張彥榮 任佳木 雷威 張炳煌
摘要:護岸工程是水利工程的重要組成部分,其施工技術的優化、提升對工程的安全性和可靠性具有至關重要的意義。在堤防護岸工程施工技術中,混凝土結構技術、護坡技術、環保型施工技術、地基處理技術、監測技術等均為常見的應用技術。然而,這些技術在應用過程中也會出現一些問題,如混凝土質量不佳、護坡出現不平整、滑坡等。加強施工管理可以提高施工質量和效率,優化材料選擇可以提高工程的整體性能,而引入新技術可以更好地滿足工程的需求,提高施工效率。這些措施的綜合運用可以有效提升堤防護岸工程施工技術的水平和質量,為水利工程的安全、穩定運行提供保障。本文將圍繞這一主題,探討如何優化、提升堤防護岸工程施工技術,以提高工程質量和可靠性。
關鍵詞:水利工程;堤防護岸;施工技術
DOI:10.12433/zgkjtz.20232348
水利工程是保障人類生產生活的重要基礎設施,而堤防護岸工程則是其中重要的一項。隨著人類對自然資源的不斷開發利用,自然災害、環境污染等問題愈發嚴峻。因此,對水利工程建設安全性和穩定性的要求也越來越高,然而,在實際施工過程中,存在種種技術難點和問題,可能導致工程質量不穩定,進而危及人們的生命財產安全。因此,對于水利工程中堤防護岸工程施工技術的研究與改進,具有重要的現實意義和應用價值。
一、水利工程中堤防護岸工程施工技術的應用價值
水利工程中的堤防護岸工程是保障人們生命財產安全的重要設施,其施工質量和效果直接關系到防洪抗災能力。因此,采用先進的技術手段進行控制和優化非常重要。具體來講,該技術采用三維建模技術,對施工前的場地進行全面的模擬和預測,為各項工作提供參考依據,減少后期的調整和變動,提高施工效率和質量,使用GPS和GNSS定位技術精準定位,可以有效控制誤差,提高施工精度和質量。同時,通過在施工設備中安裝遙感設備、激光測量儀等工具,可實現自動化控制,有效提高施工效率。此外,使用無人機技術可以對施工現場進行全方位的監測,及時發現問題和缺陷,為后期的調整和修補提供依據。該技術采用先進的建筑材料和工程技術,如預應力混凝土、支護結構等,從而有效提高堤防護岸工程的強度和穩定性,提高其抵御洪水和大浪的能力??傊?,堤防護岸工程施工中應用的技術手段不僅可以提高施工效率和質量,更能保障人們的生命財產安全。
二、水利工程中堤防護岸工程施工技術的應用與優勢
(一)地基處理技術
地基處理技術是水利工程中堤防護岸工程施工技術的重要組成部分。其主要作用是提高地基的承載力和穩定性,從而增強堤防護岸的抗震、抗風、抗水、抗沖擊等性能。該技術主要包括地基加固、地基加厚、地基改良等多種方法,根據不同的地質條件和工程要求進行選擇。地基處理技術的應用可以有效降低施工風險和成本,提高工程的安全性、穩定性和經濟性。例如:軟土地基加固增加地基的承載能力和穩定性,降低沉降和變形;砂土地基加厚增加地基的承載能力和抗沉降性能;黏土地基改良則可以提高地基的排水性和穩定性,降低地基的塑性收縮和脹縮變形。
地基處理技術還具有施工周期短、成本低、施工靈活性強等特點。與傳統的加固方法相比,地基處理技術不需要額外的材料和工序,且可以根據現場的實際情況靈活調整,大大減少工程成本和周期。此外,地基處理技術的施工過程不會對周邊環境產生負面影響,因而更受到環保部門的支持和推崇。
(二)護坡技術
護坡技術是堤防護岸工程施工中的一項重要技術,其主要目的是加強坡面的穩定性,防止坡面侵蝕,避免地面塌方。護坡技術有很多種,包括鋼筋混凝土護坡、石頭護坡、地網護坡等。其中,鋼筋混凝土護坡是目前比較常用的護坡技術,其采用鋼筋混凝土材料,可有效抵御水流的沖擊,減緩沿坡方向的侵蝕,提高坡面的穩定性。護坡技術的應用非常廣泛,主要被應用于河道護岸、水庫壩體、堤壩、大型水利工程等方面。在實際工程中,護坡技術不僅能保護水利工程本身的安全,還能改善周邊環境,提高生態環境的質量。
護坡技術的優勢在于:首先,有效增強坡面的穩定性,防止坡面侵蝕,提高水利工程的安全性;其次,在施工過程中較為簡便,工期相對較短,可大大縮短工程時間;最后,材料價格相對較低,成本較為經濟。
(三)混凝土結構技術
混凝土結構技術是堤防護岸工程施工的一種常用技術,其應用廣泛且成熟,具有許多優勢。該技術以混凝土為主要材料,通過澆筑、振搗、養護等工藝,形成框架、墻板、柱板等各種結構。在護岸工程中,混凝土結構技術的具體應用包括護岸墻、護岸塊、護岸板等,其中,護岸墻是由多個混凝土墻板組成的,護岸塊則是整塊澆筑的混凝土體,而護岸板則是由多個混凝土板組成的。混凝土結構技術具有諸多優勢。首先,混凝土具有較高的強度和抗壓性能,能有效抵御洪水沖擊和波浪沖擊;其次,混凝土施工簡單,操作容易,能滿足不同的形狀和尺寸,加強工程的整體性能;最后,混凝土材料環保性好,使用壽命長,施工后的維護成本較低,可為工程提供長期的保護。
然而,混凝土結構技術在應用中也存在一些問題,如混凝土質量不佳、施工中漏漿等,這些都需要加以重視。為此,應加強施工管理,確?;炷恋馁|量,提高工程的安全性和可靠性。例如:在江蘇省徐州市濱河新城段的防汛護岸工程中采用了混凝土結構技術,該工程的護岸墻采用框架結構,由混凝土墻板和鋼筋骨架組成。在施工過程中,先進行鋼筋骨架的澆筑,再進行混凝土墻板的澆筑,可確保墻體的整體穩定性。該工程采用國內先進的混凝土設備,控制了混凝土的配合比和流動性,保證了混凝土質量。
(四)環保型施工技術
環保型施工技術是一種注重環保的水利工程施工方法,具體操作包括減少污染物排放、節能減排、資源循環利用等。在護岸工程中,環保型施工技術的具體應用包括使用環保材料、采用綠色施工方式、優化機械設備等。其中,使用環保材料可以減少污染物的排放,比如:采用椰樹脂、木材等無毒、無害、可生物降解的材料;采用綠色施工方式,可以減少土地破壞,降低施工對周圍環境的影響,例如:采用機械回填土方、采用深層樁基礎等;優化機械設備可以降低能耗,例如:采用節能的施工設備,減少機械使用時間等。
(五)監測技術
監測技術是堤防護岸工程施工的重要環節,其目的是保證工程的安全性和可靠性。監測技術主要包括實時監測、定點監測、自動監測等多種形式。實時監測通過在線監控系統實時收集數據,并將數據傳輸至中心控制室,使工程管理人員及時了解工程的運行情況,并采取應對措施。定點監測則通過安裝傳感器等設備,在關鍵部位對工程進行監測,以獲取相關數據并進行分析研究,從而掌握工程的變化趨勢。自動監測則通過安裝自動化設備對工程進行長期監測,從而實現工程全天候無人值守監測,提高工程監測的效率和準確性。
在實際應用中,監測技術可用于監測堤防、護岸的沉降變形、內部應力、水位變化等參數,以及流量、水壓等水文數據。通過對這些數據收集、分析和處理,可及時發現工程中的問題,并采取有針對性措施進行處理和修復,確保工程的穩定運行。同時,監測技術還具有實時性強、數據準確性高、監測范圍廣等優點。
三、堤防護岸工程施工技術在應用過程中容易出現的問題
(一)混凝土結構質量不佳
混凝土結構質量不佳的原因有很多,其中包括原材料質量不過關、施工工藝不當等,表現為混凝土強度不夠、裂縫、空鼓等問題?;炷敛牧系膹姸仁怯绊懽o岸工程整體性能的重要因素之一,因此,強度不夠會影響工程的安全性和穩定性;裂縫、空鼓等缺陷則會導致水滲漏、沖刷等,對工程的耐久性和使用壽命產生不利影響。
(二)護坡出現不平整、土體側滑、滑坡等問題
護坡出現不平整、土體側滑、滑坡等問題,可能是由于護坡施工中沒有按照設計要求分層壓實,或采用不當的壓實方法,導致土體不夠緊密,出現坡體不平整的現象,或施工過程中沒有進行有效的排水,或排水系統設計不合理,導致土體中的積水或濕度過高,從而引起土體側滑、滑坡。此外,也可能是由于設計不合理,導致坡體的穩定性受到影響,出現護坡不平整、土體側滑、滑坡等問題。例如:護坡表面不平整,存在凹凸不平的現象;土體側滑則表現為坡面下滑或向外移動;滑坡則導致坡面的整體失穩,甚至造成嚴重的安全事故。
四、優化提升堤防護岸工程施工技術的主要措施
(一)加強施工管理
在施工過程中,通過加強對工程施工的監管,確保施工質量和工程安全,降低工程成本,提高工程效率。首先,要加強現場管理,應加強對施工人員的管理和培訓,確保具有專業技能和必要的安全意識。此外,還要加強現場的安全防護,保障工人的人身安全。同時,應按照規定的施工程序,嚴格控制施工進度和質量,確保施工進展順利;其次,要加強材料管理,應加強對材料的管理,從材料的選購、儲存、使用等方面進行管控。選用符合國家標準的材料,并保證材料的質量和數量符合施工要求,避免使用劣質材料影響工程質量。在儲存和使用過程中,還應遵守相關規定,保證材料的完好性和安全性;最后,要加強技術管理,根據工程要求和施工規范,制定詳細的施工方案和技術規范。同時,加強對施工工藝、工序、質量等方面的管控,確保不出現重大質量問題和安全事故。此外,還應加強對施工設備的管理,確保施工設備符合要求,安全可靠。
(二)優化材料選擇
在材料選擇方面,應考慮到性能、品質、環保性等方面,選擇性能穩定、品質優良、環保的材料。首先,應選擇質量可靠的供應商。在材料采購過程中,應選擇有信譽、有經驗、有保障的供應商,保證材料的品質和性能。通過實地考察,調查、了解供應商的信譽度和業務經驗,確保供應商的可靠性;其次,應針對工程需求進行材料的選擇。根據工程的具體需求,選用相應的材料。例如:在選擇護坡材料時,應根據護坡高度、土質條件、水位變化等因素,選用適宜的材料,如混凝土、石子、磚塊等。此外,優先選擇環保型材料,環保型材料不僅具有良好的環保性能,還能有效提高工程的可持續性和安全性。應優先選擇具有環保性能的材料,如環保型混凝土、可降解材料等;最后,應嚴格控制材料質量。在材料采購和使用過程中,應建立嚴格的質量管理制度,對材料進行全面的檢測和驗收,確保材料的質量符合工程要求。還應注意材料的儲存和保護,防止材料因存放不當而影響質量。
(三)引入新技術
隨著科技的不斷發展,新技術不斷涌現,為堤防護岸工程提供了更高效、更安全、更環保的施工方式。相關單位在引入新技術時,需要進行技術研發和實驗驗證,可以通過與科研機構、高校等合作,共同研發新技術,并在試驗場進行實驗,保證新技術的穩定性和可行性。應加強宣傳和推廣新技術,通過與行業內的企業、工程師等合作,向市場推廣新技術的優勢和應用情況,鼓勵企業采用新技術進行堤防護岸工程施工。引入新技術時,還需要進行培訓,通過組織專業技術人員參加培訓和學習,使其了解新技術的具體應用和操作方法,并逐步推廣至更多的施工工人和技術管理人員。此外,還需要加強監督和管理,通過建立新技術應用的標準和規范,建立嚴格的檢驗檢測機制,確保新技術的合規性和安全性??傊?,引入新技術是優化、提升堤防護岸工程施工技術的一種有效手段,通過技術研發、實驗驗證、宣傳推廣、培訓普及、監督管理等多種方式,可以有效推廣新技術的應用,提升堤防護岸工程施工的效率和質量,推動行業不斷發展。
五、結束語
總之,水利工程中堤防護岸工程施工技術的研究是一個需要持續關注和創新的關鍵領域。隨著對項目的安全性和可持續性的需求日益增加,探索能夠優化施工流程、提高結構性能、減輕環境影響的新技術和新材料變得至關重要。本文討論的地基處理、護坡技術、混凝土結構、環保型施工技術、監測技術等各種施工技術,展示了該領域的多樣性和復雜性。每種技術都有其獨特的優點和局限性,應用取決于具體項目的要求和條件。鑒于水利工程行業面臨的挑戰和機遇,強調研究人員、工程師、承包商和其他利益相關者之間的合作和知識共享的重要性。通過共同努力,開發和實施創新的施工技術,不僅能滿足當前的需求,還有益于未來的發展。
參考文獻:
[1]張毅,王慶龍,李濤.基于水文學與地質學方法的堤防護岸穩定性研究[J].水科學進展,2019(06):831-838.
[2]李強,李鴻杰,劉林生.混凝土護岸設計優化研究[J].水利與建筑工程學報,2020(03):42-47.