尚士穩
新鄉黃河河務局長垣黃河河務局
水利工程施工技術研究
尚士穩
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水利工程是穩定社會民生的重要建設項目工程,其建設具有非常重要的意義,要保證其建設的質量和效率就必須對其施工技術進行應用研究。但在水利工程的建設中,會存在堤防防滲效果不好的問題,導致這一現象發生的因素有很多種。所以在堤防建設過程中,必須采取合理、先進的施工技術,以此充分發揮出水利工程的重要作用。基于此,文章就水利工程施工技術進行簡要的分析,希望可以提供一個有效的借鑒。
水利工程;堤防;施工技術
根據河流自然地理特點的不同以及其河岸人民需求差異,所建設的水利工程其預想設計承擔的功能性也不相同,大致可以分為三個類型(1)承擔具有防洪、排澇等公益性功能的水利工程;(2)承擔灌溉、發電、供水等經營性功能水利工程;(3)承擔公益性和經營性功能的綜合性功能的水利工程。雖然承擔不同功能,但水利工程所起到的巨大作用卻是不盡相同,都能夠對水資源進行合理的配置,跨流域調水,跨季節性儲水放水,對農業發展舉足輕重,創造巨大經濟效益的同時能夠減少洪澇干旱災害,使人民生活更加安定,社會效益更加明顯。這就要求必須更加重視運行時期的水利工程管理,只有如此才能讓它發揮相應重要的功能。
水利工程有很多部分組成,主要由四類工程組成,分別是水庫工程、水閘工程、河道工程以及堤防工程。
2.1 水利工程中的堤防工程
水利工程的防堤工程大概包括了臨背河的堤防、分治洪區的堤防、河水支流的防堤以及其它的堤防工程,當前對于水利工程中的堤防工程主要管理方式是分段分級的管理,堤防工程管理的重要任務就是努力保障堤防的整體完整性,及時的組織人員對水溝浪窩進行平填,對堤防上的林木、通訊線路、料物、測量河道的標志以及其他的堤防設備進行保護。經常對水利工程的堤防進行養護,保持堤防的平整,對堤防上的樹木及時修整補充種植。經常對水利工程的堤防進行檢查,一旦發現任何問題立即報告上級有關部門并妥善處理。
2.2 河道工程
水利工程中的河道工程主要任務是保村護灘、以灣導流保護整個水利工程的完整性,從而保護水利工程的安全,充分發揮水利工程的安全經濟效益。
2.3 水閘工程
水利工程中的水閘工程主要是分滯洪水引水灌溉,防止大的水患災害的發生,維護水利工程的安全。
2.4 水庫工程
以黃河為例,其干流上主要有小浪底、三門峽、龍羊峽以及劉家峽等水庫,以上樞紐工程其開發的目標以及所承擔的主要任務不同,但是同樣存在泥沙的堆積以及水庫容量損失的問題。
3.1 堤防坍塌與應急除險情況
以某河流上游段原堤防采用漿砌石防洪墻,上部為貼坡式結構,下部為重力式結構。出現開裂、塌陷、錯位等險情為例。
3.2 坍塌原因分析
3.2.1 防護堤高度較大
據勘測結果,坍塌段防洪堤是分兩次加高的,總高度約為9m。第一次施工時迎水面墻體約呈垂直狀,墻高為五六米,橫斷面為重力式漿砌石防洪墻,迎水面基本垂直。經過本次穩定復核計算,該斷面處于穩定狀態。第二次加高約3m,迎水面為坡式漿砌石結構,從而增大了原有防護堤的土壓力荷載,且對第一次防洪堤未采取任何加固穩定措施,使得加高后的防洪堤整體穩定性安全系數不滿足現行規范的要求。
3.2.2 堤防加固方案
參照流域規劃中對防護區洪水標準及《河道干流甘肅段防洪治理工程可行性研究報告》,選定該工程防洪標準為100年一遇洪水,相應洪峰流量為6500m3/s,堤防工程級別確定為1級。根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001),結合《堤防工程設計規范》,防洪墻按地震基本烈度Ⅷ度進行抗震設防。
該防洪墻頂部即為濕地公園游覽道路,該方案在保證防洪墻穩定的前提下,盡量維持原有交通道路、游人步道、基礎設施、周邊景觀不變的現狀,以選擇切合實際的橫斷面型式。根據工程地質條件和當地建設條件,本著安全可靠、經濟合理、與原有防洪堤協調一致的原則出發,設計了上部貼坡式加固方案。
利用未坍塌的防洪墻,解決其不穩定的弊端。在未坍塌防洪墻迎水面新修一道防洪墻,使得新舊兩道防洪墻并緊密連接,共同承擔各種不利荷載,使其各種工況下的穩定安全系數滿足規范要求。新建防洪墻為重力式結構,采用現澆C25埋石混凝土,埋石量不超過混凝土總體積的20%。墻高為5.95m,頂部高程與舊墻保持一致。墻頂寬度為0.6m,底寬約3.5m,為直立式結構,即背坡坡比為0,面坡坡度為1:0.4,墻底埋深為2.5m。采用1個擴展墻趾臺階,高度0.8m,趾寬1m,墻趾臺階面坡為直坡。墻趾前開挖邊坡為1:1,回填料首選被拆除的混凝土塊或石塊拋填,不足部分利用開挖料回填。重力墻頂人行步道高程之間為貼坡式防護,坡面為現澆C25埋石混凝土。
4.1 堤基、岸坡施工控制
在現代水利堤防工程中,堤基屬于至關重要的支撐組成部分,作為堤防的基礎所在,不能忽視其在堤防工程中的重要性。因此,在現代水利工程堤防建設過程中,必須做好質量管理工作。在施工階段,要求各個環節的施工嚴格遵守施工規范和相關條例,務必按照規范操作;在堤基施工之前,需要清理干凈其表面的各種雜物;同時結合具體的設計內容,采用按標準超寬填筑,然后再機械削坡,保證坡率合格。
4.2 填筑施工控制
首先,結合面處理。施工人員必須高度重視結合面的處理工作,清理干凈鋪土層上的雜物,保證清潔性,同時保證其足夠的濕潤性。此外,結合具體的施工建設要求,嚴格控制刨毛施工深度和密度。其次,卸料及鋪填。在此施工環節中,需要做好土料的質量檢查工作,以此保證土料符合施工要求,并且在卸料時遵循厚度相關要求。
綜上,我國現階段的水利工程已經非常重視施工技術的研究和應用工作,在水利工程施工技術的研發和完善創新方面也獲得了較好的結果。同時,需要在實際施工過程中選擇最適合的技術,并在現有的技術上進行創新,努力尋找到適合工程的施工技術。
[1]駱順強.水利工程堤防護岸技術應用及實踐要點分析[J].河南水利與南水北調,2016,03:107-108.