水利工程堤防護(hù)岸工程施工技術(shù)

◎ 何瀟 塔城地區(qū)水利水電勘察設(shè)計(jì)院

1.水利工程堤防工程施工技術(shù)的工藝流程

1.1 土料選擇

土料作為水利堤防護(hù)岸工程的基礎(chǔ)性施工材料，如果土料物理力學(xué)性質(zhì)未達(dá)到相關(guān)性能指標(biāo)，不符合施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，將會(huì)直接影響到堤防填筑效果，加大堤壩滲漏等質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)概率。因此，在土料選擇環(huán)節(jié)，應(yīng)遵循以下原則：第一，結(jié)合實(shí)際。提前對(duì)水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察，掌握河段土質(zhì)成分等信息，結(jié)合抗?jié)B設(shè)計(jì)要求與相關(guān)技術(shù)規(guī)范確定土料的性能指標(biāo)要求。例如，在河道水體流速較大時(shí)，應(yīng)使用粘性土體作為土料，避免所填筑堤壩受到水體沖刷力出現(xiàn)沖蝕現(xiàn)象。而在河道水體流速較小時(shí)，使用大顆粒砂土作為堤壩土料。第二，就近取材。為控制工程造價(jià)成本，優(yōu)先在臨近施工現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域中挖取土料，以此來(lái)縮減土料的運(yùn)輸成本與時(shí)間。此外，在入場(chǎng)環(huán)節(jié)，對(duì)土料性能質(zhì)量進(jìn)行檢查，隨機(jī)抽取少量土體作為試樣送檢，退回質(zhì)量檢測(cè)不達(dá)標(biāo)的土料，在必要情況下重新選擇其他種類土料。隨后，篩除土料中混入的各類雜質(zhì)，如腐殖土、樹(shù)木枯葉、膨脹泡發(fā)土體、淤泥土、凍土等，將含水率超限的土料進(jìn)行翻曬干燥處理。

1.2 清理堤基

首先，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察，掌握底堤基情況、地質(zhì)環(huán)境特征與水文地質(zhì)條件，合理選擇堤基處理方式，明確堤身、壓載基面和鋪蓋等部位的清理順序。其次，清除堤基范圍內(nèi)分布的各類雜物，如地面植被與雜草、磚頭、腐殖土、淤泥等，將所清理雜物在指定位置進(jìn)行堆放處理。再次，對(duì)堤基表層進(jìn)行壓實(shí)整平處理，鑿除與補(bǔ)平堤基表面凹凸不平部位，保證堤基表面平整度達(dá)標(biāo)，并對(duì)原有堤壩進(jìn)行維修處理，如加高加厚處理，修補(bǔ)結(jié)構(gòu)破損部位。最后，檢查堤基清理效果，確定堤基平整度、潔凈度與土壤密度達(dá)標(biāo)后，再開(kāi)展堤身填筑作業(yè)。

1.3 堤身填筑

對(duì)清理后的路堤進(jìn)行壓實(shí)處理，按自低至高順序開(kāi)展堤身填筑作業(yè)，采取分段分層方式填充堤身，將堤身劃分為若干水平分層。而在填充不均勻堤防保護(hù)地的特殊施工情況下，調(diào)整堤身填筑順序，如自基底至地層逐層向上填充。同時(shí)，嚴(yán)格控制堤身填筑時(shí)的橫截面斜率，將斜率控制在0.25以內(nèi)，重點(diǎn)預(yù)防堤身位移與斷裂等質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。最后，在堤身填筑過(guò)程中，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置一定數(shù)量的觀測(cè)點(diǎn)，持續(xù)對(duì)堤身填筑情況進(jìn)行觀測(cè)，在出現(xiàn)局部“彈簧土”等問(wèn)題時(shí)，采取相應(yīng)的技術(shù)處理措施，確保堤身填筑質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

1.4 堤壩壓實(shí)

堤壩壓實(shí)階段，應(yīng)提前對(duì)土料的含水量進(jìn)行檢測(cè)，在土料含水率不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值±2%的條件下，直接開(kāi)展堤壩壓實(shí)作業(yè)，反之，則對(duì)土料進(jìn)行處理，如翻曬干燥處理。隨后，采取水平分層鋪土與逐層碾壓工藝，以此來(lái)解決傳統(tǒng)壓實(shí)工藝中存在的漏壓與壓實(shí)量不足等問(wèn)題。同時(shí)，將碾壓機(jī)械運(yùn)輸路線完全覆蓋堤壩壓實(shí)范圍，要求壓實(shí)路線超過(guò)設(shè)計(jì)邊線兩側(cè)30cm。最后，在達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)遍數(shù)后，對(duì)堤壩壓實(shí)效果進(jìn)行測(cè)試，如果堤壩壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)，開(kāi)展補(bǔ)壓作業(yè)。而針對(duì)空間較小、大型碾壓機(jī)械回轉(zhuǎn)不利的區(qū)域，施工人員使用手扶碾壓機(jī)等小型設(shè)備進(jìn)行全盤碾壓。

2.水利工程堤防護(hù)岸工程的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 墻式護(hù)岸

墻式護(hù)岸技術(shù)被用于河道水流速度較快的水利工程中，沿河流堤岸設(shè)置墻式護(hù)岸結(jié)構(gòu)，由于護(hù)岸結(jié)構(gòu)被嵌入路堤護(hù)腳板中，使得墻體護(hù)岸結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性能，有效減小了河道水流沖刷力對(duì)護(hù)岸造成的侵蝕影響，取得理想的防水效果。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，在水利工程堤防護(hù)岸工程中，常見(jiàn)墻式護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式為伏壁式、傾斜式、懸臂式、重力式等。此外，針對(duì)老舊的墻式護(hù)岸結(jié)構(gòu)，考慮到此類護(hù)岸結(jié)構(gòu)的功能性顯著降低，在出現(xiàn)洪患水災(zāi)時(shí)易出現(xiàn)墻體滲漏管涌現(xiàn)象。因此，可采取防滲抗滑柱列樁墻技術(shù)，在墻式護(hù)岸周邊挖設(shè)若干樁孔，在孔內(nèi)打入直徑在1m左右的鋼筋混凝土圓柱樁和橢圓柱套樁，并澆筑混凝土將樁體搭接成墻，沿結(jié)構(gòu)縱軸線在頂部設(shè)置鋼筋混凝土連系梁與錨筋，將新建成防滲墻體與原有護(hù)岸結(jié)構(gòu)契合成全新的防洪墻，以此來(lái)強(qiáng)化護(hù)岸結(jié)構(gòu)的抗滑、抗傾穩(wěn)定性能。

2.2 壩式護(hù)岸

壩式護(hù)岸是依托堤壩與灘岸修建的護(hù)岸壩體結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變河道水流方向，將河道水流引流至預(yù)定路線引流，確保堤壩邊坡結(jié)構(gòu)不會(huì)受到河道水流的直接沖刷，本質(zhì)上屬于間斷性的護(hù)岸形式。與其他護(hù)岸形式相比，壩式護(hù)岸主要被用于河床開(kāi)闊或河道水流流速較緩的水利工程中，常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式為丁壩、丁順壩、潛壩與順壩四種。以丁壩護(hù)岸為例，護(hù)岸由五絞格網(wǎng)網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)所組成，使用具有良好耐磨損性能與較高強(qiáng)度的低碳高鍍鋅鋼絲制成網(wǎng)箱，在箱體內(nèi)部填充適當(dāng)大小與質(zhì)量的石料，將網(wǎng)箱固定在堤壩或?yàn)┌吨小?/p>

2.3 坡式護(hù)岸

坡式護(hù)岸是在水利工程坡腳與岸坡區(qū)域鋪設(shè)防沖刷材料來(lái)建造坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)，與其他堤防護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式相比，坡式護(hù)岸具有工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、不影響河床環(huán)境、抗沖擊效果好等優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前主要被用于小型水利工程中。同時(shí)，在采取坡式護(hù)岸技術(shù)時(shí)，應(yīng)強(qiáng)化護(hù)腳防腐性能，并在地面高程無(wú)法滿足防浪要求的情況下于坡頂處額外設(shè)置防浪墻。此外，在應(yīng)用傳統(tǒng)的坡式護(hù)岸技術(shù)時(shí)，要求在干地條件下進(jìn)行施工，需提前堤防護(hù)岸工程現(xiàn)場(chǎng)修筑圍堰，致使工程造價(jià)成本提高，且護(hù)岸施工效率及質(zhì)量受到諸多因素的干擾。針對(duì)于此，可選擇采取無(wú)圍堰膜袋護(hù)坡水下施工技術(shù)，在護(hù)岸端部挖設(shè)一定深度的防滑槽，沿灘面向堤岸方向延伸彎折埋入膜袋，并在膜袋下方鋪設(shè)土工布反濾層。隨后，將相鄰模袋緊密連接，向膜袋內(nèi)充灌混凝土，使用砂土回填溝槽，即可開(kāi)展護(hù)岸施工。

2.4 生態(tài)型護(hù)岸

生態(tài)型護(hù)岸作為一種全新的綠色施工技術(shù)，使用可降解材料制成墊子鋪設(shè)在岸坡表面，或是直接鋪設(shè)纖維織物。隨后，在岸坡表面種植綠化植物，解決綠化植物生長(zhǎng)問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題。如此，在一定時(shí)間后，可降解材料發(fā)生降解反應(yīng)，使得岸坡植被根系與土質(zhì)牢牢固結(jié)，發(fā)揮防御波浪、抵御水流侵蝕、維持岸線穩(wěn)定的作用。與傳統(tǒng)堤防護(hù)岸技術(shù)相比，生態(tài)型護(hù)岸具有施工成本低、環(huán)境效益強(qiáng)、工序簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，既可以實(shí)現(xiàn)工程預(yù)期建設(shè)目標(biāo)，還可以保存并增加生物多樣性，為水生生物與兩棲動(dòng)物提供棲息空間。

2.5 拋石護(hù)岸

拋石護(hù)岸是自護(hù)腳至岸坡按特定順序逐層拋填塊石而修筑的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，主要被用作為堤防坡腳與護(hù)坡的基礎(chǔ)防護(hù)，多用于水利堤防護(hù)岸搶修工程，可以在短時(shí)間內(nèi)取得防護(hù)效果，減小河道水流對(duì)河岸與構(gòu)筑物造成的沖刷作用。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)，應(yīng)提前對(duì)工程場(chǎng)地進(jìn)行全面勘察，掌握具體水位、水流沖刷速度等信息，以此來(lái)制定技術(shù)方案，明確拋石位置與塊石大小等技術(shù)參數(shù)。

3.結(jié)語(yǔ)

為有效抵御洪水災(zāi)害，切實(shí)保障水利堤防護(hù)岸工程使用安全，為工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供技術(shù)支撐，從業(yè)人員需要深入了解水利堤防護(hù)岸工程的關(guān)鍵施工技術(shù)與工序流程，結(jié)合工程情況合理選擇技術(shù)類型與護(hù)岸形式，使得防洪護(hù)岸技術(shù)更加充分地應(yīng)用到水利工程中。