水利工程中堤防护岸工程施工技术研究

2023-04-29 13:50张彦荣任佳木雷威张炳煌
中国科技投资 2023年23期
关键词:水利工程施工技术

张彦荣 任佳木 雷威 张炳煌

摘要:护岸工程是水利工程的重要组成部分,其施工技术的优化、提升对工程的安全性和可靠性具有至关重要的意义。在堤防护岸工程施工技术中,混凝土结构技术、护坡技术、环保型施工技术、地基处理技术、监测技术等均为常见的应用技术。然而,这些技术在应用过程中也会出现一些问题,如混凝土质量不佳、护坡出现不平整、滑坡等。加强施工管理可以提高施工质量和效率,优化材料选择可以提高工程的整体性能,而引入新技术可以更好地满足工程的需求,提高施工效率。这些措施的综合运用可以有效提升堤防护岸工程施工技术的水平和质量,为水利工程的安全、稳定运行提供保障。本文将围绕这一主题,探讨如何优化、提升堤防护岸工程施工技术,以提高工程质量和可靠性。

关键词:水利工程;堤防护岸;施工技术

DOI:10.12433/zgkjtz.20232348

水利工程是保障人类生产生活的重要基础设施,而堤防护岸工程则是其中重要的一项。随着人类对自然资源的不断开发利用,自然灾害、环境污染等问题愈发严峻。因此,对水利工程建设安全性和稳定性的要求也越来越高,然而,在实际施工过程中,存在种种技术难点和问题,可能导致工程质量不稳定,进而危及人们的生命财产安全。因此,对于水利工程中堤防护岸工程施工技术的研究与改进,具有重要的现实意义和应用价值。

一、水利工程中堤防护岸工程施工技术的应用价值

水利工程中的堤防护岸工程是保障人们生命财产安全的重要设施,其施工质量和效果直接关系到防洪抗灾能力。因此,采用先进的技术手段进行控制和优化非常重要。具体来讲,该技术采用三维建模技术,对施工前的场地进行全面的模拟和预测,为各项工作提供参考依据,减少后期的调整和变动,提高施工效率和质量,使用GPS和GNSS定位技术精准定位,可以有效控制误差,提高施工精度和质量。同时,通过在施工设备中安装遥感设备、激光测量仪等工具,可实现自动化控制,有效提高施工效率。此外,使用无人机技术可以对施工现场进行全方位的监测,及时发现问题和缺陷,为后期的调整和修补提供依据。该技术采用先进的建筑材料和工程技术,如预应力混凝土、支护结构等,从而有效提高堤防护岸工程的强度和稳定性,提高其抵御洪水和大浪的能力。总之,堤防护岸工程施工中应用的技术手段不仅可以提高施工效率和质量,更能保障人们的生命财产安全。

二、水利工程中堤防护岸工程施工技术的应用与优势

(一)地基处理技术

地基处理技术是水利工程中堤防护岸工程施工技术的重要组成部分。其主要作用是提高地基的承载力和稳定性,从而增强堤防护岸的抗震、抗风、抗水、抗冲击等性能。该技术主要包括地基加固、地基加厚、地基改良等多种方法,根据不同的地质条件和工程要求进行选择。地基处理技术的应用可以有效降低施工风险和成本,提高工程的安全性、稳定性和经济性。例如:软土地基加固增加地基的承载能力和稳定性,降低沉降和变形;砂土地基加厚增加地基的承载能力和抗沉降性能;黏土地基改良则可以提高地基的排水性和稳定性,降低地基的塑性收缩和胀缩变形。

地基处理技术还具有施工周期短、成本低、施工灵活性强等特点。与传统的加固方法相比,地基处理技术不需要额外的材料和工序,且可以根据现场的实际情况灵活调整,大大减少工程成本和周期。此外,地基处理技术的施工过程不会对周边环境产生负面影响,因而更受到环保部门的支持和推崇。

(二)护坡技术

护坡技术是堤防护岸工程施工中的一项重要技术,其主要目的是加强坡面的稳定性,防止坡面侵蚀,避免地面塌方。护坡技术有很多种,包括钢筋混凝土护坡、石头护坡、地网护坡等。其中,钢筋混凝土护坡是目前比较常用的护坡技术,其采用钢筋混凝土材料,可有效抵御水流的冲击,减缓沿坡方向的侵蚀,提高坡面的稳定性。护坡技术的应用非常广泛,主要被应用于河道护岸、水库坝体、堤坝、大型水利工程等方面。在实际工程中,护坡技术不仅能保护水利工程本身的安全,还能改善周边环境,提高生态环境的质量。

护坡技术的优势在于:首先,有效增强坡面的稳定性,防止坡面侵蚀,提高水利工程的安全性;其次,在施工过程中较为简便,工期相对较短,可大大缩短工程时间;最后,材料价格相对较低,成本较为经济。

(三)混凝土结构技术

混凝土结构技术是堤防护岸工程施工的一种常用技术,其应用广泛且成熟,具有许多优势。该技术以混凝土为主要材料,通过浇筑、振捣、养护等工艺,形成框架、墙板、柱板等各种结构。在护岸工程中,混凝土结构技术的具体应用包括护岸墙、护岸块、护岸板等,其中,护岸墙是由多个混凝土墙板组成的,护岸块则是整块浇筑的混凝土体,而护岸板则是由多个混凝土板组成的。混凝土结构技术具有诸多优势。首先,混凝土具有较高的强度和抗压性能,能有效抵御洪水冲击和波浪冲击;其次,混凝土施工简单,操作容易,能满足不同的形状和尺寸,加强工程的整体性能;最后,混凝土材料环保性好,使用寿命长,施工后的维护成本较低,可为工程提供长期的保护。

然而,混凝土结构技术在应用中也存在一些问题,如混凝土质量不佳、施工中漏浆等,这些都需要加以重视。为此,应加强施工管理,确保混凝土的质量,提高工程的安全性和可靠性。例如:在江苏省徐州市滨河新城段的防汛护岸工程中采用了混凝土结构技术,该工程的护岸墙采用框架结构,由混凝土墙板和钢筋骨架组成。在施工过程中,先进行钢筋骨架的浇筑,再进行混凝土墙板的浇筑,可确保墙体的整体稳定性。该工程采用国内先进的混凝土设备,控制了混凝土的配合比和流动性,保证了混凝土质量。

(四)环保型施工技术

环保型施工技术是一种注重环保的水利工程施工方法,具体操作包括减少污染物排放、节能减排、资源循环利用等。在护岸工程中,环保型施工技术的具体应用包括使用环保材料、采用绿色施工方式、优化机械设备等。其中,使用环保材料可以减少污染物的排放,比如:采用椰树脂、木材等无毒、无害、可生物降解的材料;采用绿色施工方式,可以减少土地破坏,降低施工对周围环境的影响,例如:采用机械回填土方、采用深层桩基础等;优化机械设备可以降低能耗,例如:采用节能的施工设备,减少机械使用时间等。

(五)监测技术

监测技术是堤防护岸工程施工的重要环节,其目的是保证工程的安全性和可靠性。监测技术主要包括实时监测、定点监测、自动监测等多种形式。实时监测通过在线监控系统实时收集数据,并将数据传输至中心控制室,使工程管理人员及时了解工程的运行情况,并采取应对措施。定点监测则通过安装传感器等设备,在关键部位对工程进行监测,以获取相关数据并进行分析研究,从而掌握工程的变化趋势。自动监测则通过安装自动化设备对工程进行长期监测,从而实现工程全天候无人值守监测,提高工程监测的效率和准确性。

在实际应用中,监测技术可用于监测堤防、护岸的沉降变形、内部应力、水位变化等参数,以及流量、水压等水文数据。通过对这些数据收集、分析和处理,可及时发现工程中的问题,并采取有针对性措施进行处理和修复,确保工程的稳定运行。同时,监测技术还具有实时性强、数据准确性高、监测范围广等优点。

三、堤防护岸工程施工技术在应用过程中容易出现的问题

(一)混凝土结构质量不佳

混凝土结构质量不佳的原因有很多,其中包括原材料质量不过关、施工工艺不当等,表现为混凝土强度不够、裂缝、空鼓等问题。混凝土材料的强度是影响护岸工程整体性能的重要因素之一,因此,强度不够会影响工程的安全性和稳定性;裂缝、空鼓等缺陷则会导致水渗漏、冲刷等,对工程的耐久性和使用寿命产生不利影响。

(二)护坡出现不平整、土体侧滑、滑坡等问题

护坡出现不平整、土体侧滑、滑坡等问题,可能是由于护坡施工中没有按照设计要求分层压实,或采用不当的压实方法,导致土体不够紧密,出现坡体不平整的现象,或施工过程中没有进行有效的排水,或排水系统设计不合理,导致土体中的积水或湿度过高,从而引起土体侧滑、滑坡。此外,也可能是由于设计不合理,导致坡体的稳定性受到影响,出现护坡不平整、土体侧滑、滑坡等问题。例如:护坡表面不平整,存在凹凸不平的现象;土体侧滑则表现为坡面下滑或向外移动;滑坡则导致坡面的整体失稳,甚至造成严重的安全事故。

四、优化提升堤防护岸工程施工技术的主要措施

(一)加强施工管理

在施工过程中,通过加强对工程施工的监管,确保施工质量和工程安全,降低工程成本,提高工程效率。首先,要加强现场管理,应加强对施工人员的管理和培训,确保具有专业技能和必要的安全意识。此外,还要加强现场的安全防护,保障工人的人身安全。同时,应按照规定的施工程序,严格控制施工进度和质量,确保施工进展顺利;其次,要加强材料管理,应加强对材料的管理,从材料的选购、储存、使用等方面进行管控。选用符合国家标准的材料,并保证材料的质量和数量符合施工要求,避免使用劣质材料影响工程质量。在储存和使用过程中,还应遵守相关规定,保证材料的完好性和安全性;最后,要加强技术管理,根据工程要求和施工规范,制定详细的施工方案和技术规范。同时,加强对施工工艺、工序、质量等方面的管控,确保不出现重大质量问题和安全事故。此外,还应加强对施工设备的管理,确保施工设备符合要求,安全可靠。

(二)优化材料选择

在材料选择方面,应考虑到性能、品质、环保性等方面,选择性能稳定、品质优良、环保的材料。首先,应选择质量可靠的供应商。在材料采购过程中,应选择有信誉、有经验、有保障的供应商,保证材料的品质和性能。通过实地考察,调查、了解供应商的信誉度和业务经验,确保供应商的可靠性;其次,应针对工程需求进行材料的选择。根据工程的具体需求,选用相应的材料。例如:在选择护坡材料时,应根据护坡高度、土质条件、水位变化等因素,选用适宜的材料,如混凝土、石子、砖块等。此外,优先选择环保型材料,环保型材料不仅具有良好的环保性能,还能有效提高工程的可持续性和安全性。应优先选择具有环保性能的材料,如环保型混凝土、可降解材料等;最后,应严格控制材料质量。在材料采购和使用过程中,应建立严格的质量管理制度,对材料进行全面的检测和验收,确保材料的质量符合工程要求。还应注意材料的储存和保护,防止材料因存放不当而影响质量。

(三)引入新技术

随着科技的不断发展,新技术不断涌现,为堤防护岸工程提供了更高效、更安全、更环保的施工方式。相关单位在引入新技术时,需要进行技术研发和实验验证,可以通过与科研机构、高校等合作,共同研发新技术,并在试验场进行实验,保证新技术的稳定性和可行性。应加强宣传和推广新技术,通过与行业内的企业、工程师等合作,向市场推广新技术的优势和应用情况,鼓励企业采用新技术进行堤防护岸工程施工。引入新技术时,还需要进行培训,通过组织专业技术人员参加培训和学习,使其了解新技术的具体应用和操作方法,并逐步推广至更多的施工工人和技术管理人员。此外,还需要加强监督和管理,通过建立新技术应用的标准和规范,建立严格的检验检测机制,确保新技术的合规性和安全性。总之,引入新技术是优化、提升堤防护岸工程施工技术的一种有效手段,通过技术研发、实验验证、宣传推广、培训普及、监督管理等多种方式,可以有效推广新技术的应用,提升堤防护岸工程施工的效率和质量,推动行业不断发展。

五、结束语

总之,水利工程中堤防护岸工程施工技术的研究是一个需要持续关注和创新的关键领域。随着对项目的安全性和可持续性的需求日益增加,探索能够优化施工流程、提高结构性能、减轻环境影响的新技术和新材料变得至关重要。本文讨论的地基处理、护坡技术、混凝土结构、环保型施工技术、监测技术等各种施工技术,展示了该领域的多样性和复杂性。每种技术都有其独特的优点和局限性,应用取决于具体项目的要求和条件。鉴于水利工程行业面临的挑战和机遇,强调研究人员、工程师、承包商和其他利益相关者之间的合作和知识共享的重要性。通过共同努力,开发和实施创新的施工技术,不仅能满足当前的需求,还有益于未来的发展。

参考文献:

[1]张毅,王庆龙,李涛.基于水文学与地质学方法的堤防护岸稳定性研究[J].水科学进展,2019(06):831-838.

[2]李强,李鸿杰,刘林生.混凝土护岸设计优化研究[J].水利与建筑工程学报,2020(03):42-47.

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