混凝土砌塊護坡在水利工程中的應(yīng)用

張敬成

【摘要】在水利工程建設(shè)過程中，混凝土砌塊護坡是主要的建設(shè)內(nèi)容，在具體運用過程中出現(xiàn)了各種問題，需要從施工、養(yǎng)護等方面來提高水利工程建設(shè)中混凝土砌塊護坡建設(shè)質(zhì)量，以此來保障整個水利工程的質(zhì)量。本研究以混凝土砌塊護坡應(yīng)用為切入點，結(jié)合實際案例探究分析了混凝土砌塊護坡在水利工程中的應(yīng)用，希望為建設(shè)實踐工作提供理論指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】混凝土砌塊護坡；水利工程；大圣水庫護坡整治項目；運用

目前，混凝土砌塊制造技術(shù)日益成熟，滿足環(huán)境保護和機械化施工的需求，混凝土砌塊護坡在歐美地區(qū)盛行，已經(jīng)成為了渠道、水庫、河道、河岸等護砌工程的主要護坡形式[1]?；炷疗鰤K護坡波浪效果明顯，容易控制工程質(zhì)量，施工快捷，外觀美觀，混凝土砌塊護坡在一定程度上豐富了我國水利工程護砌方式，增強堤岸防護能力，促使水利工程充分發(fā)揮其作用具有不可忽視的意義。

一、混凝土砌塊護坡應(yīng)用分析介紹

水利工程中，砌石和現(xiàn)澆混凝土是兩種常見的護坡形式。在石料較多的地區(qū)，砌石護坡方式運用普遍，但是難以控制工程質(zhì)量，整體性和耐久性較差?；炷疗鰤K整體性號，抗風(fēng)能力強大，其砌塊厚度小，原料投入少，然而地基變化適應(yīng)性差，一旦塌陷，修復(fù)比較困難?，F(xiàn)如今混凝土砌塊制造工藝日益成熟，混凝土砌塊護坡已經(jīng)成為了渠道、水庫、湖泊、海岸等護砌工程護坡形式?；炷疗鰤K護坡工程技術(shù)的應(yīng)用對于砌塊的使用主要采用統(tǒng)一的經(jīng)過科學(xué)制定的尺寸和布置規(guī)則，在實際進行工程的建設(shè)中主要根據(jù)混凝土顏色、形狀以及建設(shè)的方法進行具體的分析，這樣比較統(tǒng)一化的規(guī)則能夠有效提高工程建設(shè)的效率，而且避免了多樣化的建設(shè)需要的各種規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)材料。所以，在實際建設(shè)的過程中，施工者操作起來的工程程序是非常方便的，極大地提高了工程建設(shè)的效率。

混凝土砌塊護坡工程技術(shù)的實踐運用中，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的通過科學(xué)制定的尺寸與布置規(guī)則，基于混凝土顏色、形狀與構(gòu)建方式予以準(zhǔn)確分析，這種統(tǒng)一的規(guī)則在很大程度上提高了工程建設(shè)效率，同時避免了多樣化的建設(shè)需求的各種標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格的建設(shè)材料。因此，在施工過程中，施工人員工序簡單，施工效率高。另外，混凝土砌塊護坡具有整體性、柔韌性、質(zhì)量易于控制、整體美觀、施工效率高等特點：

（—）整體性

混凝土砌塊尺寸統(tǒng)一，形狀規(guī)則，采用相互搭壓的鋪砌方式，使相鄰砌塊可以相互作用共同抵御波浪沖刷和水流作用侵蝕的影響。

（二）柔韌性

護坡用砌塊尺寸根據(jù)不同的技術(shù)要求一般長為幾十厘米厚度為10 50厘米，具有很強的柔性。砌筑時砌塊之間用干硬性砂漿勾縫，具有較高的熱脹冷縮系數(shù)，能夠適應(yīng)氣候變化，減少溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力對護坡墻體的不利影響，抗凍抗熱脹眭能強。

（三）質(zhì)量易于控制

一是可以根據(jù)不同的施工設(shè)計要求，選擇砌塊的規(guī)格、尺寸；二是可以根據(jù)工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇所需要的強度、抗凍抗脹、滲透陛能的混凝土砌塊；三是可以按需設(shè)計生產(chǎn)砌塊的規(guī)格、尺寸；四是水泥、石灰、砂石等材料來源不同性能不同，生產(chǎn)出的砌塊和砌筑砂漿的質(zhì)量也不同?？梢愿鶕?jù)不同材料所具有的特性，按需選擇原材料。

（四）整體美觀

混凝土砌塊形狀規(guī)則，尺寸統(tǒng)一，可以根據(jù)施工設(shè)計通過塊型、圖案、顏色的搭配組合，將護坡工程建設(shè)成為景觀小品，既能護坡防洪又有較高的觀賞價值。

二、混凝土砌塊護坡在水利工程中的應(yīng)用——以大陌山水庫護坡整治項目為例

大陌山水庫處于湖北省襄陽市谷城縣冷集鎮(zhèn)，距離城區(qū)8km。大陌山水庫1958年1月建設(shè)完成，集水面積大約為10.47km2，總庫容為383.6萬m3。近年來湖北省對既有水庫進行全面整治，該整治項目主要是南線岸坡興利水位18.5m以上至坡頂部分，計劃采用混凝土砌塊護坡方式，共需鋪設(shè)12000m2，計劃投入2637.91萬元。

該整治工程的坡面平均高位5m，長2400m，坡面結(jié)果涉及采用混凝土護坡砌塊，厚10cm（見圖1）；在16.5m高程、18.5m高程、坡頂各設(shè)一道格梗，格埂采用C20素混凝土，格埂尺寸均為40cm×55cm。

（一）鋪設(shè)層的結(jié)構(gòu)設(shè)計

該整治項目設(shè)計柔性結(jié)構(gòu)的生態(tài)水利護坡保護系統(tǒng)，主張采用高性能的塊體，以互聯(lián)鎖的方式將塊體連接成一個整體，以此來抵抗水流的沖刷，塊體之間可進行適量的變形與位移，以此來提高鋪面維護系統(tǒng)對地形的適應(yīng)性，從而充分發(fā)揮其作用。

1、面層

10cm厚度的高強度聯(lián)鎖型混凝土砌塊之間互相咬接、聯(lián)鎖形成，其能夠有效抵抗風(fēng)浪、水流、冰凍等惡劣自然條件的影響，調(diào)整、控制水流，穩(wěn)定該水域坡岸，避免出現(xiàn)壩堤出現(xiàn)水土流失的情況。

2、濾水層

該層面由級配碎石構(gòu)成，厚度保持在10cm內(nèi)，選取顆料級配為20mm—40mm的碎石。該濾水層的作用在于傳遞靜水壓，當(dāng)坡面被大風(fēng)浪侵蝕下，波浪具有較強的水壓力，同時如果連續(xù)被波浪侵蝕，靜水壓則會不斷變大，面層背面的靜水壓則會對面層產(chǎn)生較為強烈的上浮力，這一浮力會造成單塊水工砌塊浮起，然而濾水層則恰好能夠擴散這一水壓力，確保從面層滲出來的水能夠迅速得以流通，預(yù)防產(chǎn)生較大的浮力，這便要求濾水層具有較強的透水性。

3、基土

基土則是指大陌山水庫坡岸，是該整治項目的重點，也是該項目的基礎(chǔ)。基于該整治項目的施工要求，需建立綠色植被護岸的護坡，基土應(yīng)選擇使用素土，有利于植被的成長。

（二）鋪設(shè)施工工藝

在施工過程中，應(yīng)先對地基進行全面清理，消減坡度，土工布和鋪設(shè)墊層，砌石護坡等應(yīng)嚴格遵照該項目設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn)開展。該項目施工對施工人員技術(shù)要求較低，施工方法簡單。砌筑混凝土砌塊過程中，應(yīng)選取條形壩體的一側(cè)開始施工，然后從壩腳到壩肩處施工，同時，應(yīng)在壩體水平和垂直方向進行拉線，確保該工程整體的美觀性[2]。混凝土砌塊之間的間隙不得超過6mm，混凝土砌塊到達護坡處應(yīng)從垂直方向切入，使用鐵錘敲打砌塊，確保其表面平整，避免砌塊從遠處直接推入護砌位置，嚴重影響墊層。同時，混凝土砌塊砌筑施工中，應(yīng)重點查看砌筑是否平整，一旦發(fā)現(xiàn)不平整地方應(yīng)技術(shù)調(diào)整。每一個作業(yè)面完成施工后，應(yīng)立即封頂，避免墊層被雨水沖洗，確?；炷疗鰤K砌筑護層面的穩(wěn)定性與堅固性。同時，每隔28～49米漿砌石條埂或砌筑水泥，其厚度應(yīng)保持在50nm范圍內(nèi)，用混凝土澆筑各條埂之間的間隙[3]。

（三）護坡養(yǎng)護

1、注重養(yǎng)護溫度和濕度

在該項目養(yǎng)護過程中，應(yīng)合理控制自然濕化的時間，同時確保在自然水化過程中，大陌山水庫護坡養(yǎng)護濕度和溫度始終保持在合理標(biāo)準(zhǔn)范圍中。通過對養(yǎng)護溫濕度的合理控制，有效提高大圣水庫護坡養(yǎng)護的強度，從而有效避免在轉(zhuǎn)運過程中多次使用托板的情況，統(tǒng)一使用和搬運碼垛。

2、注重灑水養(yǎng)護保溫措施

在該項目養(yǎng)護過程中，養(yǎng)護現(xiàn)場溫度直接決定了養(yǎng)護灑水次數(shù)。如果該項目養(yǎng)護階段處于夏季，則大陌山水庫護坡需水量較大，則應(yīng)增加養(yǎng)護的次數(shù)；如果養(yǎng)護階段處于冬，養(yǎng)護現(xiàn)場溫度較低，則應(yīng)減少養(yǎng)護的次數(shù)。同時，養(yǎng)護時期處于冬季，因這一季節(jié)溫度較低，為了有效避免出現(xiàn)灑水冰凍情況，應(yīng)覆蓋上塑料薄膜。通過對養(yǎng)護溫濕度的控制，形成穩(wěn)定的養(yǎng)護環(huán)境。

3、注重養(yǎng)護成本

在該項目養(yǎng)護過程中，其養(yǎng)護過程中使用的托板數(shù)量直接決定了養(yǎng)護的成本[4]?；诖?，在該項目養(yǎng)護過程中應(yīng)高度重視大圣水庫護坡的質(zhì)量，特別是大陌山水庫護坡的硬度和強度的保障，以此在產(chǎn)品運輸過程中采用碼垛實施大規(guī)模的搬運，降低托板的使用量，從而有效控制該工程養(yǎng)護成本的投入。

4、避免養(yǎng)護過程中未養(yǎng)護砌塊的硬化

養(yǎng)護過程中，應(yīng)注重避免未養(yǎng)護砌塊硬化的現(xiàn)象[5]。因此，該工程養(yǎng)護工作應(yīng)盡量在空氣流動性小、比較密封的環(huán)境中開展。同時，使用冷凝水的過程中，應(yīng)加強處理冷凝水易漏部位，預(yù)防冷凝水滴漏而使得一些未被養(yǎng)護產(chǎn)品硬化的情況產(chǎn)生。

（四）工程總結(jié)

混凝土砌塊生態(tài)護坡———無砂漿構(gòu)砌的護坡，其滲透性好，能夠為河流水體和河岸之間物質(zhì)交換提供一個天然“通道”，能夠提高水體自凈能力，改善水庫水質(zhì)量[6]。護坡砌塊的開孔處能夠長出一些水生植物，不僅能夠有效吸收水中無機鹽營養(yǎng)，水下根系又是微生物附著介質(zhì)；而且還能夠有效鞏固護坡結(jié)構(gòu)。同時，護坡表面是多孔隙結(jié)構(gòu)，有利于水層構(gòu)成不同紊流區(qū)和流速帶，有助于氧從空氣中運輸?shù)剿w中，以此來提高溶解氧，為魚類水生物生長提供氧氣，有效凈化水體，提高水生動植物成活率。不同于剛性護坡系統(tǒng)，采用柔性結(jié)構(gòu)護坡結(jié)構(gòu)整體性較好，能夠靈活適應(yīng)各種溫度，防凍脹作用強，護坡安全性高。另外，該項目護坡砌塊采取工廠化預(yù)制生產(chǎn)方式，有利于控制相關(guān)性能指標(biāo)；施工方法便捷，施工效率高。針對未侵入水面的護坡，能夠低成本、高效綠化坡面，提高坡結(jié)構(gòu)的生態(tài)性和景觀性，生態(tài)效益顯著。

三、結(jié)語

伴隨著我國水利工程建設(shè)步伐的加快，我國的水利工程在施工技術(shù)上有了非常大的發(fā)展和提升。在水利工程施工的過程中，護坡的施工技術(shù)非常的重要。高質(zhì)量水利提防護坡，能夠有效提高城市安全性，大大降低洪水災(zāi)害的影響?；炷疗鰤K護坡穩(wěn)定性高、柔性大，是一種半滲透性砌塊護坡方式。采用這一混凝土護坡砌塊技術(shù)，能夠有效降低水面對坡體的侵蝕和沖刷，較強的整體性能夠提高壩結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，有效保障我國經(jīng)濟社會穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

[1]謝洪順.華普生態(tài)景觀擋土護坡混凝土砌塊水利工程應(yīng)用成效初顯[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2016（6）：53—53.

[2]趙科.吉林久盛生態(tài)混凝土護坡砌塊松花江干流水利建設(shè)中大顯身手[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2016（2）：32—32.

[3]馬海濤.混凝土護砌技術(shù)在河道工程中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（10）：487—489.

[4]忠良.開孔型混凝土護坡砌塊被應(yīng)用于長江荊江河段航道整治工程[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2017（2）：53—53.

[5]鮑守信.混凝土施工技術(shù)在水工堤壩護坡施工中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（24）：236—236.

[5]陶然.芻議混凝土護坡磚在水利大壩工程中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2016（19）：243—243.