何彥東

（甘肅水利工程地質(zhì)建設(shè)有限責(zé)任公司，蘭州 730000）

1 水利工程堤防施工技術(shù)的應(yīng)用意義

水資源既可以保障人們的基本生存， 又可以將其轉(zhuǎn)換成各種不同的能量，從而促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 然而，目前我國(guó)大部分的固定水都是天然形成的，在轉(zhuǎn)換、提取方面遇到了諸多問題，若不加以有效控制，可能會(huì)造成水災(zāi)，對(duì)人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成極大的威脅。 在這樣的大環(huán)境下，要想有效地解決水資源短缺問題，必須加強(qiáng)水利設(shè)施的建設(shè)，做好水資源的統(tǒng)籌安排。 為此，有關(guān)部門應(yīng)該對(duì)水利設(shè)施的建設(shè)給予足夠的關(guān)注，并加大對(duì)其的管理力度。

堤防施工技術(shù)是指在建設(shè)堤防時(shí)使用的一系列技術(shù)和方法，以確保堤防的穩(wěn)固、安全和持久。 堤防是為了預(yù)防河流溢出和海水入侵而建造的人工土工結(jié)構(gòu)，因此，堤防建設(shè)和維護(hù)至關(guān)重要。 堤防施工技術(shù)在水利工程中扮演了至關(guān)重要的角色。 首先，堤防施工技術(shù)是防止洪水侵害農(nóng)田、城市和其他關(guān)鍵設(shè)施的首要手段， 能夠大大減少經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。 其次，各類堤防施工技術(shù)促進(jìn)了水資源的合理利用，支持農(nóng)業(yè)、工業(yè)和電力生產(chǎn)，為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)力。 同時(shí)，現(xiàn)代堤防施工技術(shù)更加注重與自然環(huán)境的和諧， 保護(hù)濕地和河道生態(tài)，確保魚類的正常遷徙。 與此同時(shí)，各類堤防施工技術(shù)的進(jìn)步和新材料的應(yīng)用不僅增強(qiáng)了堤防的穩(wěn)固性， 還能夠有效降低施工成本，大大縮短施工工期。 水利工程建設(shè)中，堤防是為了防止河流、湖泊和水庫(kù)溢出，防止海水入侵以及維持水位穩(wěn)定而建設(shè)的關(guān)鍵設(shè)施。 堤防施工技術(shù)是保證其功能和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。 當(dāng)前，水利工程建設(shè)中常見的堤防施工技術(shù)如圖1所示。

圖1 水利工程建設(shè)中的堤防施工技術(shù)

由圖1 可知， 當(dāng)前水利工程建設(shè)中的堤防施工技術(shù)主要有溝槽開挖技術(shù)、堤體壓實(shí)技術(shù)、防滲技術(shù)、坡面保護(hù)技術(shù)及排水技術(shù)。 為了更好地分析各類技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用價(jià)值，研究將對(duì)每種技術(shù)展開詳細(xì)說明，通過了解每種堤防施工技術(shù)的關(guān)鍵工藝和主要作用， 進(jìn)而為解決各類水利工程問題提供新的參考。

2 工程背景和前期準(zhǔn)備

本文以甘肅省某水利工程為研究對(duì)象， 研究該工程中的堤防施工技術(shù)及其對(duì)于水利工程建設(shè)的意義和價(jià)值。 在正式開始施工前，需要準(zhǔn)備好堤防施工的相關(guān)填筑料。 好的堤身填筑料不僅能夠增強(qiáng)堤防結(jié)構(gòu)的牢固性和耐久性， 同時(shí)也決定著整個(gè)施工技術(shù)的成敗。 在目前的堤防施工領(lǐng)域中，常用到的堤身填筑料有砂礫石填筑料、 沙壤土填筑料、 黏土填筑料3種。 應(yīng)根據(jù)具體施工項(xiàng)目環(huán)境的不同，選擇合適的填筑料，并且分析不同施工條件下各種技術(shù)的選擇方案， 從而保障堤防施工的順利開展[1]。

3 堤防施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 溝槽開挖技術(shù)

在項(xiàng)目開工前， 有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合施工方案和施工環(huán)境，全面研究河道的具體狀況和開挖方向，做好地質(zhì)勘探工作并確保施工環(huán)境中的一切設(shè)施設(shè)備均正常。 另外，在這段時(shí)間里，技術(shù)人員要重點(diǎn)關(guān)注開挖工程的具體施工進(jìn)程，以保證開挖方向的準(zhǔn)確性和工程施工質(zhì)量。 在正式開挖工程中，導(dǎo)流溝的開挖方式主要有兩種：首先，技術(shù)人員要在溝槽旁開挖一條溝槽，以保證兩側(cè)開挖的效率；其次，施工人員可以在兩個(gè)渠道同時(shí)進(jìn)行挖槽作業(yè)， 從而有效地提高了挖溝的施工效率和施工質(zhì)量。 圖2 所示為溝槽開挖施工示意圖。

圖2 溝槽開挖施工示意圖

在進(jìn)行溝槽開挖時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)選用1 m3左右的挖掘機(jī)，這種挖掘機(jī)具有更多的靈活性， 可以最大限度地提高挖掘作業(yè)的效率和質(zhì)量。 同時(shí)，在開挖過程中，技術(shù)人員還要使用裝載機(jī)來搬運(yùn)開挖過程中產(chǎn)生的泥土， 以確保在開挖過程中不會(huì)出現(xiàn)溝槽堵塞、破損等問題。 在開挖過程中，測(cè)量員還要清楚地標(biāo)明開挖坡面上的河岸和河堤之間的距離， 從而提高開挖的精度。 為了保證開挖位置的準(zhǔn)確性，在開挖過程中，技術(shù)人員還必須在溝渠附近做好地基的準(zhǔn)備工作， 以便在開挖的時(shí)候，通過推土機(jī)將剩余的土壤清理干凈，將開挖后的溝渠表面填滿，從而最大限度地保證了開挖和施工方案的一致性，進(jìn)而確保了工程的施工質(zhì)量和安全。

3.2 堤體壓實(shí)技術(shù)

在堤體挖掘過程中， 需要采用堤體壓實(shí)技術(shù)確保堤體土壤達(dá)到所需壓實(shí)度，從而保證整個(gè)堤體穩(wěn)定性。 良好的壓實(shí)度能夠確保堤體的穩(wěn)定性， 提高土壤的承載能力并減少土壤的壓縮和變形。 由于不同的土壤具有不同的密度和壓實(shí)性能，因此在進(jìn)行堤體壓實(shí)操作前，需要對(duì)施工地的土壤進(jìn)行檢驗(yàn)，從而確定最佳的壓實(shí)水分含量和最大干密度。 此外，土壤的壓實(shí)性能在很大程度上取決于其水分含量。 為了達(dá)到最佳的壓實(shí)效果，需要控制土壤的水分含量在其最佳壓實(shí)水分含量附近。在堤體壓實(shí)過程中，需要用到振動(dòng)壓路機(jī)、滾壓機(jī)、跳躍夯等設(shè)備完成壓實(shí)任務(wù)， 具體的工具選擇需要參考當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)情況。 為了確保最終的壓實(shí)質(zhì)量，需要經(jīng)過多次分層壓實(shí)，且每層土壤需要經(jīng)過多次壓實(shí)。

3.3 防滲技術(shù)

在堤防施工中， 防滲技術(shù)也是確保堤防牢固的關(guān)鍵技術(shù)之一[2]。 滲透是影響堤防穩(wěn)定性和功能的主要因素之一，因此防滲技術(shù)在堤防施工中至關(guān)重要。 當(dāng)水從堤防內(nèi)部滲透時(shí)，可能導(dǎo)致滲透線上升、堤體內(nèi)部壓力增加、土壤顆粒被沖走，甚至可能導(dǎo)致堤防的滑動(dòng)或坍塌。 在堤防施工中，主要從以下5個(gè)方面進(jìn)行防滲操作，如圖3 所示。

圖3 防滲技術(shù)

圖3 中，主要通過黏土防滲、塑料膜防滲、混凝土或?yàn)r青防滲、 砂礫過濾層防滲、 深層防滲帷幕5 種方式達(dá)到防滲目的。 其中黏土防滲是指使用高塑性的黏土作為堤體的一部分從而形成一道防滲層。 黏土在適當(dāng)?shù)乃趾肯?，其緊密性可以極大地減少水的滲透，從而確保堤防牢固不易崩塌。 塑料膜防滲是指使用高密度聚乙烯、 聚氯乙烯或其他合成材料的防滲膜，鋪在堤體的內(nèi)部或底部，形成阻止水滲透的屏障。 混凝土或?yàn)r青防滲則是指在堤防的內(nèi)部或底部鋪設(shè)混凝土或?yàn)r青層，以防止水滲透。 砂礫過濾層是指在防滲層的外部使用砂礫材料建設(shè)過濾層。 該層可以降低水流速度， 防止細(xì)顆粒被沖走，并允許滲透水順利排出。 深層防滲帷幕防滲則是通過注入法在堤體下方形成一道深層的防滲帷幕， 以切斷潛在的深層滲透路徑。 綜上，上述防滲方法均能形成有效防滲層，從而確保堤防的牢固穩(wěn)定。

3.4 坡面保護(hù)技術(shù)

坡面作為堤防的主要組成，由于直接受到水流、波浪、風(fēng)、雨水等自然因素的影響， 需要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)從而確保整個(gè)堤防結(jié)構(gòu)的完整性[3]。堤防的坡面是堤防結(jié)構(gòu)中與水體直接相接觸的斜坡部分，包括向水一側(cè)的前坡和遠(yuǎn)離水的后坡。 坡面的形態(tài)、 坡度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)于堤防的整體性能和安全都起到至關(guān)重要的作用。 常見的保護(hù)技術(shù)包括：拋石保護(hù)、混凝土護(hù)坡、使用混凝土制成的格室或格構(gòu)塊、植被保護(hù)、使用生物可分解或合成材料的防護(hù)墊或毯、塑料或金屬的席篷或網(wǎng)格、沉箱法以及靈活的鋪裝結(jié)構(gòu)。 拋石保護(hù)是最傳統(tǒng)的方法之一，通過在堤防的斜坡或破面上拋放適當(dāng)大小的石塊， 形成一個(gè)稠密的石層，防止水流直接沖刷土體。 混凝土護(hù)坡是指使用預(yù)制的混凝土塊或現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土層進(jìn)行保護(hù)。 該方法可以提供堅(jiān)固的保護(hù)層來對(duì)抗強(qiáng)大的波浪和流速。 格室或格構(gòu)塊保護(hù)通常是由混凝土或其他材料制成的模塊化單元進(jìn)行坡面保護(hù)，主要用于保護(hù)堤防斜坡。 在某些情況下，植被也可以作為一種有效的破面保護(hù)方法。 通過種植適當(dāng)?shù)牟萜せ蚱渌参?，可以減少水流對(duì)堤防表面的侵蝕。 根據(jù)施工環(huán)境、經(jīng)濟(jì)預(yù)算和所需的保護(hù)級(jí)別， 選擇合適的技術(shù)對(duì)于確保堤防的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和延長(zhǎng)其使用壽命是至關(guān)重要的。

3.5 排水技術(shù)

堤防施工中的排水技術(shù)關(guān)注的是如何有效地從堤防體內(nèi)和堤防兩側(cè)迅速地排放雨水和滲透水， 以確保堤防的穩(wěn)定性和安全性。 不良的排水可能會(huì)導(dǎo)致水在堤防體內(nèi)聚集，增加滲漏和滑移的風(fēng)險(xiǎn)。 堤防施工中常見的排水技術(shù)有縱向排水、橫向排水、排水層、集水井和泵站排水、搭建防滲墻排水和地表排水。 縱向排水主要通過在堤防內(nèi)部設(shè)置縱向的排水溝或管，使水沿堤防的長(zhǎng)度方向流出。 縱向排水中的設(shè)施通常在堤防的底部或中部進(jìn)行布置。 橫向排水方法則是使用橫向排水管或溝將滲透到堤防內(nèi)部的水導(dǎo)出， 這樣不僅能夠有效減少堤防內(nèi)部的水壓，還能防止?jié)B水帶走堤防的土壤。 排水層是指在堤防結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置一層排水材料，如砂礫，以促進(jìn)水的流動(dòng)和排放。 集水井和泵站則是在堤防的低洼地帶設(shè)置集水井，再通過泵站將水抽出并排放到安全地帶。 總之，適當(dāng)?shù)呐潘夹g(shù)不僅可以保證堤防的穩(wěn)定性和安全性，還可以延長(zhǎng)其使用壽命。選擇哪種排水技術(shù)應(yīng)基于堤防的地理位置、氣候條件、土壤性質(zhì)、施工經(jīng)費(fèi)以及預(yù)期的堤防功能。

4 結(jié)語

本文論述了堤防施工技術(shù)對(duì)于水利工程建設(shè)的價(jià)值和意義， 對(duì)堤防施工中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)描述并提出了改善措施。 在堤防施工中，溝槽開挖技術(shù)、堤體壓實(shí)技術(shù)、防滲技術(shù)、坡面保護(hù)技術(shù)以及排水技術(shù)是確保堤防牢固的關(guān)鍵技術(shù)。研究結(jié)果表明， 良好的堤防施工技術(shù)能夠最大限度地保證水利項(xiàng)目的正常運(yùn)行，使其安全、穩(wěn)定、可持續(xù)地發(fā)展，對(duì)于水利項(xiàng)目的發(fā)展具有重大的研究?jī)r(jià)值。