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        混凝土砌塊護(hù)坡在水利工程中的應(yīng)用

        2018-10-14 10:11:04張敬成
        水能經(jīng)濟(jì) 2018年1期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)用水利工程

        張敬成

        【摘要】在水利工程建設(shè)過程中,混凝土砌塊護(hù)坡是主要的建設(shè)內(nèi)容,在具體運(yùn)用過程中出現(xiàn)了各種問題,需要從施工、養(yǎng)護(hù)等方面來提高水利工程建設(shè)中混凝土砌塊護(hù)坡建設(shè)質(zhì)量,以此來保障整個(gè)水利工程的質(zhì)量。本研究以混凝土砌塊護(hù)坡應(yīng)用為切入點(diǎn),結(jié)合實(shí)際案例探究分析了混凝土砌塊護(hù)坡在水利工程中的應(yīng)用,希望為建設(shè)實(shí)踐工作提供理論指導(dǎo)。

        【關(guān)鍵詞】混凝土砌塊護(hù)坡;水利工程;大圣水庫護(hù)坡整治項(xiàng)目;運(yùn)用

        目前,混凝土砌塊制造技術(shù)日益成熟,滿足環(huán)境保護(hù)和機(jī)械化施工的需求,混凝土砌塊護(hù)坡在歐美地區(qū)盛行,已經(jīng)成為了渠道、水庫、河道、河岸等護(hù)砌工程的主要護(hù)坡形式[1]?;炷疗鰤K護(hù)坡波浪效果明顯,容易控制工程質(zhì)量,施工快捷,外觀美觀,混凝土砌塊護(hù)坡在一定程度上豐富了我國水利工程護(hù)砌方式,增強(qiáng)堤岸防護(hù)能力,促使水利工程充分發(fā)揮其作用具有不可忽視的意義。

        一、混凝土砌塊護(hù)坡應(yīng)用分析介紹

        水利工程中,砌石和現(xiàn)澆混凝土是兩種常見的護(hù)坡形式。在石料較多的地區(qū),砌石護(hù)坡方式運(yùn)用普遍,但是難以控制工程質(zhì)量,整體性和耐久性較差?;炷疗鰤K整體性號(hào),抗風(fēng)能力強(qiáng)大,其砌塊厚度小,原料投入少,然而地基變化適應(yīng)性差,一旦塌陷,修復(fù)比較困難?,F(xiàn)如今混凝土砌塊制造工藝日益成熟,混凝土砌塊護(hù)坡已經(jīng)成為了渠道、水庫、湖泊、海岸等護(hù)砌工程護(hù)坡形式?;炷疗鰤K護(hù)坡工程技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于砌塊的使用主要采用統(tǒng)一的經(jīng)過科學(xué)制定的尺寸和布置規(guī)則,在實(shí)際進(jìn)行工程的建設(shè)中主要根據(jù)混凝土顏色、形狀以及建設(shè)的方法進(jìn)行具體的分析,這樣比較統(tǒng)一化的規(guī)則能夠有效提高工程建設(shè)的效率,而且避免了多樣化的建設(shè)需要的各種規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)材料。所以,在實(shí)際建設(shè)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(shè)的效率。

        混凝土砌塊護(hù)坡工程技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用中,應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的通過科學(xué)制定的尺寸與布置規(guī)則,基于混凝土顏色、形狀與構(gòu)建方式予以準(zhǔn)確分析,這種統(tǒng)一的規(guī)則在很大程度上提高了工程建設(shè)效率,同時(shí)避免了多樣化的建設(shè)需求的各種標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格的建設(shè)材料。因此,在施工過程中,施工人員工序簡(jiǎn)單,施工效率高。另外,混凝土砌塊護(hù)坡具有整體性、柔韌性、質(zhì)量易于控制、整體美觀、施工效率高等特點(diǎn):

        (—)整體性

        混凝土砌塊尺寸統(tǒng)一,形狀規(guī)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(hù)坡用砌塊尺寸根據(jù)不同的技術(shù)要求一般長為幾十厘米厚度為10 50厘米,具有很強(qiáng)的柔性。砌筑時(shí)砌塊之間用干硬性砂漿勾縫,具有較高的熱脹冷縮系數(shù),能夠適應(yīng)氣候變化,減少溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力對(duì)護(hù)坡墻體的不利影響,抗凍抗熱脹眭能強(qiáng)。

        (三)質(zhì)量易于控制

        一是可以根據(jù)不同的施工設(shè)計(jì)要求,選擇砌塊的規(guī)格、尺寸;二是可以根據(jù)工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,選擇所需要的強(qiáng)度、抗凍抗脹、滲透陛能的混凝土砌塊;三是可以按需設(shè)計(jì)生產(chǎn)砌塊的規(guī)格、尺寸;四是水泥、石灰、砂石等材料來源不同性能不同,生產(chǎn)出的砌塊和砌筑砂漿的質(zhì)量也不同??梢愿鶕?jù)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(guī)則,尺寸統(tǒng)一,可以根據(jù)施工設(shè)計(jì)通過塊型、圖案、顏色的搭配組合,將護(hù)坡工程建設(shè)成為景觀小品,既能護(hù)坡防洪又有較高的觀賞價(jià)值。

        二、混凝土砌塊護(hù)坡在水利工程中的應(yīng)用——以大陌山水庫護(hù)坡整治項(xiàng)目為例

        大陌山水庫處于湖北省襄陽市谷城縣冷集鎮(zhèn),距離城區(qū)8km。大陌山水庫1958年1月建設(shè)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(duì)既有水庫進(jìn)行全面整治,該整治項(xiàng)目主要是南線岸坡興利水位18.5m以上至坡頂部分,計(jì)劃采用混凝土砌塊護(hù)坡方式,共需鋪設(shè)12000m2,計(jì)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(jié)果涉及采用混凝土護(hù)坡砌塊,厚10cm(見圖1);在16.5m高程、18.5m高程、坡頂各設(shè)一道格梗,格埂采用C20素混凝土,格埂尺寸均為40cm×55cm。

        (一)鋪設(shè)層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        該整治項(xiàng)目設(shè)計(jì)柔性結(jié)構(gòu)的生態(tài)水利護(hù)坡保護(hù)系統(tǒng),主張采用高性能的塊體,以互聯(lián)鎖的方式將塊體連接成一個(gè)整體,以此來抵抗水流的沖刷,塊體之間可進(jìn)行適量的變形與位移,以此來提高鋪面維護(hù)系統(tǒng)對(duì)地形的適應(yīng)性,從而充分發(fā)揮其作用。

        1、面層

        10cm厚度的高強(qiáng)度聯(lián)鎖型混凝土砌塊之間互相咬接、聯(lián)鎖形成,其能夠有效抵抗風(fēng)浪、水流、冰凍等惡劣自然條件的影響,調(diào)整、控制水流,穩(wěn)定該水域坡岸,避免出現(xiàn)壩堤出現(xiàn)水土流失的情況。

        2、濾水層

        該層面由級(jí)配碎石構(gòu)成,厚度保持在10cm內(nèi),選取顆料級(jí)配為20mm—40mm的碎石。該濾水層的作用在于傳遞靜水壓,當(dāng)坡面被大風(fēng)浪侵蝕下,波浪具有較強(qiáng)的水壓力,同時(shí)如果連續(xù)被波浪侵蝕,靜水壓則會(huì)不斷變大,面層背面的靜水壓則會(huì)對(duì)面層產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的上浮力,這一浮力會(huì)造成單塊水工砌塊浮起,然而濾水層則恰好能夠擴(kuò)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(yù)防產(chǎn)生較大的浮力,這便要求濾水層具有較強(qiáng)的透水性。

        3、基土

        基土則是指大陌山水庫坡岸,是該整治項(xiàng)目的重點(diǎn),也是該項(xiàng)目的基礎(chǔ)?;谠撜雾?xiàng)目的施工要求,需建立綠色植被護(hù)岸的護(hù)坡,基土應(yīng)選擇使用素土,有利于植被的成長。

        (二)鋪設(shè)施工工藝

        在施工過程中,應(yīng)先對(duì)地基進(jìn)行全面清理,消減坡度,土工布和鋪設(shè)墊層,砌石護(hù)坡等應(yīng)嚴(yán)格遵照該項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)開展。該項(xiàng)目施工對(duì)施工人員技術(shù)要求較低,施工方法簡(jiǎn)單。砌筑混凝土砌塊過程中,應(yīng)選取條形壩體的一側(cè)開始施工,然后從壩腳到壩肩處施工,同時(shí),應(yīng)在壩體水平和垂直方向進(jìn)行拉線,確保該工程整體的美觀性[2]?;炷疗鰤K之間的間隙不得超過6mm,混凝土砌塊到達(dá)護(hù)坡處應(yīng)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(yuǎn)處直接推入護(hù)砌位置,嚴(yán)重影響墊層。同時(shí),混凝土砌塊砌筑施工中,應(yīng)重點(diǎn)查看砌筑是否平整,一旦發(fā)現(xiàn)不平整地方應(yīng)技術(shù)調(diào)整。每一個(gè)作業(yè)面完成施工后,應(yīng)立即封頂,避免墊層被雨水沖洗,確?;炷疗鰤K砌筑護(hù)層面的穩(wěn)定性與堅(jiān)固性。同時(shí),每隔28~49米漿砌石條埂或砌筑水泥,其厚度應(yīng)保持在50nm范圍內(nèi),用混凝土澆筑各條埂之間的間隙[3]。

        (三)護(hù)坡養(yǎng)護(hù)

        1、注重養(yǎng)護(hù)溫度和濕度

        在該項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)合理控制自然濕化的時(shí)間,同時(shí)確保在自然水化過程中,大陌山水庫護(hù)坡養(yǎng)護(hù)濕度和溫度始終保持在合理標(biāo)準(zhǔn)范圍中。通過對(duì)養(yǎng)護(hù)溫濕度的合理控制,有效提高大圣水庫護(hù)坡養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度,從而有效避免在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中多次使用托板的情況,統(tǒng)一使用和搬運(yùn)碼垛。

        2、注重灑水養(yǎng)護(hù)保溫措施

        在該項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)過程中,養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)溫度直接決定了養(yǎng)護(hù)灑水次數(shù)。如果該項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)階段處于夏季,則大陌山水庫護(hù)坡需水量較大,則應(yīng)增加養(yǎng)護(hù)的次數(shù);如果養(yǎng)護(hù)階段處于冬,養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)溫度較低,則應(yīng)減少養(yǎng)護(hù)的次數(shù)。同時(shí),養(yǎng)護(hù)時(shí)期處于冬季,因這一季節(jié)溫度較低,為了有效避免出現(xiàn)灑水冰凍情況,應(yīng)覆蓋上塑料薄膜。通過對(duì)養(yǎng)護(hù)溫濕度的控制,形成穩(wěn)定的養(yǎng)護(hù)環(huán)境。

        3、注重養(yǎng)護(hù)成本

        在該項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)過程中,其養(yǎng)護(hù)過程中使用的托板數(shù)量直接決定了養(yǎng)護(hù)的成本[4]?;诖?,在該項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)高度重視大圣水庫護(hù)坡的質(zhì)量,特別是大陌山水庫護(hù)坡的硬度和強(qiáng)度的保障,以此在產(chǎn)品運(yùn)輸過程中采用碼垛實(shí)施大規(guī)模的搬運(yùn),降低托板的使用量,從而有效控制該工程養(yǎng)護(hù)成本的投入。

        4、避免養(yǎng)護(hù)過程中未養(yǎng)護(hù)砌塊的硬化

        養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)注重避免未養(yǎng)護(hù)砌塊硬化的現(xiàn)象[5]。因此,該工程養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)盡量在空氣流動(dòng)性小、比較密封的環(huán)境中開展。同時(shí),使用冷凝水的過程中,應(yīng)加強(qiáng)處理冷凝水易漏部位,預(yù)防冷凝水滴漏而使得一些未被養(yǎng)護(hù)產(chǎn)品硬化的情況產(chǎn)生。

        (四)工程總結(jié)

        混凝土砌塊生態(tài)護(hù)坡———無砂漿構(gòu)砌的護(hù)坡,其滲透性好,能夠?yàn)楹恿魉w和河岸之間物質(zhì)交換提供一個(gè)天然“通道”,能夠提高水體自凈能力,改善水庫水質(zhì)量[6]。護(hù)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(jī)鹽營養(yǎng),水下根系又是微生物附著介質(zhì);而且還能夠有效鞏固護(hù)坡結(jié)構(gòu)。同時(shí),護(hù)坡表面是多孔隙結(jié)構(gòu),有利于水層構(gòu)成不同紊流區(qū)和流速帶,有助于氧從空氣中運(yùn)輸?shù)剿w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(dòng)植物成活率。不同于剛性護(hù)坡系統(tǒng),采用柔性結(jié)構(gòu)護(hù)坡結(jié)構(gòu)整體性較好,能夠靈活適應(yīng)各種溫度,防凍脹作用強(qiáng),護(hù)坡安全性高。另外,該項(xiàng)目護(hù)坡砌塊采取工廠化預(yù)制生產(chǎn)方式,有利于控制相關(guān)性能指標(biāo);施工方法便捷,施工效率高。針對(duì)未侵入水面的護(hù)坡,能夠低成本、高效綠化坡面,提高坡結(jié)構(gòu)的生態(tài)性和景觀性,生態(tài)效益顯著。

        三、結(jié)語

        伴隨著我國水利工程建設(shè)步伐的加快,我國的水利工程在施工技術(shù)上有了非常大的發(fā)展和提升。在水利工程施工的過程中,護(hù)坡的施工技術(shù)非常的重要。高質(zhì)量水利提防護(hù)坡,能夠有效提高城市安全性,大大降低洪水災(zāi)害的影響。混凝土砌塊護(hù)坡穩(wěn)定性高、柔性大,是一種半滲透性砌塊護(hù)坡方式。采用這一混凝土護(hù)坡砌塊技術(shù),能夠有效降低水面對(duì)坡體的侵蝕和沖刷,較強(qiáng)的整體性能夠提高壩結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性,有效保障我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

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