水利工程堤防护岸工程施工技术应用
2022-11-25方国庆
方国庆
新疆宏远建设集团有限公司 新疆 可克达拉 835219
1 水利工程堤防护岸的价值作用
水利工程堤防护岸通常用于遏制和控制洪水,特别是在某些河流或湖泊的水位快速上升或流速暴增时,如宁夏回族自治区的南部山区。随着雨季的到来,降水量急剧增加,净水量暴增。此时,就有可能出现洪水泛滥的情况,而水利工程堤防护岸工程通过泄洪,减轻洪水对水利工程的冲击力,可以在很大程度上降低洪水泛滥灾害的影响程度。
2 河道堤防护岸工程施工过程中存在的问题
2.1 安全风险高
河道堤防护岸工程施工是一个非常复杂的水利工程建设项目,由多个环节、多个阶段组成。这个项目从设计到施工的全部环节都离不开专业人员,并且这些专业人员必须确保每个环节都符合项目的要求。在水利工程建设过程中,施工技术水平往往达不到项目的建设要求,就会给后续工作带来很多问题。例如,结构性裂缝会让水利工程难以发挥作用,导致发生洪水灾害,威胁人民的生命及财产的安全。因此,工作人员必须恪守职责,最大程度上降低水利工程堤防护岸工程的安全风险。
2.2 管理制度不健全
水利工程的发展建设,必须建立严格的管理制度,才能顺利运行。然而,在实际建设施工时,一些管理制度还不善,没有形成一个连贯有效的系统。不成体系的管理制度运用到实际施工中,就容易使员工产生消极情绪,工作懈怠,导致施工工期延误,从而让水利工程也无法充分发挥其价值。
3 水利工程堤防工程施工技术的工艺流程
3.1 土料选择
作为水利工程堤防工程的主要材料,如果土料的物理力学性能不符合相关性能指标,与施工现场的地质条件不匹配,将直接影响堤坝的建造质量,增加洪水灾害发生的概率。因此,在选择土料的时候,应该坚持以下原则:一是要勘察实际施工现场。首先,我们对水利工程施工现场的地质环境进行评估,获取河段土料成分等信息,确定上游铺面材料的设计和性能要求以及相关技术细节。例如,当河水的流速过大时,就需要用黏土作为土料,以防止流速过大侵蚀水利工程设施,影响水利工程的使用效果。但是,如果河流流量较小,就可以使用粗粒沙土作为建筑土料。其次,查询施工现场附近的可利用资源。为控制工程造价,优先在工地附近区域获取地面材料,减少运输地面材料的成本和时间。最后,在对施工过程中土料的性能和质量进行检测时,随机抽取少量土作为对照样,如果土料质量不符合等各类土的检验标准,就要避免这类土料的使用。检测环节主要是根据需要选择土料的成分,然后检查土料中杂质的含量,如腐殖质、枯木、苔藓土、尘土、冻土等,就需要去除这些杂质,如果土料中含水量超标,就需要将土料进行干燥处理[1]。
3.2 清理堤基
水利工程堤防护岸工程开挖地基前,注意对施工现场的污水、杂草、淤泥进行处理,并按照相关工程设计标准进行基础处理,尤其是堤基。在清洁堤基表面的过程中,最重要的是要确保堤基内部的灰尘能够完全清除,以确保后续工程的施工。此外,在清理路面边缘时,修复距地面50厘米以上宽度的旧坝,要根据实际情况提供适当的高度和防护。例如,发生的宁夏回族自治区南部山区的水利工程,由于位于宁夏回族自治区南部山区在近年来,雨季降雨量增加,经常会有水量暴涨的情况,水位线时常高于警戒线。为确保水利工程的安全,要格外注意对堤基的清理工作。河道基础的排水和散装层完成后,必须进行压实,以增加土料的密度,满足后续施工的要求。
3.3 土工布的铺设
在水利工程堤防护岸施工过程中,土工布的位置直接影响水利工程结构的质量,因此应结合结构要求选择最佳的土工布。对于土工布的铺设,需要选择密度为230克/平方米的机织土工布,缝制时将土工布打圆。相邻两块土工布的搭接宽度至少为30厘米,保持平整。铺设土工布时,必须先将边坡上的唇角和砂纸、断枝等从边坡上清除的杂物清理干净,以防尖锐物损坏土工布。同时,要注意铺设土工布的气候因素,选择阴天铺设土工布,防止阳光暴晒土工布影响施工质量。施工人员应禁止使用硬鞋,以免损坏土工布表面。土工布铺设完成后,要及时铺设垫层和面层。如此,土工布不会长时间暴露在阳光直射下,不会影响施工质量。可以有效地保护土工布的表面,土工布的铺设还需要确保面板块的平面朝上,块与砖连接牢固,连接牢固,并且块之间的间隙用腻子填充,从而保证土工布和护具的稳定性。
3.4 堤身填筑
填筑前,应根据设计细节清除主要部分杂物,清洁作业包括河道体的底部、堤身和压载的基面。对堤基的清理必须比预先设计的宽度增加0.3-0.5m。由于旧堤基本身的厚度和高度都超标,清除区域就包括堤身的峰和坡度。大部河道疏通后,先清除洪水、腐烂、泥土、贫瘠土料、杂草、树根等,排水渠和下层湖泊应根据河道要求分层加固。清洁底层堤基后,将第一层压实平整,使干土的密度满足施工设计要求,这样河床就不会被霜冻或冰川后的洪水冲走[2]。
另外,回填标准要求:在不平整堤基的情况下,需要采用水平分层法分阶段回填下部,以防止无意义的铺设或斜坡回填。河床段土料坡度大于1/5,需挖1/5以内,操作面必须水平、圆润且平整。此外,界面需要互相搭接,不能出现裂缝或沟渠。在对软土堤的基础部分填筑时,若底层两侧无压垫,则应按工程详细断面回填。在相邻的施工路段,为避免施工断与施工现场的高差,必须按照斜坡连接设计的要求,采用斜坡进行连接作业。如果土料是在被压实并晒干的情况时,就需要对它进行喷水浸润。在应用新的土料之前,先做一些刨毛的处理,如果在做的过程中,发现铺设层中空或土质疏松等质量问题,就要进行及时的处理。在检验合格后,就可以铺设新的土料了。如果是在软土堤基上建坝,就要使用含水量高的粘土材料填满坝体,并且严格控制施工进度。如有必要,在堤基和斜坡上设置沉降或交叉口。根据观测的数据,进行测试,然后提出建议,以确保工程的安全。堤坝主体填筑完成后,可进行边坡平整和压实工作,以平整堤坝两侧的坑洼。
3.5 铺料施工
在铺料施工之前,必须将堤坝表面压实和平整,还应控制检查土料水分,以确保其符合工程的设计要求。在材料选择上,尽可能多地选择性能好和均匀度高的材料。在铺设之前,先要进行实际铺设实验以确定每层的直径和厚度。尤其是宁夏回族自治区南部山地水利工程堤防护岸工程,由于地质条件复杂,河道略平坦,地表水平和土料成分存在一定差异,所以铺设施工必须按照相关要求进行铺设。在进行铺料施工时,砾石层的厚度不应超过30厘米,并且用强烈的振动仪进行研磨处理,若要加厚,其厚度必须小于60厘米,根据相关项目要求,铺设材料的生产必须将机械设备生产和手工生产结合起来,手工生产的厚度一般是15cm,机加工的厚度一般是25cm,在进行铺料施工时,要与压实施工共同进行,避免因为含水量变化造成质量问题。
3.6 堤坝压实
在修坝阶段,首先要检查土料中的含水量。只要土料水分不超过标准值的±2%,干法处理时应直接进行压坝作业,在作业时,采用水平层压和层轧工艺,解决传统压缩工艺中的泄漏和压缩不足的问题,与此同时,运输碾压设备的路线尽可能覆盖堤坝压实的范围,路线必须在设计边线两侧超过30厘米。最后,在堤坝压实工作完工后,对大坝的密度进行测试,如果不合格,还要继续压实工作,在一些大型碾压机械难以回转的狭小空间时,施工人员应该使用小型轧机进行压实工作[3]。
4 水利工程堤防护岸工程施工技术应用
4.1 墙式护岸
墙式护岸用于流量较大的水利工程中,通常是在河坝旁边安装一个墙形式的铆接结构。由于铆接结构嵌入在铆接护指中,因此墙体护岸结构具有良好的稳定性,能够有效减少河流冲击力对护岸的侵蚀作用,达到完美的防洪效果。在实际应用情况中,一般墙体类型为路堤结构,在水利工程中,最常见的墙式护岸类型有海岸防护技术、墙体式、边坡式、悬臂假式、重力式等。另外,由于这种墙式护岸功能在墙壁的旧建筑中显着减少,在汛期就存在墙壁或排水沟泄漏的风险,因此可以采用防滑柱铺设技术,在墙式护岸周围挖几个孔进行分层,并且将直径约1m的钢筋混凝土圆柱或椭圆柱打入孔中,顶部沿结构纵轴放置混凝土锚梁和锚杆,将新结构顶墙和原修复结构整合到新尺寸墙体中,加固防滑墙,增加稳定性。
4.2 坝式护岸的施工技术
在建设水利工程堤防护岸的过程中,广泛采用了坝式护岸的施工技术。这有效地提高了出水口坝和坝体结构的施工质量,确保施工设计更贴合实际。这项施工技术主要从建筑工地引水,用于特定需求和项目,这可以减少水流对已修复结构的影响。该技术的主要优点是它的集中管理整体功能结构,此外,在水利工程中,用坝式护岸的施工技术对传统施工技术进行改进,可有效控制集约水流,强化间歇性堤防保护的主体建筑结构和形式,提高常用水坝类型的应用价值。特别是在坝式围垦集约化和施工工艺综合评价管控过程中,要确认施工现场的水流量和河床宽度符合一般要求。另外,坝式护岸的基本结构相同,坝型覆盖为间断型,可以控制水流大小,这种类型的堤坝保护通常用于水流较宽且缓慢的河段。堤坝的头部和脚部通常可以看作是影响深水体的垂直螺旋,因此,必须保护坝头,加强建设结构。
4.3 坡式护岸的施工技术
坡式护岸的施工技术最关键的技术用于护岸工程的根基,根基的稳定性直接决定了水利工程的质量。这项技术的使用对材料有许多要求,其必须具有良好的整体性能,以承受水流的冲击和损坏,防止管道变形,并具有良好的防腐蚀性,可以很好的保护工程以便于维修,同时,也方便工程的水下施工。对于稳定地面的一个重要方法是水平式缓坡,并且更适用于在枯水期进行结构安装。根据工程要求,确定抛石船的上下位置,由远到近,先调点,再画线,然后一步一步,先深后浅,从上到下进行均匀的投置上后下,这是缓冲保护是最常用的类型。基本的设计是先用柳枝做成梢把,然后用绳子系在垫架上,再放上石头,然后把梢把放在石头上,松开顶部手柄,最后系好绳子。一般情况下垫层为单层,局部陡坡可根据实际需要做双层或多层。为防止在枯水期沉枕露出来,水利建设工程要求沉枕顶部位于年干水位以下0.5m处。而沉枕腿部的保护滚轮的主要好处是它们可以在水下掩护并具有灵活性。在水下时,它可以沿着河床放置,具有很好的贴合效果,此外,它易于拦截沙子和淤泥,这样就具有很强的稳定性[4]。
4.4 高压喷射防渗墙施工技术
使用这种技术的工艺,需要使用岩石熔化混合器,并施加压力以将溶液压入地下,这会增加土料层的粘度。近年来,高压喷射防渗墙施工技术被广泛使用,相对来说,设备的操作过程比较简单,建设成本也相对便宜。高压喷射防渗墙施工技术包括直接喷射技术、旋转喷射技术和摆动喷射技术。施工部门必须结合实际情况,合理地选择技术手段。采用高压喷射防渗墙施工技术,可以提高底层的抗变形能力,并通过加固下层来避免渗漏问题。
4.5 抛石护岸技术
在水利工程堤防护岸建设过程中,生产单位必须按照项目的要求,系统地进行阶段性的拆除和填充作业。实施抛石护岸技术可以有效地完成测量和控制的任务。在实际操作中,施工人员必须确定施工地点,以及水位和水的流量等数据,并进行测试操作,以确保施工的有效性。
4.6 模袋混凝土护坡施工
在水利工程建设过程中,模袋混凝土护坡施工的质量直接决定了大坝宽度和施工质量。在此期间,应主要注意用混凝土袋填充膜,安装和调试后,使用高压水泵将水箱用水润湿。根据设计标准以及实际情况,科学合理布置阀门和管道,根据需求泵送1:2水泥砂浆1.5立方米。为防止因水泥浆泄漏而导致的浪费,还需要动态观察并实时记录通道中存在的不规则性,如果检测到异常,必须立即采取有效措施予以解决问题。模袋混凝土护坡施工作业必须水平进行,以入口的左、中、右为序,使倒袋不收缩,在填充阶段减少因防模袋布的不规律收缩对施工质量的影响,进一步提高混凝土密度。在模压袋充模的步骤中,需要合理检查模压袋成型后表面的充填情况,以免充模压力过大导致模压袋织物开裂。在此过程中,技术人员要时刻注意模袋中混凝土的流态情况,准确评估混凝土流动速度、操作难易度等参数,并根据具体情况及时调整[6]。
5 结语
如上所述,我国社会以及水利工程的发展,表明人们对水利工程堤防护岸工程的需求很高。护岸堤防工程在当前建设状态下的水利工程中,发挥着非常重要的作用。因为特大洪水对人们生命财产安全的影响日益严重,所以建设者对水利工程堤防护岸质量和堤防护岸施工技术的要求也越来越高。因此,在水利工程建设中,施工人员要采用先进的施工技术,结合实际工程情况,建立可行的施工方法,提高工程施工全程的安全性和科学性,以确保水利工程使用时的最大安全性。为了使水利工程的作用发挥到最大,施工单位或水利工程局必须在现有施工技术上进行创新,并找水利工程堤防护岸工程施工的新方法,寻求更加科学经济的施工方法,保证工程质量,确保人们的生命财产安全。