防洪堤混凝土護(hù)坡技術(shù)研究,防洪工程論文

防洪堤混凝土護(hù)坡技術(shù)研究,防洪工程論文內(nèi)容摘要：依托江陵壩當(dāng)代農(nóng)業(yè)園項(xiàng)目,展開防洪堤混凝土護(hù)坡技術(shù)研究,在老堤防基礎(chǔ)上,新建加高堤防4.72km,采用砂卵石填筑,迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態(tài)袋護(hù)坡,并對老堤防進(jìn)行綜合利用,老堤防頂改造為道路,局部擴(kuò)寬為臨時(shí)停車區(qū)。與傳統(tǒng)混凝土護(hù)坡相比具有施工速度快,環(huán)境污染小,景觀、生態(tài)效益高等優(yōu)點(diǎn),具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會效益,可為類似滑坡治理工程提供參考根據(jù)。本文關(guān)鍵詞語：防洪堤,混凝土護(hù)坡,生態(tài)袋護(hù)坡,水利工程1引言防洪堤是指具備抵擋洪水性能的堤、防洪墻、壩及其配套的涵、閘、泵站等水利工程，是為了避免河流泛濫而建筑的堤壩，能夠有效防治洪水。人們需要生存和發(fā)展，那么土地，尤其是河流兩岸大量的城市，就需要堤防的保衛(wèi)。防洪堤能使被保衛(wèi)河岸的城市免遭洪水的攻擊，同時(shí)知足人們隨著日益增長的物質(zhì)文化需求而增長的發(fā)電或航運(yùn)等多種經(jīng)濟(jì)要求。例如，密西西比河沿岸的防洪堤大多高3～7m，干流堤防平均高7.5m，對密西西比河下游廣大的沖積平原的防洪起了重要作用，保衛(wèi)了沿岸城市不受洪水威脅。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在可持續(xù)發(fā)展思路的推動(dòng)下，水生態(tài)文明建設(shè)已經(jīng)成為我們國家水利建設(shè)的一個(gè)大方向，很多學(xué)者對防洪堤建設(shè)展開了大量的研究。喻馳方[1]等根據(jù)堤防護(hù)坡的現(xiàn)在狀況和主要特點(diǎn)，綜述了堤防護(hù)坡的主要形式，如表1所示，并總結(jié)提煉了不同護(hù)坡形式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。隨著新技術(shù)和新材料的不斷研發(fā)，人們愈加注重環(huán)境保衛(wèi)和可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)堤防設(shè)計(jì)在水利工程建設(shè)工程中的應(yīng)用逐步增加。一些學(xué)者[2,3,4,5,6,7,8]對生態(tài)護(hù)坡的質(zhì)量和效果以及生態(tài)護(hù)坡的構(gòu)造形式進(jìn)行了評價(jià)，提出了不同的生態(tài)護(hù)坡形式并進(jìn)行了方案比選。固然很多學(xué)者對結(jié)合各地的實(shí)際工程展開了討論和研究，但生態(tài)堤防設(shè)計(jì)還處于探尋求索階段，還需要通過更多實(shí)踐進(jìn)行不斷的完善和創(chuàng)新。本文根據(jù)中法農(nóng)業(yè)科技園南充港航園區(qū)項(xiàng)目工程現(xiàn)在狀況，在前人研究的基礎(chǔ)上，從環(huán)境保衛(wèi)及可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，對江陵壩當(dāng)代農(nóng)業(yè)園項(xiàng)目的防洪整冶及園區(qū)建設(shè)進(jìn)行研究。2工程大概情況中法農(nóng)業(yè)科技園南充港航園區(qū)項(xiàng)目位于四川省南充市江陵鎮(zhèn)江陵壩村境內(nèi)，江陵江畔，處于上游亭子口電站與下游鳳儀電站之間，所在區(qū)域?yàn)轼P儀電站庫區(qū)左岸，本文主要牽涉江陵壩當(dāng)代農(nóng)業(yè)園項(xiàng)目的防洪整冶及園區(qū)建設(shè)。江陵壩區(qū)已于2020年建成防洪堤，壩體總長4721.91m，堤頂高程為280.5～281.34m，堤頂寬3m，采用20cm厚C20混凝土硬化，臨江側(cè)設(shè)0.5m高防浪墻。迎水面坡度為1∶1.75，采用0.2m厚C20混凝土防滲板護(hù)面，坡腳設(shè)置高壓擺噴防滲墻。背坡坡度為1∶1.5，采用C20混凝土面板防護(hù)，并設(shè)置排水孔，壩腳設(shè)排水溝。本項(xiàng)目防洪提的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用考慮亭子口調(diào)洪削峰影響的10a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)洪水位為282.65～285.60m，按過水堤防考慮，堤頂高程考慮一定超高，為283.14～285.90m，將現(xiàn)有堤防加高2.64～4.56m。采用開挖滯洪溝儲洪方式進(jìn)行防護(hù)區(qū)防澇，防澇洪水標(biāo)準(zhǔn)采用5a一遇，滯洪溝緊臨江陵壩堤防，滯洪區(qū)建成后，常年水域面積71.11hm2，陸地面積約186.89hm2，常水位275.00m時(shí)可蓄水177.14104m3，洪水期可蓄水362.94104m3。嘉陵江干流與支流東河、西河洪峰重疊后構(gòu)成的流量較大，尤其是夏季強(qiáng)降雨期，流量可能超過南充市嘉陵江鳳儀航電樞紐庫區(qū)江陵壩、江陵鎮(zhèn)防護(hù)堤設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)。一旦洪水爆發(fā)，極有可能沖毀，吞沒嘉陵江鳳儀航電樞紐庫區(qū)的江陵鎮(zhèn)及江陵壩防護(hù)堤，對江陵鎮(zhèn)及其居民的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅，還會對江陵壩內(nèi)已初具規(guī)模的中法農(nóng)業(yè)科技園造成上億元的財(cái)產(chǎn)損失，因而，展開江陵壩當(dāng)代農(nóng)業(yè)園項(xiàng)目的防洪整冶及園區(qū)建設(shè)，進(jìn)行防洪堤混凝土護(hù)坡技術(shù)研究，對現(xiàn)有的老堤防進(jìn)行改造及綜合利用，有著特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。3工藝流程與操作重點(diǎn)根據(jù)本工程的工程特點(diǎn)，新建加高堤防長度4.72km，頂寬3m，坡度1∶1.75，采用砂卵石填筑，迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態(tài)袋護(hù)坡，坡后按景觀要求堆土，局部〔200m〕鋪設(shè)格賓石籠防沖；設(shè)置引水管道3處〔2處虹吸，1處自流〕，排水閘1座，老堤防頂改造為4.5m寬道路(4.72km〕，局部擴(kuò)寬為10.5m作為臨時(shí)停車區(qū)、園區(qū)建設(shè)等。鋼筋混凝土護(hù)坡工程是在老堤防基礎(chǔ)上對壩體加高后，在迎水面施作20cm厚C25鋼筋混凝土，起到對壩體加固及防滲作用，施工里程為K0+260.9～K4+721.291。C25鋼筋混凝土面板坡比為1∶1.75；沿縱向每10m分縫，縫寬2cm，縫內(nèi)設(shè)GB651型橡膠止水，瀝青木板填充，縮縫混凝土尺寸為20cm30cm；坡頂設(shè)縱梁，幾何尺寸為30cm50cm；坡腳設(shè)縱梁，幾何尺寸為30cm60cm，梁體中部靠路面?zhèn)阮A(yù)埋GB651型橡膠止水。面板配筋情況為：面板采用準(zhǔn)6.5mm鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格尺寸為25cm25cm；坡腳和坡頂縱梁各采用4根準(zhǔn)20mm主筋，箍筋采用準(zhǔn)6.5mm鋼筋，間距25cm。本工程混凝土采用商品混凝土，采用木板及方木配置模型，拉桿及木方支撐加固，鋼筋采用集中加工，用平板車運(yùn)至現(xiàn)場安裝綁扎，罐車將混凝土運(yùn)至填筑完成的新壩頂，搭設(shè)溜槽入模，溜槽每節(jié)長度為2～3m，根據(jù)實(shí)際需要接長，混凝土振搗采用振動(dòng)梁和振動(dòng)棒相結(jié)合的方式；混凝土澆筑順序?yàn)椋合葷仓履_縱梁及面板混凝土，再澆筑坡頂縱梁及縮縫梁混凝土；擬布置3個(gè)作業(yè)區(qū)，3個(gè)施工班，平行流水24h作業(yè)。橫向縮縫止水帶安裝：每10m設(shè)置1道縮縫，均埋設(shè)中埋式GB651型橡膠止水帶，止水帶豎向位于20cm厚面板混凝土中部，在平面上分別伸入相鄰兩板混凝土1/2止水帶寬度〔考慮縮縫寬度即13cm〕，在坡腳處伸入縱梁混凝土30cm。縮縫木板安裝：縮縫木板分2部分安裝縮縫止水帶下面10cm，縮縫止水帶以上40cm，提早對木板涂刷瀝青。縱向止水帶安裝：坡腳縱梁靠江一側(cè)設(shè)置連續(xù)的中埋式GB651型橡膠止水帶，止水帶豎向位于60cm高縱梁中部，平面上1/2埋入縱梁混凝土內(nèi)，1/2埋入路面混凝土內(nèi)〔預(yù)留〕。在止水帶安裝經(jīng)過中，不得隨意切斷、破損，需采取附加鋼筋、專用卡具及模板等對止水帶進(jìn)行固定，確保其位置準(zhǔn)確及澆筑混凝土?xí)r不發(fā)生移動(dòng)。盡量不在止水帶上穿孔，確實(shí)無法避免時(shí)只能選在止水帶邊緣區(qū)，不得損傷其他部分。對于無法避免的接頭采用強(qiáng)力膠進(jìn)行冷粘接，接頭長度10～30cm，先用銼把待對接的止水帶兩端縱向打磨成傾斜的毛面，清理外表雜物并用酒精或汽油除去油污，均勻涂抹AB膠〔或其他強(qiáng)力黏膠〕后，將兩斜面對接粘牢即可。由于橫向縮縫內(nèi)的止水帶嵌入坡腳縱梁內(nèi)30cm，先施工坡腳縱梁時(shí)要對橫向止水帶進(jìn)行預(yù)埋；縱向止水帶在縮縫處連續(xù)設(shè)置，不得斷開。老堤防背坡坡腳縱向排水溝采用卵石填充構(gòu)成排水盲溝，原垂直堤防方向的排水明渠〔樁號2+120〕在縱向排水溝至水系段采用卵石填充構(gòu)成排水盲溝，另外，在垂直堤防方向〔樁號0+405、0+825、1+165、1+565、2+800、3+190、3+820〕布設(shè)7條卵石盲溝，構(gòu)成堤防滲水排水通道。老堤防防浪墻須設(shè)置排水孔，排水孔直徑為10cm，間距為5m，沿堤防路面進(jìn)行鉆孔，便于排泄老堤防堤頂路面積水。施工時(shí)不能毀壞原堤防防滲系統(tǒng)。為避免毀壞原防護(hù)堤，洪水到達(dá)前需預(yù)灌水，在樁號0+300.00、2+100.00及上游端設(shè)置引水管引水進(jìn)入江陵壩,每處設(shè)置1根DN500mm引水管道。華而不實(shí)樁號0+300.00和2+100.00兩處采用虹吸管，在管路上分別安裝真空泵和蝶閥裝置；上游端引水管采用自流的方式引水，在端頭設(shè)蝶閥裝置。4關(guān)鍵技術(shù)改良與優(yōu)化研究本工程新建加高堤防長度4.72km，頂寬3m，坡度1∶1.75，采用砂卵石填筑，迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態(tài)袋護(hù)坡。生態(tài)袋護(hù)坡是通過紡粘法制成的雙面熨燙定型無紡布加工而成的袋子，用扎帶或扎線包扎好，通過有順序的放置，構(gòu)成生態(tài)擋土墻。噴播適宜當(dāng)?shù)貧夂蛏L的草種植被，袋體內(nèi)根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r按科學(xué)比例填充土、砂、肥料等填充物，適宜當(dāng)?shù)刂脖坏姆N植。通過生態(tài)袋有序放置構(gòu)成的生態(tài)擋土墻能夠很好地起到護(hù)坡的作用，最終構(gòu)成恢復(fù)或營造新的生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品。除此之外，生態(tài)袋護(hù)坡與傳統(tǒng)施工方式方法相比具有施工速度快，環(huán)境污染小，工程效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會效益。由于本工程是在老堤防基礎(chǔ)上進(jìn)行的改建工程，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，本工程對老堤防進(jìn)行了綜合利用，在避免毀壞老防護(hù)堤體系的基礎(chǔ)上，將老堤防頂改造為4.5m寬道路〔4.72km〕，局部擴(kuò)寬為10.5m作為臨時(shí)停車區(qū)、園區(qū)建設(shè)等，極大地節(jié)約了江陵壩當(dāng)代農(nóng)業(yè)園項(xiàng)目的施工成本，可為今后類似工程提供借鑒。5結(jié)論本文依托江陵壩當(dāng)代農(nóng)業(yè)園項(xiàng)目，展開防洪堤混凝土護(hù)坡技術(shù)研究，新建加高堤防長4.72km，采用砂卵石填筑，迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態(tài)袋護(hù)坡，局部鋪設(shè)格賓石籠防沖，老堤防頂改造為道路，局部擴(kuò)寬為臨時(shí)停車區(qū)、園區(qū)建設(shè)等。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括：1〕新建加高堤防，采用砂卵石填筑，迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態(tài)袋護(hù)坡。生態(tài)袋護(hù)坡一方面通過植被，景觀、生態(tài)效益高；另一方面能夠起到護(hù)坡的作用，可有效地進(jìn)行護(hù)坡作用，與傳統(tǒng)施工方式方法相比具有施工速度快、環(huán)境污染小、生態(tài)效益高等優(yōu)點(diǎn)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會效益。2〕本工程對老堤防進(jìn)行綜合利用，老堤防頂改造道路，局部擴(kuò)寬為臨時(shí)停車區(qū)，極大地節(jié)約了江陵壩當(dāng)代農(nóng)業(yè)園項(xiàng)目的施工成本，可為今后類似工程提供借鑒。以下為參考文獻(xiàn)[1]喻馳方,陶理志,周英雄.江西省堤防護(hù)坡形式現(xiàn)在狀況及其研究瞻望[J].中國水土保持,2021