陶永進(jìn)
摘 要:現(xiàn)代社會的發(fā)展,無論是城市化建設(shè),還是能源需求的增加,包括“三農(nóng)”問題的解決,都離不開水利工程的支持。特別是在我國經(jīng)濟(jì)不斷增長,社會持續(xù)進(jìn)步的當(dāng)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(zhì)量。為此,提供科學(xué)且完善的堤岸防護(hù)工程,是提高我國水利工程質(zhì)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(hù)岸工程的特點(diǎn)和優(yōu)缺,旨在提出水利工程堤防護(hù)岸工程施工技術(shù)要點(diǎn),為相關(guān)從業(yè)人員的研究和實(shí)踐提供一定的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:水利工程;堤岸防護(hù);防護(hù)工程;工程施工;施工技術(shù)
1.引言
現(xiàn)代社會以多種方式應(yīng)對洪災(zāi)風(fēng)險,其中,防洪堤的建設(shè)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(xiàng)水利工程,防洪堤防止洪水蔓延,為此,在堤防設(shè)計施工中,除了考慮堤防線形、堤橫斷面和堤高的構(gòu)成等,還需要考慮堤岸的防護(hù),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(hù)岸工程
洪水期間堤防及其基礎(chǔ)土壤的穩(wěn)定性由滲流力控制,因此,水利工程堤防護(hù)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(qiáng)度。實(shí)踐表明,低內(nèi)聚力和低可塑性指數(shù)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(qiáng)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(hù)岸工程目的在于保護(hù)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(hù)岸工程主要包括壩式護(hù)岸、坡式護(hù)岸以及其他護(hù)岸。[3]其中,壩式護(hù)岸也叫“丁壩”,是一種順著堤壩修建的護(hù)岸工程,采取的是間斷式重點(diǎn)保護(hù)的方式,通過調(diào)整水流來實(shí)現(xiàn)對堤壩的防護(hù)。坡式護(hù)岸同壩式護(hù)岸類似,不同之處在于坡式護(hù)岸是沿著岸坡和坡腳建設(shè)的堤壩護(hù)岸工程,采取的是抗沖材料全覆蓋的保護(hù)方式,優(yōu)點(diǎn)在于不會影響水流條件。其他護(hù)岸主要是指土工布和鋪設(shè)混凝土填充紡織墊,是現(xiàn)代技術(shù)支持下的新型堤防護(hù)岸工程,具有極高的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和施工便利優(yōu)勢,能夠有效適應(yīng)不同的環(huán)境。上述三種水利工程堤防護(hù)岸工程各有優(yōu)缺,需要在實(shí)際施工中,結(jié)合水利工程設(shè)計以及實(shí)際環(huán)境,選擇恰當(dāng)?shù)墓こ谭绞健?/p>
3.水利工程堤防護(hù)岸工程施工技術(shù)
3.1壩式護(hù)岸施工技術(shù)要點(diǎn)
在水利工程堤防項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行過程中,壩式護(hù)岸施工技術(shù)的應(yīng)用頻率也較高,能有效提升丁壩以及順壩結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,確保施工項(xiàng)目更加貼合實(shí)際需求。[4]在施工技術(shù)應(yīng)用過程中,主要是借助項(xiàng)目要求和具體參數(shù)將水直接引至遠(yuǎn)離施工段的位置,能減少施工中護(hù)岸結(jié)構(gòu)受到邊坡結(jié)構(gòu)的水流影響。該技術(shù)最大的優(yōu)勢,就是能將整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行集中的處理和綜合升級,確保壩式護(hù)岸施工技術(shù)能借助不同的壩形對護(hù)岸項(xiàng)目進(jìn)行集中整合和考量,從而提高技術(shù)的應(yīng)用價值。除此之外,在水利工程堤防項(xiàng)目以及護(hù)岸施工技術(shù)運(yùn)行過程中,能有效對水流進(jìn)行集中調(diào)整,并強(qiáng)化重點(diǎn)施工結(jié)構(gòu)和間斷性護(hù)岸形式的有效性,提高整體丁壩式護(hù)岸結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用價值。特別要注意的是,在對壩式護(hù)岸施工技術(shù)進(jìn)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(nèi)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(hù)岸施工技術(shù)要點(diǎn)
通過對坡式護(hù)岸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作條件的分析以及現(xiàn)場和理論研究,作者認(rèn)為,坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)在整個施工過程中,覆蓋物會導(dǎo)致護(hù)岸結(jié)構(gòu)的變形、土壤顆粒的卷入以及護(hù)岸結(jié)構(gòu)的破壞。[5]針對坡式護(hù)岸現(xiàn)有存在的缺陷,改進(jìn)方法主要是引入附加元素,以便為單獨(dú)的覆蓋物提供安全的工作,包括在混凝土帶破壞后進(jìn)行的工作。為了實(shí)施這一改進(jìn)方法,作者設(shè)計了一種“逐層拋填”的技術(shù)結(jié)構(gòu),基本的順序就是從上游到下游,由遠(yuǎn)到近,實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)行技術(shù)結(jié)構(gòu)的進(jìn)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(nèi)部加強(qiáng)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(diǎn)的超調(diào),附著在保護(hù)坡面上的過濾帆布上。內(nèi)部加強(qiáng)構(gòu)件、支撐桿和柔性樁的間距根據(jù)砌塊的等間距選擇,同時考慮到結(jié)構(gòu)中的張力。支撐桿和柔性樁的強(qiáng)度和變形特性、支撐桿和柔性樁的長度和間距根據(jù)確保其工作可靠性的條件選擇,同時鋪設(shè)、灌注混凝土、運(yùn)行中的外部影響以及保證受保護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3.3其他護(hù)岸施工技術(shù)要點(diǎn)
以鋪設(shè)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(qiáng)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(xì)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(xiàn)有混凝土填充墊的安全性,增加構(gòu)造裝置,使紡織墊的混凝土構(gòu)件能夠正常工作,并在織物墊的混凝土破壞后進(jìn)行加固。加強(qiáng)帆布由柔性機(jī)織合成防水土工布或土工網(wǎng)材料制成,過濾帆布由防水非織造布制成。錨固裝置表現(xiàn)為金屬桿表面覆蓋抗腐蝕涂層。在保護(hù)邊坡傾倒過程中,設(shè)置加固帆布和錨固裝置。在保證護(hù)坡內(nèi)混凝土塊穩(wěn)定的條件下,考慮施工過程中產(chǎn)生的張力,確定了一塊混凝土砌塊的配筋量、砌塊的長度、強(qiáng)度和變形特點(diǎn),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(hù)的邊坡上夾帶,從而保證護(hù)岸施工的可靠性。應(yīng)用混凝土填充材料墊研制的改進(jìn)型護(hù)岸裝置,由于使用了附加的建設(shè)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(jié)語
綜上所述,如果說水利工程項(xiàng)目“功在當(dāng)代利在千秋”,是直接關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)增長、社會發(fā)展的重要工程,那么水利工程堤防護(hù)岸工程則是水利工程的“金鐘罩”,是關(guān)系到水利工程的質(zhì)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(hù)岸工程施工。由于水利工程往往復(fù)雜多變,因此,水利工程堤防護(hù)岸工程形式多樣,以便適應(yīng)不同環(huán)境和要求的水利工程項(xiàng)目。本文結(jié)合不同的水利工程堤防護(hù)岸工程形式的特點(diǎn)和優(yōu)缺,著重分析了壩式護(hù)岸工程、坡式護(hù)岸工程以及其他護(hù)岸工程的技術(shù)要點(diǎn),為堤防護(hù)岸施工項(xiàng)目的安全運(yùn)行提供支撐,促進(jìn)水利工程項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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