水利水电工程中的堤防护岸工程施工技术要点

期刊: 大东方 DOI: PDF下载

储伟

阜南县河道管理中心 安徽 阜阳 236000

摘要

在水利水电工程中堤防护岸工程承担着防洪、护岸、稳定河床等重要功能,随着工程技术的不断进步,堤防护岸工程的施工技术也在不断发展和完善。由于地理环境、水文条件、材料特性等因素的复杂性,堤防护岸工程的施工面临着诸多挑战。因此,对堤防护岸工程施工技术的要点进行分析,对于提高工程质量、降低施工风险具有重要意义。 基于此,本文章对水利水电工程中的堤防护岸工程施工技术要点进行探讨,以供相关从业人员参考。


关键词

水利水电工程;堤防护岸工程;施工技术要点

正文


引言

在水利水电工程中堤防护岸工程的重要性不言而喻,直接决定了水利工程能否在雨季发挥防洪防涝的功能,在旱季为农业生产和居民生活提供稳定的水源。由于我国许多地区,特别是南方地区,降水量大,强对流天气频发,使得堤防护岸工程面临着严峻的挑战。为了确保水利工程能够应对各种紧急情况,有关部门必须高度重视堤防护岸工程的施工,采用科学合理的施工技术,确保堤防护岸的坚固稳定。

一、水利水电工程中堤防护岸工程的重要作用

(一)防止河岸和水库岸边的侵蚀

堤防护岸工程在水利水电工程中扮演着重要的角色,其首要作用是防止河岸和水库岸边的侵蚀。水流的冲刷和侵蚀是河岸和水库岸边长期面临的问题,如果不进行有效的保护,就会导致河岸和水库岸边的持续退化和塌陷。堤防护岸工程通过采取各种结构和材料,如混凝土护岸、石方护岸、植物护岸等,对岸边进行加固和防护,从而有效抵御水流的冲刷和侵蚀。这样不仅可以保护河岸和水库岸边的自然生态环境,还可以确保水利水电工程的安全和稳定运行。

(二)提高水利工程的安全性和可靠性

堤防护岸工程还可以提高水利工程的安全性和可靠性。水利工程对于河流和水库的安全性要求非常高,因为它们直接关系到人民群众的生命财产安全。堤防护岸工程的实施可以有效地保护水利工程设施,防止因为河岸和水库岸边的侵蚀而引发的破坏和事故。通过堤防护岸工程的施工,可以有效增强水利工程的抗洪、抗冲能力,提高水库的蓄水能力,从而确保水利工程在面对自然灾害时仍能稳定运行,为人们的生产生活提供保障。

二、水利水电工程中堤防护岸工程施工存在的技术问题

(一)地基处理不当

由于地质条件复杂多变,勘测工作不够深入细致就难以准确掌握地基的实际情况,在设计施工方案时就会出现偏差,导致地基处理方案不合理,从而影响堤防护岸的稳定性。不同的地基条件需要采用不同的处理方法。如果处理方法选择不当,就难以达到预期的加固效果。对于软土地基仅采用简单的压实方法,而不采取其他加固措施,就难以保证地基的稳定性。在施工过程中质量控制不严,就容易出现偷工减料、施工不规范等问题,从而影响地基处理的效果。

(二)护岸材料选择与使用不当

市场上护岸材料种类繁多,质量参差不齐,选择的材料质量不达标就难以满足设计要求,影响堤防护岸的耐久性。不同的护岸材料具有不同的性能和适用范围,在使用过程中没有根据材料的性能和适用范围进行合理搭配和使用,就难以发挥材料的最佳效果,从而影响堤防护岸的耐久性。护岸材料的维护和管理也是影响耐久性的重要因素,在使用过程中没有及时进行维护和管理,就容易导致材料老化、损坏等问题,缩短堤防护岸的使用寿命。

(三)设计与实际施工环境不匹配

地质条件的复杂性使得设计难度加大,土壤的物理力学性质、地下水位的高低、是否存在溶洞、暗河等不确定因素,都对堤防护岸的施工造成影响。设计阶段没有充分考虑这些因素,就会导致施工过程中的设计变更、工期延误等问题。河流的流量、流速、水位等水文要素在不同季节、不同时段都会有所变化,这些变化会对施工安全、施工进度等产生影响。如果设计阶段没有充分考虑这些变化,就导致施工过程中的安全风险增加、施工效率降低等问题。

三、水利水电工程中堤防护岸工程施工技术要点分析

(一)地质勘察

通过地质钻探、物探等手段,对地基的土壤性质进行全面的了解。土壤的性质决定了堤防护岸的稳定性和承载能力,必须准确掌握土壤的密实度、压缩性、抗剪强度等关键参数。地下水位的高低和变化对堤防护岸的施工和稳定性具有重要影响。高水位可能导致堤防护岸的渗水和稳定性降低,而地下水位的变化则可能引起土壤的物理性质改变。必须详细调查地下水位的高度、季节变化和动态变化,为设计提供依据。岩层的地质年代、岩性、厚度、产状等都会对堤防护岸的设计和施工产生影响。特别是对于存在软弱岩层或不良地质现象的地段,更需要详细的地质勘察和分析,以制定相应的处理措施。

(二)材料准备

在材料的选择上根据设计要求和工程实际情况,选择性能相近、质量达标的土料和其他建筑材料。土料应选择质地均匀、无杂质、含水量适中的土料,并进行必要的处理以提高其密实度和强度。还需要准备混凝土、钢筋、石料等其他建筑材料,这些材料的质量也直接关系到堤防护岸的质量和安全性。在材料的选择上优先选择信誉良好、质量可靠的供应商,并对其进行严格的质量检验和控制。对于易受潮、易变质的材料,应采取相应的防护措施,如搭建防雨棚、铺设防潮垫等,以确保材料的质量和使用效果。还应对材料进行分类、标识和记录,以便于管理和使用。

 

混凝土配合比参数单位:kg/m3

(三)清理堤基

在清理过程中必须严格按照设计要求进行,确保清除所有的淤泥、腐殖土、树根、石块等杂物。这些杂物如果不被清除,将会影响堤基的承载能力和稳定性,甚至可能导致堤防在洪水等自然灾害面前发生破坏。采用适当的机械设备以提高清理效率和质量,在清理过程中注意保护堤基的天然结构,避免过度挖掘或破坏原有的土层结构。对于难以清除的树根等杂物,可以采用人工挖掘或特殊机械进行处理。清理完成后,还需要对堤基表面进行平整处理,确保其平整度符合设计要求。这一步骤不仅有助于后续的压实工作,还能提高堤防的整体美观性。

(四)压实堤基

在堤基清理完成后立即进行压实处理,以防土体因自然沉降或外部因素影响而发生松动。压实前对土体的含水量进行检测,确保其处于最佳压实状态,土体含水量过高或过低都会影响压实效果,需要进行适当的调节。常用的压实机械有振动压路机、轮胎压路机、羊足压路机等,不同的机械适用于不同类型的土体。压实方法包括静压法、振动法、冲击法等,应根据土体的特性和设计要求选择最合适的压实方法。在压实过程中控制好压实的层厚和遍数,确保每一层土体都能达到设计要求的干密度。通压实层厚不宜过厚以免影响压实效果;压实遍数则应根据土体的特性和压实机械的性能来确定;注意压实的均匀性,避免出现局部过压或欠压的情况。

(五)分层填筑

分层填筑必须严格按照设计要求进行,包括每层填筑的厚度、土料的种类和级配等参数。设计要求的设定是基于工程所在地的地质条件、土壤性质以及工程的使用要求等多方面因素综合考虑得出的。施工人员必须深入理解并遵循设计要求,确保每层填筑的准确性和规范性。分层填筑还需要注意填筑层的平整度和湿润度,平整度是指填筑层的表面应平整无凹凸,这有利于后续的碾压和密实工作。湿润度则是指土料应保持一定的湿润状态,这有利于土料的压实和固结。在填筑过程中,应适时对土料进行洒水或覆盖保湿,以确保其湿润度符合要求。在填筑过程中应设置沉降观测点,以便及时发现并处理沉降问题。

(六)碾压密实

碾压密实工作应在每层填筑完成后及时进行,这是因为新鲜的填筑层土壤较为松散,需要尽快通过碾压来提高其密实度。如果等待时间过长,土壤中的水分会蒸发,导致土壤干燥、难以压实,从而影响填筑质量。在碾压过程中选择合适的碾压机械,并根据土壤的性质和填筑层的厚度来调整碾压参数。对于较软的土壤,应使用轻型碾压机械,避免破坏土壤结构;而对于较硬的土壤,则可以使用重型碾压机械,以提高压实效果。一般来说,碾压的遍数越多,填筑层的密实度越高。但是,过多的碾压遍数会增加施工成本和时间。在实际施工中应根据具体情况确定合适的碾压遍数。碾压的方向也应与堤防轴线方向保持一致,避免出现横向裂缝或局部沉降等问题。

(七)处理接缝

在施工过程中严格按照设计要求进行分段填筑,每段填筑的长度和宽度应根据施工机械的作业能力和堤防的设计标准来确定。分段填筑时,上下层的接缝应错开布置,错开的距离应满足设计要求,通常不小于1.0米,以避免形成连续的界沟,减少水流的冲刷和渗透。在接缝处理时采用合适的填筑材料和施工方法,对于土质堤防,接缝处应使用与主体填筑材料性质相近的土料进行填充,并确保填充料的密实度与主体填筑层一致。对于石质或混凝土堤防,接缝处应采用砂浆或混凝土进行填充,并进行充分的振捣,以确保接缝的密实性。在接缝填筑完成后进行必要的加固处理,在接缝处铺设土工布或土工膜增强接缝的防渗性能;在接缝两侧设置加筋带提高接缝的抗拉强度;定期对接缝进行检查和维护,及时发现并处理接缝处的裂缝和渗漏问题。

(八)护脚工程

常见的护脚形式包括抛石护脚、沉排护脚、混凝土块护脚等。抛石护脚适用于水流较急、波浪较大的河段,通过抛投大块石料形成护脚,具有施工简便、成本较低的优点。沉排护脚则适用于水流较缓、波浪较小的河段,通过铺设沉排材料,如竹排、木排等,形成柔性的护脚结构,具有较好的适应性和抗冲刷能力。混凝土块护脚适用于对稳定性要求较高的堤防,通过预制混凝土块进行堆砌,形成坚固的护脚结构。在选择护脚材料和施工方法时,应尽量减少对水生生态系统的影响,避免使用对水质有害的材料。还应考虑护脚工程的生态修复,如在护脚结构上种植水生植物,以增强护脚的生态功能。施工单位应定期对护脚工程进行检查,及时发现并处理护脚的损坏和变形问题。

(九)护坡工程

砌石护坡通过将石块按照一定的规则堆砌在堤坡上,形成坚固的防护层。这种护坡形式具有施工简单、成本较低、适应性强等优点,但在施工过程中需要注意石块的选择和堆砌的密实度,以确保护坡的稳定性和耐久性。混凝土护坡通过浇筑混凝土板或预制混凝土块来形成护坡结构,具有强度高、耐久性好、维护成本低等优点。在施工过程中,需要严格控制混凝土的配合比和浇筑质量,确保混凝土护坡的平整度和密实度。土工布护坡通过在堤坡上铺设土工布,形成一层防护层,具有施工快捷、成本低廉的优点。植被护坡通过在堤坡上种植草本植物或灌木,利用植物的根系固土和茎叶减缓水流的作用,形成一种生态友好的护坡形式。生态护坡则结合了土工布和植被的优点,通过在土工布上种植植物,形成一种既稳定又美观的护坡结构。

(十)封顶处理

对于砌石护坡,封顶处理通常包括在护坡顶部铺设一层平整的石板或混凝土板,形成一个坚固的顶面。对于混凝土护坡,封顶处理则是在护坡顶部浇筑一层混凝土,形成一个平整的顶面。在施工过程中,需要严格控制封顶材料的配合比和浇筑质量,确保封顶层的平整度和密实度。在封顶层的设计中设置合理的排水系统,如排水沟或排水孔,以确保雨水能够迅速排出,减少水分对堤顶的侵蚀。为了增强封顶层的防护功能,还可以在封顶层上设置防护栏杆或防护墙,防止人员和车辆意外坠落。在封顶层的施工中选择与周围环境协调的材料和颜色,使护岸工程与自然景观和谐统一。对于城市区域的护岸工程,封顶处理还可以结合城市景观设计,设置休闲座椅、照明设施等,提升城市公共空间的功能性和美观性。

结束语

总之,水利水电工程中的堤防护岸工程是水利工程的“金钟罩”,是确保水利工程安全、稳定运行的关键。通过严格执行上述技术要点,可以确保堤防护岸工程的施工质量,提高水利工程的整体质量、坚固程度和使用寿命。未来,随着科技的进步和施工工艺的发展,堤防护岸工程的施工技术将不断完善和创新,为水利水电工程的发展提供更加坚实的保障。

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