基于水利工程中的堤坝岸保护施工技术分析

期刊: 环球科学 2023年第10期 DOI: PDF下载

辛家尧

河北省水利工程局集团有限公司 河北 石家庄 050000

摘要

水利工程对我国经济的发展起到了一定促进作用,与人们的日常生活具有密切的关联。近几年,自然灾害时常发生,为了防止自然灾害对人们日常生活造成的严重影响,相关部门应采取措施进行预防与治理。水利工程施工在调节水流量、防洪抗灾等方面都具有较为重要的作用,因此,为了应对河流沿岸地区出现的洪涝灾害,需对河道堤防护岸施工技术进行不断优化,在最大程度上保障河流沿岸地区百姓的生命与财产安全,进而推动沿岸地区经济的快速增长。本文主要分析基于水利工程中的堤坝岸保护施工技术。


关键词

水利工程;堤坝岸;堤坎保护;施工技术

正文


引言

经济高速发展背景下,自然环境和自然资源做出巨大牺牲,现今资源枯竭和自然环境恶化等日益严重,为了缓解这一现象,经济高质量发展成为主题。此时水利工程数量大幅度增加。尤其近些年环保理念、节能降耗日益深入人心,水利工程成为我国一项重点推动事业。但基于水利工程的应用环境和主要承载职能,为了延长堤坝的使用年限,需要采用保护施工技术,强化堤坝抗洪、抗灾能力。

1、水利工程中河道堤防护岸工程的作用

在水利建设中,堤防和护岸并不是一种工程,而是两种用途不同的工程。堤防主要对河水高度进行控制,避免其大量进入城市建筑区域,有效避免建筑物受到水流冲击。在水利工程中,能够对洪灾进行控制,也可以对雨水量、湖泊水量等进行控制。一旦雨季产生时,河道水量大幅度增加,甚至会超过本来的河道上限,在堤防的作用下可以将河水控制在河道中,避免河水进入城市,有效削弱河水对城市建筑的影响。护岸和堤防有着明显不同,在河道水量过大时,护岸可以有效保护水利工程,避免其受到河水大量冲击,还可以让部分河水进入到地下,有效调整地面水位。

2、水利工程河道堤防护岸施工现存问题

2.1河道堤防护岸施工安全风险较高

在水利工程河道堤防护岸施工的过程中,在水位较高时进行施工会存在较高的安全风险,容易出现裂缝、小洞或塌陷等问题,如果没有对其进行及时的修护,那么在河道水流量较大时,则会发生河岸决堤的问题。现阶段,在河道堤防护岸工程施工时,这类问题也常常出现在施工过程中,随着使用年限的增长,出现问题的频率也有所增加。此外,许多河道堤防护岸工程使用的施工材料都是从当地直接获取的,可能由于施工材料选择不当或施工水平有限等,河道堤防的稳定性与坚固性也常常出现问题,导致其发生决堤、塌陷等。

2.2缺乏先进设备,影响在施工质量

在河道堤防护岸工程建设中,会需要使用到很多的机械设备,才能保障项目顺利进行。但是,从实际使用情况分析,有的机械设备存在不同程度老化,甚至没有及时进行维护和保养,导致设备性能基本上没有办法发挥,直接影响到施工质量。并且,工程施工中,很容易受到极端天气的影响,导致部分施工技术和施工步骤没有做好,造成质量程度没有保障,影响到施工建设速度。

3、护岸施工技术

3.1坡式护岸技术

坡式护岸技术是在水利工程坡脚和岸坡区域建造的坡式护岸结构,在建设过程中需要在施工区域铺设防冲刷材料才能保证质量。该种防护技术工艺简单、适应性较强且具备较强的抗冲击性,在小型水利工程建设中极为常见。在采用该技术施工时,需要明确坡式护岸技术的特点,加强护脚防腐性能,且需要基于水流量等信息设置参数,如果地面高程无法满足防浪要求,还需要在坡顶位置额外建设防浪墙,提升防浪效果。同时应用相关技术时,应保证干燥的施工环境,确保施工区域干燥,且需要提前在做好堤坝护岸工程围堰修筑,这一工序会导致工程造价成本提升,且也导致工程施工质量影响因素增多。因此,当前,在先进技术和理论支持下,采用无围堰膜袋护坡水下施工技术替代传统坡式护岸施工技术,通过在护岸端部挖设满足深度的防滑槽,然后铺设土工布反滤层,并按照特定方向埋入膜袋,最后将相邻膜袋紧密连接在一起,利用设备向其中灌入混凝土,完成灌溉之后密封加固,用砂土回填挖出的沟槽,之后按照传统坡式护岸施工技术操作即可,通过此技术的应用,有效提升工程保护力度。

3.2生态混凝土浇筑质量控制

(1)水灰比控制:根据现场施工情况,在水泥用量和骨料粒径相同的条件下,水灰比越大,混凝土沉浆厚度越大、面积越大,将导致孔隙率偏低,影响后续草籽播种成活。现场施工表明按照预先配置的配合比0.3,控制好拌制的混凝土水灰比为0.3±0.05是合适的,通过挖坑已完工的护岸生态混凝土现场观察,实际的水泥沉降厚度小于1cm,基本为零,满足预定的要求。(2)骨料控制:生态混凝土在水泥用量及水灰比固定的条件下,骨料采用碎石比用卵石差,拌制后的生态混凝土空隙率较差、连通孔隙率较小,不利于植物生长,同时应控制好骨料的粒径,确保按照试配的配合比进行施工,实际的碎石骨料粒径应为20~40mm。(3)水泥材料控制:普通水泥的酸碱度较高,不利于植物生长,按照设计要求一般宜在生态混凝土浇筑成型后,喷洒盐碱改良剂,以利于植物生长。(4)混凝土拌和料控制:严格按照施工配合比下料拌制生态混凝土,控制好水泥用量及水灰比,骨料粒径控制在预定的粒径范围20~40mm。拌制时采用专用拌合机拌制,按照投料顺序,先水泥、水,开机拌制1min,然后加入骨料,再拌制1~2min倒出拌合物,运到现场浇筑成型。(5)混凝土入仓控制:应注意防止混凝土的分层离析,在斜坡上浇筑混凝土应采用斜槽、溜管等下料,自下而上,分层浇捣成形。(6)生态混凝土浇筑时,自下而上人工摊铺摊匀、整平、表面拍打密实即可。尽量不使用机械振捣,防止振捣时间过长或者力量过大导致水泥浆与骨料分离,降低强度和透水性。由于生态混凝土内部存在大量孔隙,干燥快易失掉水分,早期养护非常重要,可采取塑料膜或土工布及时覆盖养护,进行必要的洒水养护,养护时间至少7天以上,确保生态混凝土强度达到设计值。经过现场混凝土试块取样检测,同一检验批次混凝土试块组数为25组,平均混凝土抗压强度5.1MPa,孔隙率29%,满足设计指标。(7)变形缝控制:生态护坡框梁按设计要求每11.2m设变形缝一道,缝宽20mm,缝间沥青杉板隔缝,变形缝位置需与堤顶栏杆及护脚埋石混凝土挡墙变形缝位置应一致,确保框格梁混凝土与护脚及堤顶栏杆变形一致,不被拉裂破坏。(如图1所示

图片1.png 

1生态混凝土护岸实施效果图

3.3护岸施工技术

坡式护岸施工技术主要指将原有的坡度进行调整,因其能够改善河道水流量,其被广泛应用于河道护岸工程施工当中,借助坡度施工技术对河道进行保护。一般情况下,如果河道出现部分区域的坡度较大的情况,可以将沉枕的单层设计改为双层或三层。为了避免枯水期沉枕暴露的问题,沉枕上部位的设置需低于河道枯水位50cm左右,再在其上面放置枕石头,确保枕体具有较强的稳固性。墙式护岸施工技术墙式护岸施工技术主要是顺着河道堤岸进行墙体式的堤坝修筑。其对于河道周围具有较强的保护作用,可防止河道决堤,避免出现洪水灾害。墙式护岸施工技术常被应用于保护较为狭窄的河道,并不适用于宽敞的河道。墙式护岸施工技术不能抵御水流长期的冲击,多被于城市河道的保护。坝式护岸施工技术坝式护岸施工技术主要指在河道周围修建堤坝,目的是能够将过大的水流量与堤岸进行隔离,保护河道的稳定性与可靠性,能够起到抵抗洪水的作用,可将洪涝灾害的影响降到最低。因此,坝式护岸施工技术常被应用于河流水流较为湍急、洪水多发流域,以提高该地区抵抗洪水灾害的能力。

4、生态护岸的型式

生态护岸根据河道河岸地形及实际功能的需求,断面可采用直立式、斜坡式、复合式等型式,具体型式优缺点体现在:直立式生态护岸:最常见的一阶护岸,从河段两岸修建护岸至设计高程,河道段面为梯形。一般适用于地形限制多或征地困难的河岸,根据洪水流速的不同,流速较小时可采用生态混凝土挡墙、石笼挡墙、自嵌式生态生态挡墙等护岸型式,流速较大时可采用抗冲刷能力较强的浆砌块石挡墙及埋石混凝土挡墙外贴面等硬质挡墙。这种类型的护岸优点是防洪性能好,缺点是造价较高。斜坡式生态护岸:斜坡式护岸主要适用于河岸为斜坡地形且坡度较缓的河段,根据洪水流速的不同,当洪水流速较小时采用自然原型护岸,也就是对岸坡进行微处理,采用种植乡土根系发达植物来保护河岸,达到防止水土流失和固土保沙的作用;当洪水流速较大时,可采用对冲刷及占地有一定需求的护岸类型,使用生态材料绿化坡面进行护坡,使坡体土壤和水体、生物充分接触共存,现在使用较多的有草皮护坡、三维网垫护坡、干切块石护坡、自锁式生态护坡等。这种类型的护岸优点是生态景观性较好,投资较省,缺点是防冲效果较弱。复合式生态护岸:复合式护岸适用河道断面呈多阶地形且需建设亲水设施的河段,可采用在生态护岸上设置巡河步道、栏杆、凉亭、绿地等设施,来弱化直立式护岸生态效果较弱的缺点,构造乡村人居休闲的乡土景观。亲水设施应满足防洪防冲的安全要求,巡河步道一般布置在2年一遇的洪水位以上,要顺应原有地形,采用透水性好的路面材料;凉亭等休憩场所一般布置在5年一遇的洪水位以上,不得影响河道的行洪安全[2]。这种类型的护岸优点是可以通过设置亲水建筑物来保证河段周边环境的生态和谐,保证景观的自然性、连续性,缺点是占地较大。

结束语

综上所述,河道堤防护岸施工作为水利工程施工中较为关键的一部分,做好河道堤防护岸工程施工对促进地区经济增长、保障人们生活安全具有重要的作用。因此,施工人员在工程施工时,应采取科学的河道堤防施工技术和河道护岸施工技术,确保安全性与稳定性,增强河道对洪水灾害的抵御能力,尽可能减少河道问题的发生。

参考文献:

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