混凝土砌塊護坡在水利工程中的應用

張敬成

【摘要】在水利工程建設過程中，混凝土砌塊護坡是主要的建設內容，在具體運用過程中出現了各種問題，需要從施工、養護等方面來提高水利工程建設中混凝土砌塊護坡建設質量，以此來保障整個水利工程的質量。本研究以混凝土砌塊護坡應用為切入點，結合實際案例探究分析了混凝土砌塊護坡在水利工程中的應用，希望為建設實踐工作提供理論指導。

【關鍵詞】混凝土砌塊護坡；水利工程；大圣水庫護坡整治項目；運用

目前，混凝土砌塊制造技術日益成熟，滿足環境保護和機械化施工的需求，混凝土砌塊護坡在歐美地區盛行，已經成為了渠道、水庫、河道、河岸等護砌工程的主要護坡形式[1]。混凝土砌塊護坡波浪效果明顯，容易控制工程質量，施工快捷，外觀美觀，混凝土砌塊護坡在一定程度上豐富了我國水利工程護砌方式，增強堤岸防護能力，促使水利工程充分發揮其作用具有不可忽視的意義。

一、混凝土砌塊護坡應用分析介紹

水利工程中，砌石和現澆混凝土是兩種常見的護坡形式。在石料較多的地區，砌石護坡方式運用普遍，但是難以控制工程質量，整體性和耐久性較差。混凝土砌塊整體性號，抗風能力強大，其砌塊厚度小，原料投入少，然而地基變化適應性差，一旦塌陷，修復比較困難。現如今混凝土砌塊制造工藝日益成熟，混凝土砌塊護坡已經成為了渠道、水庫、湖泊、海岸等護砌工程護坡形式。混凝土砌塊護坡工程技術的應用對于砌塊的使用主要采用統一的經過科學制定的尺寸和布置規則，在實際進行工程的建設中主要根據混凝土顏色、形狀以及建設的方法進行具體的分析，這樣比較統一化的規則能夠有效提高工程建設的效率，而且避免了多樣化的建設需要的各種規格和標準的建設材料。所以，在實際建設的過程中，施工者操作起來的工程程序是非常方便的，極大地提高了工程建設的效率。

混凝土砌塊護坡工程技術的實踐運用中，應采用標準的通過科學制定的尺寸與布置規則，基于混凝土顏色、形狀與構建方式予以準確分析，這種統一的規則在很大程度上提高了工程建設效率，同時避免了多樣化的建設需求的各種標準與規格的建設材料。因此，在施工過程中，施工人員工序簡單，施工效率高。另外，混凝土砌塊護坡具有整體性、柔韌性、質量易于控制、整體美觀、施工效率高等特點：

（—）整體性

混凝土砌塊尺寸統一，形狀規則，采用相互搭壓的鋪砌方式，使相鄰砌塊可以相互作用共同抵御波浪沖刷和水流作用侵蝕的影響。

（二）柔韌性

護坡用砌塊尺寸根據不同的技術要求一般長為幾十厘米厚度為10 50厘米，具有很強的柔性。砌筑時砌塊之間用干硬性砂漿勾縫，具有較高的熱脹冷縮系數，能夠適應氣候變化，減少溫差產生的溫度應力對護坡墻體的不利影響，抗凍抗熱脹眭能強。

（三）質量易于控制

一是可以根據不同的施工設計要求，選擇砌塊的規格、尺寸；二是可以根據工程的質量標準要求，選擇所需要的強度、抗凍抗脹、滲透陛能的混凝土砌塊；三是可以按需設計生產砌塊的規格、尺寸；四是水泥、石灰、砂石等材料來源不同性能不同，生產出的砌塊和砌筑砂漿的質量也不同。可以根據不同材料所具有的特性，按需選擇原材料。

（四）整體美觀

混凝土砌塊形狀規則，尺寸統一，可以根據施工設計通過塊型、圖案、顏色的搭配組合，將護坡工程建設成為景觀小品，既能護坡防洪又有較高的觀賞價值。

二、混凝土砌塊護坡在水利工程中的應用——以大陌山水庫護坡整治項目為例

大陌山水庫處于湖北省襄陽市谷城縣冷集鎮，距離城區8km。大陌山水庫1958年1月建設完成，集水面積大約為10.47km2，總庫容為383.6萬m3。近年來湖北省對既有水庫進行全面整治，該整治項目主要是南線岸坡興利水位18.5m以上至坡頂部分，計劃采用混凝土砌塊護坡方式，共需鋪設12000m2，計劃投入2637.91萬元。

該整治工程的坡面平均高位5m，長2400m，坡面結果涉及采用混凝土護坡砌塊，厚10cm（見圖1）；在16.5m高程、18.5m高程、坡頂各設一道格梗，格埂采用C20素混凝土，格埂尺寸均為40cm×55cm。

（一）鋪設層的結構設計

該整治項目設計柔性結構的生態水利護坡保護系統，主張采用高性能的塊體，以互聯鎖的方式將塊體連接成一個整體，以此來抵抗水流的沖刷，塊體之間可進行適量的變形與位移，以此來提高鋪面維護系統對地形的適應性，從而充分發揮其作用。

1、面層

10cm厚度的高強度聯鎖型混凝土砌塊之間互相咬接、聯鎖形成，其能夠有效抵抗風浪、水流、冰凍等惡劣自然條件的影響，調整、控制水流，穩定該水域坡岸，避免出現壩堤出現水土流失的情況。

2、濾水層

該層面由級配碎石構成，厚度保持在10cm內，選取顆料級配為20mm—40mm的碎石。該濾水層的作用在于傳遞靜水壓，當坡面被大風浪侵蝕下，波浪具有較強的水壓力，同時如果連續被波浪侵蝕，靜水壓則會不斷變大，面層背面的靜水壓則會對面層產生較為強烈的上浮力，這一浮力會造成單塊水工砌塊浮起，然而濾水層則恰好能夠擴散這一水壓力，確保從面層滲出來的水能夠迅速得以流通，預防產生較大的浮力，這便要求濾水層具有較強的透水性。

3、基土

基土則是指大陌山水庫坡岸，是該整治項目的重點，也是該項目的基礎。基于該整治項目的施工要求，需建立綠色植被護岸的護坡，基土應選擇使用素土，有利于植被的成長。

（二）鋪設施工工藝

在施工過程中，應先對地基進行全面清理，消減坡度，土工布和鋪設墊層，砌石護坡等應嚴格遵照該項目設計施工標準開展。該項目施工對施工人員技術要求較低，施工方法簡單。砌筑混凝土砌塊過程中，應選取條形壩體的一側開始施工，然后從壩腳到壩肩處施工，同時，應在壩體水平和垂直方向進行拉線，確保該工程整體的美觀性[2]。混凝土砌塊之間的間隙不得超過6mm，混凝土砌塊到達護坡處應從垂直方向切入，使用鐵錘敲打砌塊，確保其表面平整，避免砌塊從遠處直接推入護砌位置，嚴重影響墊層。同時，混凝土砌塊砌筑施工中，應重點查看砌筑是否平整，一旦發現不平整地方應技術調整。每一個作業面完成施工后，應立即封頂，避免墊層被雨水沖洗，確保混凝土砌塊砌筑護層面的穩定性與堅固性。同時，每隔28～49米漿砌石條埂或砌筑水泥，其厚度應保持在50nm范圍內，用混凝土澆筑各條埂之間的間隙[3]。

（三）護坡養護

1、注重養護溫度和濕度

在該項目養護過程中，應合理控制自然濕化的時間，同時確保在自然水化過程中，大陌山水庫護坡養護濕度和溫度始終保持在合理標準范圍中。通過對養護溫濕度的合理控制，有效提高大圣水庫護坡養護的強度，從而有效避免在轉運過程中多次使用托板的情況，統一使用和搬運碼垛。

2、注重灑水養護保溫措施

在該項目養護過程中，養護現場溫度直接決定了養護灑水次數。如果該項目養護階段處于夏季，則大陌山水庫護坡需水量較大，則應增加養護的次數；如果養護階段處于冬，養護現場溫度較低，則應減少養護的次數。同時，養護時期處于冬季，因這一季節溫度較低，為了有效避免出現灑水冰凍情況，應覆蓋上塑料薄膜。通過對養護溫濕度的控制，形成穩定的養護環境。

3、注重養護成本

在該項目養護過程中，其養護過程中使用的托板數量直接決定了養護的成本[4]。基于此，在該項目養護過程中應高度重視大圣水庫護坡的質量，特別是大陌山水庫護坡的硬度和強度的保障，以此在產品運輸過程中采用碼垛實施大規模的搬運，降低托板的使用量，從而有效控制該工程養護成本的投入。

4、避免養護過程中未養護砌塊的硬化

養護過程中，應注重避免未養護砌塊硬化的現象[5]。因此，該工程養護工作應盡量在空氣流動性小、比較密封的環境中開展。同時，使用冷凝水的過程中，應加強處理冷凝水易漏部位，預防冷凝水滴漏而使得一些未被養護產品硬化的情況產生。

（四）工程總結

混凝土砌塊生態護坡———無砂漿構砌的護坡，其滲透性好，能夠為河流水體和河岸之間物質交換提供一個天然“通道”，能夠提高水體自凈能力，改善水庫水質量[6]。護坡砌塊的開孔處能夠長出一些水生植物，不僅能夠有效吸收水中無機鹽營養，水下根系又是微生物附著介質；而且還能夠有效鞏固護坡結構。同時，護坡表面是多孔隙結構，有利于水層構成不同紊流區和流速帶，有助于氧從空氣中運輸到水體中，以此來提高溶解氧，為魚類水生物生長提供氧氣，有效凈化水體，提高水生動植物成活率。不同于剛性護坡系統，采用柔性結構護坡結構整體性較好，能夠靈活適應各種溫度，防凍脹作用強，護坡安全性高。另外，該項目護坡砌塊采取工廠化預制生產方式，有利于控制相關性能指標；施工方法便捷，施工效率高。針對未侵入水面的護坡，能夠低成本、高效綠化坡面，提高坡結構的生態性和景觀性，生態效益顯著。

三、結語

伴隨著我國水利工程建設步伐的加快，我國的水利工程在施工技術上有了非常大的發展和提升。在水利工程施工的過程中，護坡的施工技術非常的重要。高質量水利提防護坡，能夠有效提高城市安全性，大大降低洪水災害的影響。混凝土砌塊護坡穩定性高、柔性大，是一種半滲透性砌塊護坡方式。采用這一混凝土護坡砌塊技術，能夠有效降低水面對坡體的侵蝕和沖刷，較強的整體性能夠提高壩結構的安全性與穩定性，有效保障我國經濟社會穩定發展。

參考文獻：

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