陶永進
摘 要:現代社會的發(fā)展,無論是城市化建設,還是能源需求的增加,包括“三農”問題的解決,都離不開水利工程的支持。特別是在我國經濟不斷增長,社會持續(xù)進步的當下,需要大量興建水利工程的同時,更要牢牢把握住水利工程的質量。為此,提供科學且完善的堤岸防護工程,是提高我國水利工程質量水平,保障我國水利工程堤岸堅固的重要方式。本文通過集中分析常用水利工程堤防護岸工程的特點和優(yōu)缺,旨在提出水利工程堤防護岸工程施工技術要點,為相關從業(yè)人員的研究和實踐提供一定的參考和借鑒。
關鍵詞:水利工程;堤岸防護;防護工程;工程施工;施工技術
1.引言
現代社會以多種方式應對洪災風險,其中,防洪堤的建設是最古老、最廣泛、同時也是最重要的防洪方法。[1]防洪的第一步通常是在泛濫平原上建造堤壩。作為一項水利工程,防洪堤防止洪水蔓延,為此,在堤防設計施工中,除了考慮堤防線形、堤橫斷面和堤高的構成等,還需要考慮堤岸的防護,以此保障堤岸的堅固,延長堤岸的使用壽命。
2.水利工程堤防護岸工程
洪水期間堤防及其基礎土壤的穩(wěn)定性由滲流力控制,因此,水利工程堤防護岸工程施工中有兩個重要方面,分別是河床土壤的侵蝕性和剪切強度。實踐表明,低內聚力和低可塑性指數的河岸土壤更容易受到侵蝕。[2]洪水期間,隨著土壤變得飽和,抗剪強度急劇下降,堤岸土壤的穩(wěn)定性急劇下降,并最終造成堤防破壞。
水利工程堤防護岸工程目的在于保護壩坡、渠道以及其他水工建筑物,加固堤防可以大大提高其穩(wěn)定性。
最常見的水利工程堤防護岸工程主要包括壩式護岸、坡式護岸以及其他護岸。[3]其中,壩式護岸也叫“丁壩”,是一種順著堤壩修建的護岸工程,采取的是間斷式重點保護的方式,通過調整水流來實現對堤壩的防護。坡式護岸同壩式護岸類似,不同之處在于坡式護岸是沿著岸坡和坡腳建設的堤壩護岸工程,采取的是抗沖材料全覆蓋的保護方式,優(yōu)點在于不會影響水流條件。其他護岸主要是指土工布和鋪設混凝土填充紡織墊,是現代技術支持下的新型堤防護岸工程,具有極高的經濟優(yōu)勢和施工便利優(yōu)勢,能夠有效適應不同的環(huán)境。上述三種水利工程堤防護岸工程各有優(yōu)缺,需要在實際施工中,結合水利工程設計以及實際環(huán)境,選擇恰當的工程方式。
3.水利工程堤防護岸工程施工技術
3.1壩式護岸施工技術要點
在水利工程堤防項目建設和運行過程中,壩式護岸施工技術的應用頻率也較高,能有效提升丁壩以及順壩結構的施工質量,確保施工項目更加貼合實際需求。[4]在施工技術應用過程中,主要是借助項目要求和具體參數將水直接引至遠離施工段的位置,能減少施工中護岸結構受到邊坡結構的水流影響。該技術最大的優(yōu)勢,就是能將整體運行結構進行集中的處理和綜合升級,確保壩式護岸施工技術能借助不同的壩形對護岸項目進行集中整合和考量,從而提高技術的應用價值。除此之外,在水利工程堤防項目以及護岸施工技術運行過程中,能有效對水流進行集中調整,并強化重點施工結構和間斷性護岸形式的有效性,提高整體丁壩式護岸結構的實際應用價值。特別要注意的是,在對壩式護岸施工技術進行集中處理和綜合分析管控的過程中,要保證施工區(qū)域內水流速度和河床寬度貼合河流地段的整體需求。
3.2坡式護岸施工技術要點
通過對坡式護岸的結構特點、工作條件的分析以及現場和理論研究,作者認為,坡式護岸結構在整個施工過程中,覆蓋物會導致護岸結構的變形、土壤顆粒的卷入以及護岸結構的破壞。[5]針對坡式護岸現有存在的缺陷,改進方法主要是引入附加元素,以便為單獨的覆蓋物提供安全的工作,包括在混凝土帶破壞后進行的工作。為了實施這一改進方法,作者設計了一種“逐層拋填”的技術結構,基本的順序就是從上游到下游,由遠到近,實現整體運行技術結構的進一步優(yōu)化。除此之外,還在施工過程中,增加了以下元素:柔性樁、內部加強元件、阻尼層、過濾布。具體來說,每個柔性樁通過一端連接到頂部帆布的柔性支撐桿的連接處,另一端連接到相鄰柔性支撐桿的連接處的下帆布。放置在每個混凝土塊之間的靈活的垂直支撐桿,并蔓延到各地。柔性帆布形式的彈性多孔材料制成的阻尼層位于混凝土塊下面,沒有過濾元件和交叉點的超調,附著在保護坡面上的過濾帆布上。內部加強構件、支撐桿和柔性樁的間距根據砌塊的等間距選擇,同時考慮到結構中的張力。支撐桿和柔性樁的強度和變形特性、支撐桿和柔性樁的長度和間距根據確保其工作可靠性的條件選擇,同時鋪設、灌注混凝土、運行中的外部影響以及保證受保護結構的穩(wěn)定性。
3.3其他護岸施工技術要點
以鋪設混凝土填充紡織墊為例。這些混凝土填充紡織墊由兩塊高強度的合成纖維編織布組成,尺寸不超過1.5 × 1.5 m,帶寬為0.1 m,其中之間的空隙由混凝土填充。[6]它們以“枕頭”形式被廣泛地鋪開,與細混凝土板相連接,用于去除波浪和冰帶給水利工程堤岸的壓力。為了提高現有混凝土填充墊的安全性,增加構造裝置,使紡織墊的混凝土構件能夠正常工作,并在織物墊的混凝土破壞后進行加固。加強帆布由柔性機織合成防水土工布或土工網材料制成,過濾帆布由防水非織造布制成。錨固裝置表現為金屬桿表面覆蓋抗腐蝕涂層。在保護邊坡傾倒過程中,設置加固帆布和錨固裝置。在保證護坡內混凝土塊穩(wěn)定的條件下,考慮施工過程中產生的張力,確定了一塊混凝土砌塊的配筋量、砌塊的長度、強度和變形特點,以及錨固裝置的節(jié)距和尺寸。加固帆布和錨固裝置的存在提供了混凝土塊的穩(wěn)定性,即使在帶子破壞之后,過濾帆布也能防止土顆粒從被保護的邊坡上夾帶,從而保證護岸施工的可靠性。應用混凝土填充材料墊研制的改進型護岸裝置,由于使用了附加的建設性解決方案,將大大提高其耐久性、穩(wěn)定性、耐久性,從而提高其可靠性。
4.結語
綜上所述,如果說水利工程項目“功在當代利在千秋”,是直接關系到我國經濟增長、社會發(fā)展的重要工程,那么水利工程堤防護岸工程則是水利工程的“金鐘罩”,是關系到水利工程的質量水平、堅固程度、使用壽命的核心環(huán)節(jié)之一,因此,必須高度重視水利工程堤防護岸工程施工。由于水利工程往往復雜多變,因此,水利工程堤防護岸工程形式多樣,以便適應不同環(huán)境和要求的水利工程項目。本文結合不同的水利工程堤防護岸工程形式的特點和優(yōu)缺,著重分析了壩式護岸工程、坡式護岸工程以及其他護岸工程的技術要點,為堤防護岸施工項目的安全運行提供支撐,促進水利工程項目的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]朱立鑫.河道堤防護岸施工技術探究[J].科學技術創(chuàng)新,2020(01):130-131.
[2]楊運喜.堤防護岸工程項目中環(huán)境保護工程施工技術的使用[J].智能城市,2019,5(15):139-140.
[3]黃偉,魏亮.河道堤防護岸工程中施工技術的創(chuàng)新標準與研究[J].智能城市,2019,5(04):94-95.
[4]曾泓舸.試論堤防護岸工程施工技術在水利工程中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2018(18):167.
[5]隋曉紅.試探究堤防護岸工程施工技術在水利工程中的應用[J].科學技術創(chuàng)新,2017(28):157-158.
[6]朱清濤.強化水利工程防洪堤工程施工技術及管理探討[J].中國水運,2017(02):74-75.
(金華市金東區(qū)國湖水電工程管理處? 浙江 金華 321000)