水利工程防洪堤施工技術(shù)研究

張紅巖

(新蔡縣洪河工程維護(hù)中心,河南 新蔡 463500)

0 引言

防洪堤是水利工程中抵御洪水的主要屏障，在保障水利工程運(yùn)行質(zhì)量，農(nóng)作物灌溉等方面有非常重要的作用。但水利工程防洪堤結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在施工設(shè)計(jì)中需要考慮的因素比較多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，都會(huì)影響防洪效果，影響水利工程的安全性。基于此，開展水利工程防洪堤施工設(shè)計(jì)研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

某水利工程防洪堤總長(zhǎng)度為3 460 m，為4級(jí)防洪堤工程，各項(xiàng)建筑物都按照4級(jí)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，防洪堤類型為C15埋石混凝土衡重式護(hù)堤。防洪堤軸線段基礎(chǔ)高程為1 294.25～1 274.62 m，防洪堤頂面高程為1 312.67～1 287.62 m，岸坡坡度為1∶0.20。

2 水利工程防洪堤設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在水利工程防洪堤設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合工程所在區(qū)域的實(shí)際情況，結(jié)合地質(zhì)、水文條件等，進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，為后期施工提供必要的參考和指導(dǎo)，以保證水利工程防洪堤施工質(zhì)量。在開始設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)單位要深入施工現(xiàn)場(chǎng)勘察，了解施工建設(shè)內(nèi)容、投資成本、建設(shè)進(jìn)度等，作為水利工程防洪堤規(guī)劃設(shè)計(jì)的依據(jù)。在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合類似工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和啟示，立足現(xiàn)場(chǎng)施工條件，詳細(xì)規(guī)劃每個(gè)施工環(huán)節(jié)，確定需要完成的目標(biāo)、建設(shè)成本、施工精度等，并對(duì)每個(gè)施工階段施工的機(jī)械設(shè)備、施工方法、施工工藝進(jìn)行詳細(xì)描述，做好施工計(jì)劃。

由于水利工程防洪堤結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，只有全面了解和掌握防洪堤工程的內(nèi)容，才能進(jìn)行更好界定，保證后期施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，還要綜合考慮各項(xiàng)因素，充分了解和掌握施工中可能出現(xiàn)的問題，存在的安全隱患等，并制定出有針對(duì)性的解決對(duì)策。比如：案例工程施工工期比較長(zhǎng)，經(jīng)歷了雨季和冬季，在雨季需要綜合考慮連續(xù)降雨對(duì)防洪堤施工造成的影響。在冬季需要考慮地溫對(duì)防洪堤造成的影響，只有提前做好預(yù)防和控制，才能保證各道工序高效有序地開展，提升水利工程防洪堤施工質(zhì)量。

2.2 計(jì)算分析

水利工程防洪堤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素比較多，在設(shè)計(jì)階段，需要做好計(jì)算分析工作，以保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。水利工程防洪堤設(shè)計(jì)中，需要精確計(jì)算分析地形地貌條件、地質(zhì)水文條件、基礎(chǔ)承載力情況等，以保證水利工程防洪堤設(shè)計(jì)效果。防洪堤需要承受的荷載包括以下幾個(gè)方面：其一是到承臺(tái)梁底的上部主動(dòng)土壓力作用在迎水側(cè)、背水側(cè)擋墻的垂直力和水平力；其二是兩側(cè)擋墻自身的重量、框架梁的重量等；其三是迎水側(cè)擋墻的靜水壓力和浪壓力等。在設(shè)計(jì)中需要對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算分析，才能提升水利工程防洪堤設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和有效性，保證防洪堤施工質(zhì)量，提升綜合防洪效果。

3 水利工程防洪堤施工技術(shù)

3.1 土料選擇和開采技術(shù)

土料是水利工程防洪堤施工的主要材料，土料的選擇對(duì)防洪堤施工質(zhì)量的影響非常大。為保證施工質(zhì)量，在選擇土料時(shí)，從以下兩個(gè)方面入手，有效保證土料質(zhì)量：其一是保證所選擇的土料性能和防洪堤的防滲性相適應(yīng)；其二是因地制宜，就近取料，降低土料開采和運(yùn)輸成本。結(jié)合水利工程防洪堤設(shè)計(jì)要求，選擇亞粘土。在開采土料時(shí)，先做好表面清理工作，將表面的雜物、樹根等清理干凈，并設(shè)置好排水截水系統(tǒng)，盡量進(jìn)行立面和平面開采，以便更好地控制土料質(zhì)量和含水量。

3.2 防洪堤基礎(chǔ)清理

在水利工程防洪堤工程施工中，需要保證基礎(chǔ)表面平整干凈，在基礎(chǔ)清理時(shí)，要從堤身清理、基礎(chǔ)面層清理、鋪蓋清理3個(gè)方面同時(shí)入手，將影響施工質(zhì)量的雜物全部清理干凈。為提升水利工程防洪堤的可靠性和穩(wěn)定性，基礎(chǔ)清理完成之后，還要進(jìn)行培厚處理。具體操作方法為：基礎(chǔ)清理完成之后，進(jìn)行首層鋪填，可進(jìn)行分層鋪填，每天厚度控制在15 cm左右，鋪填一層壓實(shí)一層，壓實(shí)后進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后，再進(jìn)行下一層鋪填，以保證培土強(qiáng)度和水利工程防洪堤設(shè)計(jì)要求相互契合。

3.3 拋石護(hù)岸施工

拋石護(hù)岸施工是水利工程防洪堤施工的核心工序，為保證施工質(zhì)量，需要按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，從腳到坡開展拋石操作，邊拋石邊測(cè)量，超過設(shè)計(jì)允許規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)修正。在整個(gè)拋石護(hù)岸施工過程中，測(cè)量是一項(xiàng)非常重要的工作，貫穿整個(gè)施工過程。在拋石護(hù)岸施工之前，要進(jìn)行整體測(cè)量，以便形成相對(duì)完整的施工網(wǎng)絡(luò)。拋石過程中，需要按照石頭、河流、水位3個(gè)方面的實(shí)際情況，確定最佳的拋石位置。在拋石之前需要做好試驗(yàn)檢測(cè)工作，為拋石護(hù)岸施工提供參考依據(jù)，從而提升施工的可靠性和安全性。先進(jìn)行遠(yuǎn)處拋石護(hù)岸施工，再進(jìn)行近處施工，先進(jìn)行水下護(hù)岸施工，再進(jìn)行水上護(hù)岸施工。為降低水流對(duì)拋石護(hù)岸施工質(zhì)量造成的影響，在施工之前需要對(duì)水深、流速等進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量，以確定拋石的具體位置和拋石量，提升拋石護(hù)岸施工質(zhì)量。如果在枯水季節(jié)施工，需要適當(dāng)加強(qiáng)水上護(hù)岸施工，拋石船靠岸之后，進(jìn)行人工拋石操作，按照設(shè)計(jì)圖紙中的要求和規(guī)定，合理改變拋石重量情況，保證施工質(zhì)量。

3.4 填塘施工技術(shù)

填塘施工也是水利工程防洪堤施工的主要項(xiàng)目，對(duì)整個(gè)防洪堤工程運(yùn)行效果的影響比較大，需要保證土料和施工作業(yè)的要求相契合。在施工之前，需要對(duì)土料的顆粒物、塑性情況等進(jìn)行詳細(xì)檢查，將檢查結(jié)果呈遞給工程監(jiān)理，經(jīng)過工程監(jiān)理審核通過之后，才能開始填塘施工。先清理施工位置，避免障礙物影響填塘施工質(zhì)量，再對(duì)隱蔽工程進(jìn)行驗(yàn)收，保證填塘施工質(zhì)量和效果。隱蔽工程施工難度較大，所選的施工填料要和“凸”字相符，在明確填塘高度的基礎(chǔ)上，按照現(xiàn)場(chǎng)施工情況，切實(shí)做好碾壓作業(yè)。填塘碾壓和路基碾壓有很大區(qū)別，不能選擇壓路機(jī)碾壓，而是要選擇推土機(jī)進(jìn)行碾壓，以免破壞總體結(jié)構(gòu)。

4 水利工程防洪堤施工質(zhì)量控制措施

4.1 加強(qiáng)施工圖紙會(huì)審作業(yè)

在水利工程防洪堤施工之前，需要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行聯(lián)合會(huì)審，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的不足，在設(shè)計(jì)交底前及時(shí)解決，以保證后期施工能夠高效有序地開展。在設(shè)計(jì)圖紙會(huì)審時(shí)，應(yīng)有設(shè)計(jì)單位、施工單位、建設(shè)單位、專業(yè)評(píng)審共同參與，形成統(tǒng)一的審核意見，進(jìn)一步確定施工參數(shù)和施工工藝。

4.2 加強(qiáng)土工試驗(yàn)

在水利工程防洪堤施工中土工試驗(yàn)是一項(xiàng)非常重要的作業(yè)，是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵，通過土工試驗(yàn)可以為水利工程防洪堤施工提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。為保證土工試驗(yàn)的精度，需要切實(shí)做好兩方面工作：第一，保證土料取樣具有代表性。土料質(zhì)量和性能達(dá)標(biāo)是保證水利工程防洪堤施工質(zhì)量的關(guān)鍵。需要對(duì)土料的含水量、干密度等進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，以保證土料的防滲性能能夠滿足水利工程防洪堤施工要求，同時(shí)更好地保證壓實(shí)效果。此外還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性，在滿足施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，更好地控制水利工程防洪堤建設(shè)成本。第二，全面檢測(cè)填筑施工質(zhì)量。在水利工程防洪堤填筑施工中，含水量必須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，由監(jiān)理方督促進(jìn)行填筑施工檢驗(yàn)。如果質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，需要采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行處理，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，才能使用。此外，還要對(duì)水利工程防洪堤的堤身斷面填筑質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，如果質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，及時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行處理，提高水利工程防洪堤的防洪能力。

4.3 加強(qiáng)各參建方之間的協(xié)調(diào)配合

水利工程防洪堤規(guī)模比較大，而且施工環(huán)境復(fù)雜，影響因素比較多，在施工中存在很多不確定因素，施工工期有限。在最短的時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù)和目標(biāo)，需要各個(gè)參建方通力合作，相互之間密切配合，保證各道工序能夠高效、有序地開展。

5 結(jié)語

綜上所述，采用理論結(jié)合工程實(shí)例的方法，對(duì)水利工程防洪堤施工設(shè)計(jì)研究，結(jié)果表明，水利工程防洪堤施工難度較大，而且存在影響因素，在最大限度上保證施工質(zhì)量的同時(shí)，需要結(jié)合工程特性，嚴(yán)格把控設(shè)計(jì)要求，對(duì)每道工序施工質(zhì)量嚴(yán)格控制，保證水利工程防洪堤施工質(zhì)量，使中國(guó)水利工程事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。