鄭天曉 潘振宇
(寧波市水利水電規劃設計研究院有限公司,浙江 寧波 315010)
伴隨我國經濟和科技的飛速發展,水利工程建設水平隨之大幅度提高,呈現工程項目多、建設規模大的趨勢。但比起其他發展迅速的產業,水利工程建設的整體水平還有待提高,特別是在河道堤防安全管理方面存在著諸多問題,必須對傳統的堤防建設和管理模式進行創新。為適應新形勢下河道貫通工程中堤防精細化管理要求,構建生態文化與安全景觀集一身的綠色堤防,有必要全方位、多角度探究河道貫通工程堤防安全管理的機制和策略。本文將從以下幾個方面進行探討。
水利工程作為我國社會的基礎性工程之一,與人們生產生活有著密不可分的關系,對我國經濟的發展也有著重要的推動作用。在水利工程建設中,堤防和護岸是2 種不同的結構工程。堤防通常被用來隔絕建筑受到大量水流的沖擊,在水利工程中起到限制洪水,控制雨季河流徑流量以及湖泊水位的作用。當雨季來臨時,河流徑流量急劇增加,堤防可以將洪水控制在河道內,避免洪水沖擊城市建筑,并且減少洪水對水利工程結構的沖擊和影響。護岸與堤防不同的是,在水流量較多時,河道堤防護岸不僅可以減少水流對水利工程的沖刷,還可以將一部分水流補給到地下水中,調整地下水位。
目前,在我國水利工程河道堤防護岸工程施工過程中,由于河道堤防工程的環節較多,機械設備投入數量較多,并且工作量較大等多種原因,經常造成施工環節出現問題,進而導致安全事故的發生。比如,在河道堤防護岸工程中,如果采用的施工結構質量不能滿足水利工程的需要,隨著時間推移施工材料會產生裂縫,在日后的防洪中,會產生潛在的安全隱患。
工程實踐中,可能存在施工人員的施工經驗不足,施工單位對水利工程的重視程度不夠,沒有建立完善的施工管理體系,這些原因都會影響實際的施工進程,并且給工程質量帶來潛在的安全隱患。為了防止此類問題的發生,提高施工質量和安全保障,需要及時建立健全施工管理體系,對施工在每一個環節和每個工作人員進行監督和管理。
在水利工程河道堤岸防護工程施工技術的過程中,會采用一些施工設備。由于部分施工設備老化,施工設備沒有進行及時的維修和保養,導致在實際施工的過程中,水利工程河道堤岸防護工程的施工質量不能得到保障。除此之外,受到極端自然天氣條件以及地理地質條件的影響,導致在開展水利工程河道堤岸防護工程時,其施工技術不能發揮最大的作用,進而會影響河道堤岸防護工程竣工后應有的質量。
墻式護岸技術被用于河道水流速度較快的水利工程中,沿河流堤岸設置墻式護岸結構,由于護岸結構被嵌入路堤護腳板中,使得墻體護岸結構具有良好的穩定性能,有效減小了河道水流沖刷力對護岸造成的侵蝕影響,取得理想的防水效果。根據實際應用情況來看,在水利工程堤防護岸工程中,常見墻式護岸結構形式為伏壁式、傾斜式、懸臂式、重力式等。此外,針對老舊的墻式護岸結構,考慮到此類護岸結構的功能性顯著降低,在出現洪患水災時易出現墻體滲漏管涌現象。因此,可采取防滲抗滑柱列樁墻技術,在墻式護岸周邊挖設若干樁孔,在孔內打入直徑在1m 左右的鋼筋混凝土圓柱樁和橢圓柱套樁,并澆筑混凝土將樁體搭接成墻,沿結構縱軸線在頂部設置鋼筋混凝土連系梁與錨筋,將新建成防滲墻體與原有護岸結構契合成全新的防洪墻,以此來強化護岸結構的抗滑、抗傾穩定性能。
壩式護岸是依托堤壩與灘岸修建的護岸壩體結構,通過改變河道水流方向,將河道水流引流至預定路線引流,確保堤壩邊坡結構不會受到河道水流的直接沖刷,本質上屬于間斷性的護岸形式。與其他護岸形式相比,壩式護岸主要被用于河床開闊或河道水流流速較緩的水利工程中,常見結構形式為丁壩、丁順壩、潛壩與順壩四種。以丁壩護岸為例,護岸由五絞格網網箱結構所組成,使用具有良好耐磨損性能與較高強度的低碳高鍍鋅鋼絲制成網箱,在箱體內部填充適當大小與質量的石料,將網箱固定在堤壩或灘岸中。
在采取坡式護岸技術時,應強化護腳防腐性能,并在地面高程無法滿足防浪要求的情況下于坡頂處額外設置防浪墻。此外,在應用傳統的坡式護岸技術時,要求在干地條件下進行施工,需提前堤防護岸工程現場修筑圍堰,致使工程造價成本提高,且護岸施工效率及質量受到諸多因素的干擾。針對于此,可選擇采取無圍堰膜袋護坡水下施工技術,在護岸端部挖設一定深度的防滑槽,沿灘面向堤岸方向延伸彎折埋入膜袋,并在膜袋下方鋪設土工布反濾層。隨后,將相鄰模袋緊密連接,向膜袋內充灌混凝土,使用砂土回填溝槽,即可開展護岸施工。
生態型護岸作為一種全新的綠色施工技術,使用可降解材料制成墊子鋪設在岸坡表面,或是直接鋪設纖維織物。隨后,在岸坡表面種植綠化植物,解決綠化植物生長問題與環境問題。如此,在一定時間后,可降解材料發生降解反應,使得岸坡植被根系與土質牢牢固結,發揮防御波浪、抵御水流侵蝕、維持岸線穩定的作用。與傳統堤防護岸技術相比,生態型護岸具有施工成本低、環境效益強、工序簡單等優勢,既可以實現工程預期建設目標,還可以保存并增加生物多樣性,為水生生物與兩棲動物提供棲息空間。
水利堤防護岸搶修工程,可以在短時間內取得防護效果,減小河道水流對河岸與構筑物造成的沖刷作用。在應用此項技術時,應提前對工程場地進行全面勘察,掌握具體水位、水流沖刷速度等信息,以此來制定技術方案,明確拋石位置與塊石大小等技術參數。
土工布鋪設是水利工程中河道堤防護岸工程中一項重要的施工技術,對于提高護岸工程的整體質量以及穩固性有著直接影響。根據水利工程行業標準要求,施工人員要對土工布進行合理的選擇,通過縫接的方式來連接兩塊土工布。在對土工布進行鋪設時,需要提前對護岸坡面上的拋石進行處理,要清除坡面上尖銳的物體,防止鋒利物體刮破土工布。為了降低自然環境對于土工布鋪設質量產生影響,施工人員應該選擇在天氣晴朗的時候施工,在進行鋪設時,對土工布應該順卷打開,不能夠打開的過于松散或者緊密,應該讓土工布更好地適應坡面地形的變化,當土工布能夠貼合地面時,效果最佳。在此過程中,施工單位應該加強鋪設過程中的管理工作,要杜絕施工人員穿帶釘鞋在土工布上行走。在完成土工布的鋪設工作后,要盡快進行墊層和面層的鋪設,縮短土工布在太陽下的暴曬時間。
在水利堤防工程施工過程中,國家必須對施工單位的安全管理意識進行強化,讓施工單位充分認識到堤防安全管理在水利工程的重要性,確保建設施工技術每個環節都受到足夠的重視,這些管理措施必須具備專業性和規范性。與此同時,建設單位要通過對施工人員的培訓提升安全管理的意識,促使施工人員以專業技能為基礎,對自身的安全管理進行強化,確保水利工程整體質量。另外,在研究更加完善的安全管理工作的基礎上,要求相關專業的安全管理人員采取更加嚴謹認真的工作態度,重視施工現場質量建設的安全管理工作。結合不同的施工環節,制定了較為嚴格的施工管理方案,為水利堤防工程的安全管理進行全面的準備。
綜上所述,為有效抵御洪水災害,切實保障水利堤防護岸工程使用安全,為工程項目的順利進行提供技術支撐,從業人員需要深入了解水利堤防護岸工程的關鍵施工技術與工序流程,結合工程情況合理選擇技術類型與護岸形式,使得防洪護岸技術更加充分地應用到水利工程中。