表面凹凸不平部位,保证堤基表面平整度达标,并对原有堤坝进行维修处理,如加高加厚处理,修补结构破损部位。最后,检查堤基清理效果,确定堤基平整度、洁净度与土壤密度达标后,再开展堤身填筑作业。
1.3堤身填筑
对清理后的路堤进行压实处理,按自低至高顺序开展堤身填筑作业,采取分段分层方式填充堤身,将堤身划分为若干水平分层。而在填充不均匀堤防保护地的特殊施工情况下,调整堤身填筑顺序,如自基底至地层逐层向上填充。同时,严格控制堤身填筑时的横截面斜率,将斜率控制在0.25以内,重点预防堤身位移与断裂等质量问题的出现。最后,在堤身填筑过程中,在现场设置一定数量的观测点,持续对堤身填筑情况进行观测,在出现局部“弹簧土”等问题时,采取相应的技术处理措施,确保堤身填筑质量达标。
2堤围加固工程的施工技术
2.1抛石加固施工技术原理
抛石加固的原理主要是通过铅丝石笼把石头包裹成整体,然后通过自重或强夯方式把河堤基础的淤泥位置占据,达到加固堤围的作用。施工作业时首先清理河堤基表,然后将铅丝石笼投至指定位置,最后用抛石船把石头抛投至铅丝石笼强夯至与河滩设计高程一致。通过石笼网将石头组装成堤围,经过专家评估,施工过程中对河流的环境影响较小,铅丝石笼施工成本低、施工运输便利,不需要特殊技术;石笼网也是一种柔性结构,可以承受大变形以及抵抗不均匀沉降带来的危害,耐腐蚀性强,还可以均匀承担河水对堤围的冲击力,同时适合在水深流速大的护岸部位;石笼石缝里还能储存一些淤泥,有利于植物的生长,提高与环境的协调性。
2.2施工器械设备
施工使用的器械设备是工程顺利实施的保证,抛石前需准备一定数量的船只(如运输船、抛石船)、测量仪器(如全站仪、皮尺、流速仪)、定位仪器(如GPS、定位船)和安全设备(如救生圈、救生衣)等。2.3施工技术控制要点抛石施工前合理划分施工网格,方便施工,施工小区可采用8m×15m的标准网格,然后将施工网格分成2部分抛投,不足半区的部分可按定宽区域进行施工。根据施工设计图对抛投区的水深、水下地形情况摸底后计算出需要投石的数量,编制施工组织计划。测量放样时先在抛投区附近的岸边,根据前方或后方交会方法在测点处放一条施工基线,然后在已知测点放出一条正基线或斜基线,在基线上划分的施工网格线处放出基线桩。测量放样采用极坐标法放出基线桩和方向桩的误差需<5mm,保证基线桩和方向桩与定位船视野良好。施工用的石头采用船只运输,因此需确定标准船型来装载石头,石头的质量要经过测试,确定是否符合设计规范要求,经监理确认签字后方可投入使用,严禁使用不合格的石材。抽查石料的数量并进行量方,监理人员和质检人员要定期对石料进行过磅,消除虚报情况。船上挖掘机投石是一项难度较大的工作,操作时严格控制操作顺序,保证抛投的安全。石料船挂前进挡才可开始抛投,抛投结束挂离档,各个施工网格的实际抛投量控制在计算抛投量上浮5%为宜,有序分层抛投,不可胡乱散抛。堤围抛石加固完成后观察水下地形变化,一般采用专业的GPS系统测量水下地形并绘制水下地形图,并与抛石前的水下地形图进行比较,确定投石加固的效果。
结语
综上所述,经过对水利工程渗漏施工技术的分析,提出要根据工程实际情况选择施工技术。通过对渗漏问题进行分析,选择合适的防渗施工技术,能够有效提高防渗施工效果,提高工程质量。未来还需要不断总结积累经验,提高施工技术标准,加强对水利工程的日常维护管理,从而保证水利工程防渗性能,延长其寿命。
参考文献
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