堤防护岸工程施工技术在水利工程中的应用研究

李绵鑫

（广东大禹水利建设有限公司，广东汕头 515000）

0 引言

水利工程作为民生工程，在促进社会经济发展、防洪抗涝、蓄水及径流调节等方面均发挥着极为重要的作用，其中堤防护岸工程施工是水利工程建设过程中的关键环节，该项技术应用，不仅可以加固岸堤，又能加强对水利工程保护，消除潜在安全隐患，实现水利工程可持续发展。水利工程中如何有效应用堤防护岸工程施工技术，是目前各相关人员需要考虑的问题。

1 水利工程中堤防护岸工程施工现状

堤防护岸工程是水利工程建设的重要组成部分，主要发挥着防止水流及波浪直接冲刷岸坡基土的作用，并减少水流及波浪对岸坡的侵蚀影响，降低塌岸等相关隐患发生概率，为水利工程正常稳定运行提供保障。

从现阶段水利工程中堤防护岸工程施工情况来看，普遍存在施工技术管理不到位、原材料质量不符合规定标准以及施工监督未落实等问题，导致堤防护岸工程施工质量无法保证，威胁水利工程安全运行[1]。因此，在水利工程建设过程中，需要加强堤防护岸工程施工技术管理，并结合工程实际情况，选择合适的施工技术，准确把握相关施工技术要点，进而将堤防护岸工程的重要作用在水利工程中充分发挥，同时也有利于加强水利技术管理成效，切实提高水利技术管理水平。

2 水利工程中堤防护岸工程施工技术应用要点

2.1 堤防工程施工技术要点

2.1.1 土料选择

土料是后续堤身填筑施工中主要使用的材料，土料质量对整个堤防护岸工程施工效果有着直接影响，在施工前，应结合工程所在区域的实际情况，并以相关施工标准为依据，合理选择土料类型，确保所选择的土料各项性能指标符合堤防护岸工程施工技术要求，减少后期施工中不必要问题发生。针对土料选择，可以考虑以下3 项要求。

（1）符合抗渗设计的标准参数要求。遵循土料就近开采原则，根据堤防护岸工程施工情况，选择其附近边坡土壤材料及岩石，将其作为堤防护岸工程施工中所需的填筑材料使用，该类型土料各项性能参数不仅符合抗渗设计标准，又能有效预防边坡塌陷风险，以保证堤防护岸工程施工质量。

（2）以开展土质试验方式确定土料类型。按照相关规范要求，测定土料的最佳含水量以及最大干密度，目的是为就近开采土料提供科学依据。如针对水利工程中水流湍急、急速的区域，适宜选用中壤土作为堤防护岸工程施工所需土料，有利于增强堤坝耐冲刷能力[2]。控制所选择土料的含水量及粒径，使其性能符合堤防护岸工程施工技术要求，以提升堤坝结构稳定性，避免后期施工中发生不均匀沉降问题。

（3）明确堤防工程施工技术流程，并做好施工技术管理及技术交底工作，为堤防工程施工相关作业顺利开展提供保障。图1 为堤防工程施工技术流程。

2.1.2 堤基清理

在开展清理堤基作业之前，施工人员需要与设计人员、工程监理人员做好沟通工作，审核堤基清理方案，确认现场情况是否与设计图纸及施工方案相一致，特别是要明确堤基清理范围，避免后期施工中未确定清理范围而出现超出设计要求的问题，直接影响其他施工作业正常开展。

待堤基清理范围确定后，严格按照相关规范清理堤基，一般情况下，若无特殊要求，堤基清理范围最大不得超过设计标准要求的500mm。针对堤基清理中所遇到软弱堤基问题，由于该类型堤基的土质含水量较高，且土颗粒之间空隙率较大，导致堤基抗压能力不足，加上土质流动性较强，极易受到上部荷载作用影响而引发不均匀沉降问题，直接降低整个堤基结构稳定性。因此，在开展堤基清理作业时，要重视软弱堤基清理，结合实际情况，采取合适的加固改良措施，以增强堤基承受外部压力的性能，进一步提升整个堤防护岸工程承载能力。

2.1.3 填筑施工

（1）铺设土工布。在堤防护岸工程施工中铺设土工布，有利于增强堤基整体承载力，将土工合成材料与堤基土体进行混合，并形成具有加固效果的加筋土，使堤基抗剪切性能得到进一步提升同时，又能起到对土体抗拉能力的强化作用，进而达到有效提高堤基强度目的。土工布铺设是目前水利工程及堤防护岸工程施工中较为常用的技术手段，使用土工织物处理堤基，以改善土体原有性能，使其密实度、整体性均得到不同程度上的提升，解决堤基承载能力较差而引发的不均匀沉降问题。

（2）土方回填。通常情况下，在水利工程建设过程中，出现堤防护岸工程的横断面坡度与设计要求不符情况时，需要采取堤身填筑施工工艺，以提高堤防护岸工程整体强度。其中土方回填则是堤身填筑施工中的关键环节，需要先处理施工区域，再进行填筑施工，待其达到填筑施工标准后，方可准许开展填筑施工作业。具体施工流程如下：①选用分层填筑方式，方便更加准确地控制回填厚度。在施工现场划分一部分区域，将其作为试验段，以试验方式确定最佳回填厚度，其分层厚度最大不超过200mm，根据施工特点，选择合适的压实方式，保证堤身填筑施工后的承载能力达到相关规定要求。②开展土料填铺作业时，可以使用推土机等设备辅助完成土料填铺作业，将土料运输至现场制定区域后，再利用推土机对其进行平整处理，其作业方向与堤坝轴线方向保持平行，按照试验结果控制土料填铺厚度。③待土料填铺工序全部结束后，即可对其进行压实处理，按照相关规范要求，选择合适吨位的压力机，并明确碾压次数、碾压时间，使其碾压密实度符合堤身填筑施工标准，有效提升堤坝结构整体稳定性及强度。

2.1.4 堤防混凝土施工

现阶段水利工程中的堤防护岸工程均为钢筋混凝土结构，该类堤坝结构受到外部环境因素影响，极易出现裂缝等问题，降低堤坝结构整体强度。因此，在开展堤防混凝土施工作业，必须严格按照相关规范要求进行操作，以保证堤防混凝土施工质量。具体施工技术管理内容如下。

（1）根据堤防护岸工程施工技术要求，科学配制混凝土材料，从源头上把控混凝土材料质量，确保混凝土结构的耐久性符合堤防混凝土施工质量标准。应结合工程实际情况，再考虑施工环境，确定各类型原材料，以增强堤防混凝土结构性能。

（2）堤防混凝土施工周期相对较长，长时间处于低温环境条件下，不仅会影响堤防混凝土施工作业正常开展，当环境温度低于规定限值时，也会引发混凝土裂缝问题。因此，在实际施工过程中，要注重堤防混凝土结构的抗冻性提升；例如，将水泥材料存放于温度适宜的暖棚中，并在砂石堆场处做好排水措施，防止地面积水未及时排出而出现低温受冻情况，导致砂石冻结无法使用，可在砂石表面覆盖一定厚度的帆布，起到保温作用。

2.2 护岸工程施工技术要点

2.2.1 坡式护岸施工技术

相较于传统护岸施工技术，坡式护岸施工技术具有操作便捷、施工流程简单以及较强的抗冲击能力等优点，主要是将建筑材料或构件在堤防或滩岸临水坡面直接铺护，在此基础上形成连续的覆盖层，起到防止水流、风浪侵蚀及冲刷的作用。通常顺水流方向布置该类型防护结构，且断面临水面坡度缓于1∶1.0，不仅可以有效减少对水流的影响，也能确保水利工程正常运营，同时也极大地增强了整个工程的抗冲击能力。护脚工程是坡式护岸施工中的关键环节，由于河流中存在大量碎石及泥沙，并会在水流动作用下将碎石及泥沙等杂质冲击到边坡堤防位置，加上受到河流酸碱性影响，导致堤岸被腐蚀，促使其护脚部位存在严重的破坏问题[3]。因此，在应用坡式护岸施工技术时，要注重堤岸护脚部位的处理，结合实际情况，选择合适的护岸施工材料，重点加强施工技术管理，明确各项技术操作规范，以提升坡式护岸施工质量，有效增强堤岸结构稳定性，提升抗冲击能力。

2.2.2 坝式护岸施工技术

水利工程中应用坝式护岸施工技术，不仅可以提升整个堤防护岸工程质量，又能为后期水利工程正常稳定运行提供基础保障。该项技术应用过程中，需要结合当前滩岸及堤坝的实际情况，在针对性修建丁坝与顺坝，再以引流方式使水流远离堤岸，减少水流流动对堤岸的侵蚀与冲刷影响，实现对堤岸有效保护。其中丁坝结构是护岸工程施工中较为常用的结构类型，根据施工要求，选择合适的防冲材料，对土心进行包裹，以防止水流长期侵蚀堤岸。或者使用低碳高镀锌钢丝按照相关要求制作五绞格网网箱，并在网箱内填装适量石料，起到加固堤岸和阻挡水流的作用，从而有效减少水流对堤岸的侵蚀影响，增强堤岸结构耐久性与稳定性。

2.2.3 抛石护岸技术

水利工程中应用抛石护岸技术，主要是将不同尺寸大小的石块或岩石进行堆积处理，以形成具有一定坚固程度的保护障碍物，防止水流直接冲击堤岸，起到保护堤岸以及防止水土流失的作用。抛石护岸技术管理要点如下。

（1）开展施工作业前，施工人员需要再次符合测量基准点，并根据抛石水位及水流流动速度明确施工位置，为后续开展相关试验做好准备，以保证抛石护岸技术应用有效性。待测量放样工作结束后，确定抛投范围界限，同时按照要求对固定观测断面进行布设，方便后续持续观察抛石护岸施工情况。

（2）结合施工环境，选择合适的石料，所选用的石料除了质地坚硬以外，也要具备遇水不易破碎或水解的性能，并根据抛石护岸技术要求确定石料规格、密度以及抗压强度等参数，确保石料质量完全符合设计标准及相关规范要求。若施工中涉及使用混凝土预制抛投物或其他抛投材料，其质量均要与设计及相关规范要求相符合[4]。

（3）开展抛投试验前，施工人员需要结合实际情况和具体施工要求，科学编制抛投试验方案，选择具有代表性的施工段进行抛投试验，详细记录各项试验参数，为后续正式开展抛石护岸施工作业提供参考依据。以水上抛投试验为例，具体操作如下：①测量试验区域的水流速度及水深。②精准称重现场石料，在铅丝笼中放入不同重量的石料，并使用细钢丝绳将铅丝笼吊入水中，待其自由下落沉底后，即可对不同流速、水深条件的水平漂移距离进行测量。多次重复上述试验步骤，以获取更加准确地试验数据。③结合试验数据，选择符合该水域情况的漂距系数，并通过式（1）计算石料漂距：

式中：Ld——石料漂距，m；k——漂距系数；Vf——表面流速，m/s；H——水深，m；G——石料重量，kg。

即可在明确石料漂移距离的基础上确定水上抛石作业流程及方法，以保证抛石护岸技术应用效果，待抛石护岸施工结束后，需及时开展质量检验工作，以便尽早处理潜在质量隐患，提升抛石护岸施工质量，起到防止水流直接冲击堤岸的作用，有效加强堤岸防护[5]。石料漂移距离测定如图2 所示，不同形式的抛投船舶定位方法如图3 所示。

图2 石料漂移距离测定

图3 不同形式的抛投船舶定位方法

抛石护岸施工质量验收标准如表1 所示。

表1 抛石护岸施工质量验收标准

3 结语

综上所述，堤防护岸工程施工技术在水利工程中有效应用，不仅可以提升水利工程整体建设水平，又能将水利工程所具备的功能最大限度地发挥。因此，在工程建设阶段，要结合实际情况，选择合适的堤防护岸工程施工技术，并科学制定施工技术方案，重点加强技术管理，明确各施工环节技术要点，以保证堤防护岸工程施工质量，从而将该项技术优势在水利工程建设中充分体现。