水利工程防洪堤施工技术研究

2021-01-07张红岩

河南水利与南水北调 2021年4期

张红岩

(新蔡县洪河工程维护中心,河南新蔡 463500)

0 引言

防洪堤是水利工程中抵御洪水的主要屏障，在保障水利工程运行质量，农作物灌溉等方面有非常重要的作用。但水利工程防洪堤结构比较复杂，在施工设计中需要考虑的因素比较多，任何一个环节控制不当，都会影响防洪效果，影响水利工程的安全性。基于此，开展水利工程防洪堤施工设计研究就显得尤为必要。

1 工程概述

某水利工程防洪堤总长度为3 460 m，为4级防洪堤工程，各项建筑物都按照4级进行施工设计，防洪堤类型为C15埋石混凝土衡重式护堤。防洪堤轴线段基础高程为1 294.25～1 274.62 m，防洪堤顶面高程为1 312.67～1 287.62 m，岸坡坡度为1∶0.20。

2 水利工程防洪堤设计要点

2.1 规划设计要点

在水利工程防洪堤设计时，需要结合工程所在区域的实际情况，结合地质、水文条件等，进行科学合理的规划设计，为后期施工提供必要的参考和指导，以保证水利工程防洪堤施工质量。在开始设计之前，设计单位要深入施工现场勘察，了解施工建设内容、投资成本、建设进度等，作为水利工程防洪堤规划设计的依据。在设计时，设计人员要结合类似工程的设计经验和启示，立足现场施工条件，详细规划每个施工环节，确定需要完成的目标、建设成本、施工精度等，并对每个施工阶段施工的机械设备、施工方法、施工工艺进行详细描述，做好施工计划。

由于水利工程防洪堤结构比较复杂，只有全面了解和掌握防洪堤工程的内容，才能进行更好界定，保证后期施工建设标准。此外，在规划设计阶段，还要综合考虑各项因素，充分了解和掌握施工中可能出现的问题，存在的安全隐患等，并制定出有针对性的解决对策。比如：案例工程施工工期比较长，经历了雨季和冬季，在雨季需要综合考虑连续降雨对防洪堤施工造成的影响。在冬季需要考虑地温对防洪堤造成的影响，只有提前做好预防和控制，才能保证各道工序高效有序地开展，提升水利工程防洪堤施工质量。

2.2 计算分析

水利工程防洪堤结构复杂，影响因素比较多，在设计阶段，需要做好计算分析工作，以保证设计质量。水利工程防洪堤设计中，需要精确计算分析地形地貌条件、地质水文条件、基础承载力情况等，以保证水利工程防洪堤设计效果。防洪堤需要承受的荷载包括以下几个方面：其一是到承台梁底的上部主动土压力作用在迎水侧、背水侧挡墙的垂直力和水平力；其二是两侧挡墙自身的重量、框架梁的重量等；其三是迎水侧挡墙的静水压力和浪压力等。在设计中需要对这些内容进行详细计算分析，才能提升水利工程防洪堤设计方案的科学性和有效性，保证防洪堤施工质量，提升综合防洪效果。

3 水利工程防洪堤施工技术

3.1 土料选择和开采技术

土料是水利工程防洪堤施工的主要材料，土料的选择对防洪堤施工质量的影响非常大。为保证施工质量，在选择土料时，从以下两个方面入手，有效保证土料质量：其一是保证所选择的土料性能和防洪堤的防渗性相适应；其二是因地制宜，就近取料，降低土料开采和运输成本。结合水利工程防洪堤设计要求，选择亚粘土。在开采土料时，先做好表面清理工作，将表面的杂物、树根等清理干净，并设置好排水截水系统，尽量进行立面和平面开采，以便更好地控制土料质量和含水量。

3.2 防洪堤基础清理

在水利工程防洪堤工程施工中，需要保证基础表面平整干净，在基础清理时，要从堤身清理、基础面层清理、铺盖清理3个方面同时入手，将影响施工质量的杂物全部清理干净。为提升水利工程防洪堤的可靠性和稳定性，基础清理完成之后，还要进行培厚处理。具体操作方法为：基础清理完成之后，进行首层铺填，可进行分层铺填，每天厚度控制在15 cm左右，铺填一层压实一层，压实后进行压实度检测，达到设计标准之后，再进行下一层铺填，以保证培土强度和水利工程防洪堤设计要求相互契合。

3.3 抛石护岸施工

抛石护岸施工是水利工程防洪堤施工的核心工序，为保证施工质量，需要按照设计图纸的要求，从脚到坡开展抛石操作，边抛石边测量，超过设计允许规定的标准及时修正。在整个抛石护岸施工过程中，测量是一项非常重要的工作，贯穿整个施工过程。在抛石护岸施工之前，要进行整体测量，以便形成相对完整的施工网络。抛石过程中，需要按照石头、河流、水位3个方面的实际情况，确定最佳的抛石位置。在抛石之前需要做好试验检测工作，为抛石护岸施工提供参考依据，从而提升施工的可靠性和安全性。先进行远处抛石护岸施工，再进行近处施工，先进行水下护岸施工，再进行水上护岸施工。为降低水流对抛石护岸施工质量造成的影响，在施工之前需要对水深、流速等进行详细测量，以确定抛石的具体位置和抛石量，提升抛石护岸施工质量。如果在枯水季节施工，需要适当加强水上护岸施工，抛石船靠岸之后，进行人工抛石操作，按照设计图纸中的要求和规定，合理改变抛石重量情况，保证施工质量。

3.4 填塘施工技术

填塘施工也是水利工程防洪堤施工的主要项目，对整个防洪堤工程运行效果的影响比较大，需要保证土料和施工作业的要求相契合。在施工之前，需要对土料的颗粒物、塑性情况等进行详细检查，将检查结果呈递给工程监理，经过工程监理审核通过之后，才能开始填塘施工。先清理施工位置，避免障碍物影响填塘施工质量，再对隐蔽工程进行验收，保证填塘施工质量和效果。隐蔽工程施工难度较大，所选的施工填料要和“凸”字相符，在明确填塘高度的基础上，按照现场施工情况，切实做好碾压作业。填塘碾压和路基碾压有很大区别，不能选择压路机碾压，而是要选择推土机进行碾压，以免破坏总体结构。

4 水利工程防洪堤施工质量控制措施

4.1 加强施工图纸会审作业

在水利工程防洪堤施工之前，需要对设计图纸进行联合会审，以便及时发现设计中存在的不足，在设计交底前及时解决，以保证后期施工能够高效有序地开展。在设计图纸会审时，应有设计单位、施工单位、建设单位、专业评审共同参与，形成统一的审核意见，进一步确定施工参数和施工工艺。

4.2 加强土工试验

在水利工程防洪堤施工中土工试验是一项非常重要的作业，是保证施工质量的关键，通过土工试验可以为水利工程防洪堤施工提供可靠的数据支撑。为保证土工试验的精度，需要切实做好两方面工作：第一，保证土料取样具有代表性。土料质量和性能达标是保证水利工程防洪堤施工质量的关键。需要对土料的含水量、干密度等进行详细检测，以保证土料的防渗性能能够满足水利工程防洪堤施工要求，同时更好地保证压实效果。此外还要综合考虑经济性，在满足施工质量的基础上，更好地控制水利工程防洪堤建设成本。第二，全面检测填筑施工质量。在水利工程防洪堤填筑施工中，含水量必须达到设计标准和要求，由监理方督促进行填筑施工检验。如果质量不达标，需要采取有针对性的措施进行处理，确认达到设计要求之后，才能使用。此外，还要对水利工程防洪堤的堤身断面填筑质量进行检测，如果质量不达标，及时对边坡进行处理，提高水利工程防洪堤的防洪能力。