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        河道護(hù)岸工程冬季施工方法探討

        2017-02-28 23:26:41
        湖南水利水電 2017年1期
        關(guān)鍵詞:丁壩草種護(hù)岸

        (遼寧省沈陽新杉電子工程有限公司沈陽市110000)

        河道護(hù)岸工程冬季施工方法探討

        王 鋼

        (遼寧省沈陽新杉電子工程有限公司沈陽市110000)

        對于河道護(hù)岸工程在冬季進(jìn)行施工時,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)來保證河道在冬季的正常運行,應(yīng)注意凍結(jié)或脹裂等危險因素給工程帶來的影響。文章對河道護(hù)岸工程在冬季的施工方法進(jìn)行分析討論,以期提高河道冬季施工的工程質(zhì)量,維護(hù)整個河道的正常使用,并為實際工作提供借鑒與依據(jù)。

        河道護(hù)岸工程冬季施工技術(shù)

        隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市人口越來越多,城市建設(shè)也越來越完善,許多原本屬于郊區(qū)或農(nóng)村的河道被納入城市之中,以供城市及周邊地區(qū)進(jìn)行水利灌溉、排水泄洪和生活用水等,因此河道的護(hù)岸工程在保護(hù)河道正常使用方面也越來越重要。由于一些城市河道長時間受雨水或洪水沖刷,護(hù)岸工程嚴(yán)重受損,如不加以修護(hù),有可能在雨季降水量較大時出現(xiàn)決堤的情況,給整個城市人們的用水以及生命財產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅。另外,由于在夏季降水較多,降雨量大,河流水位較高,在河邊灘地進(jìn)行護(hù)岸工程施工難度較大,難以確保施工質(zhì)量,因此,護(hù)岸工程大多選擇冬季進(jìn)行施工。本文結(jié)合冬季施工時可能遇到的各種問題,對護(hù)岸工程在冬季的施工方法進(jìn)行討論。

        1 護(hù)岸工程的常見形式

        河道護(hù)岸工程的常見形式包括植被保護(hù)、軟體排、柴排和丁壩群等。

        (1)植被保護(hù)。已有資料表明,植物對土壤結(jié)構(gòu)有很大影響,植被在植物蓮葉與根系的作用下可提高坡體的抗損壞能力。植被的工程作用有很多,例如粘聚作用,植物的根可以產(chǎn)生分泌物,具有穿插、擠壓作用、有利于土體結(jié)構(gòu)團(tuán)聚。還有植物的坡面保護(hù)作用,植物根系對邊坡土壤具有可觀的加固作用,它可以收縮周圍土壤,將團(tuán)聚體機械地黏合在一起,以此來增加了土壤的粘聚力。同時,坡面的植物蓮、葉可以避免了雨水直接沖刷坡面,防止表面形成結(jié)皮,而且促進(jìn)水分下滲,促進(jìn)土內(nèi)微生物的活動,使間產(chǎn)物能膠結(jié)土壤顆粒,穩(wěn)定了土壤骨架,提高了土壤的滲透性和土壤的再生能力,從而有效地保土、固坡,增加坡面耐久性,達(dá)到護(hù)岸的目的[1]。

        (2)軟體排。軟體排在河道護(hù)岸工程中運用比較廣泛,其中上層是反濾土工布層,下層是機織布層,上下層間是單元體,單元體周邊是框格,用灌沙子形成,以此達(dá)到護(hù)岸的實際效果。

        (3)柴排。柴排是河道護(hù)岸的重要方法之一,使用具有良好柔韌性和耐拉性的柳枝或雜樹枝編扎成片狀結(jié)構(gòu)物,以此達(dá)到阻水緩流、防護(hù)沖刷的作用,對河岸進(jìn)行有效保護(hù)。

        (4)丁壩群。丁壩也是河道護(hù)岸的重要方法之一,根據(jù)丁壩對水流的影響,可將其分為長丁壩和短丁壩,長丁壩能夠束窄河槽,改變主流線,短丁壩能夠保護(hù)河灘。兩者結(jié)合則能夠調(diào)節(jié)水流,穩(wěn)住河勢,使得凸岸沖刷凹岸落淤,能夠有效地防治雨水和洪水的淘刷,保護(hù)河岸,在河道護(hù)岸工程中起著非常顯著的效果[2]。

        2 護(hù)岸工程冬季施工方法

        在河道護(hù)岸工程冬季施工中,為確保施工順利進(jìn)行,首先應(yīng)做好施工組織設(shè)計工作。根據(jù)護(hù)岸工程的實際情況,選擇采用柴排、軟體排、丁壩群或植被保護(hù)等形式。由于在冬季進(jìn)行施工,當(dāng)河流結(jié)冰到一定程度后,冰面上具有相當(dāng)強的承載力,可以在河流的冰面上編制柴排。同時灘地也會結(jié)冰,當(dāng)灘地結(jié)冰到一定程度后,材料可以通過汽車接運送到施工現(xiàn)場,不需要修筑臨時道路,這樣不僅節(jié)省了大量施工時間,也節(jié)約施工成本,提高工程質(zhì)量。按照設(shè)計要求進(jìn)行施工,在放排位置上用蘆葦、鐵線、木梗和柞條編制排體,編制完成后將排體四周的冰打開一道縫,通過鋼絲繩固定柴排四角,鋼絲繩另外一端錨固在水中定位,然后準(zhǔn)確定位排體。當(dāng)?shù)谝粔K排體施工完成后,可以將其他丁壩位置的柴排進(jìn)行施工,不必要立即進(jìn)行第二塊排體施工。并且在施工過程中應(yīng)等到該處河水凍結(jié)之后再在上面編排、沉排,直至整個工程施工結(jié)束。在露天進(jìn)行拋石,比較容易控制其均勻度和厚度,可滿足設(shè)計規(guī)范的各項要求。由于丁壩能夠改變水流的方向,使水流在壩前能夠產(chǎn)生回流區(qū)和挑流區(qū),減弱水流的沖刷流速,減少對岸邊的沖刷作用。同時由于回流區(qū)流速小,可能會導(dǎo)致泥沙出現(xiàn)淤積阻塞的現(xiàn)象,此時柴排則起到了有效的反濾作用,避免其下面的土被淘刷。除此之外,具有柔性結(jié)構(gòu)的柴排對地形具有很強的適應(yīng)性,能夠通過將地基、柴排、拋石連接在一起來提高丁壩整體的穩(wěn)定性,從而使冬季施工取得最佳效果。

        植被在河道護(hù)岸工程中起著重要的作用。在冬季施工的河道一般都位于北方,氣候寒冷,因此,在草種選擇中盡量采用適應(yīng)當(dāng)?shù)厣L環(huán)境的草種,位于城區(qū)或需要有觀賞要求的岸坡選用相應(yīng)的品種,在有養(yǎng)護(hù)能力的地點則按主管部門的要求播種相應(yīng)草種。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c選擇冷季型草種,以防止在冬季被凍死而不能保護(hù)河岸,這類草種主要優(yōu)點是種植容易、綠化形成快、生長速度快、綠期長并具有良好的觀賞效果,并且因為其經(jīng)濟(jì)實用性而得到廣泛推廣和應(yīng)用。冷季型草適宜的生長溫度較低,限制其生長的主要因素為干旱和炎熱。由于不同品種的抗旱性和耐熱性均有不同的差異性,綠化草種的質(zhì)量和綠化效果也會受不同的種植技術(shù)及養(yǎng)護(hù)方法的影響。應(yīng)以氣候環(huán)境適應(yīng)性為基本原則來選擇草種,為更好地達(dá)到護(hù)岸工程的目的應(yīng)選擇適宜、優(yōu)質(zhì)、適合在冬季生長的草種。經(jīng)查閱資料及相關(guān)調(diào)查,常見的冬季型草種主要有:黑麥草、早熟禾、白三葉、堿茅、扁宿豆、野大麥、剪股穎、高羊茅等[3]。幾個草種的特點如下:

        (1)黑麥草是多年生、叢生型的禾木科草木植物,該草種抗寒、抗霜,種子較大,生長較快,耐踐踏性強,炎熱和夏季呈休眠狀態(tài),適合在河岸播種,起到護(hù)岸綠坡的效果。

        (2)早熟禾是多年生、禾木科草木植物,原產(chǎn)歐洲,亞洲北部,現(xiàn)遍及全球溫帶地區(qū),具細(xì)根狀。該草種子細(xì)小,草稈叢生,葉片條形,光沿且柔軟。早熟禾喜光耐萌,既喜歡溫暖濕潤的地方又具有很強的耐寒能力,在零下27℃的寒冷冬季也能安全越冬。其根室繁殖力強,再生性比較好,耐踐踏性也很強,有利于護(hù)岸工程的更好維持。

        (3)內(nèi)三葉草別名又叫內(nèi)車軸草,原產(chǎn)地為小亞細(xì)亞南部和歐洲東南部,也是重要的綠化護(hù)坡植物之一。白三葉萌發(fā)早,衰退遲,再生性好,耐踐踏性較強,能以種子自行繁殖。枝葉茂盛,固土能力較強,其耐寒性和耐熱性較強,喜濕潤,壽命較長,一般在10年以上。是風(fēng)蝕和水蝕地較為理想的水土保持植物[4],具有廣泛栽培意義。

        (4)堿茅草又名星星草,屬多年生草木植物,株型較小,葉背光滑,葉面微粗糙,灰綠色,耐堿,喜濕潤和鹽漬性土壤,適應(yīng)性較強。抗寒能力較強,能耐零下30℃的低溫,對土壤要求不高,抗鹽堿,喜光不耐蔭,能順利越冬,因此也適合作為冬季護(hù)岸可選擇的方法之一。

        (5)高羊茅草又稱為葦狀羊茅,分布于中國東北和新疆地,在歐亞大陸也有分布。高羊茅為亞熱帶常用冷季型草坪草種,經(jīng)常應(yīng)用于運動場草坪和防護(hù)草坪,其最為顯著的特征是突出的抗早特性和耐熱性,在冷季型草坪中尤為重要。高羊茅經(jīng)常和早熟禾搭配播種,既耐寒喜潮濕,適合在寒冷、潮濕的氣候中生長,又耐高溫,耐酸,耐干旱。高羊茅在平地上建坪或水土保持用的植草經(jīng)常采用撒播方式,在斜坡上護(hù)岸建坪經(jīng)常采用條播方式,除了可單獨播種外,還可與高羊茅、草熟禾或黑麥草等多種冬季型草種混播,其生命力頑強,是護(hù)岸護(hù)坡的良好草種選擇之一。

        3 河道護(hù)岸工程的冬季施工效果

        首先在提高工程質(zhì)量方面,在河道護(hù)岸工程冬季施工中,由于冰面寬闊,可將冰面作為施工現(xiàn)場,這樣有利于柴排的編制,編制完成后鑿開冰就能沉排,確保了柴排達(dá)到緊密、結(jié)實、均勻的嚴(yán)格要求。另外在冬季一般為枯水期,河水的水位較低,流速比較小,這樣有利于鋼絲繩精確的定位以及拋石的厚度和均勻度得到準(zhǔn)確的控制,從而保證了保河道護(hù)岸工程在冬季的施工質(zhì)量。其次是在縮短施工周期方面,由于河道冬季施工的場地比較寬闊,作業(yè)面較寬,能夠安排多塊柴排同時編制和同時沉排,即使下雪對施工帶來的影響也不是很大,可避免夏季施工因可能出現(xiàn)的降雨天氣而延誤工期,從而確保工程按計劃在規(guī)定時間內(nèi)完成,既節(jié)約了工程成本又節(jié)省了施工工期。最后是在節(jié)約工程投資方面,在河道護(hù)岸工程的冬季施工中,施工所需要的設(shè)備比較簡單,基本上不需要機械進(jìn)行工程作業(yè),既減少了機械使用的費用,又節(jié)約了機械的臺班費,且材料價格也相對較低。同時,與夏季施工相比,冬季施工環(huán)境好,施工周期短,因此也節(jié)約了很大一部分的工人勞務(wù)費。如果能夠?qū)鼋Y(jié)的灘地作為施工道路,不僅節(jié)約了運費,還省去了臨時工程,從而降低了整個工程的施工成本。

        除此之外,通過對護(hù)坡植物的習(xí)性進(jìn)行分析,選出適用于寒區(qū)各種工況的多種草種,由于其施工簡單,難度較低,又具有非常好的保土能力,能夠增強坡面抗坡積水沖刷能力,耐久性好,在岸坡防護(hù)方面具有一定的優(yōu)勢。而且采用植被保護(hù)技術(shù)減少了塊石、水泥、鋼筋等材料的應(yīng)用,從而減少了人類活動對自然環(huán)境的污染破壞,在很大程度上降低了能源消耗,減少了CO2的排放量。這樣既改善了城市河流的水質(zhì),又美化了環(huán)境、綠化了城市,得到了顯著的環(huán)境效益。由于植被保護(hù)維持時間較長,投資一次可多年使用。因此,經(jīng)過多種方法結(jié)合利用,可達(dá)到節(jié)約投資的目的。

        4 結(jié)語

        在河道護(hù)岸冬季施工工程中,綜合運用植被保護(hù)、軟體排、柴排和丁壩群等施工方法,充分利用在冬季施工中可利用的各種資源,并針對不同特殊部位選用最適宜的材料、植物種類以及施工方法,使其既可以滿足工程安全要求,又可以節(jié)約工程成本,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

        [1]胡海泓.生態(tài)型護(hù)岸及其應(yīng)用前景[J].廣西水利水電,1999,(4):59-61.

        [2]潘美元,李俊娜,尹崇清.護(hù)岸設(shè)計原則和類型綜述[J].中國水運,2006,(11):108-110.

        [3]李敏,徐琳,趙美琦.冷季型草草坪建植與管理指南[M].北京:中國林業(yè)出版社,2002.

        [4]趙方瑩.水土保持植物[M].北京:中國林業(yè)出版社,2007.

        2016-09-16)

        王鋼(1970-),男,遼寧沈陽人,大學(xué)本科,工程師,研究方向:水利水電工程。

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