某河道防洪工程截洪溝設(shè)計(jì)及施工技術(shù)分析

【摘要】山洪災(zāi)害是我國南方地區(qū)在雨水季節(jié)最主要的災(zāi)害之一，每年都造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文以某開發(fā)區(qū)工業(yè)園河道防洪工程為實(shí)例，介紹了該截洪溝設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)和施工技術(shù)，為以后類似的工程施工提供了必要的技術(shù)參考。

【關(guān)鍵字】河道防洪；截洪溝；設(shè)計(jì)；施工；技術(shù)

我國總體地勢西高東低，且很多地區(qū)山地、丘陵發(fā)育廣泛，受洪水災(zāi)害影響嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)：在2015年全年，我國各地區(qū)因洪水災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失超過1000億元，受災(zāi)人口超過800萬。因此防洪設(shè)施建設(shè)成為我國各級(jí)政府的關(guān)注重點(diǎn)。

1、截洪溝介紹

截洪溝的本質(zhì)作用是在下雨時(shí)截留從上坡流下的雨水，并將其夾雜的泥沙引向引水渠。截洪溝結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，能有效應(yīng)對較低強(qiáng)度的雨水天氣，因而在山地及丘陵地區(qū)應(yīng)用較為廣泛。此外，在垃圾填埋場、大型場地處也經(jīng)常設(shè)置截洪溝，以防止雨水帶來二次污染等問題。

2、工程概況

某開發(fā)區(qū)工業(yè)園聚集了建材、醫(yī)藥、家電、食品等多家生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)值達(dá)到100億元，開發(fā)區(qū)處于山地地形，有一條河流經(jīng)過開發(fā)區(qū)以提供充足的生活生產(chǎn)用水。由于工業(yè)園內(nèi)地勢平坦，每年的雨水季節(jié)，該開發(fā)區(qū)容易受到山洪威脅，為消除其對工業(yè)園正常生產(chǎn)的影響，設(shè)計(jì)在開發(fā)區(qū)靠近山腳附近修建一處截洪溝，除了能達(dá)到泄流防洪目的外，還可以新增開發(fā)區(qū)土地面積約120畝，為開發(fā)區(qū)以后的發(fā)展打下良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3、截洪溝設(shè)計(jì)及施工技術(shù)分析

3.1 截洪溝參數(shù)設(shè)計(jì)

（1）最大設(shè)計(jì)洪峰流量

本項(xiàng)目擬建的截洪溝位于開發(fā)區(qū)南側(cè)山體下，總長度設(shè)計(jì)為3500m，其主要承擔(dān)南山坡洪的防洪任務(wù)。最大設(shè)計(jì)洪峰流量Q可按照公式（3-1）估算，經(jīng)計(jì)算得本項(xiàng)目截洪溝設(shè)計(jì)洪峰流量Q=25m3/s（二十年一遇）。

（2）尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)

截洪溝的斷面形狀有矩形、梯形、“U”形等，根據(jù)施工難度、造價(jià)成本等考慮，梯形斷面具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、維修簡單、施工快速等優(yōu)點(diǎn)，因此最終確定本項(xiàng)目截洪溝斷面為梯形。根據(jù)截洪溝的流量要求，設(shè)計(jì)其底寬為4.0m，渠深2.0-2.3m，邊坡比為1：2.5。具體結(jié)構(gòu)示意圖見下圖2所示。

（3）主材料的選擇

目前截洪溝的主要材料包括現(xiàn)澆筑混凝土、漿砌石、預(yù)制砼板等，綜合考慮運(yùn)輸成本、材料成本、人工成本等，為最大限度就地取材以降低成本，本項(xiàng)目最終決定采用漿砌石作為截洪溝的主要材質(zhì)。要求石料無風(fēng)化裂縫，表面平整干凈，外形規(guī)格符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 截洪溝施工技術(shù)分析

截洪溝施工工序主要分如下幾步：基礎(chǔ)清理→溝槽開挖→人工修坡→夯實(shí)基礎(chǔ)→鋪漿→安設(shè)石塊→勾縫→養(yǎng)護(hù)，其中漿砌石施工是重點(diǎn)，下面對此進(jìn)行詳細(xì)說明。

（1）基礎(chǔ)清理和溝槽開挖

將沿線的植被、雜石等清理干凈，如果遇到道路和水渠等管線，則進(jìn)行重新布置。本項(xiàng)目采用“機(jī)械+人工”開挖溝槽，一些交通不便的地段由人工借助小型機(jī)械完成土方開挖。溝槽開挖的尺寸應(yīng)滿足截洪溝要求，縱向坡度要及時(shí)由技術(shù)人員進(jìn)行測量。

（2）人工修坡和夯實(shí)基礎(chǔ)

由機(jī)械開挖出溝槽的大致輪廓后，梯形斷面兩側(cè)的坡度由人工修整。溝槽開挖完成后應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)夯實(shí)，借助小型夯實(shí)機(jī)對溝底和兩幫進(jìn)行夯實(shí)，要求其密度系數(shù)不小于0.75。基礎(chǔ)應(yīng)平整順滑，盡可能避免較小拐彎。

（3）漿砌石施工

漿砌石施工直接決定著工程質(zhì)量，本項(xiàng)目采用的水泥是強(qiáng)度為32.5普通硅酸鹽水泥，砂子的規(guī)格強(qiáng)度為M10，利用攪拌機(jī)拌合，拌合時(shí)間不得小于2min，隨拌隨用。

為保證縫隙鋪漿密實(shí)，鋪漿厚度按照設(shè)計(jì)厚度的1.5倍鋪設(shè)。對于毛石砌體，本項(xiàng)目要求其灰縫厚度范圍為8-10cm，要求覆蓋凹凸面。安設(shè)石塊時(shí)要求干凈平整面朝向砂漿，為保證砂漿飽滿，施工人員可借助鐵錘輕敲石面。石塊采用分層砌筑的形式，每層厚度控制在15-20cm之間，縫隙要求錯(cuò)落有致，內(nèi)外搭接，不得采用外面立石、中間填縫的砌筑形式。應(yīng)隨時(shí)保證漿砌石表面的自然銜接，在砌石完工后24h進(jìn)行勾縫作業(yè)。要求縫寬大于砌縫寬度，縫深大于2倍的縫寬。在勾縫前清洗縫隙，不得有灰渣，勾縫砂漿要求單獨(dú)拌制。勾縫完成后應(yīng)經(jīng)常灑水養(yǎng)護(hù)，保證砌體濕潤，應(yīng)避免重壓和沖擊[5]。

4、結(jié)語

截洪溝作為排水防洪的第一道防線，有著很高的性價(jià)比，只要沒有嚴(yán)重的山體滑坡和泥石流，截洪溝可以排出50%以上的雨水，這對緩解其他防洪設(shè)施壓力有著顯著作用。本項(xiàng)目實(shí)施后基本上消除了洪水對工業(yè)園的威脅，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 謝柱亮，勞應(yīng)文.良安截洪溝承泄區(qū)水位選取方案分析[J].水利天地，2012，（06）：62-64.

作者簡介：馬智曉，女，（1985.10—），河南南陽人，畢業(yè)于武漢大學(xué)，碩士，工程師。