水利工程中河道堤防施工技術(shù)研究

肖霖

（山東省調(diào)水工程運(yùn)行維護(hù)中心壽光管理站，山東 壽光262700）

1 河道堤防工程內(nèi)容和特點(diǎn)

1.1 河道堤防工程內(nèi)容

堤防是指沿河流、湖泊和海洋的岸邊或蓄滯洪區(qū)、水庫(kù)庫(kù)區(qū)的周邊建筑的擋水建筑物，其作用是抵擋河道洪水和海潮保護(hù)兩岸或海岸不受洪水和海潮的威脅，同時(shí)堤防也影響著岸區(qū)雨洪的排泄。因此，必須設(shè)置穿堤排水建筑物即水閘和泵站。堤防按其所在位置不同可分為湖堤、河堤、海堤、圍堤和水庫(kù)中堤防5 種，專門(mén)在河道修建的堤防工程稱之為河道堤防。按河堤所在位置的重要性又分為干堤、支堤和民堤。例如，在我國(guó)黃河上河堤通常分為遙堤、縷堤、格堤、越堤和月堤5 種。

1.2 河道堤防工程特點(diǎn)

河道堤防工程有以下4 個(gè)方面的特點(diǎn)。具體如下：

1）河道堤防工程“戰(zhàn)線”長(zhǎng)，工作量大。根據(jù)全國(guó)水利普查公告全國(guó)堤防總長(zhǎng)度超過(guò)4.1×105km，5 級(jí)以上堤防長(zhǎng)度2.7×105km。全國(guó)有防洪任務(wù)的河段長(zhǎng)度為3.7×105km，已治理河段總長(zhǎng)度為1.2×105km，占防洪任務(wù)河段總長(zhǎng)度的30%。

2）水利工程堤防高度一般比大壩低。

3）河、海堤防順?biāo)鞣较驌跛?，除受波浪作用外，還受水力作用和動(dòng)力沖刷。

4）擋水水位受季節(jié)性影響而變化幅度非常大。

2 河道堤防工程的級(jí)別及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

GB 50201—2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》是目前河道堤防工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)保護(hù)對(duì)象的重要程度以及失事后遭受洪災(zāi)損失的影響程度，可適當(dāng)提升或降低堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)采用低于或高于規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)按要求進(jìn)行逐級(jí)論證和報(bào)批【1】。河道堤防工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)域中所有保護(hù)對(duì)象中較高的防洪標(biāo)準(zhǔn)來(lái)作為依據(jù)，選擇該區(qū)域保護(hù)對(duì)象中要求最高的防洪標(biāo)準(zhǔn)作為該區(qū)域所有河道堤防工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。具體如表1 所示。

表1 堤防工程的級(jí)別與防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期的關(guān)系

河道堤防工程工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)堤防工程的實(shí)際應(yīng)用來(lái)采取相對(duì)應(yīng)的防洪建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，如果說(shuō)當(dāng)?shù)貐^(qū)域的河道已經(jīng)遭受洪災(zāi)或者洪災(zāi)過(guò)后對(duì)河道的損害非常大，那么，工作人員可以適當(dāng)提高堤防工程的防洪級(jí)別。如果當(dāng)?shù)貐^(qū)域的河道遭受洪災(zāi)的損害比較小且影響不十分嚴(yán)重，那么，河道堤防工程的防洪建設(shè)級(jí)別可適當(dāng)調(diào)低。采用高于或低于規(guī)定級(jí)別的一級(jí)和二級(jí)堤防工程，應(yīng)當(dāng)報(bào)告國(guó)務(wù)院水行政主管部門(mén)批準(zhǔn)，其他級(jí)別的堤防工程應(yīng)當(dāng)報(bào)流域機(jī)構(gòu)或省級(jí)水行政主管部門(mén)批準(zhǔn)。

3 河道堤防工程注意事項(xiàng)

3.1 堤線布置

新建或改建河堤的堤距應(yīng)根據(jù)流域防洪規(guī)劃分河段確定，上下游和左右岸應(yīng)統(tǒng)籌兼顧。河堤堤距應(yīng)根據(jù)河道的地形地質(zhì)條件、水溫、泥沙特性、河床演變特點(diǎn)、沖淤變化規(guī)律、不同地區(qū)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合權(quán)衡有關(guān)自然信息和社會(huì)因素后確定。根據(jù)筑堤材料可選擇主堤、石堤、混凝土或鋼筋混凝土防洪墻和分區(qū)填筑的混合材料堤等；根據(jù)堤身斷面型式可選擇斜坡式堤、直墻式堤或直斜復(fù)合式堤等；根據(jù)防滲體設(shè)計(jì)可選擇均質(zhì)土堤、斜墻式或心墻式土堤等。在進(jìn)行地形選擇時(shí)，對(duì)加固、改建和擴(kuò)建的堤防，還應(yīng)考慮原有堤型、筑堤土料對(duì)堤型選擇的影響，對(duì)城市段堤防還考慮城市總體規(guī)劃、市政設(shè)施建設(shè)、城市景觀和親水性等要求【2】。

3.2 堤基處理

堤基處理應(yīng)滿足滲流控制、穩(wěn)定和變形的具體要求，當(dāng)河道工程竣工后，河道的堤基和堤身的相關(guān)參數(shù)應(yīng)當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)，如總沉降量和不均勻沉降量。如果河道地基的主要成分是軟黏土，那么，為了幫助堤基加速凝固通常會(huì)借助排水沙井和塑料排水帶，將排水井與透水墊層結(jié)合起來(lái)共同加固地基。如果一些河道堤基兩側(cè)的透水層較厚，那么，就需要建設(shè)地下防滲墻來(lái)保證堤基的質(zhì)量。如果要修建多層堤基，那么，可以通過(guò)借助排水減壓溝和排水減壓井等建筑來(lái)使河道堤基達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。黏土、水泥土、混凝土、塑形混凝土、固化灰漿和土工合成材料均可作為截滲墻墻體材料，采用土工合成材料時(shí)厚度應(yīng)不小于0.5mm。在確定防滲墻的厚度時(shí)，還應(yīng)考慮實(shí)際的施工要求來(lái)進(jìn)行合理確定，比如，混凝土四腳空心磚及螺母塊護(hù)面和掛樁壩頭丁壩等。

4 水利工程河道堤防施工技術(shù)內(nèi)容

4.1 堤基清理和土料碾壓筑堤技術(shù)

堤基清理和土料碾壓筑堤是水利工程河道堤防施工的前2 個(gè)環(huán)節(jié)。堤基清理有2 道工序：一道是基面清理，另一道是基面平整壓實(shí)?；媲謇硪舶? 個(gè)部分：一部分是表層清理，另一部分是內(nèi)部坑、槽、溝、穴的清理?；嫫秸麎簩?shí)同樣包含2 部分：一部分是堤基表面壓實(shí)，另一部分是基面平整。基面平整壓實(shí)工序是堤基清理的主要工序，堤基清理是屬于隱蔽工程，該道工序的目的是為了保證堤基和堤身的結(jié)合面既能夠抗?jié)B又能夠抗滑。在實(shí)際的河道堤防施工中，施工人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格要求施工標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)設(shè)置聯(lián)合驗(yàn)收評(píng)定程序來(lái)檢驗(yàn)工程結(jié)果是否合格【3】。

土料碾壓筑堤單元工程一般是按照距離或數(shù)量來(lái)進(jìn)行劃分，如新堤填筑是按照每500m 的距離作為1 個(gè)單元工程，而老堤加高加厚是按照每2 000m3的距離作為1 個(gè)單位工程。土料攤鋪和土料碾壓是土料碾壓筑堤工序的2 個(gè)主要環(huán)節(jié)，土料碾壓是該環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容。

土料碾壓筑堤單元工程在施工前需要專門(mén)人員到現(xiàn)場(chǎng)采集土壤，確定土壤的土質(zhì)以及該土質(zhì)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。具體的標(biāo)準(zhǔn)主要有4 個(gè)部分：（1）上堤土料不僅要在顆粒組成上符合標(biāo)準(zhǔn)，而且還要在塑性指數(shù)上達(dá)到要求。（2）如果上堤土料中包含一些黏性土，那么，施工人員應(yīng)當(dāng)提前檢測(cè)出該土料的最大干密度和最優(yōu)含水度。此舉是為了給正式施工的工作人員提供詳細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。（3）如果上堤土料中不包含任何黏性土，也應(yīng)同樣測(cè)定該土料的以上2 個(gè)參數(shù)。（4）如果土料的土質(zhì)在施工前與檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生了結(jié)果的差異，那么，施工人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)重新調(diào)整施工方案。

4.2 土料吹填筑堤和堤身與建筑物結(jié)合部填筑技術(shù)

在土料吹填筑堤技術(shù)應(yīng)用前施工人員會(huì)首先采集堤身的土質(zhì)，確定土質(zhì)是否符合施工要求，只有符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的土料土質(zhì)才能夠開(kāi)展土料吹填筑堤環(huán)節(jié)。為了保證吹填區(qū)的土質(zhì)盡量均勻，當(dāng)施工人員應(yīng)用土料吹填筑堤技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量讓輸送泥漿的輸泥管管口調(diào)整為最合適的角度和距離。通常的調(diào)整方式是輸泥管管口應(yīng)該和圍堰的堰腳和堤角始終保持恰當(dāng)?shù)木嚯x，盡量讓輸泥管中的泥漿均勻沉降，從而充分保證堤身的穩(wěn)定性。

堤身與建筑物結(jié)合部填筑技術(shù)包含2 道工序：第一道工序是建筑物表面涂漿，第二道工序是結(jié)合部填筑，后者是該技術(shù)的主要部分。河道堤防工程對(duì)這2 個(gè)工序的要求都非常高，通常情況下驗(yàn)收人員會(huì)對(duì)該環(huán)節(jié)的2 個(gè)工序分別開(kāi)展驗(yàn)收工作，最大程度保證施工質(zhì)量。

4.3 防沖體護(hù)腳和沉排護(hù)腳技術(shù)

防沖體護(hù)腳包含2 個(gè)工序：第一個(gè)工序是防沖體制備，第二個(gè)工序是防沖體拋頭，后者是該技術(shù)的主要工序。在正式制備防沖體前，所有的參與制作的原材料以及中間產(chǎn)品都要進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，在保證質(zhì)量合格后才能在河道堤防工程中正常使用。比如，一些砂石骨料、石料和混凝土拌合物等材料都要提前檢測(cè)，若符合施工標(biāo)準(zhǔn)才能正常應(yīng)用。

沉排護(hù)腳同樣包含2 個(gè)工序：第一個(gè)工序是沉排錨定，第二個(gè)工序是沉排鋪設(shè)，后者是該技術(shù)的主要工序。在河道堤防施工中，大多數(shù)的沉排護(hù)腳都是采用“因地制宜”的方式，實(shí)際河道堤防施工人員會(huì)根據(jù)堤防工程現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境采用恰當(dāng)?shù)某僚抛o(hù)腳方式【4】。

4.4 護(hù)坡工程和河道疏浚技術(shù)

護(hù)坡工程不僅包含砂石墊層和土工織物鋪設(shè)，而且還包含防浪護(hù)堤林以及干砌石護(hù)坡等，這幾種類型的護(hù)坡工程在實(shí)際施工中都要保證施工質(zhì)量。通常來(lái)講，河道堤防工程會(huì)采用其中的一種或者是幾種護(hù)坡方式。河道疏浚工程是按照疏浚河道段來(lái)劃分單元工程，一般每500m 距離為1 單元河道疏浚工程。河道疏浚工程也是河道堤防施工工程的重要部分，同樣也有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

堤防施工技術(shù)顯著影響河道堤防工程的質(zhì)量，施工人員要根據(jù)河道施工區(qū)域的具體情況采用恰當(dāng)?shù)牡谭朗┕ぜ夹g(shù)，從而保證工程質(zhì)量和保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。