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河道护坡工程维修养护浅析

2016-03-11樊书杰舞阳县澧河管理段

河南水利与南水北调 2016年10期
关键词:块石护坡冲刷

□樊书杰(舞阳县澧河管理段)

河道护坡工程维修养护浅析

□樊书杰(舞阳县澧河管理段)

维修养护是河道堤防、护坡管理工作的重中之重。对护坡工程而言,正确的维修养护方法,就是确保护坡完整、坚固,确保岸坡、堤防的安全,达到提高河道防洪能力的目的。文章结合舞阳县澧河的工作实践,对河道护坡维修养护方法进行了探讨和分析。

护坡、管理、维修、养护

0 引言

河道护坡工程是为了束缚洪水、稳定河床岸坡、变水害为水利而采取的重要工程措施。由于洪水涨落掏刷,径流冲蚀,护坡工程在长期的运行过程中,会经常出现程度不同的水毁现象。如果任由这些情况存在和发展,轻则破坏护坡工程的坚固性和完整性,重则损毁岸坡和堤防,引发洪灾,给沿河两岸人民生命财产和经济建设带来严重危害。所以必须加强护坡工程的维修养护,确保护坡工程的完整、坚固,提高护坡工程束缚洪水、防洪抗洪的能力。

1 舞阳县澧河护坡工程概况

澧河是流经舞阳县境内的一条大中型防洪河道,境内河道区间长度45 km,防洪堤防91.30 km。澧河原有防洪标准较低,不足5 a一遇,曾经在1975年8月、2000年7月和2004年7月发生特大洪水,分别造成多处决口,堤防漫溢冲刷数10 km。在2008年澧河上游支流燕山水库建成后,使澧河的防洪标准提高到20 a一遇,标准内洪水可以安全过境(河口水文站:保证流量2400 m3/t,保证水位70.40 m),超标准洪水也能从容应对,使澧河的防洪压力得以缓解,从而降福舞阳,降福漯河。

澧河弯多、河床较窄、比降较大(较大河弯50多处,河床主槽宽80~130 m,河底比降1:2500~1:4000),距离河源较近,在燕山水库修建前,洪水暴涨暴落,造成河床冲刷、岸坡坍塌严重,险工众多。为了稳定河势,特别是防止凹岸及单薄堤岸段继续冲刷坍塌,自建国至2014年底,舞阳澧河境内已修建砖、石、混凝土等各形式护坡50余处,长达16 km。其中,2000年以前共修建护坡30余处(段),长度约8.50 km;2000-2014年共修建20余处(段),长度约7.50 km。自2015年起,境内部分险工河段又开始治理,预计到2016年底,将新增完成护坡工程10余处,长度将近2 km。届时,境内澧河护坡工程总数将达到60多处(段),长度接近18 km。

正是由于境内澧河护坡工程较多,修建时间跨度较长,施工环境、施工工艺、岸坡土质、砌体质量以及洪水、径流冲刷等,使护坡工程在长期的运行中,在某些部位不断出现沉陷、坍塌、滑坡、裂缝等现象,破坏了护坡的整体性、安全可靠性。况且,沿河两岸人口密集,距离漯河市区、京广铁路较近,澧河堤防、护坡的安全意义重大,护坡工程的维修养护历来都是管理工作的重点。

2 护坡工程检查及出险原因分析

检查是为了发现问题、分析问题、解决问题。对护坡工程检查,和对堤防检查一样,也分为日常管理中的经常检查、汛前汛后的定期检查及发生特大洪水暴雨时的特别检查。通过检查,来了解护坡工程的运行状况,发现问题,分析成因,制订针对性措施,采取相应的维修养护办法,达到护坡坚固的目的。

多年来的检查维修表明,护坡工程中坡面部分出险最多,因为坡面是护坡中的主体部分,面积占比最大。另外境内护坡形式全部为平行断面护坡,坡面为单层块石、砌砖、现浇混凝土或预制混凝土块砌筑等,厚度较薄,大都在0.10~0.30 m。其次,部分出险坡面,是由于坡面土体即坝胎土存在有虚土层或粉质沙土层,容易造成土体冲刷沉陷,引起砌体滑坡坍塌。再次,单层护坡需要有厚度适宜、铺设得当的垫层。如果垫层厚度不足或铺设不当,也会引起坡面冲刷、砌体损坏。此外护坡长时间受洪水浸泡,或者洪水暴张暴落,部分土体坡面土体饱和,粘聚力下降,剪切力加大,在水位快速下落时,正常排渗已不能满足要求,受水的渗透力、土体剪切力和土体自重作用,部分坡面就会出现滑坡坍塌。最后,原材料质量、施工工艺、施工质量以及前期的设计因素,也是造成护坡出险的原因。

作为工程管理单位,首要任务就是管理好、维护好工程,使工程发挥正常效益。通过多年来的实践,不论是何种原因引起的护坡水毁损坏情况,我们都能够按照规范要求,全面检查,高质量、高标准完成复修,如先后完成了潘齐庄护坡坡面坍塌、湾马西护坡坡面及基础加固、张集护坡坡面沉陷、罗湾混凝土护坡坡面坍塌、孙湾护坡坡面坍塌砌筑砂浆老化脱落等数十处护坡维修养护。不论是何种原因、那些部位出现损坏,我们都会尽快的修复,妥善解决,使护坡工程安全运行。今后,随着水利工程维修养护迈向专业化,护坡工程的维修养护工作也将上一个新台阶。

3 护坡工程维修养护项目及主要内容

3.1 护肩(坝顶)维修养护

坝顶冲失土料摊铺、夯实、整平,复砌块石或现浇混凝土。护肩复修后平坦、顺直,与坡面结合严密,宽度、高程达到原设计标准。

3.2 坡面维修养护

面砌体、腰台、垫层、肋条、裹头以及坝胎土体等均为坡面结构部分。维修时先拆除坡面损坏部分的砌体、冲毁的垫层,清理虚土淤积土至自然土体坚硬部分,整理平整土基,并与周围保持一定坡度。选取粘性土或两合土分层回填夯实,至原土体坡面并略有预留。铺设垫层至原厚度,复砌或浇筑混凝土,并与原坡面平顺连接。

3.3 基础(根石)维修养护

基础坡度变陡或基础以下土体冲刷悬空时,抛石或笼装块石护基,恢复基础稳定坡度;对基础上松动、脱落的石块,复砌加固,达到基础原有的宽度、平整度和高程。

3.4 标志牌维修养护

日常养护的内容有补缺、扶正、清理、刷漆、涂白,保持标志标牌清晰、干净、无缺失。

4 护坡维修养护项目主要施工方法

4.1 材料选择

4.1.1 砌筑石料

石料具有比重大,耐久,抗压抗冲能力强,价格较低,节约水泥,施工技术容易为群众掌握,是护坡工程中常用的材料。施工时要选用那些强度高,耐风化,吸水率小(<10﹪),比重大(>2.60),无明显层次的大块石,大块石厚度要求20~40 cm,宽度为厚度的1.50~2倍,长度为厚度的1.70~3倍。

4.1.2 骨料选择

骨料包括碎石、粗砂,用于坡面垫层、砂浆及浇注的混凝土当中。使用时应根据不同要求,选择相应的粒经。粗砂要求粒经>0.50 mm的颗粒含量超过权重的50﹪;常用的碎石有1~2 cm、2~4 cm等粒经进行级配,在护坡中使用。

4.1.3 水泥选择

选择知名度高、市场广泛赞誉的大品牌水泥,水泥标号根据砂浆或混凝土设计标号选定。

4.1.4 沙浆、混凝土标号选择

过去的护坡维护施工中,砂浆标号一般选用M10,配合比根据定额规范确定;混凝土标号一般选用C15,配合比根据定额规范确定。砂浆和混凝土在拌制时,要控制好水灰比、和易性及坍落度,运输过程中防止离析,施工后要注意养护。

4.2 护肩(坝顶)维修养护施工

护肩(坝顶)在暴雨时,局部径流集中,排水不畅,产生水沟浪窝、眉子土被冲毁,或者遇到大洪水时,洪水漫顶,眉子土被冲失,造成护肩揭顶、坍塌,水流掏刷护坡垫层,坡面水毁坍塌。境内澧河径流冲刷漫顶拉沟造成的护坡损坏情况较少。维修时,首先清除冲刷拉沟附近及内部杂草、杂物和腐殖土,清理宽度超出冲刷拉沟或塌坑外侧边线50 cm,开挖深度一般至沟底出现新鲜土、硬土为准,并开挖成台阶状,坡度不陡于1:0.50;当深度>2 m坡度不陡于1:1。回填土优先选择黏土;缺乏黏土时选用两合土,含水量适宜(黏土16%~26﹪,两合土12%~26﹪),回填土料时按水平分层由低处开始逐层填铺,不得顺坡填筑;每层土料虚铺厚度20~25 cm,土料粒径5 cm以下,不含杂草、砖石等杂物;回填压实利用人工夯实或小型夯实机械,层土层实,即铺一层虚土,压实一层。压实后表面耧松,再铺下一层新土;每层压实遍数4~5遍,干容重≥1.50 t/m3。回填后的眉子土应预留10 cm以上的超高,以分散径流。

4.3 坡面维修养护施工

境内护坡坡面损坏是最常见的现象,主要是滑坡坍塌,表面出现裂缝,坡面外凸或凹陷。第一,当坝坡土体恢复原坡度后,再按设计垫层或反滤层逐一铺填。施工时,垫层随砌体先在土坡上由下而上逐层铺填,厚度和结构和原有垫层一致,高度和砌石高度相适应,坡面块石扣砌好后再铺以上部分的垫层,不能在坡面上一次将垫层铺撒完毕后再铺砌坡面块石。第二,当垫层设计使用土工织物时,就要把握好施工方法。首先根据幅面宽度从护肩或腰台从上而下铺放,左右间隔约60 cm打入防滑钯钉或长50 cm以上木桩,以固定土工布,防止滑动;幅面和幅面之间接缝采用搭接(搭接宽度≥30 cm)或缝接,连接牢固土工织物,之后上铺5~15 cm粗砂碎石等一般滤料,块石砌筑,按设计施工。第三,境内护坡坡面大多为浆砌石护坡,采用M10砂浆坐浆砌筑。当垫层铺好后,选择备好的块石试安,厚度满足设计要求,大面朝下放稳,脚踩不动,然后将按规定拌好的砂浆铺填块石周围,再利用块石的自然形状和相连块石错缝搭接,犬牙交错,用砂浆填满空隙的1/3~1/2,再根据各个缝隙形状和大小,选择合适的小片石或碎石放入,用小锤轻轻敲击,使石块全部挤入缝隙内的砂浆中,填满整个缝隙,缝隙高度随坡面,缝隙宽度≥1 cm,保持2 cm左右,一定要避免对缝、咬牙缝。

如果坡面为现浇混凝土毁坏时,土坡修复、垫层铺筑和浆砌石一样,采用设计的混凝土标号、按设计厚度立模浇筑,并注意做好养护。

4.4 基础(根石)维修养护

境内护坡基础多为浆砌石。早期修建的护坡由于各种原因,少数护坡基础设计高程偏高,基础底部土体处于受冲刷状态,甚至造成基础悬空。枯水位以上时,按照设计坡度对基础维修加固;枯水位以下时采用抛石或石笼加固,确保基础安全。对基础上松动、脱落的石块,复砌加固,达到基础原有的宽度、平整度和高程。

4.5 标志牌维修养护

境内护坡工程的标志牌主要为险工护坡工程简介牌,按照规定的材料、尺寸、颜色、字体等制作和埋设,日常维修养护主要是做好补缺、扶正、清理、刷漆、涂白,保持标志牌清晰、干净、无缺失。

(责任编辑:刘长垠 邢博辉)

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2016-07-07

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