关于水利工程中河道堤防施工技术分析

2017-12-11 12:23陈奇鼎城区八官崇孝垸水利管理委员会
河南水利与南水北调 2017年11期
关键词:堤防土方导流

□陈奇(鼎城区八官崇孝垸水利管理委员会)

关于水利工程中河道堤防施工技术分析

□陈奇(鼎城区八官崇孝垸水利管理委员会)

在我国经济不断发展的形势下,水利工程修建行业得到了快速发展,河道提防技术是水利工程修建和维护过程中的主要技术之一,其应用情况直接关系到了水利工程的防洪效果,进而影响到了水利工程的实际效力。为此,施工团队需要加大对提防技术的研究和应用力度,为水利工程打下坚实的技术基础,文章则对此进行了技术上的分析,并总结了规范的施工流程。

水利工程;河道堤防;施工技术

0 引言

堤防施工技术主要应用在以防洪为主的水利工程中,以此来确保水利工程的除涝功能,进而提高水利工程的防洪性能和水运功能,进而改善当地的防洪形势,提高水利工程周边地区的防洪抗涝效果,在提高当地群众和建筑安全程度的同时,减少洪涝灾害带给水利工程所在地区的经济损失。

1 水利工程河道堤防施工技术实施流程

在水利工程中应用河道提防技术的流程如下:工程准备——施工放样——清理施工现场——开挖河道——填筑堤身和土方——翻晒土料结构——修筑内台——填筑外台——抛石护角——修建坡面——修建坡顶道路。文章则选取其中的关键性技术及其施工方式进行细致分析。

2 清基施工和加固土方技术

在进行堤防施工和修筑前,需要做好对原梯面的清理工作,主要清理其中的腐殖土层、杂质、树根等影响提防技术实施和应用的物质,清基施工的厚度要控制在10 cm到20 cm之间。施工团队可以应用推土机等机械设备完成清理工作,清基操作中产生的土方可以被应用在填筑堤身或内外台中,或者是直接作为废弃土壤进行相应的处理。

加固堤身土方时,需要借助推土机等大型设备,从削坡面按照自上而下的顺序进行削坡操作,将新的土方层翻至旧土方层之上,并进行均匀的碾压和铺展,为新老土方之间的有效衔接奠定基础。

3 开挖河道技术

在河道施工前,施工团队需要对相关数据进行精确测量,以此来确保河道开挖工作的合理性。施工团队可以在设计断面上进行施工放样测量,并构建出大体的开挖轮廓。以河道断面的位置为依据,可以将河道开挖方式分为两种,即选取导流渠的一侧开挖和同时在导流渠的两侧开挖。开挖工程中应用到的机械装置和设备主要有:规格为1 m3的挖掘机、运载量在15 t左右的可自卸车辆,大型挖掘机在导流渠的一次挖掘可以直接达到河底高程,再由自卸车辆将挖掘土方运送至指定位置。挖掘机的运行路线最好沿河道轴向,河道开挖的宽度要控制在3 cm,首次开挖长度控制在100~200 m之间。

在开挖靠近导流渠一侧的河道时,可以在开挖工作进行前,根据导流渠水流的流向制定相应的开挖施工方案,并预留一部分土体结构,具体操作方式如图1所示。在河道开挖工作完成后,施工团队需要将剩余土体推回到导流渠中,确保导流渠高度和设计高度的一致性。

图1 导流渠河道施工流程图

4 填塘施工技术

4.1 填塘施工准备工作

施工团队在进行填塘施工前,需要先对填塘土质进行全面实验和分析,其中包括了土料的含水量、颗粒规格、液限范围等,并将具体的分析报告上交到监管部门中,在经过审核和检查后,才能开展填塘施工工作。另外,施工团队还需应用GIS技术和GPS技术分析和确定填土面积和坡角位置。

4.2 填塘施工技术应用流程

首先,施工团队需要做好填塘清理工作,清理影响填塘效果和水利工程堤美观程度的杂质和杂草。

其次,施工团队要验收填塘施工,并安装排水设施,为填筑过程中塘内的水分会出现流失,如果不安装排水设施,将会给水利工程周边的农作物和建筑物造成不利影响。因此,施工团队在填筑前需要对水利工程周边的水系进行全面调查,进而设计科学合理的排水系统,必要时还可以修建排水沟,达到分散水系的目的,施工成本不足的情况下,应用水泵解决排水问题。

再次,施工团队需进行填料操作,文章研究的是进占施工方式,施工团队要以“凸”字形为基准进行填料工作,确保填料高度超过水面0.80 m左右,遵循“基面不陷车,不发生较大变形情况”原则,如果施工水塘较深,可以应用加宽填料宽度的方式。

最后,施工团队要进行对填塘土层的碾压,在碾压第一层填料时适合应用履带式推土机,此时碾压的土层较厚,因此,不适合应用压路机,施工团队还可以通过降低填土效率的方式,让土层实现自然沉降。

4.3 河道冲刷深计算方式

现以《堤防工程施工规范》为依据,总结顺坝和平顺护岸河道冲刷深计算公式如下:

其中,hs代表的是局部河道的冲刷深度;Hp代表的是冲刷河道处的水深;Ucp代表的是近岸地区水流的平均流速;Uc代表的是河道内泥沙的自流速度;n代表的是防护岸坡的形状,在河道冲刷深计算中一般取1/4或1/6。

现列举某水利工程的河道冲刷深度计算过程,表1所示。

表1 某水利工程的河道冲刷深度计算过程表

5 土方填筑和堤身加固技术

5.1 新坝体回填技术

在对新型坝体进行回填时,需要注意清理梯面上的杂质,建议应用规格为1 m3的反铲开挖设备,并应用运载量在15 t左右的可自卸车辆运土上堤,在运输土料的过程中,施工团队可以选择160HP型号的推土机,实现对土料的完全碾压,碾压设备的设置参数可以参考碾压实验得出的运行数据。碾压的方向需要和堤线平行,在完成上层部位的坝体回填后,需要确保填筑材料的湿润程度,进而执行上层铺料碾压操作。

另外,在完成新坝体回填施工后,施工团队需要做好新老坝体之间的衔接工作,此时,回填的材料应当选择新老坝体中的粉质土壤,并将其中河道开挖的淤泥质土壤作为平台填筑的材料。如果河道开挖中的材料和土壤水分含量较大,可以在土体上堤后再进行摊铺晾晒,当其中含有的水分含量符合施工要求后,才可以进行碾压操作。

部分在加固过程中,可能会出现狭小边角或斜坡断面,此时,施工团队可以应用小型压实机械对建筑结构贴近部分进行碾压,以此来降低碾压操作的工作难度,为水利工程堤身加固打下坚实的结构基础。为了减少堤身上的接缝数量,施工团队需要将填筑长度控制在200 m左右,并对接缝位置进行碾压处理,以此来确保接缝位置的美观程度,进而加强接缝位置和堤身的紧密联合程度。

5.2 旧堤加固技术

旧堤加固技术实施流程如下:清理表面——对坡面进行松土处理——确保土层的含水量——碾压土层。旧堤表面清理的主要物质是杂质和杂草,可以应用挖掘机协助清理;坡面松土的厚度需要控制子啊10 cm左右;确保土层的含水量可以提高原坡面和回填土层之间粘合的紧密程度;碾压土层操作可以应用自卸机,再通过挖掘机进行平整。

6 边坡修整技术

河道开挖和施工工程完成后,施工团队需要对河道的边坡进行进一步处理,以此来提高河道边坡和水利工程的牢固程度。施工团队可以应用挖掘机对边坡进行削坡处理,并通过挖掘机中的铲齿敷焊厚度为2 cm的钢板结构,在实际的削坡过程中。操作人员需要按照边坡的设计高程进行挂线处理,将挂线的间隔控制在15 cm,修整好后的边坡需要经由监管部门审核,质量合格后才能进入到下一项施工环节中。

6.1 边坡质量控制方式

施工团队可以应用挖掘机来协助进行边坡处理操作,并对河道堤防的内外平台进行精细处理,严格按照施工要求和河道堤防施工技术标准流程完成挂线等工作,确保坝身无水洼、积水、直径超过5 cm的石块、杂草、杂质。在坡面修整工作结束后,为了提高水利工程的美观程度,施工团队还可以在坝身上种植草皮和绿色植物。

6.2 边坡养护技术

边坡本身和种植的植物都需要进行日常的养护处理,为了能够让种植植物达到预期的效果,并发挥其作用,施工团队应当遵循“三分栽种,七分养护”的原则,尤其是要做好栽种一年时间内的养护工作。养护团队需要结合植物生长的实际情况和边坡防护的具体要求,对栽种植物进行科学养护,及时浇水、除草、施肥。

7 结语

总之,河道堤防是水利工程的保护屏障,也是确保水利工程应用效力的关键性施工环节,因此,施工团队需要接合具体的施工条件和原有河道的情况,制定完善的堤防施工方案,应用先进的堤防施工技术,为河道堤防施工工程的质量提供技术支持,在提高河道堤防施工质量的同时,确保水利工程的稳固。

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2017-9-8

编辑:左英勇

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