朱丽娜
(安徽省水利水电勘测设计院 安徽 合肥 230008)
河道治理工程中的设计及施工技术应用分析
朱丽娜
(安徽省水利水电勘测设计院安徽合肥230008)
在近年来对于河道治理工程的质量有着越来越高的要求,这就需要对于河道治理工程的设计以及施工技术进行加强。本文通过对某一项河道治理工程情况的具体分析,来探讨在今后的河道治理工程中设计和施工技术的应用,旨在营造一个和谐的生态环境,通过河道治理工程将城市地区的特色和活力展现给更多的人看。
河道治理工程;设计;施工技术
塔里木河干流的河道治理工程自2006年以来在多项的护岸工程中,都采用了模袋混凝土护坡以及充砂长管袋护底的施工技术,这样对护岸结构形成了刚柔平衡的保护。在塔里木河治理工程的设计上,护岸新技术的应用使塔里木河干流河道治理工程在造价、施工时间和物料的运用上都起到了良好的控制效果。本文通过对塔里木河干河道治理工程案例的实际研究,来进一步分析河道治理工程中的设计与施工技术应用[1]。
塔里木河发源于天山、喀喇昆仑山,流域面积19.8万km2,是中国最大的内流河。其干流河道是典型的内陆平原河流:河流两岸地形平坦、坡度小、洪水易漫溢,在每年的汛期,洪水都会携带大量的泥沙沉积,使得上中游河道的泥沙日益累积,造成了河床过高,从而导致了一系列的河流改道、岸坡坍塌现象出现。因为塔里木河的每年1~3月和10~12月为冰冻期,7~9月为汛期,所以在进行河道治理工程时,平均每年的施工时间不足180d,如果没有新的设计和施工技术来加以强化,势必会造成工期过长、造价过高的情况出现。
于是在主管工程建设塔里木河流域管理局的建议下,工程单位采用了一系列的护岸工程技术,对塔里木河干流的河道治理工程进行了改善,本文就对工程的详细设计以及施工技术进行分析。
在主体工程的设计上,采用了土方开挖、填筑以及模袋混凝土护坡、充砂厂管袋护底的设计方案。
2.1护坡设计
在护坡设计上,模袋型号的选择为无反滤排水点的SL/ CX300型,在设计好具体指标后让生产厂家根据指标进行针对生产,其指标如表1所示。
在护坡设计上的各项参数:模袋中混凝土的填充厚度为30cm,强度为C25,抗冻等级为F300,水泥、细砂和石料的比例为1:2:2,水灰比为3:5。坍落度为(21±1)cm,坡长为9~12m,坡比为1:2,模袋的上端槽宽为60cm,下宽为30cm,在河床上铺设模袋,其下部距离坡脚1m。
2.2护底设计
在护底设计上,长管袋使用的是260g/m2的涤纶长丝机织加筋土工布,其具体的参数值如表2。
表1
表2
在护底设计上的各项参数:将长管袋每六个连成一组,每个长度为20m,分为两层铺设在与模袋混凝土水平的底脚上,填充的饱和度为底脚模袋混凝土的80%,之后分别在两层在上压载厚度为0.5m的石笼,护底的宽度为20m,河床的开挖宽度为22m且底高程与模袋的下层保持统一水平面。
在制定了相关的设计方案后,就需要进行具体的施工作业,对于在施工技术上的要求根据对护坡和护底的设计理念,也分别地采取不同施工技术来展开。
3.1护坡施工技术
在护坡的施工技术上,首先需要安排模袋的生产厂家的制作人员在现场进行专业的指导,具体的施工技术要求有:发电、抽水、搅拌等设备的安装工作需要在距离施工地段150m处的河岸上进行[2];根据现场的实际环境情况来对混凝土搅拌以及调试工作采取分组取样检测的手段,为混凝土之后的实施应用做好准备;在护面、坡型的实际测量中,根据设计图纸的要求参数来进行,需要注意设定高程的设计高度和断面控制点的设计具体位置;开挖作业根据设计的要求进行,模袋混凝土缓慢注入槽内,并将坡侧槽口削平;将坡面和底脚的杂物清理干净,使坡面和底脚表面平滑无凹凸点;在垫层的铺设上,将复合布的机织布面朝上,按照施工顺序的方向,从上往下进行铺设;模袋的铺设和固定上,采取单元排列,顺坡向下展开,每间隔3~5块用针线将相邻袋体缝合,避免产生缝隙,预留模袋长度的6%进行外槽的固定,用直径10cm的钢管穿入模袋管布内;在模袋和垫层上浇筑混凝土,将搅拌、冲灌设备联动试车,泵送速度控制在10~15m3/h内,出口的压力控制在0.2~0.3MPa内,在模袋上部达到饱和后停止泵送5~10min,将多余水分析出,再进行下一步的浇筑;混凝土浇筑完成后,1h内使用压力水将混凝土表面的泥浆进行冲洗,之后进行一周左右的洒水护养[3]。
3.2护底施工技术
护底施工主要是对河床进行清淤、开挖和长管袋铺设工作的开展,主要的施工技术有:将泥浆泵、水泵安装在河床施工区的外侧;将河水中的砂堆利用水泵抽取出来,减少河床的河砂沉淀;将地层长管袋进行铺设,注意灌口朝上,并且扎紧袖口;在下层进行充填时,充填3~5层后与铺设上层进行对其,之后再进行充填;上层充填达到100m时,将石笼分层铺设。
在按照上述河道治理工程的设计和施工技术进行后,塔里木干流河道治理工程的整个工期缩短了60d有余,对投资的成本节省了100多万。根据后续的勘测统计,模袋混凝土护坡的充填,平均厚度有30.7cm,平均强度达到了32.4MPa,分别超过了设计参数的2.2%和30%,在长管袋护底与模袋下端的结合上,长度的偏差为3~7cm,充填的厚度达到3.3~3.9cm,相比于设计参数提高了11.7%,对于塔里木河干流河道治理工程的使用寿命可以延长30年。
在工程竣工后,对塔里木河的河势变化以及河段的沉淀有了有效的控制,且经历了四次以上的洪水考验,至今还在有效的运行中,而且尚未出现质量问题,这对于塔里木河的演化发展有了巨大的积极影响。
通过塔里木河干流河道治理工程在设计和施工技术上的实际应用,我们可以看到设计和施工技术水平的不断改进对于河道治理工程有着显著的提升效果,不管是对工程的工期缩短、工程成本的节省还是工程质量的保证都起到了积极影响,所以在今后的河道治理工程中,我们还需要不断的思索和探讨对于实际的工程项目设计和施工技术的改良。对于今后的河道治理工程设计和施工技术的改良,本文也总结以了一些在今后可以实施的有效方案。
5.1橡胶坝的应用
橡胶坝作为一种新型的水工挡水建筑,具有结构设计简单、施工工期短的特点,对于宽河道的应用效果尤为明显,而且橡胶坝在造型上也有一定的美观性,在旅游景点的河道治理工程设计中可以优先考虑使用[4]。
5.2GPS RTK技术的应用
GPS RTK技术是一种测量技术,在河道治理工程中,对于横断面、边线放样和土石方量的测量有着很好的作用效果[5],在以往的测量汇总,因为观测过程的繁琐以及河道地形的不规则使得测量工作开展十分困难,也会出现测量结果不准确的情况,GPS RTK技术的引进可以很好的改善目前的现状,让今后的测量工作可以更加高效的进行。
5.3治水先治源的概念深入
在河道的治理工程中,对于水源的治理是关键,只有对河道源头进行有效的治理才能在之后的河道治理中有序展开。在今后的河道治理工程中,必须要有一个“治水先治源”的基本概念,这对于河道治理工程有着决定性的作用。
本文通过对一个具体河道治理工程的详细介绍,诠释了设计和施工技术对于河道治理工程的影响,之后对于今后的河道治理工程提供了一定的建议。希望本文能对从事河道治理工程的人员产生一定的启发,在今后的河道治理工程中不断地探索新的设计和施工技术,让河道治理工程可以更加有效的开展,也能够使河道治理工程的质量不断提高。
[1]丹建军,张社祥,成益洋,等.河道治理工程项目的施工技术探讨[J].科技资讯,2013,4(30):48,50.
[2]林炎烽.对河道治理工程的分析研究与采取的措施[J].水利建设与管理,2009,29(6):67~68,66.
[3]于瑶.水泥土地下连墙在某河道治理工程地基处理中的施工工艺和质量检测[J].科技情报开发与经济,2010,13(15):204~205.
[4]费永法.河道治理工程环境影响特点及环境保护对策[J].水资源保护,2011,27(5):106~109,113.
[5]吴明作,孙志伟,黑小明,等.河道治理工程竣工环境保护验收调查报告编制[J].人民长江,2011,42(4):69~73.
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