堤防護岸工程施工技術在水利工程中的應用研究

李綿鑫

（廣東大禹水利建設有限公司，廣東汕頭 515000）

0 引言

水利工程作為民生工程，在促進社會經濟發展、防洪抗澇、蓄水及徑流調節等方面均發揮著極為重要的作用，其中堤防護岸工程施工是水利工程建設過程中的關鍵環節，該項技術應用，不僅可以加固岸堤，又能加強對水利工程保護，消除潛在安全隱患，實現水利工程可持續發展。水利工程中如何有效應用堤防護岸工程施工技術，是目前各相關人員需要考慮的問題。

1 水利工程中堤防護岸工程施工現狀

堤防護岸工程是水利工程建設的重要組成部分，主要發揮著防止水流及波浪直接沖刷岸坡基土的作用，并減少水流及波浪對岸坡的侵蝕影響，降低塌岸等相關隱患發生概率，為水利工程正常穩定運行提供保障。

從現階段水利工程中堤防護岸工程施工情況來看，普遍存在施工技術管理不到位、原材料質量不符合規定標準以及施工監督未落實等問題，導致堤防護岸工程施工質量無法保證，威脅水利工程安全運行[1]。因此，在水利工程建設過程中，需要加強堤防護岸工程施工技術管理，并結合工程實際情況，選擇合適的施工技術，準確把握相關施工技術要點，進而將堤防護岸工程的重要作用在水利工程中充分發揮，同時也有利于加強水利技術管理成效，切實提高水利技術管理水平。

2 水利工程中堤防護岸工程施工技術應用要點

2.1 堤防工程施工技術要點

2.1.1 土料選擇

土料是后續堤身填筑施工中主要使用的材料，土料質量對整個堤防護岸工程施工效果有著直接影響，在施工前，應結合工程所在區域的實際情況，并以相關施工標準為依據，合理選擇土料類型，確保所選擇的土料各項性能指標符合堤防護岸工程施工技術要求，減少后期施工中不必要問題發生。針對土料選擇，可以考慮以下3 項要求。

（1）符合抗滲設計的標準參數要求。遵循土料就近開采原則，根據堤防護岸工程施工情況，選擇其附近邊坡土壤材料及巖石，將其作為堤防護岸工程施工中所需的填筑材料使用，該類型土料各項性能參數不僅符合抗滲設計標準，又能有效預防邊坡塌陷風險，以保證堤防護岸工程施工質量。

（2）以開展土質試驗方式確定土料類型。按照相關規范要求，測定土料的最佳含水量以及最大干密度，目的是為就近開采土料提供科學依據。如針對水利工程中水流湍急、急速的區域，適宜選用中壤土作為堤防護岸工程施工所需土料，有利于增強堤壩耐沖刷能力[2]。控制所選擇土料的含水量及粒徑，使其性能符合堤防護岸工程施工技術要求，以提升堤壩結構穩定性，避免后期施工中發生不均勻沉降問題。

（3）明確堤防工程施工技術流程，并做好施工技術管理及技術交底工作，為堤防工程施工相關作業順利開展提供保障。圖1 為堤防工程施工技術流程。

2.1.2 堤基清理

在開展清理堤基作業之前，施工人員需要與設計人員、工程監理人員做好溝通工作，審核堤基清理方案，確認現場情況是否與設計圖紙及施工方案相一致，特別是要明確堤基清理范圍，避免后期施工中未確定清理范圍而出現超出設計要求的問題，直接影響其他施工作業正常開展。

待堤基清理范圍確定后，嚴格按照相關規范清理堤基，一般情況下，若無特殊要求，堤基清理范圍最大不得超過設計標準要求的500mm。針對堤基清理中所遇到軟弱堤基問題，由于該類型堤基的土質含水量較高，且土顆粒之間空隙率較大，導致堤基抗壓能力不足，加上土質流動性較強，極易受到上部荷載作用影響而引發不均勻沉降問題，直接降低整個堤基結構穩定性。因此，在開展堤基清理作業時，要重視軟弱堤基清理，結合實際情況，采取合適的加固改良措施，以增強堤基承受外部壓力的性能，進一步提升整個堤防護岸工程承載能力。

2.1.3 填筑施工

（1）鋪設土工布。在堤防護岸工程施工中鋪設土工布，有利于增強堤基整體承載力，將土工合成材料與堤基土體進行混合，并形成具有加固效果的加筋土，使堤基抗剪切性能得到進一步提升同時，又能起到對土體抗拉能力的強化作用，進而達到有效提高堤基強度目的。土工布鋪設是目前水利工程及堤防護岸工程施工中較為常用的技術手段，使用土工織物處理堤基，以改善土體原有性能，使其密實度、整體性均得到不同程度上的提升，解決堤基承載能力較差而引發的不均勻沉降問題。

（2）土方回填。通常情況下，在水利工程建設過程中，出現堤防護岸工程的橫斷面坡度與設計要求不符情況時，需要采取堤身填筑施工工藝，以提高堤防護岸工程整體強度。其中土方回填則是堤身填筑施工中的關鍵環節，需要先處理施工區域，再進行填筑施工，待其達到填筑施工標準后，方可準許開展填筑施工作業。具體施工流程如下：①選用分層填筑方式，方便更加準確地控制回填厚度。在施工現場劃分一部分區域，將其作為試驗段，以試驗方式確定最佳回填厚度，其分層厚度最大不超過200mm，根據施工特點，選擇合適的壓實方式，保證堤身填筑施工后的承載能力達到相關規定要求。②開展土料填鋪作業時，可以使用推土機等設備輔助完成土料填鋪作業，將土料運輸至現場制定區域后，再利用推土機對其進行平整處理，其作業方向與堤壩軸線方向保持平行，按照試驗結果控制土料填鋪厚度。③待土料填鋪工序全部結束后，即可對其進行壓實處理，按照相關規范要求，選擇合適噸位的壓力機，并明確碾壓次數、碾壓時間，使其碾壓密實度符合堤身填筑施工標準，有效提升堤壩結構整體穩定性及強度。

2.1.4 堤防混凝土施工

現階段水利工程中的堤防護岸工程均為鋼筋混凝土結構，該類堤壩結構受到外部環境因素影響，極易出現裂縫等問題，降低堤壩結構整體強度。因此，在開展堤防混凝土施工作業，必須嚴格按照相關規范要求進行操作，以保證堤防混凝土施工質量。具體施工技術管理內容如下。

（1）根據堤防護岸工程施工技術要求，科學配制混凝土材料，從源頭上把控混凝土材料質量，確保混凝土結構的耐久性符合堤防混凝土施工質量標準。應結合工程實際情況，再考慮施工環境，確定各類型原材料，以增強堤防混凝土結構性能。

（2）堤防混凝土施工周期相對較長，長時間處于低溫環境條件下，不僅會影響堤防混凝土施工作業正常開展，當環境溫度低于規定限值時，也會引發混凝土裂縫問題。因此，在實際施工過程中，要注重堤防混凝土結構的抗凍性提升；例如，將水泥材料存放于溫度適宜的暖棚中，并在砂石堆場處做好排水措施，防止地面積水未及時排出而出現低溫受凍情況，導致砂石凍結無法使用，可在砂石表面覆蓋一定厚度的帆布，起到保溫作用。

2.2 護岸工程施工技術要點

2.2.1 坡式護岸施工技術

相較于傳統護岸施工技術，坡式護岸施工技術具有操作便捷、施工流程簡單以及較強的抗沖擊能力等優點，主要是將建筑材料或構件在堤防或灘岸臨水坡面直接鋪護，在此基礎上形成連續的覆蓋層，起到防止水流、風浪侵蝕及沖刷的作用。通常順水流方向布置該類型防護結構，且斷面臨水面坡度緩于1∶1.0，不僅可以有效減少對水流的影響，也能確保水利工程正常運營，同時也極大地增強了整個工程的抗沖擊能力。護腳工程是坡式護岸施工中的關鍵環節，由于河流中存在大量碎石及泥沙，并會在水流動作用下將碎石及泥沙等雜質沖擊到邊坡堤防位置，加上受到河流酸堿性影響，導致堤岸被腐蝕，促使其護腳部位存在嚴重的破壞問題[3]。因此，在應用坡式護岸施工技術時，要注重堤岸護腳部位的處理，結合實際情況，選擇合適的護岸施工材料，重點加強施工技術管理，明確各項技術操作規范，以提升坡式護岸施工質量，有效增強堤岸結構穩定性，提升抗沖擊能力。

2.2.2 壩式護岸施工技術

水利工程中應用壩式護岸施工技術，不僅可以提升整個堤防護岸工程質量，又能為后期水利工程正常穩定運行提供基礎保障。該項技術應用過程中，需要結合當前灘岸及堤壩的實際情況，在針對性修建丁壩與順壩，再以引流方式使水流遠離堤岸，減少水流流動對堤岸的侵蝕與沖刷影響，實現對堤岸有效保護。其中丁壩結構是護岸工程施工中較為常用的結構類型，根據施工要求，選擇合適的防沖材料，對土心進行包裹，以防止水流長期侵蝕堤岸。或者使用低碳高鍍鋅鋼絲按照相關要求制作五絞格網網箱，并在網箱內填裝適量石料，起到加固堤岸和阻擋水流的作用，從而有效減少水流對堤岸的侵蝕影響，增強堤岸結構耐久性與穩定性。

2.2.3 拋石護岸技術

水利工程中應用拋石護岸技術，主要是將不同尺寸大小的石塊或巖石進行堆積處理，以形成具有一定堅固程度的保護障礙物，防止水流直接沖擊堤岸，起到保護堤岸以及防止水土流失的作用。拋石護岸技術管理要點如下。

（1）開展施工作業前，施工人員需要再次符合測量基準點，并根據拋石水位及水流流動速度明確施工位置，為后續開展相關試驗做好準備，以保證拋石護岸技術應用有效性。待測量放樣工作結束后，確定拋投范圍界限，同時按照要求對固定觀測斷面進行布設，方便后續持續觀察拋石護岸施工情況。

（2）結合施工環境，選擇合適的石料，所選用的石料除了質地堅硬以外，也要具備遇水不易破碎或水解的性能，并根據拋石護岸技術要求確定石料規格、密度以及抗壓強度等參數，確保石料質量完全符合設計標準及相關規范要求。若施工中涉及使用混凝土預制拋投物或其他拋投材料，其質量均要與設計及相關規范要求相符合[4]。

（3）開展拋投試驗前，施工人員需要結合實際情況和具體施工要求，科學編制拋投試驗方案，選擇具有代表性的施工段進行拋投試驗，詳細記錄各項試驗參數，為后續正式開展拋石護岸施工作業提供參考依據。以水上拋投試驗為例，具體操作如下：①測量試驗區域的水流速度及水深。②精準稱重現場石料，在鉛絲籠中放入不同重量的石料，并使用細鋼絲繩將鉛絲籠吊入水中，待其自由下落沉底后，即可對不同流速、水深條件的水平漂移距離進行測量。多次重復上述試驗步驟，以獲取更加準確地試驗數據。③結合試驗數據，選擇符合該水域情況的漂距系數，并通過式（1）計算石料漂距：

式中：Ld——石料漂距，m；k——漂距系數；Vf——表面流速，m/s；H——水深，m；G——石料重量，kg。

即可在明確石料漂移距離的基礎上確定水上拋石作業流程及方法，以保證拋石護岸技術應用效果，待拋石護岸施工結束后，需及時開展質量檢驗工作，以便盡早處理潛在質量隱患，提升拋石護岸施工質量，起到防止水流直接沖擊堤岸的作用，有效加強堤岸防護[5]。石料漂移距離測定如圖2 所示，不同形式的拋投船舶定位方法如圖3 所示。

圖2 石料漂移距離測定

圖3 不同形式的拋投船舶定位方法

拋石護岸施工質量驗收標準如表1 所示。

表1 拋石護岸施工質量驗收標準

3 結語

綜上所述，堤防護岸工程施工技術在水利工程中有效應用，不僅可以提升水利工程整體建設水平，又能將水利工程所具備的功能最大限度地發揮。因此，在工程建設階段，要結合實際情況，選擇合適的堤防護岸工程施工技術，并科學制定施工技術方案，重點加強技術管理，明確各施工環節技術要點，以保證堤防護岸工程施工質量，從而將該項技術優勢在水利工程建設中充分體現。