水利工程堤防护岸工程施工技术

2021-11-24何潇塔城地区水利水电勘察设计院

珠江水运 2021年7期

◎ 何潇塔城地区水利水电勘察设计院

1.水利工程堤防工程施工技术的工艺流程

1.1 土料选择

土料作为水利堤防护岸工程的基础性施工材料，如果土料物理力学性质未达到相关性能指标，不符合施工现场地质条件，将会直接影响到堤防填筑效果，加大堤坝渗漏等质量问题的出现概率。因此，在土料选择环节，应遵循以下原则：第一，结合实际。提前对水利工程施工现场地质环境进行勘察，掌握河段土质成分等信息，结合抗渗设计要求与相关技术规范确定土料的性能指标要求。例如，在河道水体流速较大时，应使用粘性土体作为土料，避免所填筑堤坝受到水体冲刷力出现冲蚀现象。而在河道水体流速较小时，使用大颗粒砂土作为堤坝土料。第二，就近取材。为控制工程造价成本，优先在临近施工现场区域中挖取土料，以此来缩减土料的运输成本与时间。此外，在入场环节，对土料性能质量进行检查，随机抽取少量土体作为试样送检，退回质量检测不达标的土料，在必要情况下重新选择其他种类土料。随后，筛除土料中混入的各类杂质，如腐殖土、树木枯叶、膨胀泡发土体、淤泥土、冻土等，将含水率超限的土料进行翻晒干燥处理。

1.2 清理堤基

首先，对施工现场地质环境进行勘察，掌握底堤基情况、地质环境特征与水文地质条件，合理选择堤基处理方式，明确堤身、压载基面和铺盖等部位的清理顺序。其次，清除堤基范围内分布的各类杂物，如地面植被与杂草、砖头、腐殖土、淤泥等，将所清理杂物在指定位置进行堆放处理。再次，对堤基表层进行压实整平处理，凿除与补平堤基表面凹凸不平部位，保证堤基表面平整度达标，并对原有堤坝进行维修处理，如加高加厚处理，修补结构破损部位。最后，检查堤基清理效果，确定堤基平整度、洁净度与土壤密度达标后，再开展堤身填筑作业。

1.3 堤身填筑

对清理后的路堤进行压实处理，按自低至高顺序开展堤身填筑作业，采取分段分层方式填充堤身，将堤身划分为若干水平分层。而在填充不均匀堤防保护地的特殊施工情况下，调整堤身填筑顺序，如自基底至地层逐层向上填充。同时，严格控制堤身填筑时的横截面斜率，将斜率控制在0.25以内，重点预防堤身位移与断裂等质量问题的出现。最后，在堤身填筑过程中，在现场设置一定数量的观测点，持续对堤身填筑情况进行观测，在出现局部“弹簧土”等问题时，采取相应的技术处理措施，确保堤身填筑质量达标。

1.4 堤坝压实

堤坝压实阶段，应提前对土料的含水量进行检测，在土料含水率不超过标准值±2%的条件下，直接开展堤坝压实作业，反之，则对土料进行处理，如翻晒干燥处理。随后，采取水平分层铺土与逐层碾压工艺，以此来解决传统压实工艺中存在的漏压与压实量不足等问题。同时，将碾压机械运输路线完全覆盖堤坝压实范围，要求压实路线超过设计边线两侧30cm。最后，在达到设计压实遍数后，对堤坝压实效果进行测试，如果堤坝压实度不达标，开展补压作业。而针对空间较小、大型碾压机械回转不利的区域，施工人员使用手扶碾压机等小型设备进行全盘碾压。

2.水利工程堤防护岸工程的关键技术

2.1 墙式护岸

墙式护岸技术被用于河道水流速度较快的水利工程中，沿河流堤岸设置墙式护岸结构，由于护岸结构被嵌入路堤护脚板中，使得墙体护岸结构具有良好的稳定性能，有效减小了河道水流冲刷力对护岸造成的侵蚀影响，取得理想的防水效果。根据实际应用情况来看，在水利工程堤防护岸工程中，常见墙式护岸结构形式为伏壁式、倾斜式、悬臂式、重力式等。此外，针对老旧的墙式护岸结构，考虑到此类护岸结构的功能性显著降低，在出现洪患水灾时易出现墙体渗漏管涌现象。因此，可采取防渗抗滑柱列桩墙技术，在墙式护岸周边挖设若干桩孔，在孔内打入直径在1m左右的钢筋混凝土圆柱桩和椭圆柱套桩，并浇筑混凝土将桩体搭接成墙，沿结构纵轴线在顶部设置钢筋混凝土连系梁与锚筋，将新建成防渗墙体与原有护岸结构契合成全新的防洪墙，以此来强化护岸结构的抗滑、抗倾稳定性能。

2.2 坝式护岸

坝式护岸是依托堤坝与滩岸修建的护岸坝体结构，通过改变河道水流方向，将河道水流引流至预定路线引流，确保堤坝边坡结构不会受到河道水流的直接冲刷，本质上属于间断性的护岸形式。与其他护岸形式相比，坝式护岸主要被用于河床开阔或河道水流流速较缓的水利工程中，常见结构形式为丁坝、丁顺坝、潜坝与顺坝四种。以丁坝护岸为例，护岸由五绞格网网箱结构所组成，使用具有良好耐磨损性能与较高强度的低碳高镀锌钢丝制成网箱，在箱体内部填充适当大小与质量的石料，将网箱固定在堤坝或滩岸中。

2.3 坡式护岸

坡式护岸是在水利工程坡脚与岸坡区域铺设防冲刷材料来建造坡式护岸结构，与其他堤防护岸结构形式相比，坡式护岸具有工艺简单、环境适应性强、不影响河床环境、抗冲击效果好等优势，当前主要被用于小型水利工程中。同时，在采取坡式护岸技术时，应强化护脚防腐性能，并在地面高程无法满足防浪要求的情况下于坡顶处额外设置防浪墙。此外，在应用传统的坡式护岸技术时，要求在干地条件下进行施工，需提前堤防护岸工程现场修筑围堰，致使工程造价成本提高，且护岸施工效率及质量受到诸多因素的干扰。针对于此，可选择采取无围堰膜袋护坡水下施工技术，在护岸端部挖设一定深度的防滑槽，沿滩面向堤岸方向延伸弯折埋入膜袋，并在膜袋下方铺设土工布反滤层。随后，将相邻模袋紧密连接，向膜袋内充灌混凝土，使用砂土回填沟槽，即可开展护岸施工。

2.4 生态型护岸

生态型护岸作为一种全新的绿色施工技术，使用可降解材料制成垫子铺设在岸坡表面，或是直接铺设纤维织物。随后，在岸坡表面种植绿化植物，解决绿化植物生长问题与环境问题。如此，在一定时间后，可降解材料发生降解反应，使得岸坡植被根系与土质牢牢固结，发挥防御波浪、抵御水流侵蚀、维持岸线稳定的作用。与传统堤防护岸技术相比，生态型护岸具有施工成本低、环境效益强、工序简单等优势，既可以实现工程预期建设目标，还可以保存并增加生物多样性，为水生生物与两栖动物提供栖息空间。

2.5 抛石护岸

抛石护岸是自护脚至岸坡按特定顺序逐层抛填块石而修筑的护岸结构，主要被用作为堤防坡脚与护坡的基础防护，多用于水利堤防护岸抢修工程，可以在短时间内取得防护效果，减小河道水流对河岸与构筑物造成的冲刷作用。在应用此项技术时，应提前对工程场地进行全面勘察，掌握具体水位、水流冲刷速度等信息，以此来制定技术方案，明确抛石位置与块石大小等技术参数。