水利工程的堤防實施策略

席旺富 王龍 劉軍

（榆林市榆陽區(qū)中營盤水庫服務(wù)中心，陜西 榆林 719000）

一、水利工程堤防防滲施工的目的

水利工程是我國重要民生工程，對社會發(fā)展意義重大，堤防在水利工程中有重要價值，防滲工作具有重要價值。早期由于我國技術(shù)水平不高，早期水利工程的規(guī)模較小，對于防滲技術(shù)的要求低。如今我國科技水平不斷發(fā)展，水利工程更加重視防滲施工。尤其是堤防防滲施工，一旦堤防發(fā)生滲漏，會給水利工程及附近居民造成嚴重損失，危及居民生命安全。隨著我國防滲施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，技術(shù)逐漸成熟，但仍然存在一定問題，會影響到防滲施工的效果。首先水利工程使用的防滲技術(shù)手段單一，是目前我國面臨的主要問題，由于我國長期以來缺乏經(jīng)驗，防滲技術(shù)和工程實際特點存在一定出入，不相適應(yīng)，造成防滲效果不好，甚至影響國民安全。其次由于對防滲施工經(jīng)驗的缺乏，在工程設(shè)計上未考慮到長遠發(fā)展的防滲效果，造成工程運行多年后發(fā)生滲漏。也可能由于材料質(zhì)量問題，使用原材料質(zhì)量不佳，埋下了安全隱患。最后水利工程經(jīng)過多年使用后，受到惡劣天氣的影響，長期受到水力沖擊，造成其耐久性降低，防滲能力顯著降低。因此我國需要加大防滲施工的力度，在技術(shù)層面上加強管理，提高技術(shù)水平，杜絕技術(shù)上不達標引發(fā)的質(zhì)量問題，從而延長水利工程壽命。

二、水利工程堤防工程施工技術(shù)的工藝流程

（一）土料選擇

土料作為水利堤防護岸工程的基礎(chǔ)性施工材料，如果土料物理力學性質(zhì)未達到相關(guān)性能指標，不符合施工現(xiàn)場地質(zhì)條件，將會直接影響到堤防填筑效果，加大堤壩滲漏等質(zhì)量問題的出現(xiàn)概率。因此，在土料選擇環(huán)節(jié)，應(yīng)遵循以下原則：第一，結(jié)合實際。提前對水利工程施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境進行勘察，掌握河段土質(zhì)成分等信息，結(jié)合抗?jié)B設(shè)計要求與相關(guān)技術(shù)規(guī)范確定土料的性能指標要求。例如，在河道水體流速較大時，應(yīng)使用粘性土體作為土料，避免所填筑堤壩受到水體沖刷力出現(xiàn)沖蝕現(xiàn)象。而在河道水體流速較小時，使用大顆粒砂土作為堤壩土料。第二，就近取材。為控制工程造價成本，優(yōu)先在臨近施工現(xiàn)場區(qū)域中挖取土料，以此來縮減土料的運輸成本與時間。此外，在入場環(huán)節(jié)，對土料性能質(zhì)量進行檢查，隨機抽取少量土體作為試樣送檢，退回質(zhì)量檢測不達標的土料，在必要情況下重新選擇其他種類土料。隨后，篩除土料中混入的各類雜質(zhì)，如腐殖土、樹木枯葉、膨脹泡發(fā)土體、淤泥土、凍土等，將含水率超限的土料進行翻曬干燥處理。

（二）清理堤基

首先，對施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境進行勘察，掌握底堤基情況、地質(zhì)環(huán)境特征與水文地質(zhì)條件，合理選擇堤基處理方式，明確堤身、壓載基面和鋪蓋等部位的清理順序。其次，清除堤基范圍內(nèi)分布的各類雜物，如地面植被與雜草、磚頭、腐殖土、淤泥等，將所清理雜物在指定位置進行堆放處理。再次，對堤基表層進行壓實整平處理，鑿除與補平堤基表面凹凸不平部位，保證堤基表面平整度達標，并對原有堤壩進行維修處理，如加高加厚處理，修補結(jié)構(gòu)破損部位。最后，檢查堤基清理效果，確定堤基平整度、潔凈度與土壤密度達標后，再開展堤身填筑作業(yè)。

（三）堤身填筑

對清理后的路堤進行壓實處理，按自低至高順序開展堤身填筑作業(yè)，采取分段分層方式填充堤身，將堤身劃分為若干水平分層。而在填充不均勻堤防保護地的特殊施工情況下，調(diào)整堤身填筑順序，如自基底至地層逐層向上填充。同時，嚴格控制堤身填筑時的橫截面斜率，將斜率控制在0.25 以內(nèi)，重點預(yù)防堤身位移與斷裂等質(zhì)量問題的出現(xiàn)。最后，在堤身填筑過程中，在現(xiàn)場設(shè)置一定數(shù)量的觀測點，持續(xù)對堤身填筑情況進行觀測，在出現(xiàn)局部“彈簧土”等問題時，采取相應(yīng)的技術(shù)處理措施，確保堤身填筑質(zhì)量達標。

（四）堤壩壓實

堤壩壓實階段，應(yīng)提前對土料的含水量進行檢測，在土料含水率不超過標準值±2%的條件下，直接開展堤壩壓實作業(yè)，反之，則對土料進行處理，如翻曬干燥處理。隨后，采取水平分層鋪土與逐層碾壓工藝，以此來解決傳統(tǒng)壓實工藝中存在的漏壓與壓實量不足等問題。同時，將碾壓機械運輸路線完全覆蓋堤壩壓實范圍，要求壓實路線超過設(shè)計邊線兩側(cè)30cm。最后，在達到設(shè)計壓實遍數(shù)后，對堤壩壓實效果進行測試，如果堤壩壓實度不達標，開展補壓作業(yè)。而針對空間較小、大型碾壓機械回轉(zhuǎn)不利的區(qū)域，施工人員使用手扶碾壓機等小型設(shè)備進行全盤碾壓。

三、水利工程堤防護岸工程的關(guān)鍵技術(shù)

（一）壩式護岸

壩式護岸是依托堤壩與灘岸修建的護岸壩體結(jié)構(gòu)，通過改變河道水流方向，將河道水流引流至預(yù)定路線引流，確保堤壩邊坡結(jié)構(gòu)不會受到河道水流的直接沖刷，本質(zhì)上屬于間斷性的護岸形式。與其他護岸形式相比，壩式護岸主要被用于河床開闊或河道水流流速較緩的水利工程中，常見結(jié)構(gòu)形式為丁壩、丁順壩、潛壩與順壩四種。以丁壩護岸為例，護岸由五絞格網(wǎng)網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)所組成，使用具有良好耐磨損性能與較高強度的低碳高鍍鋅鋼絲制成網(wǎng)箱，在箱體內(nèi)部填充適當大小與質(zhì)量的石料，將網(wǎng)箱固定在堤壩或灘岸中。

（二）墻式護岸

墻式護岸技術(shù)被用于河道水流速度較快的水利工程中，沿河流堤岸設(shè)置墻式護岸結(jié)構(gòu)，由于護岸結(jié)構(gòu)被嵌入路堤護腳板中，使得墻體護岸結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性能，有效減小了河道水流沖刷力對護岸造成的侵蝕影響，取得理想的防水效果。根據(jù)實際應(yīng)用情況來看，在水利工程堤防護岸工程中，常見墻式護岸結(jié)構(gòu)形式為伏壁式、傾斜式、懸臂式、重力式等。此外，針對老舊的墻式護岸結(jié)構(gòu)，考慮到此類護岸結(jié)構(gòu)的功能性顯著降低，在出現(xiàn)洪患水災(zāi)時易出現(xiàn)墻體滲漏管涌現(xiàn)象。因此，可采取防滲抗滑柱列樁墻技術(shù)，在墻式護岸周邊挖設(shè)若干樁孔，在孔內(nèi)打入直徑在1m 左右的鋼筋混凝土圓柱樁和橢圓柱套樁，并澆筑混凝土將樁體搭接成墻，沿結(jié)構(gòu)縱軸線在頂部設(shè)置鋼筋混凝土連系梁與錨筋，將新建成防滲墻體與原有護岸結(jié)構(gòu)契合成全新的防洪墻，以此來強化護岸結(jié)構(gòu)的抗滑、抗傾穩(wěn)定性能。

（三）生態(tài)型護岸

生態(tài)型護岸作為一種全新的綠色施工技術(shù)，使用可降解材料制成墊子鋪設(shè)在岸坡表面，或是直接鋪設(shè)纖維織物。隨后，在岸坡表面種植綠化植物，解決綠化植物生長問題與環(huán)境問題。如此，在一定時間后，可降解材料發(fā)生降解反應(yīng)，使得岸坡植被根系與土質(zhì)牢牢固結(jié)，發(fā)揮防御波浪、抵御水流侵蝕、維持岸線穩(wěn)定的作用。與傳統(tǒng)堤防護岸技術(shù)相比，生態(tài)型護岸具有施工成本低、環(huán)境效益強、工序簡單等優(yōu)勢，既可以實現(xiàn)工程預(yù)期建設(shè)目標，還可以保存并增加生物多樣性，為水生生物與兩棲動物提供棲息空間。

（四）坡式護岸

坡式護岸是在水利工程坡腳與岸坡區(qū)域鋪設(shè)防沖刷材料來建造坡式護岸結(jié)構(gòu)，與其他堤防護岸結(jié)構(gòu)形式相比，坡式護岸具有工藝簡單、環(huán)境適應(yīng)性強、不影響河床環(huán)境、抗沖擊效果好等優(yōu)勢，當前主要被用于小型水利工程中。同時，在采取坡式護岸技術(shù)時，應(yīng)強化護腳防腐性能，并在地面高程無法滿足防浪要求的情況下于坡頂處額外設(shè)置防浪墻。此外，在應(yīng)用傳統(tǒng)的坡式護岸技術(shù)時，要求在干地條件下進行施工，需提前堤防護岸工程現(xiàn)場修筑圍堰，致使工程造價成本提高，且護岸施工效率及質(zhì)量受到諸多因素的干擾。針對于此，可選擇采取無圍堰膜袋護坡水下施工技術(shù)，在護岸端部挖設(shè)一定深度的防滑槽，沿灘面向堤岸方向延伸彎折埋入膜袋，并在膜袋下方鋪設(shè)土工布反濾層。隨后，將相鄰模袋緊密連接，向膜袋內(nèi)充灌混凝土，使用砂土回填溝槽，即可開展護岸施工。

（五）拋石護岸

拋石護岸是自護腳至岸坡按特定順序逐層拋填塊石而修筑的護岸結(jié)構(gòu)，主要被用作為堤防坡腳與護坡的基礎(chǔ)防護，多用于水利堤防護岸搶修工程，可以在短時間內(nèi)取得防護效果，減小河道水流對河岸與構(gòu)筑物造成的沖刷作用。在應(yīng)用此項技術(shù)時，應(yīng)提前對工程場地進行全面勘察，掌握具體水位、水流沖刷速度等信息，以此來制定技術(shù)方案，明確拋石位置與塊石大小等技術(shù)參數(shù)。

四、結(jié)語

為有效抵御洪水災(zāi)害，切實保障水利堤防護岸工程使用安全，為工程項目的順利進行提供技術(shù)支撐，從業(yè)人員需要深入了解水利堤防護岸工程的關(guān)鍵施工技術(shù)與工序流程，結(jié)合工程情況合理選擇技術(shù)類型與護岸形式，使得防洪護岸技術(shù)更加充分地應(yīng)用到水利工程中。