□陳奇(鼎城區八官崇孝垸水利管理委員會)
關于水利工程中河道堤防施工技術分析
□陳奇(鼎城區八官崇孝垸水利管理委員會)
在我國經濟不斷發展的形勢下,水利工程修建行業得到了快速發展,河道提防技術是水利工程修建和維護過程中的主要技術之一,其應用情況直接關系到了水利工程的防洪效果,進而影響到了水利工程的實際效力。為此,施工團隊需要加大對提防技術的研究和應用力度,為水利工程打下堅實的技術基礎,文章則對此進行了技術上的分析,并總結了規范的施工流程。
水利工程;河道堤防;施工技術
堤防施工技術主要應用在以防洪為主的水利工程中,以此來確保水利工程的除澇功能,進而提高水利工程的防洪性能和水運功能,進而改善當地的防洪形勢,提高水利工程周邊地區的防洪抗澇效果,在提高當地群眾和建筑安全程度的同時,減少洪澇災害帶給水利工程所在地區的經濟損失。
在水利工程中應用河道提防技術的流程如下:工程準備——施工放樣——清理施工現場——開挖河道——填筑堤身和土方——翻曬土料結構——修筑內臺——填筑外臺——拋石護角——修建坡面——修建坡頂道路。文章則選取其中的關鍵性技術及其施工方式進行細致分析。
在進行堤防施工和修筑前,需要做好對原梯面的清理工作,主要清理其中的腐殖土層、雜質、樹根等影響提防技術實施和應用的物質,清基施工的厚度要控制在10 cm到20 cm之間。施工團隊可以應用推土機等機械設備完成清理工作,清基操作中產生的土方可以被應用在填筑堤身或內外臺中,或者是直接作為廢棄土壤進行相應的處理。
加固堤身土方時,需要借助推土機等大型設備,從削坡面按照自上而下的順序進行削坡操作,將新的土方層翻至舊土方層之上,并進行均勻的碾壓和鋪展,為新老土方之間的有效銜接奠定基礎。
在河道施工前,施工團隊需要對相關數據進行精確測量,以此來確保河道開挖工作的合理性。施工團隊可以在設計斷面上進行施工放樣測量,并構建出大體的開挖輪廓。以河道斷面的位置為依據,可以將河道開挖方式分為兩種,即選取導流渠的一側開挖和同時在導流渠的兩側開挖。開挖工程中應用到的機械裝置和設備主要有:規格為1 m3的挖掘機、運載量在15 t左右的可自卸車輛,大型挖掘機在導流渠的一次挖掘可以直接達到河底高程,再由自卸車輛將挖掘土方運送至指定位置。挖掘機的運行路線最好沿河道軸向,河道開挖的寬度要控制在3 cm,首次開挖長度控制在100~200 m之間。
在開挖靠近導流渠一側的河道時,可以在開挖工作進行前,根據導流渠水流的流向制定相應的開挖施工方案,并預留一部分土體結構,具體操作方式如圖1所示。在河道開挖工作完成后,施工團隊需要將剩余土體推回到導流渠中,確保導流渠高度和設計高度的一致性。

圖1 導流渠河道施工流程圖
施工團隊在進行填塘施工前,需要先對填塘土質進行全面實驗和分析,其中包括了土料的含水量、顆粒規格、液限范圍等,并將具體的分析報告上交到監管部門中,在經過審核和檢查后,才能開展填塘施工工作。另外,施工團隊還需應用GIS技術和GPS技術分析和確定填土面積和坡角位置。
首先,施工團隊需要做好填塘清理工作,清理影響填塘效果和水利工程堤美觀程度的雜質和雜草。
其次,施工團隊要驗收填塘施工,并安裝排水設施,為填筑過程中塘內的水分會出現流失,如果不安裝排水設施,將會給水利工程周邊的農作物和建筑物造成不利影響。因此,施工團隊在填筑前需要對水利工程周邊的水系進行全面調查,進而設計科學合理的排水系統,必要時還可以修建排水溝,達到分散水系的目的,施工成本不足的情況下,應用水泵解決排水問題。
再次,施工團隊需進行填料操作,文章研究的是進占施工方式,施工團隊要以“凸”字形為基準進行填料工作,確保填料高度超過水面0.80 m左右,遵循“基面不陷車,不發生較大變形情況”原則,如果施工水塘較深,可以應用加寬填料寬度的方式。
最后,施工團隊要進行對填塘土層的碾壓,在碾壓第一層填料時適合應用履帶式推土機,此時碾壓的土層較厚,因此,不適合應用壓路機,施工團隊還可以通過降低填土效率的方式,讓土層實現自然沉降。
現以《堤防工程施工規范》為依據,總結順壩和平順護岸河道沖刷深計算公式如下:

其中,hs代表的是局部河道的沖刷深度;Hp代表的是沖刷河道處的水深;Ucp代表的是近岸地區水流的平均流速;Uc代表的是河道內泥沙的自流速度;n代表的是防護岸坡的形狀,在河道沖刷深計算中一般取1/4或1/6。
現列舉某水利工程的河道沖刷深度計算過程,表1所示。

表1 某水利工程的河道沖刷深度計算過程表
在對新型壩體進行回填時,需要注意清理梯面上的雜質,建議應用規格為1 m3的反鏟開挖設備,并應用運載量在15 t左右的可自卸車輛運土上堤,在運輸土料的過程中,施工團隊可以選擇160HP型號的推土機,實現對土料的完全碾壓,碾壓設備的設置參數可以參考碾壓實驗得出的運行數據。碾壓的方向需要和堤線平行,在完成上層部位的壩體回填后,需要確保填筑材料的濕潤程度,進而執行上層鋪料碾壓操作。
另外,在完成新壩體回填施工后,施工團隊需要做好新老壩體之間的銜接工作,此時,回填的材料應當選擇新老壩體中的粉質土壤,并將其中河道開挖的淤泥質土壤作為平臺填筑的材料。如果河道開挖中的材料和土壤水分含量較大,可以在土體上堤后再進行攤鋪晾曬,當其中含有的水分含量符合施工要求后,才可以進行碾壓操作。
部分在加固過程中,可能會出現狹小邊角或斜坡斷面,此時,施工團隊可以應用小型壓實機械對建筑結構貼近部分進行碾壓,以此來降低碾壓操作的工作難度,為水利工程堤身加固打下堅實的結構基礎。為了減少堤身上的接縫數量,施工團隊需要將填筑長度控制在200 m左右,并對接縫位置進行碾壓處理,以此來確保接縫位置的美觀程度,進而加強接縫位置和堤身的緊密聯合程度。
舊堤加固技術實施流程如下:清理表面——對坡面進行松土處理——確保土層的含水量——碾壓土層。舊堤表面清理的主要物質是雜質和雜草,可以應用挖掘機協助清理;坡面松土的厚度需要控制子啊10 cm左右;確保土層的含水量可以提高原坡面和回填土層之間粘合的緊密程度;碾壓土層操作可以應用自卸機,再通過挖掘機進行平整。
河道開挖和施工工程完成后,施工團隊需要對河道的邊坡進行進一步處理,以此來提高河道邊坡和水利工程的牢固程度。施工團隊可以應用挖掘機對邊坡進行削坡處理,并通過挖掘機中的鏟齒敷焊厚度為2 cm的鋼板結構,在實際的削坡過程中。操作人員需要按照邊坡的設計高程進行掛線處理,將掛線的間隔控制在15 cm,修整好后的邊坡需要經由監管部門審核,質量合格后才能進入到下一項施工環節中。
施工團隊可以應用挖掘機來協助進行邊坡處理操作,并對河道堤防的內外平臺進行精細處理,嚴格按照施工要求和河道堤防施工技術標準流程完成掛線等工作,確保壩身無水洼、積水、直徑超過5 cm的石塊、雜草、雜質。在坡面修整工作結束后,為了提高水利工程的美觀程度,施工團隊還可以在壩身上種植草皮和綠色植物。
邊坡本身和種植的植物都需要進行日常的養護處理,為了能夠讓種植植物達到預期的效果,并發揮其作用,施工團隊應當遵循“三分栽種,七分養護”的原則,尤其是要做好栽種一年時間內的養護工作。養護團隊需要結合植物生長的實際情況和邊坡防護的具體要求,對栽種植物進行科學養護,及時澆水、除草、施肥。
總之,河道堤防是水利工程的保護屏障,也是確保水利工程應用效力的關鍵性施工環節,因此,施工團隊需要接合具體的施工條件和原有河道的情況,制定完善的堤防施工方案,應用先進的堤防施工技術,為河道堤防施工工程的質量提供技術支持,在提高河道堤防施工質量的同時,確保水利工程的穩固。
TV861
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1673-8853(2017)11-0055-02
2017-9-8
編輯:左英勇