河道整治及根石加固技术在水利工程中的应用
摘 要:水利工程项目施工前,必须做好工程根基牢固工作,其中河道整治工作直观重要,只有加强河道整治,才能为水利工程项目施工创造有利条件,根石加固技术也是水利工程建设的一大技术,它能够有效确保工程根基的牢固度,提高工程施工质量。
关键词:河道整治;根石加固;水利工程
河道整治是水利工程建设施工的基础,根石加固施工能够有效牢固水利工程根基,提高工程整体的牢固度、稳定性以及抗洪能力,实际施工过程中必须加大对这些技术的应用力度,提高水利工程的施工水平,提高水利工程的防洪安全系数,打造出优良的施工方案,从而达到牢固施工、防范危险的目标。
1 工程概况
本工程主体为防洪工程,其中河道整治为重要任务之一,具体的施工项目包括:控导、护滩、护岸等,该工程主体构造包括:坝、垛、护岸。根石是构造该工程的基础,根石的深度、坡度、牢固度会直接影响整个工程的质量。
参照本工程勘察数据显示,对于本工程,只有根石深度延伸至12-14米,根石坡度达到1:1.4时,才可以确保坝、垛等的牢固度与稳定性。
2 河道整治的任务与整治原则
根据本工程的概况,河道整治是必不可少的施工环节,通过对河道的科学整治,才能为水利工程的建设施工打好基础。河道整治简单说就是对河流流经的河道进行调整、修理、疏通,让河道朝着优势方向发展,使其支持水利工程防洪、排水、供水等功能的发挥,确保河床淤积的位置、泥沙流动方向等都得到优化调整。
2.1 河道整治通常涵盖两大方面
(1)山地河道的治理。具体的整治涵盖:炸礁、部分地区的疏浚、清理障碍物、开渠通航等。(2)平地河道的治理。具体涵盖:河道形状、范围的拓展与调整,例如:拓宽河道、变弯曲河道为直线河道,合理疏浚等。
河道整治需要遵循科学的规律和原则,按照科学的思路、原理和方法进行整治,在河道整治前,要对需要整治的河段,以及周围的河段进行全面、细致、深入地研究,分析其中存在的整治问题,需要面临的重要任务,实现做好勘察、调研工作,具体勘查内容包括:被整治地域的水文条件、地质状况、河流流向、地形地貌特征、泥沙特征、河床发育规律等,要通过测量、测绘等方式来得到科学、准确的参数数据,进而得到规划参数,具体涵盖:设计水位、断面结构指标、水深度、设计流量等。
2.2 河道整治工作的开展要本着下面的思路
第一,照顾到被整治部位周围环境,例如:河道上游、下游、周围的岸边等。
第二,根据河流流向、河势发展等来预测河道未来的发展,通过整治使未来河道朝着利于航行、排洪等方向发展。
第三,本着因地制宜的原则,科学构建河道工程,优选建筑材料,积极控制成本,尽量就地取材,减少交通运输成本。
第四,河道整治要本着生态、环保的原则,任何河道的疏通、治理与修理都要以最小程度地破坏自然环境为前提,使河道整治同生态环境保护和谐一致,只有这样才能体现河道整治的意义。
3 根石加固技术
水利工程施工中,坝堤基础是否牢固、坝垛的稳定性等都将关系到整个水利工程的施工建设质量,其中坝垛的牢固度会极大地影响到河道整治工程的施工质量,特别是坝垛根部岩石的牢固度、强弱程度等都将影响到坝垛。对此,应该采用根石加固技术来牢固坝垛根基。
3.1 对根石进行探测
采用科学的探测技术,通过探测得知根石坝垛有无缺石现象,根石有无裂痕、破损等迹象,全面、细致地掌握情况后,再根据相关的规范、规律来对应采取有效的加固策略,从而有效强化根石强度,确保水利工程的整体安全。根石探测工作的开展要从以下两大方面出发:第一,优化、改进以往的锥探方法,控制探测工作量,减轻劳动强度,确保根石探测工作效率;第二,积极引进高能量、高效率的探测设备,确保探测的精准性,具体的根石探测方法为:
3.1.1 引入探测仪。现阶段,X-STAR水下剖面仪已经得到了大众的认可,将该探测仪器运用到本工程根石探测中,体现出的优势为:可以看透含有杂质的淤泥,高精度、高效率、结果准确等,控制人力、物资等的投入,现阶段已经被广泛而深入地运用在复杂水文条件、复杂地质地貌特征的河流河段,成为根石探测最科学、准确的方法。
3.1.2 水上探测设备。传统的锥探法,施工过程相对复杂,而且需要投入更多的人力、物力资源,而且实际探测过程中存在更大的风险,探测工作效率相对较低,对此应该重点研制出水上探测船只,确保其能够进行浅水探测施工,这样能减少锥探的难度和工作量,确保高效探测施工。
3.1.3 根石加固施工技术。根石加固施工应该选择机械化施工策略,选择挖掘机、装载机来辅助施工,要掌握好加固施工时机,例如:当坝垛被河流水体冲刷,但是水流较为缓慢,河面相对平静时来进行加固,要为抛石就位创造一个便捷的条件和空间,防止在汛期作业,预防作业风险。掌握好抛石施工流程,一般自坝垛下游向上游逐步展开,而且要把石料全盘地朝着坝垛根基处抛出。抛石方法杜绝选择滚抛策略,一般需要将主梁石料抛向施工区,并参照设计的坡度来进行逐层处理,确保上下压茬与根石等的牢固度符合规定。遇到体积较大、质量较重的巨石,可以提前编织出一个铅丝笼,用该铅丝笼来裹住巨石,并引进大型机械设备,例如:挖掘机等来抛出巨石。
3.1.4 大石块加固施工。根石加固施工中,可以引入大石块,因为大石块本身质地较重,体积较大,不容易遭受水流侵蚀,也不易出现移位问题,可以将大石块运用到坝垛根部位置,从而发挥有效的护根、固石等功能。大块石根石牢固施工同铅丝笼牢固施工具有相似的成效,然而,由于其施工程序较为复杂,需要投入更多的人力、物力成本,只有在特殊情况下才能启动。
同以往的根石加固比较起来,大石块根石加固具有一定优势,体现在:坝垛圆头位置、跨角处等都具有较好的效果。
4 河道整治与根石加固施工的科学方法
(1)河道的整治、修建与调整。不同的河道位置要采取不同的修建方式,例如:如果是地形、地貌构造相对简单的河道,需要积极重视河道的演变过程,中并积极掌握最佳的整治时机。(2)加大对河道拓展工程的施工力度,一些河道存在狭窄区域。(3)引入爆破技术、炸礁机械设备,辅助人工作业方式展开根石加固施工。
5 结语
河道整治是水利工程建设施工的基础,根石加固施工能够有效牢固水利工程根基,提高工程整体的牢固度、稳定性以及抗洪能力,实际施工过程中必须加大对这些技术的应用力度,提高水利工程的施工水平,提高水利工程的防洪安全系数,打造出优良的施工方案,从而达到牢固施工、防范危险的目标。
参考文献
[1] 张建中,刘建明,刘晶.坝岸工程水下基础探测技术试验研究及其应用[J].水利水电技术,2002(6):66-68.
[2] 维元有河道整治工程根石走失的力学分析研究[J].人民黄河,2000 (4).
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