試論水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)

劉大慶

摘 要：作為民生工程項(xiàng)目之一，水利工程建設(shè)對(duì)于防洪災(zāi)害的控制有著非常重要的作用，其中堤防建設(shè)與防洪建設(shè)更是我國(guó)水道治理工程項(xiàng)目中關(guān)鍵的一環(huán)。本文從水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為艱苦、缺乏相對(duì)完善的施工現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)制以及施工人員專業(yè)技術(shù)水平普遍較低三個(gè)方面入手，對(duì)水利工程堤防建設(shè)的現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，并通過影響水利工程建設(shè)因素的研究，對(duì)堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的開展提出建議。

關(guān)鍵詞：水利工程；堤防建設(shè)；防洪建設(shè)

中圖分類號(hào)：TV87 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0123-02

一直以來，水利工程中堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的質(zhì)量是直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵因素。我國(guó)每年都會(huì)在水利相關(guān)工程的建設(shè)上投入大量的資金，雖然已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成就，但是實(shí)際的水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)中仍舊存在一些問題亟待完善。為了進(jìn)一步保證水利工程的建設(shè)質(zhì)量，發(fā)揮出堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的最大應(yīng)用價(jià)值，還需要相關(guān)建設(shè)部門投入更多的精力。

1 水利工程堤防建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為艱苦

通常情況下，水利工程的施工現(xiàn)場(chǎng)為河流附近，并且大多是荒無人煙的地點(diǎn)，這也導(dǎo)致了水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的相對(duì)艱苦。尤其是在一些河流附近的堤防建設(shè)施工項(xiàng)目，由于自身施工項(xiàng)目的特殊性，使得施工人員在實(shí)際的工作中必須長(zhǎng)期處于潮濕的工作環(huán)境之中，對(duì)于施工人員的身體健康會(huì)造成不同程度的影響。對(duì)于建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)來說，不可避免的會(huì)出現(xiàn)較大的噪音污染情況，長(zhǎng)期處于噪聲較大的施工環(huán)境中，對(duì)于施工人員的聽力也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響。除此之外，水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)施工項(xiàng)目的工期一般會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間，施工人員一直處于長(zhǎng)時(shí)間的工作狀態(tài)下很容易出現(xiàn)疲勞的問題，長(zhǎng)此以往，如果沒有一個(gè)很好的解決措施，施工人員的疲勞會(huì)反映到施工進(jìn)度延長(zhǎng)以及施工效率降低等方面上。

1.2 缺乏相對(duì)完善的施工現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)制

對(duì)于水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)施工項(xiàng)目而言，施工現(xiàn)場(chǎng)需要涉及到多種工種共同開展工作的狀態(tài)，而且水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)屬于相對(duì)復(fù)雜的施工項(xiàng)目，實(shí)際的施工難度會(huì)相對(duì)較大，所以會(huì)在一定程度上導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)往往處于一片混亂的狀態(tài)中。究其根本，引發(fā)上述問題出現(xiàn)的主要原因與我國(guó)目前在水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)施工項(xiàng)目中缺乏相對(duì)完善的管理體制。施工現(xiàn)場(chǎng)管理體制的不夠完善，在各個(gè)工種之間的協(xié)調(diào)溝通過程中會(huì)遇到較大的困難，施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員的工作強(qiáng)度大以及相關(guān)管理人員對(duì)于本職工作的懈怠等因素，也會(huì)使水利工程施工的實(shí)際效率降低[1]。

1.3 施工人員專業(yè)技術(shù)水平普遍較低

從水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的施工現(xiàn)狀來看，參與施工的工作人員大多以農(nóng)民工為主，由于農(nóng)民工自身接受教育的程度較低，大多沒有接受過專業(yè)的水利工程施工培訓(xùn)，對(duì)于基本的堤防建設(shè)與防洪建設(shè)知識(shí)掌握程度也相對(duì)較差，往往會(huì)導(dǎo)致一些施工操作不當(dāng)?shù)男袨槌霈F(xiàn)，如果操作失誤的地方被發(fā)現(xiàn)并且及時(shí)采取補(bǔ)救措施，對(duì)于整體施工則不會(huì)造成什么影響，如果失誤程度較大且沒有被發(fā)現(xiàn)，則會(huì)對(duì)水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)施工的整體質(zhì)量造成較大影響。另一方面，農(nóng)民工施工人員的安全意識(shí)相對(duì)薄弱，在施工過程中往往會(huì)在不經(jīng)意間將自身陷入到危險(xiǎn)當(dāng)中，這種情況下會(huì)增加安全事故發(fā)生的幾率[2]。

2 水利工程堤防建設(shè)設(shè)計(jì)過程中需要考慮的因素

2.1 水位變化因素

水利工程堤防建設(shè)在設(shè)計(jì)過程中往往需要考慮到多方面的影響因素，其中水位變化因素是最容易導(dǎo)致防洪建設(shè)施工出現(xiàn)誤區(qū)的一類因素。因?yàn)樵趯?shí)際的防洪建設(shè)設(shè)計(jì)中，大多會(huì)更關(guān)注于水位的最高值，施工設(shè)計(jì)重點(diǎn)也很大程度上向著最高水位的防護(hù)工作發(fā)生偏離，其實(shí)防洪建設(shè)的工作重心應(yīng)該被放在作用水頭上面來。堤防建設(shè)設(shè)計(jì)工作開展前期需要對(duì)堤防所能承受的最大負(fù)載壓力值進(jìn)行充分的考慮，所以不應(yīng)該單一的局限于最高水位的考慮，在設(shè)計(jì)堤防高度與厚度的過程中，還要進(jìn)一步考慮到堤防的負(fù)載量。比如：在地層土地性質(zhì)處于不同的情況下，堤防的厚度設(shè)計(jì)與作用水頭是存在正相關(guān)的關(guān)系，如果水位在某一時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)急速下降，那么堤防也會(huì)受到不同程度的作水影響。

2.2 地理環(huán)境因素

對(duì)于已經(jīng)建設(shè)的水利堤防與防洪建設(shè)項(xiàng)目，需要對(duì)堤防建設(shè)的歷史性、周圍地理環(huán)境、應(yīng)急性以及群眾性等方面進(jìn)行考慮。比如：針對(duì)那些就地取材的堤防建設(shè)類型，在水利工程堤防設(shè)計(jì)的過程中就應(yīng)該對(duì)施工材料的穩(wěn)定性以及耐用性進(jìn)行分析和調(diào)查。而對(duì)于武漢或者南京這些夏季溫度相對(duì)較高的地區(qū)，如果沒有設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，那么很容易出現(xiàn)混凝土在高溫環(huán)境下的開裂現(xiàn)象，從而影響水利工程建設(shè)的整體質(zhì)量[3]。

2.3 施工材料因素

施工材料的質(zhì)量高低是直接決定水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)整個(gè)施工質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，由于堤防建設(shè)大多是在汛期開始之前的一段時(shí)間內(nèi)實(shí)施的，所以在對(duì)堤防建設(shè)汛期運(yùn)行以及是否能夠立刻投入使用進(jìn)行考慮。如果施工完成之后的堤防建設(shè)與防洪建設(shè)需要在一段時(shí)間內(nèi)立即投入使用，則應(yīng)該對(duì)施工材料遇水之后的實(shí)際反應(yīng)情況充分考慮。比如：對(duì)填土在未完全凝固的狀態(tài)下防水性能的檢測(cè)工作。除此之外，在堵口復(fù)堤的過程中，對(duì)于施工材料的要求也是相對(duì)較高的。堵口復(fù)堤主要指的是對(duì)破損堤防進(jìn)行的修補(bǔ)復(fù)原工作。在這一過程中，實(shí)施面臨的最大困難是如何更好地保證修復(fù)之后的堤防與之前的堤防具有相同的穩(wěn)定性，只有保證兩者穩(wěn)定性的一致，才能最大程度的避免堤坡二次破壞現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了保持穩(wěn)定性能的一致，需要在施工材料的選擇上盡量與原堤防施工所用材料保持相同，其施工順序也要盡可能保證一致。

3 水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)策略分析

3.1 水利工程堤坡出現(xiàn)破損現(xiàn)象的類型與原因

一般情況下，水利工程堤防建設(shè)會(huì)受到各方因素的影響而出現(xiàn)質(zhì)量問題，具體的情況分為以下幾種：（1）滲流現(xiàn)象引起的水利工程堤坡破損。水利工程堤防建設(shè)出現(xiàn)滲流問題的原因主要是水位上漲造成的，水位過高會(huì)使堤防受到的壓力變大，如果堤防受到的壓力超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，很有可能會(huì)造成堤坡出現(xiàn)形變，甚至?xí)l(fā)堤防的整體崩坍現(xiàn)象；（2）水流沖刷引起的水利工程堤坡破損。水流反復(fù)沖刷堤坡主要存在河流的沖刷和雨水的沖刷兩種形式，這兩種沖刷形式相比，河流沖刷對(duì)于堤坡的影響力要更大，尤其是處于轉(zhuǎn)彎位置的堤坡，受到的河流沖刷力可以達(dá)到幾倍之高，對(duì)于堤坡的破壞力是非常巨大的；（3）堤坡自身穩(wěn)定性造成的水利工程堤坡破損。堤坡穩(wěn)定性的高低是由堤基的強(qiáng)度和堤基下方黏土是否堅(jiān)實(shí)兩個(gè)方面決定的，如果堤基強(qiáng)度較差或者下方黏土過于松軟，堤基的穩(wěn)定性會(huì)受到非常大的影響，進(jìn)而造成堤坡出現(xiàn)不同程度的破損；（4）除了上述幾種因素引發(fā)的堤坡破損現(xiàn)象之外，還有一部分由人為因素或者地震等自然災(zāi)害引發(fā)的堤坡破損。

3.2 針對(duì)不同工況計(jì)算方法的堤坡強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方式

在開展水利工程堤防建設(shè)和防洪建設(shè)的工作中，針對(duì)不同的施工情況，在設(shè)計(jì)堤坡強(qiáng)度的過程中也會(huì)應(yīng)用到不同的工況計(jì)算方式，常見的工況計(jì)算方式有兩種，一種是效應(yīng)力法，另一種是總應(yīng)力法[4]。在實(shí)際的計(jì)算過程中，一般會(huì)涉及到包括使用儀器的指標(biāo)、施工現(xiàn)場(chǎng)的土類指標(biāo)、堤坡強(qiáng)度指標(biāo)以及式樣初始狀態(tài)在內(nèi)的四方面指標(biāo)。其中施工場(chǎng)地土類指標(biāo)分為粘黏土與無粘黏土兩種，粘黏土的實(shí)際強(qiáng)度在90%以上為優(yōu)秀，如果處于60%～90%之間則判定為良好，如果粘黏土強(qiáng)度低于60%，則判定為較差；而計(jì)算所需用到的儀器主要有直剪儀與三軸儀；式樣初始狀態(tài)主要指的是在水量與填土等量的情況下，堤防的初始狀態(tài)。

3.3 堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的穩(wěn)定性勘探

堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的穩(wěn)定性勘探技術(shù)分為以下兩種形式：（1）現(xiàn)象勘探法。利用現(xiàn)象勘探法對(duì)堤防建設(shè)與防洪建設(shè)穩(wěn)定性進(jìn)行探測(cè)，需要相關(guān)勘探人員到水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，利用探勘工具對(duì)堤防現(xiàn)場(chǎng)展開實(shí)地勘探行為。在這一過程中，勘探人員不需要對(duì)建筑現(xiàn)場(chǎng)的所有地方進(jìn)行一一勘探，通常只會(huì)選取一些容易出現(xiàn)堤坡?lián)p壞的地點(diǎn)來作為重點(diǎn)勘探目標(biāo)，例如：堤坡轉(zhuǎn)彎路段或者經(jīng)常有動(dòng)物出沒的地點(diǎn)等；（2）穩(wěn)定分析法。在水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的穩(wěn)定性勘探時(shí)，穩(wěn)定分析法主要指的是選取三個(gè)距離相對(duì)較近的點(diǎn)進(jìn)行固定，并對(duì)其進(jìn)行分別檢測(cè)。在這一過程中，選取的最上方的固定點(diǎn)被稱為上口，最下方的固定點(diǎn)被稱為下口，通過檢測(cè)上口與下口的穩(wěn)定性，就可以計(jì)算出中間固定點(diǎn)的穩(wěn)定性，這種勘探方式多用于中間點(diǎn)難以開展實(shí)地勘探的情況。

3.4 確立水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)方案

在實(shí)施水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的過程中，結(jié)束了對(duì)堤防建設(shè)與防洪建設(shè)穩(wěn)定性影響因素的分析以及計(jì)算完成對(duì)堤坡強(qiáng)度的設(shè)計(jì)工作之后，就應(yīng)該對(duì)水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的具體方案進(jìn)行進(jìn)一步的確定。從堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的設(shè)計(jì)思路上來看，可以將其總結(jié)為“上堵下排”，通過對(duì)堤防高度的提升來應(yīng)對(duì)水位大幅上漲的情況，并依靠下方的過濾裝置，在截住泥土的同時(shí)，將多余的水量進(jìn)行過濾排除。其中，對(duì)于“上堵下排”中的“上堵”工作，施工材料的選取是非常關(guān)鍵的，只有盡可能的選取粘性較強(qiáng)的土以及具有超強(qiáng)防水性能的泥土，才能最大程度的保證堤防建設(shè)與防洪建設(shè)施工的質(zhì)量。另一方面，堤防建設(shè)的堤身傾斜度設(shè)計(jì)是整個(gè)水利工程施工方案中的重要部分，如果堤身斜度過大會(huì)使材料的使用成本大大增加，如果堤身斜度設(shè)計(jì)較小，又容易因?yàn)榈躺斫Y(jié)實(shí)程度不夠而降低堤防建設(shè)質(zhì)量。因此，專業(yè)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)堤身傾斜度時(shí)，一般會(huì)將其控制在10°～15°之間。

4 結(jié)語

綜上所述，水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)是發(fā)展民生的重要基礎(chǔ)，想要進(jìn)一步完善堤防建設(shè)與防洪建設(shè)，需要在明確水利工程質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，在堤坡強(qiáng)度設(shè)計(jì)方式、堤防建設(shè)與防洪建設(shè)的穩(wěn)定性勘探以及確立水利工程堤防建設(shè)與防洪建設(shè)方案等環(huán)節(jié)中，從多個(gè)角度進(jìn)行考慮。只有充分認(rèn)識(shí)到水利工程建設(shè)對(duì)于民生發(fā)展的重要性，才能最大程度的為民生安全提供保障。

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