朱麗娜
(安徽省水利水電勘測設計院 安徽 合肥 230008)
河道治理工程中的設計及施工技術(shù)應用分析
朱麗娜
(安徽省水利水電勘測設計院安徽合肥230008)
在近年來對于河道治理工程的質(zhì)量有著越來越高的要求,這就需要對于河道治理工程的設計以及施工技術(shù)進行加強。本文通過對某一項河道治理工程情況的具體分析,來探討在今后的河道治理工程中設計和施工技術(shù)的應用,旨在營造一個和諧的生態(tài)環(huán)境,通過河道治理工程將城市地區(qū)的特色和活力展現(xiàn)給更多的人看。
河道治理工程;設計;施工技術(shù)
塔里木河干流的河道治理工程自2006年以來在多項的護岸工程中,都采用了模袋混凝土護坡以及充砂長管袋護底的施工技術(shù),這樣對護岸結(jié)構(gòu)形成了剛?cè)崞胶獾谋Wo。在塔里木河治理工程的設計上,護岸新技術(shù)的應用使塔里木河干流河道治理工程在造價、施工時間和物料的運用上都起到了良好的控制效果。本文通過對塔里木河干河道治理工程案例的實際研究,來進一步分析河道治理工程中的設計與施工技術(shù)應用[1]。
塔里木河發(fā)源于天山、喀喇昆侖山,流域面積19.8萬km2,是中國最大的內(nèi)流河。其干流河道是典型的內(nèi)陸平原河流:河流兩岸地形平坦、坡度小、洪水易漫溢,在每年的汛期,洪水都會攜帶大量的泥沙沉積,使得上中游河道的泥沙日益累積,造成了河床過高,從而導致了一系列的河流改道、岸坡坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)。因為塔里木河的每年1~3月和10~12月為冰凍期,7~9月為汛期,所以在進行河道治理工程時,平均每年的施工時間不足180d,如果沒有新的設計和施工技術(shù)來加以強化,勢必會造成工期過長、造價過高的情況出現(xiàn)。
于是在主管工程建設塔里木河流域管理局的建議下,工程單位采用了一系列的護岸工程技術(shù),對塔里木河干流的河道治理工程進行了改善,本文就對工程的詳細設計以及施工技術(shù)進行分析。
在主體工程的設計上,采用了土方開挖、填筑以及模袋混凝土護坡、充砂廠管袋護底的設計方案。
2.1護坡設計
在護坡設計上,模袋型號的選擇為無反濾排水點的SL/ CX300型,在設計好具體指標后讓生產(chǎn)廠家根據(jù)指標進行針對生產(chǎn),其指標如表1所示。
在護坡設計上的各項參數(shù):模袋中混凝土的填充厚度為30cm,強度為C25,抗凍等級為F300,水泥、細砂和石料的比例為1:2:2,水灰比為3:5。坍落度為(21±1)cm,坡長為9~12m,坡比為1:2,模袋的上端槽寬為60cm,下寬為30cm,在河床上鋪設模袋,其下部距離坡腳1m。
2.2護底設計
在護底設計上,長管袋使用的是260g/m2的滌綸長絲機織加筋土工布,其具體的參數(shù)值如表2。
表1
表2
在護底設計上的各項參數(shù):將長管袋每六個連成一組,每個長度為20m,分為兩層鋪設在與模袋混凝土水平的底腳上,填充的飽和度為底腳模袋混凝土的80%,之后分別在兩層在上壓載厚度為0.5m的石籠,護底的寬度為20m,河床的開挖寬度為22m且底高程與模袋的下層保持統(tǒng)一水平面。
在制定了相關(guān)的設計方案后,就需要進行具體的施工作業(yè),對于在施工技術(shù)上的要求根據(jù)對護坡和護底的設計理念,也分別地采取不同施工技術(shù)來展開。
3.1護坡施工技術(shù)
在護坡的施工技術(shù)上,首先需要安排模袋的生產(chǎn)廠家的制作人員在現(xiàn)場進行專業(yè)的指導,具體的施工技術(shù)要求有:發(fā)電、抽水、攪拌等設備的安裝工作需要在距離施工地段150m處的河岸上進行[2];根據(jù)現(xiàn)場的實際環(huán)境情況來對混凝土攪拌以及調(diào)試工作采取分組取樣檢測的手段,為混凝土之后的實施應用做好準備;在護面、坡型的實際測量中,根據(jù)設計圖紙的要求參數(shù)來進行,需要注意設定高程的設計高度和斷面控制點的設計具體位置;開挖作業(yè)根據(jù)設計的要求進行,模袋混凝土緩慢注入槽內(nèi),并將坡側(cè)槽口削平;將坡面和底腳的雜物清理干凈,使坡面和底腳表面平滑無凹凸點;在墊層的鋪設上,將復合布的機織布面朝上,按照施工順序的方向,從上往下進行鋪設;模袋的鋪設和固定上,采取單元排列,順坡向下展開,每間隔3~5塊用針線將相鄰袋體縫合,避免產(chǎn)生縫隙,預留模袋長度的6%進行外槽的固定,用直徑10cm的鋼管穿入模袋管布內(nèi);在模袋和墊層上澆筑混凝土,將攪拌、沖灌設備聯(lián)動試車,泵送速度控制在10~15m3/h內(nèi),出口的壓力控制在0.2~0.3MPa內(nèi),在模袋上部達到飽和后停止泵送5~10min,將多余水分析出,再進行下一步的澆筑;混凝土澆筑完成后,1h內(nèi)使用壓力水將混凝土表面的泥漿進行沖洗,之后進行一周左右的灑水護養(yǎng)[3]。
3.2護底施工技術(shù)
護底施工主要是對河床進行清淤、開挖和長管袋鋪設工作的開展,主要的施工技術(shù)有:將泥漿泵、水泵安裝在河床施工區(qū)的外側(cè);將河水中的砂堆利用水泵抽取出來,減少河床的河砂沉淀;將地層長管袋進行鋪設,注意灌口朝上,并且扎緊袖口;在下層進行充填時,充填3~5層后與鋪設上層進行對其,之后再進行充填;上層充填達到100m時,將石籠分層鋪設。
在按照上述河道治理工程的設計和施工技術(shù)進行后,塔里木干流河道治理工程的整個工期縮短了60d有余,對投資的成本節(jié)省了100多萬。根據(jù)后續(xù)的勘測統(tǒng)計,模袋混凝土護坡的充填,平均厚度有30.7cm,平均強度達到了32.4MPa,分別超過了設計參數(shù)的2.2%和30%,在長管袋護底與模袋下端的結(jié)合上,長度的偏差為3~7cm,充填的厚度達到3.3~3.9cm,相比于設計參數(shù)提高了11.7%,對于塔里木河干流河道治理工程的使用壽命可以延長30年。
在工程竣工后,對塔里木河的河勢變化以及河段的沉淀有了有效的控制,且經(jīng)歷了四次以上的洪水考驗,至今還在有效的運行中,而且尚未出現(xiàn)質(zhì)量問題,這對于塔里木河的演化發(fā)展有了巨大的積極影響。
通過塔里木河干流河道治理工程在設計和施工技術(shù)上的實際應用,我們可以看到設計和施工技術(shù)水平的不斷改進對于河道治理工程有著顯著的提升效果,不管是對工程的工期縮短、工程成本的節(jié)省還是工程質(zhì)量的保證都起到了積極影響,所以在今后的河道治理工程中,我們還需要不斷的思索和探討對于實際的工程項目設計和施工技術(shù)的改良。對于今后的河道治理工程設計和施工技術(shù)的改良,本文也總結(jié)以了一些在今后可以實施的有效方案。
5.1橡膠壩的應用
橡膠壩作為一種新型的水工擋水建筑,具有結(jié)構(gòu)設計簡單、施工工期短的特點,對于寬河道的應用效果尤為明顯,而且橡膠壩在造型上也有一定的美觀性,在旅游景點的河道治理工程設計中可以優(yōu)先考慮使用[4]。
5.2GPS RTK技術(shù)的應用
GPS RTK技術(shù)是一種測量技術(shù),在河道治理工程中,對于橫斷面、邊線放樣和土石方量的測量有著很好的作用效果[5],在以往的測量匯總,因為觀測過程的繁瑣以及河道地形的不規(guī)則使得測量工作開展十分困難,也會出現(xiàn)測量結(jié)果不準確的情況,GPS RTK技術(shù)的引進可以很好的改善目前的現(xiàn)狀,讓今后的測量工作可以更加高效的進行。
5.3治水先治源的概念深入
在河道的治理工程中,對于水源的治理是關(guān)鍵,只有對河道源頭進行有效的治理才能在之后的河道治理中有序展開。在今后的河道治理工程中,必須要有一個“治水先治源”的基本概念,這對于河道治理工程有著決定性的作用。
本文通過對一個具體河道治理工程的詳細介紹,詮釋了設計和施工技術(shù)對于河道治理工程的影響,之后對于今后的河道治理工程提供了一定的建議。希望本文能對從事河道治理工程的人員產(chǎn)生一定的啟發(fā),在今后的河道治理工程中不斷地探索新的設計和施工技術(shù),讓河道治理工程可以更加有效的開展,也能夠使河道治理工程的質(zhì)量不斷提高。
[1]丹建軍,張社祥,成益洋,等.河道治理工程項目的施工技術(shù)探討[J].科技資訊,2013,4(30):48,50.
[2]林炎烽.對河道治理工程的分析研究與采取的措施[J].水利建設與管理,2009,29(6):67~68,66.
[3]于瑤.水泥土地下連墻在某河道治理工程地基處理中的施工工藝和質(zhì)量檢測[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2010,13(15):204~205.
[4]費永法.河道治理工程環(huán)境影響特點及環(huán)境保護對策[J].水資源保護,2011,27(5):106~109,113.
[5]吳明作,孫志偉,黑小明,等.河道治理工程竣工環(huán)境保護驗收調(diào)查報告編制[J].人民長江,2011,42(4):69~73.
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