探究强化水利工程防洪堤工程施工技术及管理的方法
2020-08-30吴树银
吴树银
(浙江省兰溪市香溪镇水利工程管理站,浙江兰溪 321100)
0 引言
水利工程的建筑体常年与水“打交道”,特别是防洪堤,其核心作用是为了防止河流泛滥。早在数百年前,防洪堤就已经出现,但由于技术工艺不足,彼时的防洪堤仅仅是“一堆长条状的泥土”。到了现代社会,防洪堤的施工技艺虽然得到了大幅改善,其中所用的材料强度得到了极大的提升,但核心思路并没有改变。总体而言,防洪堤沿着河流、湖泊或者海岸线而建,长度可绵延数公里。
1 水利工程防洪堤工程项目概述
水利工程中的防洪堤施工是一项流程严谨的工程,只有强化施工技术,对每一项施工环节进行严格的管理,才能使防洪堤的施工质量得到保证,从而真正发挥作用,避免或降低水域周边环境遭到洪水的侵蚀。经过对某水利工程防洪堤工程进行精细测算,得出如下结论:
(1)基础换填抛石与抛石护岸的工程总量近20 万立方米,技术人员利用水下摄像机等设备探查计算出的水下护岸抛石工程量近7.3 万立方米;干砌石工程量近3.4 万立方米,包含近2.3 万立方米工作量的护岸干砌石;此外,还有超过7.8 万立方米的水上护岸抛石。经过严谨的计算后发现,采用混凝土施工的护岸工程量总面积为4668m3,总体积达2.31 万立方米,护岸手摆块石的工程量超过1 万立方米。
(2)工程水域岸边存在大量冲刷坑,抛石底部的最低高程为▽-5.8m,根据岸边的实际情况,设计的抛石护岸顶部高程为▽3.5m。结合该水域出现强降雨或是其他引发水平面暴涨的历史情况,设计水上水下抛石护岸的总长度为3.82km,该区段的总抛石体积为17.5m3,最窄处宽度仅为9m,最宽处宽度近40m。
(3)起始位的桩号为25+350,终止位的桩号为31+150,总长度为3768m。
(4)该水利工程的河床坡度较为陡峭,故在设计水下抛石的迎水面时,设计人员决定在不同的位置分别布设枯水平台和护脚平台。经过技术人员多次的水下作业,将最终的比例定为1:2.5,在 1:2~1:3 之间。
(5)清基的厚度为200mm,通过回填土方的方式,使其满足抛石护岸顶部高程▽3.5m。此外,经过仔细测算最大回填深度为5.1m。外坡脚到护岸抛石之间的边线宽度最小值为19.68m,最大值超过80m。
2 强化水利工程防洪堤工程施工技术及管理的有效方式
为了提升水利工程防洪堤工程的施工质量,需要围绕以下施工环节进行严格管理。
2.1 改善抛石护岸的施工技艺
抛石护岸主要是通过抛石、砌筑加固的方式,提升水域周边原有岸坡的坚固程度,从而达到防止波浪、水流侵袭、淘刷,防止在土层压力、地下水渗透压力的作用下,导致岸坡出现崩塌现象。常见的抛石护岸施工方式为,直接加固岸坡、在岸坡植树、种草,以及常规的抛石或砌石护岸。此类记忆对于防止水域侧向侵蚀以及水域局部冲刷而造成的坍塌事故能够切一定的作用,但无法对抗更大的水域压力。本文选用的案例根据设计要求,从护脚端直至岸坡端,全部采用逐层抛填抛石护岸的方式。其中,技术人员为了保证整个抛石护岸施工万无一失,围绕水域周边环境进行了精确的测量控制,并在后续所有的施工环节中,进行了多次测量控制。施工中的注意事项如下:①在抛石之前,准备好测量控制所需的一切设备,并布置好测量控制网;②在抛石过程中、块石大小、水流速度、水位上升或下降等情况,都会影响抛石护岸的施工质量,故测量控制住的位置选择必须准确。只有如此,后续的抛石施工才会符合整体要求;③进入实质性的抛石施工换届后,应该从上游开始,逐渐向下游延伸,在特定的位置进行分层、分段施工。而水下护岸抛石的施工次序应该先于水上部分;④结合其他防洪堤工程施工的案例,在抛石之前,还需对抛投区的河床剖面的形状、水流速度、水下深度(条件允许的情况下,应该尽可能详细地掌握水下情况)等进行精确测量,其目的在于与抛石护岸施工方案进行对照,确定抛石作业工程量及抛石冲距的计算是否准确[1]。如图1 所示,为抛石护岸截面示意图。
图1 抛石护岸截面
2.2 科学设定土工织物
土工织物又称(土工纤维或土工薄膜)是指用合成纤维纺织或经胶结、热压针刺等无纺工艺制成的土木工程用卷材。应用于水利工程的防洪堤工程时,能够作为堤坝软弱地基处的垫层,提高其稳定性。土工织物的表面往往敷以一层不透水土层,从而使其具备防水性,常用于防洪堤渠道的防渗漏铺面。为了增强水利工程防洪堤工程的施工质量,在布设土工织物时,需要注意以下事项:
(1)土工布只能用土工布刀进行切割(钩刀)。在进行内切割时,必须对其他材料采取特殊保护措施,以防由于切割土工布而对其造成不必要的损坏。
(2)在铺设土工布的同时,应该做好一切必要的防护措施,以防止对下面一层材料造成破坏。
(3)在铺设土工布时,注意特别注意石头、大量尘土或水分等有可能对土工布造成破坏的杂物。一旦杂物阻塞了排水渠或过滤网,很有可能使为后续连接工作造成困难的物质进入土工布或土工布的下层。
(4)布设结束后,对所有土工布表面进行目测以确定所有损坏的区域,作上标记并进行修补,确定铺设表面没有可以造成损坏的外来物质,如断针等异物。
(5)土工布的连接必须遵循以下规定:正常情况下,坡面上不能有水平连接(需要修补的地方除外)。
(6)如果采用缝合技术,缝合线应该使用与土工布材质相同或超过的材料,缝合线须为防化学紫外线的材持。缝合线与土工布应有明显的色差,以便于检查[2]。
2.3 严格执行岸坡土方回填流程
(1)土料铺填。使用“自卸汽车+推土机”的方式进行土料铺设时,可以采用进占法,即在已经铺设完成的松土层之上,一方面通过汽车进行自动卸料;另一方面,推土机持续向前推进,其目的在于摊平涂料。推土机摊铺土料的方向应该与堤轴线保持平行的关系;铺填土料的厚度需要具体问题具体分析(根据碾压试验得出的结果确认),但无论如何,厚度上下误差的范围不能超过5cm。
(2)土料压实。在本文选用的工程案例中,施工方选用了当量达到16t 的振动式压路机执行土料压实作业。具体的压实过程可以采用进退错距法。究竟对土料进行多少次压实作业,需要根据多方面的施工参数具体计算。在碾压过程中,在顺着碾压方向的碾迹中,搭接的宽度应该保持50cm 以上的空间;而在垂直碾压的方向上,搭接宽度应该保持最小1m,最大1.5m 的空间。
(3)质检工序。当每层填土都被压实之后,需要根据设计方案及其他要求进行取样,在施工现场进行土工试验。此举的目的在于精确检查填筑土方的压实程度。如果检测结果符合标准,则可以将之提交给监理工程师,并进行下一层的填土作业。常见的之间方法为“环刀法”。需要注意的是,检测对应的施工作业面面积需要得到保证,否则会影响质检结果。
2.4 护坡草籽播种技术
在播草籽之前,需要对草籽品种进行选择。一般来说,只要保证种子的纯度在95%以上、种子发芽率超过8 成,即可满足防洪堤护坡草籽的要求。需要注意的是,播种之前,应该进行发芽实验,目的在于对播种量进行确认。在播种的前三天,应该在地面上均匀喷洒水分,当地表呈现出“不沾脚”的特性后,就可以进行播种。总体而言,播种护坡草籽的方式与播种常规作物一致。重点在于做好催芽工作,可以提前一天用温水将种子浸泡10~20个小时之后再进行播种。实际播种时,应当依据水域周边环境的实际情况,选择撒播、条播、点播等不同的播种方法。播种之后,在地面上方均匀覆盖一层1~2cm 厚的细土,当看不见种子后即可停止。最后,务必保证水分充足。一般情况下,第一批播种的种子发芽后,部分区域会出现没有草苗的情况,此时即可进行第二次的补播,目的在于使草坪看起来更加完整、美观[3]。
3 结语
水利工程中的防洪堤工程,根据河水、湖泊、海水等水域环境爆发洪水时的特点,结合周边的地势情况,进行堤坝的修筑。总体来说,防洪堤施工的工序是固定的。基于此,施工人员必须严格按照施工流程,充分考量施工方案的可行性,结合自然环境,保证每一个环节的施工质量。只有如此,水利工程的防洪堤工程施工及管理质量才能够得到保证,洪水泛滥造成的危害才能得到有效解决。