研究水利工程堤防护岸工程施工技术

(整期优先)网络出版时间:2022-07-27
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摘要:随着我国经济发展的速度不断加快,当前水利工程也顺势得到了相应的发展,为提高我国经济发展和城市化建设提供了有力的保障。水利工程的建设能够帮助人类抵抗各种自然灾害带来的影响,为人们的生活和财产提供一定的保障,是当前我国基础建筑中不可缺少的一部分。水利工程在施工过程中对于技术的掌握要求较高,需要运用到各种技术帮助建设,以此来保证工程建设的数量和质量。其中,在水利工程堤防护岸工程施工过程中所涵盖的施工技术种类较多,已经成为堤防护岸的重要保障。但由于此项技术施工时对技术掌握的要求较高也成为了很多企业很难优化的一个步骤。基于此,本研究将从水利工程堤防护岸工程施工技术的角度出发,结合实际的施工技术分析其在水利工程中的具体应用,为我国水利工程技术的发展提供一定的策略。

关键词:水利工程堤防护岸施工技术

水是人类赖以生存的基本物质,但是它有一定的自然形态的存在,与人类的生存环境不相符。水利工程的建设主要是为了控制、消除、利用和保护地表以及地下的水资源和环境而进行修建的一种工程的总称。水利工程一直以来都是我国基础建设中的一个重要的组成部分,由中国古代的京杭大运河、都江堰等可以看出水利工程在我国的发展历史十分悠久。随着科学技术的不断发展,水利工程的施工技术的使用也有了更高的要求,在施工过程中需要对堤防护岸工程施工技术进行相应的设置,确保整个施工的有效性和稳定性[1]。但是水利工程在施工的同时由于受到周边环境的影响,有的施工场地地质水位等因素较为复杂,给堤防护岸工程施工技术的实施造成了一定的影响。因此,需要结合堤防护岸工程施工技术的实际情况选择对应的施工技术,并做好相应的施工保障措施,提升整体施工的质量。同时还需要在原有的施工技术上进行探索,才有可能研发出更为经济有效的堤防护岸技术,进而提高水利工程的实际效益。

1生态堤防护岸的概述

生态堤防是当前我国水利工程在施工过程中提出的一种新的理念,主要是指水利工程在自然环境生存和发展状态下恢复后的自然河岸或具有自然河岸水土循环的人工堤防。主要是通过扩大水面积和绿地、设置生物的生长区域、水边景观设施、采用天然材料的多孔性构造等措施来实施的一种新的技术。按照不同的设计方案和类型可以将生态堤防分为以下三种:自然型护岸河堤、自然原型护岸河堤、人工自然型护岸河堤。第一,自然型护岸河堤。自然循环和低在实际施工过程中需要施工技术人员按照该河堤的自然生态情况,选择与该环境相符合的植物进行种植,同时,还需要将一些石块,木材的天然材料进行有效融合,从而形成一个整体性的生态保护体系。这种生态堤防主要适用于一些坡度较陡的水利工程中,对于冲刷较为严重的河堤,有着较好的助力作用,。第二,自然原型护岸河堤。这种生态堤防护岸是当前我国城市中较为常见的一种生态堤防形式。通过在河岸的两侧种植一些适合在水中生长的植物来对生态环境进行保护,例如芦苇、柳树、菖蒲草等。这种生态堤岸适用于坡度较缓的地面进行种植保护,同时,还能对水资源生态环境起到一定的保护作用。第三,人工自然型护岸河堤。这种生态堤防措施主要是应用于经常发生洪涝灾害的地方进行使用。这类生态堤防措施是在自然行户外河堤的基础上进行建设的,建设过程中需要应用到钢筋混凝土等防护措施对河岸两侧进行加固建设,这种堤防护岸建设具有较强的防洪功能,在我国一些洪涝多发地区被广泛的应用[2]。以上三种生态堤防护岸在不同的环境中都有较强的应用,同时还能提升对生态环境的保护,具有较好的应用意义。

2水利工程堤防工程施工技术的工艺流程

2.1土料选择及含水率的调整

水利工程堤防护岸施工技术在实际应用过程中,需要对土料的选择进行重视。填筑材料需要按照相关的施工标准以及检验标准进行选择,填筑材料中不能含有树枝、杂质、冰、表土和气体的明确规定的材料在内。其次,对于材料的含水率也需要有一定的掌控。含水率的选择偏差不能超过-2%-3%。在规定的偏差范围之内才能进行选择,同时,最大的偏差范围不能超过20%,塑性指数不能超过20,有机质的含量不能大于5%。当选购的填筑材料的含水率超过或低于这一范围之后,可以在原材料中加入适量的水,或者在施工过程中,通过洒水的方式来进行增减,确保填筑材料的水含量达到标准,提高整体施工质量。

2.2测量放线

水利工程堤防护岸施工过程中需要对整个施工现场进行测量工作,而全站仪的使用是帮助提高测量准确性的重要仪器。施工人员在测量放线时,需要对堤防的轴线、控制点的方位、高程的控制等进行准确测量。确保测量得出的结果与设计方案达成一致。但是堤防护岸工程在实际施工过程中,由于堤防护岸的类型设计偏差较大,容易导致堤防断面放样和填筑轮廓之间的数据存在一定的差异,导致测量点的误差较大等情况的发生[3]。因此,为了较好地解决这一难点,测量施工人员在样架设计期间,需要综合考虑地方护岸工程的外在因素,确保设计和测量得出的数值保持一致,从而提升测量放线的准确度。

2.3清理堤基

施工人员在测量得出准确数据之后,需要对整个施工现场的地质、水文环境进行综合勘察。在正确掌握施工现场的地质、水文环境之后选择相应的堤基处理方式,明确堤身、压载基面和铺盖面等部位的清理顺序。其次,在清理堤基的过程中,施工人员需要按照顺序将堤坝内存在的各种杂物、杂草以及腐殖土等清理干净,为后续的提防护岸工程施工提供一定的保障。此外,针对堤基中存在的不平稳的地表层需要进行压实处理。利用机械对不平等的部位进行凿除和补平,确保低其表面的平整度达到标准,同时,针对一些破损的堤基部分还需要进行特殊的修补。最后,将上述堤基的清理工作准备完成,检查所有的堤基的整洁和平整度达标,再开展下一步的施工作业。

2.4堤身填筑

清理之后的堤基需进行压实处理,施工前,先做碾压试验,确定机具、碾压遍数、铺土厚度、含水量、土块限制直径,以保证碾压质量达到设计要求。压实以分段碾压为主,各段应设立标志,以防漏压、欠压、过压。在压实填筑的过程中施工技术人员需要调整整个堤身填筑的顺序,可以通过由下至上的填充方式进行填筑。此外,在对堤身进行填筑的同时,需要保证填筑倾斜率控制在0.25之内,重点预防堤身位移与断裂等质量问题的出现。最后在填筑时施工技术人员需要对整个填筑的施工现场进行监测点的设置,并实时监控填筑情况,对出现的紧急情况,需要采取相应的应对措施,确保堤身的填筑质量能够达到标准[4]

2.5堤坝压实

堤坝压实施工开始之前,施工技术人员需要对整个施工现场做好相应的碾压试验,确定机具、碾压遍数、铺土厚度、含水量、土块限制直径,以保证碾压质量达到设计要求。针对压实处理达不到标准的部分,施工人员可以直接采取重新翻新修整的形式对不合格的涂料进行处理,采取水平分层铺土与逐层碾压工艺,以此来解决传统压实工艺中存在的漏压与压实量不足等问题。确保所有的压实流程达到标准滞后再开展下一步的压实作业。压实过程中采取分段、分片碾压的形式对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。针对压实结束之后的修补作业也是施工人员需要重点关注的一个部分,技术人员需要对不达标的部分进行重新补压的方式进行处理[5]。针对空间较窄的补压部分可以采取人工手扶碾压机等小型设备进行全盘碾压,确保所有的补压区域的质量都能达标。

3水利工程堤防护岸工程施工技术存在的问题

3.1安全保障系数较低

水利水电工程一般都具有较大的规模,施工技术复杂、建设工期较长、投入资金较大等特点,以上这些特点同样造成了水利工程的安全风险较高。当前,我国水利施工过程中对于堤防护岸工程施工的安全建设还存在一定的不足。例如,施工过程中经常会发生由于施工水位较高造成的堤坝塌陷的风险。如果长时间的水利工程保持较高的水位线,后续施工的阻力就会变大,如不能及时的采取有效的处理措施,那么后续施工出现裂缝情况的几率就会增加,想要再进行处理其难度系数同样会增大。这些施工技术存在的问题,也是导致安全事故发生的主要原因。因此,水利工程施工单位在施工过程中需要对整个施工场所的安全进行保障,利用安全系数高的施工技术进行施工,能够在一定程度上减少安全事故发生的概率。

3.2缺乏健全的管理体系制度

监管体系制度的建设是保障水利工程顺利开展的一个重要组成部分。经过长时间的发展,我国水利工程施工企业开始重视质量监督管理工作的建设,在项目设计之初,已经开始结合整个施工情况制定出了相应的管理制度,内部控制系统正在逐步完善,但在具体的水利工程项目中仍有改进的余地。很多监督管理单位在开展监管工作的同时,不能按照制度实施管理工作,导致制度流于形式化问题严重,无法发挥出其导向作用。而管理体系建设不全面也是一个常见的问题,无法真正的满足管理需要,其作用的体现也不够清晰。

4水利工程堤防护岸工程施工的关键技术

4.1墙式护岸

墙式护岸主要是针对对河道狭窄、堤外无滩易受水流冲刷、保护对象重要、受地形条件或已建建筑物限制的塌岸堤段采用的一种技术。这种施工技术在实际使用过程中通过将护岸结构嵌入路堤护脚板中,能够提高整体墙身的稳定性能。同时,在后期使用的过程中还能减少河水冲刷对整个堤岸面造成的影响和侵蚀。根据实际应用情况来看,在水利工程堤防护岸工程中,常见墙式护岸结构形式为伏壁式、倾斜式、悬臂式、重力式等。此外,针对老式的墙面护岸结构而言,综合考虑这类护岸结构的整体功能以及性能较差,当洪涝灾害发生时,墙面的整体坚硬度较低,容易导致渗漏管涌的现象发生。因此,针对这一问题的处理方式可以直接采取防渗抗滑柱列桩墙技术。通过在堤岸旁边打入混凝土桩柱,形成一个混凝土搭建而成的防筑墙,在其内部搭建连系梁和锚筋,形成一个新的防震结构,以此来提升整体堤岸的稳固性能[6]

4.2坝式护岸

坝式护岸是指修建丁坝、顺坝等,将水流挑离堤岸,以防止水流、波浪或潮汐对堤岸边地的冲刷,这种形式多用于游荡性河流的护岸。在岸坡及坡脚一定范围内覆盖抗冲材料,抵抗河道水流的冲刷。包括护脚、护坡、封顶三部分。这种护岸形式对河床边界条件改变和对近岸水流条件的影响均较小,是较常采用的形式。这种护岸方式相较于其他的护岸具有更好的适用性,受到旁边水流的影响较低,同时,对于河道水流的方向还有一定的引导作用。具体见图

1所示。

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1坝式护岸

4.3生态型护岸

随着我国经济发展的速度不断提升,当前人们对于生态环境的重视程度越来越高,生态型护岸理念及技术也逐渐受到水利工程单位的重视。生态型护岸内部填石为天然材料,亲环境,植物可以在其中生长,满足生态要求,同时其整体性、耐久性、透水性以及经济性也能达到较好的标准,能够改善传统护岸工程施工中存在的不足。将其应用于修建或改建生态型河道护岸,能够有效地减轻工程措施对河流生态系统造成的压力。

4.4抛石护岸

抛石护岸是自护脚至岸坡按特定顺序逐层抛填块石而修筑的护岸结构,主要被用作为堤防坡脚与护坡的基础防护,将其利用在水利工程堤防护岸抢修工程中较多,能够在较短的时间之内取得较好的防护效果,同时还能减少河水冲刷对河岸造成的影响[7]。这种施工技术施工简便,不需特殊技术,具有较强的抵御自然破坏及耐腐蚀和抗恶劣气候影响的能力,能够实现生态绿化,与环境和谐统一的效果。

5 结语

堤防护岸工程施工技术的使用是提升水利工程整体质量的重要标准,水利工程施工单位在施工过程中需要结合提防护岸的实际要求以及周边环境等,综合选择相应的施工技术。同时,还需要对堤防护岸施工的环节进行全过程监控管理,帮助提升整体施工的质量,促进水利工程施工单位健康稳定的发展。

参考文献

[1]张鸣.水利工程中河道堤防护岸工程施工的策略分析[J].建设科技,2021(24):57-59+63.

[2]韩琨,杨信林.水利工程中的堤防护岸工程施工技术[J].中国新技术新产品,2021(05):107-109.

[3]余小明.水利工程中堤防护岸工程施工技术研究[J].黑龙江水利科技,2019,47(06):162-164.

[4]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.

[5]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.

[6]曾泓舸.试论堤防护岸工程施工技术在水利工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2018(18):167.

[7]隋晓红.试探究堤防护岸工程施工技术在水利工程中的应用[J].科学技术创新,2017(28):157-158.

作者简介:任勇军(1985.10-),男,土家族,贵州思南人,本科学历,水利专业技术助理工程师,主要从事水利工程建设工作。