水利工程堤防施工关键技术应用探析
摘要
关键词
水利工程;堤防施工;关键技术;应用探析
正文
引言
堤防工程是水利水电工程的子工程之一,在防洪、抗潮和维护水生态等方面发挥着关键作用。随着工程规模的扩大、技术要求的提升,施工过程中面临的挑战也日益增多。尤其在材料选用、施工技术及质量控制等重要的施工环节,如何确保工程的安全性和耐久性,成为了行业内亟待解决的问题。因此,对堤防工程的施工技术进行深入分析,有助于提升工程质量。
1水利工程的重要性
水利工程的核心功能,是调配水资源、保障灌溉用水与维护生态环境。伴随当前全球气候变化及人口增长,水资源短缺及分配不均的问题逐渐突出,水利工程通过建设水库、堤防等设施,不但能有效调动水资源流动性,还可提升农业生产效率,给城市提供稳定供水,满足居民日常生活及工业需求。另外,在防洪抗旱方面,水利工程也具有关键作用,可减轻自然灾害带来的损失,保护人民生命财产安全。合理的水资源管理及科学的水利工程建设,能实现经济可持续发展与生态环境和谐共生,推动社会全面进步。因此,水利工程建设与管理,不但关乎着经济发展,还会影响国家与社会的安全和稳定。
2水利工程堤防施工现状
2.1堤防护坡坍塌
堤防护坡坍塌的原理与水流活动联系紧密。汛期,河水流速加快和流量陡增,湍急的水流持续冲刷护坡,会对坡脚造成严重侵蚀,一旦根基松动,便会大幅降低整个坡体的稳定性。与此同时,长时间的高水位浸泡,会导致堤身土体含水量提高,降低土壤颗粒间的内摩擦力与黏聚力,降低抗剪强度而造成堤防护坡变形、裂缝、流土管涌甚至坍塌。
2.2施工工艺不规范
施工工艺水平会直接影响堤防防渗施工质量,而工艺不规范问题的产生,容易影响工程的施工安全。在实际操作环节,由于缺乏统一的施工标准与规范,施工人员在材料铺设、接缝处理以及压实工艺等多个环节,易出现随意性问题。致使防渗层的厚度不均匀、接缝处容易出现漏洞、压实不足等各种现象出现。而这些不规范的施工行为,不但会降低防渗材料整体性能,还会增加渗漏风险,给后续的维护与管理工作带来挑战。
3水利工程堤防施工关键技术应用探析
3.1土工膜和土工布的应用
土工膜和土工布是堤防工程中关键的防护材料。土工膜主要用于防渗处理,其主要成分为高密度聚乙烯或聚氯乙烯,具有优良的防水性能,能够有效阻止水分渗透,从而减轻堤防体内的水压力和减少侵蚀风险。土工膜通常铺设在堤防的内衬层,与土壤层之间形成一道有效的防水屏障,防止水分进入土体,保护堤防的结构稳定性。土工布则是一种具有良好透水性和强度的合成纤维织物,用于增强土体的稳定性、分隔不同土层,提高抗侵蚀能力,可以有效防止土壤颗粒流失,同时允许水分通过,从而保持土体的稳定性。
3.2护坡技术
主要用于防止堤坡因水流冲刷或降雨引起的土体侵蚀。常见护坡技术,包括砌石护坡和混凝土护坡。砌石护坡技术,是一种传统且有效的护坡方法,通过堆砌石块形成护坡层,利用石块的自然重量和结构稳定性,抵御水流的侵蚀。这种方法适用于多种土壤类型,尤其是在坡度较大的地方,能够提供较好的稳定性和保护性。混凝土护坡技术,则是通过浇筑混凝土,形成坚固的护坡层,混凝土护坡层具有较高的强度和耐久性,能够有效地保护堤防坡面不受侵蚀,并且维护成本较低。混凝土护坡还可以设计成不同的形状和结构,以适应不同的地形和水流条件,进一步增强其功能性。
3.3防渗流技术
防渗漏施工技术是堤防工程施工的关键技术,此项技术的应用效果直接关系到堤防工程的防渗漏效果,在堤防工程施工中可用的防渗流技术包括排渗减压沟、减压井、压土平台、防渗墙等,每种防渗流技术都有其独特的优缺点和应用范围,从防渗漏效果的角度来看,防渗墙的防渗效果最佳,而且还能消减水头的作用,是目前水利堤防工程施工应用的主要防渗流技术。在实际施工中垂直方向的防渗板墙在应对复杂地质条件和洪水管理方面展现出显著的优越性,相较于水平防渗设施,垂直防渗板墙的设计理念更倾向于适应地层结构,尤其是当遇到深厚的强透水砂基时,采用悬挂式板墙方案,可以避免干扰内外水力联系,保证洪水期间和洪水过后的水文稳定性。
3.4堤身填筑作业
堤身填筑作业是堤防施工过程中最为核心的部分,涉及土料的运输、摊铺和压实等多个程序,每一个步骤都需要精细管理和严格控制,确保堤身具备高质量和稳定性。在施工前,施工单位需要对填筑场地进行彻底清理,去除地表的所有杂物、植被和松散土壤,确保填筑基面干净整洁,为后续施工提供一个无障碍的作业环境。施工单位可以使用推土机或挖掘机去除地面上显著的凹凸部分,确保基础平整。对于软弱地基,需要进行专门的加固处理,如换填砂石材料或其他类型的地基处理技术,以提升地基的承载能力和稳定性,确保填筑作业的基础牢固可靠。通过自卸卡车或其他运输设备,将预先选取的高质量土料运至施工现场。利用推土机或平地机将土料均匀地摊铺在预设的填筑面上。摊铺过程中要确保土料分布均匀,厚度一致,无明显不均现象,以确保每一层土料的压实效果一致。在摊铺过程中,需确保土料充分覆盖填筑面,无空白区域。使用刮板或平地机对刚摊铺的土料进行塑形整形,确保其表面平整,边缘整齐,提高施工美观度,保证各层土料之间紧密结合和整体结构的稳定性。每填筑一层土料后,均需进行严格的压实操作,确保每一层均能达到预期的密实度,防止后期使用中产生沉降和变形,确保其长期安全稳定。
3.5压实作业
在堤防建设中,有效的压实作业不仅能提高堤防的承载能力,还能增强其抗渗性和抗滑坡能力。适当的压实设备是成功压实的基础。常见的压实设备包括振动压路机、静力压路机、轮胎压路机等,每种设备具有其独特的应用场景和优势。其中振动压路机适用于大面积、需要高密实度的土料压实。其通过振动作用将土料颗粒间的空气和水分排出,增大土料的密实度,提升结构的承载力,尤其在黏性土和含水量高的土料中,振动压路机表现出高效的压实能力,是处理大面积施工任务的首选设备。静力压路机适用于小面积或需要精细控制的压实作业。其利用滚筒的重力直接对土料施压,压实效果均匀且连续,适合处理细节部位或需要高精度的压实任务。在堤防边缘或内部需要特别关注的区域,静力压路机能充分发挥其优势。轮胎压路机适用于需要较大接触面积的土料压实,如砂性土和砾石土。轮胎压路机通过轮胎的变形和回弹作用,将压力均匀分布在土料上,提高土料的密实度,从而有效地提高压实效率和土料的整体密实度。在开始压实作业前,必须根据土料的种类、含水量,压实设备的性能以及设计要求,确定合理的压实参数,包括压实厚度、压实遍数、压实速度等。压实遍数应根据土料的类型和压实效果进行合理控制。
结束语
综上所述,堤防工程施工技术在水利工程建设中具有重要作用。通过合理选择土料、加强堤身填筑处理、采取有效的防渗措施以及采取合适的护岸形式,可以显著提高堤防工程的质量和安全性。同时,加强对关键技术应用过程的严格控制,可进一步提升工程的综合效益,为保障人民生命财产安全提供坚实保障。
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