劉潤東
摘 要:為了切實(shí)保證人民財(cái)產(chǎn)在面臨洪水災(zāi)害時(shí)不受到損害,我國對河道整治工程給予足夠的重視,特別是對險(xiǎn)工險(xiǎn)段更是不斷的進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新。本文擬對河道整治工程砌石加固技術(shù)進(jìn)行探討,供參考。
關(guān)鍵詞:堤防工程;施工技術(shù);砌石加固
河道整治工程的建設(shè)就是為了避免洪水災(zāi)害對人民生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅,所以它在建筑的過程中一定要考慮到洪水自身具有滲透性、流動(dòng)性、腐蝕性、沖擊性,針對洪水的特性,采取有效的措施應(yīng)對,目前砌石加固施工技術(shù)取得了較好的成效。
一、河道整治應(yīng)遵循的原則
1.1上下游、左右岸統(tǒng)籌兼顧。
1.2依照河勢演變規(guī)律因勢利導(dǎo),并要抓緊演變過程中的有利時(shí)機(jī)。
1.3河槽、灘地要綜合治理。
1.4根據(jù)需要與可能,分清主次,有計(jì)劃、有重點(diǎn)地布設(shè)工程。
1.5對于工程結(jié)構(gòu)和建筑材料,要因地制宜,就地取材,以節(jié)省投資。
二、河道整治工程布局
以防洪為目的的河道整治,要保證有足夠的排洪斷面,避免出現(xiàn)影響河道宣泄洪水的過分彎曲和狹窄的河段,主槽要保持相對穩(wěn)定,并加強(qiáng)河段控制部位的防護(hù)工程。以航運(yùn)為目的的河道整治,要保證航道水流平順、深槽穩(wěn)定,具有滿足通航要求的水深、航寬、河彎半徑和流速、流態(tài),還應(yīng)注意船行波對河岸的影響。以引水為目的的河道整治,要保證取水口段的河道穩(wěn)定及無嚴(yán)重的淤積。以浮運(yùn)竹木為目的的河道整治,要保證有足夠的水道斷面,適宜的流速和無過分彎曲的彎道。
河道經(jīng)過整治后,在設(shè)計(jì)流量下的平面輪廓線,稱為治導(dǎo)線,也叫整治線。治導(dǎo)線是布置整治建筑物的重要依據(jù),在規(guī)劃中必須確定治導(dǎo)線的位置。對于單一河道,在平原地區(qū)的治導(dǎo)線沿流向是直線段與曲線段相間的曲線形態(tài)。它可以本河流天然河彎的曲率半徑與流量的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,以及兩彎之間的直線段長與河寬的關(guān)系為設(shè)計(jì)依據(jù),較為符合實(shí)際。治導(dǎo)線分洪、中、枯水河槽三種情況。由于漫灘水流對河道演變及水流形態(tài)的影響小,洪水河槽治導(dǎo)線,一般與堤防的平面輪廓線大體一致。對河勢起主要作用的是中水河槽的治導(dǎo)線。中水河槽通常是指與造床流量相應(yīng)的河槽。固定中水河槽的治導(dǎo)線對防洪至關(guān)重要,它既能控導(dǎo)中水流路,又對洪、枯水流向產(chǎn)生重要影響。有航運(yùn)與取水要求的河道,需確定枯水河槽治導(dǎo)線,它一般可在中水河槽治導(dǎo)線的基礎(chǔ)上,根據(jù)航道和取水建筑物的具體要求,結(jié)合河道邊界條件來確定。一般應(yīng)使整治后的枯水河槽流向與中水河槽流向的交角不大。
三、根石加固及措施
1.根石加固施工工藝要點(diǎn)
(1)施工應(yīng)采用機(jī)械化作業(yè),如采用挖掘機(jī)或裝載機(jī)配合滑石板施工。
(2)施工應(yīng)在壩垛前有一定的沖刷深度、溜勢相對平緩時(shí)進(jìn)行,這樣易于一次拋石到位,還可一定程度上避免發(fā)生猛墩猛蟄等險(xiǎn)情。
(3)施工拋石應(yīng)從壩垛下游逐漸拋向壩垛坡根上游推進(jìn)。
(4)施工拋石應(yīng)一次將石料拋至壩垛坡根部,盡量避免拋在坦坡上或水面以上。
(5)一般情況下應(yīng)少用向前滾拋的辦法,盡可能先拋夠應(yīng)拋工段的下層,然后按設(shè)計(jì)坡度1:1.5分層向后退收,以期達(dá)到上下壓茬、增強(qiáng)根石穩(wěn)定性的效果。
(3)如果在大溜頂沖時(shí)搶拋大塊石,應(yīng)先推一定數(shù)量的鉛絲籠,等穩(wěn)定根基后方可用機(jī)械大量拋投大塊石。
2.大塊石根石加固與傳統(tǒng)根石加固的區(qū)別
(1)傳統(tǒng)根石加固后工程的防洪表現(xiàn)及壩垛根石情況。傳統(tǒng)根石加固根石易走失,根石走失后根石坡度仍較陡,根石深度仍嚴(yán)重不足,特別是上跨角至圓頭段水流沖刷嚴(yán)重的部位,這種現(xiàn)象最為明顯,此時(shí),要想使工程來年安全度汛,防患于未然,就必須再次對壩垛進(jìn)行根石加固。
(2)大塊根石加固后工程的防洪表現(xiàn)及壩垛根石情況。通過根石探測表明加固壩垛的上跨角至圓頭有一定的根基,即使加固壩垛的上跨角至圓頭部位,根石也不那么陡直,大塊石在壩垛根基部位起保護(hù)作用。
3.大塊石根石加固施工的優(yōu)點(diǎn)
(1)大塊石整體性好,不易被水流沖失或發(fā)生位移,可實(shí)現(xiàn)加固根石在壩垛根基部位累計(jì)護(hù)根的良好效果。
(2)大塊石根石加固在一定程度上可與鉛絲籠加固媲美。眾所周知,拋鉛絲籠是黃河防汛搶險(xiǎn)及根石加固的重要手段,但因其工藝繁雜、人工操作效率低、成本高等原因,不到萬不得已一般不采用,而大塊石由于其天然的整體性,開采出的原材料不需要加工即可投入使用,既克服了鉛絲籠的缺點(diǎn),又具有鉛絲籠的優(yōu)點(diǎn)。
(3)大塊石根石加固以機(jī)械化施工為主,是當(dāng)前根石加固施工的發(fā)展方向。大塊石較重,施工離不開機(jī)械,而目前挖掘機(jī)、裝載機(jī)、多功能拋石機(jī)、滑石板等機(jī)具已在黃河基層河務(wù)部門廣泛應(yīng)用,因此大塊石根石加固的出現(xiàn)可為這些機(jī)具提供用武之地。另外,機(jī)械化施工能減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度,增大安全系數(shù),提高勞動(dòng)效率。
(4)大塊石根石加固在壩垛上跨角、圓頭部位應(yīng)用效果比傳統(tǒng)根石加固好。
(5)大塊石根石加固有減少壩垛出險(xiǎn)的作用。實(shí)踐證明,采用大塊石加固后的壩垛,出險(xiǎn)機(jī)率明顯減小。
四、幾點(diǎn)建議
1.修建河道整治建筑物控制、調(diào)整河勢。對單一河道,抓住河道演變過程中的有利時(shí)機(jī)進(jìn)行河勢控制,一般在凹岸修建整治建筑物,以穩(wěn)定灘岸,改善不利河彎,固定河勢流路。對分汊河道,可在上游控制點(diǎn)、汊道入口處及江心洲的首部修建整治建筑物,穩(wěn)定主、支汊,或堵塞支汊,變心灘為邊灘,使分汊河道成為單一河道。在多沙河流上,還可利用透水建筑物使泥沙沉淀,淤塞汊道。
2.實(shí)施河道展寬工程。用于堤距過窄的或有少數(shù)突出山嘴的卡口河段。通過退堤以展寬河道,有的還以退堤和擴(kuò)槽進(jìn)行整治。
3.通過爆破、機(jī)械開挖及人工開挖完成。在平原河道,多采用挖泥船等機(jī)械疏浚,切除彎道內(nèi)的不利灘嘴,浚深擴(kuò)寬航道,以提高河道的通航能力。在山區(qū)河道通過爆破和機(jī)械開挖,拓寬、浚深水道,切除有害石梁、暗礁,以整治灘險(xiǎn),滿足航運(yùn)和浮運(yùn)竹木的要求。
4.大塊石加固應(yīng)與傳統(tǒng)根石加固搭配使用。因?yàn)榇髩K石的穩(wěn)定性可在根石加固中起骨架作用,但缺點(diǎn)是大塊石與大塊石之間縫隙較大,雖易阻水但外觀高低不平。如果在大塊石加固后再適當(dāng)拋一些傳統(tǒng)塊石(30kg以上),用以填補(bǔ)大塊石之間的縫隙,效果會(huì)更好。上級部門應(yīng)考慮給基層單位配備一些根石加固機(jī)具。如挖掘機(jī)、裝載機(jī)等。
五、結(jié)束語
河道整治是水利工程建設(shè)施工的基礎(chǔ),根石加固施工能夠有效牢固水利工程根基,提高工程整體的牢固度、穩(wěn)定性以及抗洪能力,提高水利工程的防洪安全系數(shù),從而達(dá)到牢固施工、防范危險(xiǎn)的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]鞠佳文.堤防工程砌石加固施工技術(shù)初探[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013,12(01).
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(作者單位:菏澤市洙趙新河流域工程管理處)