摘要:近些年來(lái),我國(guó)對(duì)于水利工程建設(shè)越來(lái)越重視,在投入方面也在不斷加大力度,工程建設(shè)范圍逐年加大。在水利工程中,堤壩是常見(jiàn)的工程項(xiàng)目,堤壩質(zhì)量的好壞直接決定著沿岸及下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,同時(shí)也直接影響著工程輻射區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。堤壩的設(shè)計(jì)也是決定其質(zhì)量好壞與否的重要因素,本文主要對(duì)如何做好堤壩設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了分析,為水利工作者實(shí)踐中提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:堤壩;設(shè)計(jì);規(guī)劃;堤基
中圖分類號(hào): TV871 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0049
1堤壩設(shè)計(jì)規(guī)劃的重要性
水對(duì)于人類的生存至關(guān)重要,這就決定人們選擇居住環(huán)境時(shí),自然而然地會(huì)臨水而居,江河岸邊自然形成了人們的居住區(qū)。但水情變化是不受人們意志為轉(zhuǎn)移的,江河泛濫,水沒(méi)河堤就會(huì)給人民群眾帶來(lái)災(zāi)難,造成生命財(cái)產(chǎn)損失。近些年,我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了巨大成就,城市建設(shè)突飛猛進(jìn),國(guó)家對(duì)水利工程也十分重視,加大了水利投入,水利工程中堤壩的建設(shè)是很重要的內(nèi)容之一,如何加強(qiáng)和完善城區(qū)河道堤壩建設(shè),安全防汛度汛,確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,是每個(gè)水利工作者都要認(rèn)真思考的問(wèn)題。況且在城市飛速發(fā)展的過(guò)程,土地越來(lái)越緊張,科學(xué)合理規(guī)劃河道,既保證河道堤壩自身的功能,又能兼顧規(guī)劃和占地,這對(duì)于水利工程設(shè)計(jì)者來(lái)講,是個(gè)有難度的考驗(yàn),越發(fā)顯出堤壩設(shè)計(jì)規(guī)劃的重要性。
2堤壩工程的常見(jiàn)形式
堤壩設(shè)計(jì),一定要結(jié)合當(dāng)?shù)氐暮恿魈攸c(diǎn)、地形地貌、地質(zhì)水文等因素來(lái)綜合考慮,在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)同時(shí)要考慮所在位置、建材供應(yīng)、項(xiàng)目造價(jià)、景觀建設(shè)等,要綜合技術(shù)工藝和經(jīng)濟(jì)投入兩方面的需求。一般根據(jù)建材種類的不同,堤壩工程可建設(shè)成石堤、土堤、鋼筋混凝土防洪墻、混凝土堤、混合材料堤等不同類型,如果按斷面形式分,可以建設(shè)成直墻式、斜坡式、復(fù)合式等類型。一般在非城鎮(zhèn)地區(qū)的平原地區(qū)多采用均質(zhì)的黏土堤壩;如果在產(chǎn)石地區(qū)可采用砌石防沖結(jié)構(gòu)的卵石堤或土堤;在平原區(qū),如果城鎮(zhèn)人口密集,為了達(dá)到防洪效果又兼顧土地占用、材料成本等情況,可采用直墻堤壩;斜坡式結(jié)構(gòu)一般用于護(hù)岸工程中,在一些山區(qū)城鎮(zhèn),可選擇擋墻式結(jié)構(gòu)堤壩。
3 堤線的設(shè)置與選擇
在確定堤線之前,設(shè)計(jì)人員要詳細(xì)了解當(dāng)?shù)氐臍v史資料,對(duì)歷年的洪災(zāi)記錄及水勢(shì)記載要了然于胸,在設(shè)計(jì)時(shí)避免把堤岸設(shè)計(jì)在歷史泛濫區(qū)或穿越以往的河道,以減少工程量和投入成本。然后在設(shè)計(jì)前,還要進(jìn)行全面的勘測(cè),對(duì)堤壩所處位置的地貌、地形、地質(zhì)條件、地勢(shì)、防洪要求等做全面了解,然后再結(jié)合施工條件做出設(shè)計(jì)方案。在堤壩選置時(shí),要注意避開(kāi)一些沉積、淤灘、崩岸、泛灘等區(qū)域,以避開(kāi)這樣地區(qū)帶來(lái)的開(kāi)挖、壓填、防滲處理的工作難度。在遇到河堤緊挨居民區(qū)的情況時(shí),堤線的選擇是相對(duì)困難的,既要合理選堤,還要考慮對(duì)土地的占用問(wèn)題,要為防洪留出余地,這時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)劃一定要靈活,因地制宜,就地取材,以最經(jīng)濟(jì)而且最易施工的形式建堤,通過(guò)沉箱式、擋墻式、加筋土等工程技術(shù)措施使堤線的布置與堤型的選擇更適合當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)。
4 堤壩設(shè)計(jì)工作中的荷載組合
荷載分為基本荷載與特殊荷載兩種類型。其中,基本荷載主要包括堤壩自重、風(fēng)浪壓力、凈水壓力、揚(yáng)壓力以及其他可能會(huì)出現(xiàn)的荷載;特殊荷載主要包括地震及其他不太可能出現(xiàn)的荷載。在土堤的設(shè)計(jì)工作中,若穩(wěn)定計(jì)算考慮的是正常狀態(tài),則應(yīng)包括設(shè)計(jì)洪水位下的不穩(wěn)定、穩(wěn)定滲流期背水坡堤坡兩方面內(nèi)容。若穩(wěn)定計(jì)算考慮的是正常狀態(tài),則應(yīng)包括施工過(guò)程中背、臨水側(cè)堤坡兩方面內(nèi)容。在防洪設(shè)計(jì)中,正常情況主要考慮基本荷載,特殊情況需要考慮基本與特殊荷載的組合問(wèn)題。
5 堤基的處理方式
地基對(duì)于堤壩的穩(wěn)定性及安全性有著至關(guān)重要的作用,在堤壩建設(shè)中,一定要確保堤基的牢固與穩(wěn)定。一般來(lái)講,砂土、砂壤土建成的堤壩較容易形成滲流,而壤土、粘土構(gòu)建的堤壩則不易形成滲流,而多數(shù)河邊的用來(lái)防洪的堤壩,都是內(nèi)沉積土構(gòu)成的,一般地層基本為卵礫石層和砂層,而土層多以卵礫、砂、淤泥、粘土為主要構(gòu)成物,這樣的堤壩一定要做好滲處理,否則因滲流形成,會(huì)對(duì)堤壩產(chǎn)生不利影響,導(dǎo)致堤壩的不穩(wěn)定,嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)決堤潰壩的情況。
如果堤基的不透水層較深,而透水層厚度又較大,超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)和要求,而且臨水一側(cè)又為灘地,這時(shí),在設(shè)計(jì)時(shí)可采取水平防滲的辦法,如果灘地條件不能滿足水平防滲的鋪設(shè),可通過(guò)用粘性土截水槽或地下截水墻的方式進(jìn)行處理,達(dá)到防滲截水的目的。對(duì)于由砂卵礫、粘性土構(gòu)成淺層透水堤基,要建設(shè)垂直防滲措施截滲,效果比較好。一般按厚粘性土層、強(qiáng)透水層與相對(duì)不透水層由上到下依次處理。如果遇到堤內(nèi)存在著潛伏地下水,地面附近的粘土層遭到破壞,出現(xiàn)管涌和沸砂,這時(shí)設(shè)計(jì)人員可采用填塘固基的處理辦法。對(duì)于深層透水堤基,設(shè)計(jì)人員可通過(guò)采取減壓井、排水減壓溝、堤后壓載的方法加以處理,使堤基滲出口的滲透坡降滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。若透水層較厚,則應(yīng)盡可能采用堤后減壓的方法。若較薄,宜采用減壓井或減壓溝的方法。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭國(guó)強(qiáng).水利工程中堤壩防滲施工技術(shù)[J] .中小企業(yè)管理與科技,2012,(6):129-130.
[2]包禮海.淺議堤壩灌漿防滲加固技術(shù)[J] .中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2009,(22):141-142.
[3]吳海平.淺談水庫(kù)工程中的防滲漏處理[J].硅谷,2008(03).
[4]李莉莉,閆濤.水利工程中防滲施工技術(shù)的探討[J].價(jià)值工程, 2010,(30).
[5]羅華明,方素琴.淺談水電站大壩施工及安全問(wèn)題分析[J].科技傳播,2011,(09).
[6]張霞.水庫(kù)工程中的防滲漏處理技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(11).
作者簡(jiǎn)介:杜琳琳,本科學(xué)歷,公主嶺市河道堤防管理站,工程師,研究方向:水利工程。