摘要:文章首先介绍堤围常见渗漏问题,结合案例对河堤加固工程施工工艺及技术进行分析,提出河堤工程加固措施。
关键词:堤围;加固工程;渗漏;施工技术
引言
堤围工程中最常见的问题是堤围渗漏,即堤身中有水体透过而致使水土流失现象的发生,因为构筑土质堤坝的原料即土料有着一定的透水性,所以如果土料没有夯实或者选择不当,在高水位的持续作用下就会使得坝体里的水分增加,抬高了出溢点及浸润线,如果处理的不及时,则极易出现漏洞、塌坑及滑坡的出现,严重危害着土质堤坝的稳定与安全。
为了防止堤身和堤基因为渗流而遭到破坏,这就需要对此事先进行防渗措施,为了增强堤身和堤基的抗渗流破坏能力,减小渗流出逸坡降和降低堤坝浸润线的情况,在处理上根据“前堵、后排、中间截”的原则进行。下文结合案例对某河堤加固工程施工技术进行详细分析。
1.堤围常见问题
堤身的滑坡、裂缝及渗漏是日常运行中堤围的常见问题,堤围的各个部位都有可能出现,主要原因是堤围局部的沉陷、堤围土体的干缩或滑坡。
从成分来分,有沉陷裂缝、干缩裂缝及滑坡裂缝,从走向来分,有龟裂、横向、纵向裂缝。在围堤发生的问题中较为严重的就是堤围滑坡,极易致使堤围失事的出现,有以下 4 种 原因造成此问题:
1)施工质量不达标,没有充分压实。
2)坡度过陡。
3)排水棱体出现失灵致使浸润线升高。
4)堤基有弱土层或淤泥构成,基础差。堤围工程中最常见的问题是堤围渗漏,即坝身中有水体透过而致使水土流失现象的发生,因为构筑土质堤坝的原料即土料有着一定的透水性,所以如果土料没有夯实或者选择不当,在高水位的持续作用下就会使得坝体里的水分增加,抬高了出溢点及浸润线,如果处理的不及时,则极易出现漏洞、塌坑及滑坡的出现,严重危害着土质堤坝的稳定与安全。
2.工程概况
本河堤总长37.25km,其中干堤长12.4km,支堤长24.85km,原有堤段自运行以来已出现不少安全隐患,堤身单薄,堤围普遍比较低矮,在近年的洪水灾害中,由于防洪标准和排涝标准偏低等问题.均造成较大的险情。为了保护国家和人民生命财产的安全,对本河堤进行除险加固,同时改造堤围内排涝工程,完善防洪体系。
本河堤除险加固工程建设基本上按原堤进行,堤线培修加固基本上沿原堤线进行,利用原土堤进行加高加宽培厚,以节省投资。为解决内涝间题,在桩号1+400处河堤内侧重建1座电排站和1座自排涵闸。
3.工程设计标准
根据《堤防工程设计规范》以《水利水电工程等别划分及洪水标准》的相关规定和指示,本河堤工程建设按50年一遇防洪标准设计;排涝标准按10年一遇24小时暴雨所产生的径流量1天排干设计。设计上水位取外江多年平均洪水位,设计下水位取90%受益面积相应高程;本河堤工程级别为4级,工程主要建筑物级别为4级,次要建筑物级别为5级;堤身及穿堤建筑物相应按4级建筑物设计。
总体布置方案沿河堤现有堤线进行加固。堤顶高程按50年一遇洪水面线加1.5m超高确定。即加高培厚土堤,确保堤围形成完整的防洪体系。干堤段除局部堤段裁弯取直外,其余堤段均沿线填土培厚加固,堤顶宽7m并铺泥结石路面,迎水坡坡比为1:3,采用干砌石冲砂抹缝,下设10cm厚的石渣垫层,背水坡设计坡比为1:2.5,背水坡建挡墙式干砌石反滤体,前后土坡采用人工贴草皮护坡.堤顶建浆砌石防浪墙及铺5cm厚石碴路面。;支堤堤线基本保持不变,根据各堤段实际情况沿堤线进行迎水坡或背水坡一侧填土培厚加固,顶宽6m并铺泥结石路面迎水坡采用干砌石冲砂抹缝下设10cm厚的石渣垫层,背水坡建挡墙式干砌石反滤体,前后土坡采用人工贴草皮护坡.堤顶建浆砌石防浪墙及铺5cm厚石碴路面。
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4.工程加固措施
4.1堤基处理工程
施工工序:堤基测量放线→清杂及清表土→平整堤基→齿墙基础开挖→砌筑齿墙→水泥砂浆批挡→养护。堤基基面清理范围,堤身边界在设计基面边线外50cm。清除原堤面杂草,保证新旧堤结合。草皮、树根等植被清除采用挖掘机清除,人工配合,推土机铲推成堆,挖掘机装车运至弃渣场。表土清除根据堤围地形情况,分阶段分层进行,清理厚度为20 cm,将淤泥、腐殖土等不合格土彻底清理干净。堤基清理后,对堤基上的坑洞穴均进行平整.使其无松土、弹簧土,并进行碾压,压实度不小于设计的压实度0.90。
4.2堤身填筑工程
施工工序:堤身测量放线→铺筑土料→调平土料→碾压土料→检验→验收。在堤身的填筑过程中,需要进行土方填筑工作,在土方填筑工作的实施过程中需要将其分为不同的作业段进行施工,不同的作业段有一定的标准米数。在填筑作业的过程中需要按照一定的标准进行填铺,同时需要对其高程进行测量。在铺料进行到堤坝边缘时需要在设计边线外侧超填30cm,为边坡的紧实和稳定打下基础。在新料的铺设过程中需要对以前的路面实施刨毛处理,从而使上下层之间紧密衔接。在铺设过程中需要注意松土的铺设厚度不得超过40cm,压紧以后其厚度不得超过30cm,在土料的运输进仓过程中采用具有自卸设备的汽车。同时采用推土机将土料平运入仓库。
需要用一定标准的压路机实施分层次的碾压工作,碾压车辆的行驶速度保持在2km/h~3km/h,碾压措施为先采用静态碾压,在平展之后实施振动碾压,保证不同土层的碾压紧实度达到90%。碾压机械在工作中需要与河堤轴线平行施工,将不同作业面之间的碾压衔接在一起,在碾压过程中碾压的宽度与河堤轴线平行位置的距离要控制在0.5m以内,垂直河堤的轴线方向控制在3.0m以内。在施工过程中必须对所用的施工材料如土料、含水量等进行严格的检验,使含水量的误差在±3%以内。对含水率及干密度的测试采用烘干法,使土料的含水率和干密度符合行业规定和施工要求。
4.3迎水面护坡工程
施工工序:测量放样→场地清理→基础整平→基础验收→砌筑。基础若没有露出水面,则采用抛石抛至露出水面,采用人工配合反铲进行基础面整平。每砌3~4皮为一个分层高度,每个分层高度找平一次,分段砌筑进行,砌筑的砌石体交接处同时砌筑。在砌筑过程中,按设计图纸要求准确收坡或收台。砌筑采用卧砌法。砌筑时片石分层卧砌,上下错缝,咬扣紧密。外露面选用表面较平整及尺寸较大的片石,并适当加以修凿。采用同皮内丁顺相间的砌筑形式,当中间部分用毛石填砌时,丁砌料石伸入毛石部分的长度不小于200 mm,两个分层高度间的错缝不小于80mm。石块间较大的空隙用碎块或片石嵌实,帮衬石及腹石的竖缝相互错开。
4.4背水坡反滤工程
施工工序:反滤墙测量放线→反滤墙基础开挖→砌筑反滤干砌石→铺筑反滤料→浆砌石压顶→水泥砂浆批挡→养护。挡墙式反滤干砌石和浆砌石压顶施工力求做到“平、稳、紧、满”,并及时进行养护。粗砂反滤料和碎石反滤料均匀分布,保证河堤后坡排水和稳定。同时在土堤坡面进行草皮护坡,防止坡面水土流失。
4.5堤顶工程
施工工序:防浪墙基础开挖→浆砌石防浪墙→水泥砂浆批挡→堤顶路面铺石渣→石渣调平→石渣碾压。结合交通要求,堤顶防浪墙高度为0.6m,宽度为0.4m,堤面宽度为3.0 m,满足当地交通要求。
4.6 电力设施的施工
在堤围的建设中必须将其集雨面积考虑在内,为解决内涝问题需重新建设1座电排站及自排涵闸。电排站由两台机组组成,流量计扬程达到一定的标准,同时安装2台水泵并配置具2台JSL128-8电动机,总功率达到160kW。出水管的内管为砼涵管,内径达到800mm,管壁厚约8mm。由单孔钢筋砼组成的方形自排涵闸1座,闸底高程以及断面尺寸需要达到相关标准。
5.结语
本河堤建设严格遵循“前堵后排”的理念,河堤迎水面采用粘性土填筑,严禁填筑砂质透水土料。结合现场地形实际情况,河堤加固按原堤线走向进行,适当调整方案,局部采取截弯取直、圆顺、顺接处理。
参考文献
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[2]孟丰秀.流水施工在河堤工程中的应用比较[J]杨凌职业技术学院学报.2004(01).
[3]张珂妍 李想.堤坝防渗方案及适用条件[J]水利科技与经济,2009,15(03)
论文作者:沈小芸
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/12
标签:堤围论文; 河堤论文; 工程论文; 堤坝论文; 过程中论文; 标准论文; 砌筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;