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试论水利工程堤防建设与防洪建设

2018-08-31刘大庆

中国科技纵横 2018年13期
关键词:水利工程

刘大庆

摘 要:作为民生工程项目之一,水利工程建设对于防洪灾害的控制有着非常重要的作用,其中堤防建设与防洪建设更是我国水道治理工程项目中关键的一环。本文从水利工程施工现场环境较为艰苦、缺乏相对完善的施工现场管理机制以及施工人员专业技术水平普遍较低三个方面入手,对水利工程堤防建设的现状进行深入分析,并通过影响水利工程建设因素的研究,对堤防建设与防洪建设的开展提出建议。

关键词:水利工程;堤防建设;防洪建设

中图分类号:TV87 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)13-0123-02

一直以来,水利工程中堤防建设与防洪建设的质量是直接关系到人民生命财产安全的关键因素。我国每年都会在水利相关工程的建设上投入大量的资金,虽然已经取得了不错的成就,但是实际的水利工程堤防建设与防洪建设中仍旧存在一些问题亟待完善。为了进一步保证水利工程的建设质量,发挥出堤防建设与防洪建设的最大应用价值,还需要相关建设部门投入更多的精力。

1 水利工程堤防建设的发展现状

1.1 水利工程施工现场环境较为艰苦

通常情况下,水利工程的施工现场为河流附近,并且大多是荒无人烟的地点,这也导致了水利工程堤防建设与防洪建设施工现场环境的相对艰苦。尤其是在一些河流附近的堤防建设施工项目,由于自身施工项目的特殊性,使得施工人员在实际的工作中必须长期处于潮湿的工作环境之中,对于施工人员的身体健康会造成不同程度的影响。对于建设施工现场来说,不可避免的会出现较大的噪音污染情况,长期处于噪声较大的施工环境中,对于施工人员的听力也会产生相应的影响。除此之外,水利工程堤防建设与防洪建设施工项目的工期一般会持续很长一段时间,施工人员一直处于长时间的工作状态下很容易出现疲劳的问题,长此以往,如果没有一个很好的解决措施,施工人员的疲劳会反映到施工进度延长以及施工效率降低等方面上。

1.2 缺乏相对完善的施工现场管理机制

对于水利工程堤防建设与防洪建设施工项目而言,施工现场需要涉及到多种工种共同开展工作的状态,而且水利工程堤防建设与防洪建设属于相对复杂的施工项目,实际的施工难度会相对较大,所以会在一定程度上导致施工现场往往处于一片混乱的状态中。究其根本,引发上述问题出现的主要原因与我国目前在水利工程堤防建设与防洪建设施工项目中缺乏相对完善的管理体制。施工现场管理体制的不够完善,在各个工种之间的协调沟通过程中会遇到较大的困难,施工现场管理人员的工作强度大以及相关管理人员对于本职工作的懈怠等因素,也会使水利工程施工的实际效率降低[1]。

1.3 施工人员专业技术水平普遍较低

从水利工程堤防建设与防洪建设的施工现状来看,参与施工的工作人员大多以农民工为主,由于农民工自身接受教育的程度较低,大多没有接受过专业的水利工程施工培训,对于基本的堤防建设与防洪建设知识掌握程度也相对较差,往往会导致一些施工操作不当的行为出现,如果操作失误的地方被发现并且及时采取补救措施,对于整体施工则不会造成什么影响,如果失误程度较大且没有被发现,则会对水利工程堤防建设与防洪建设施工的整体质量造成较大影响。另一方面,农民工施工人员的安全意识相对薄弱,在施工过程中往往会在不经意间将自身陷入到危险当中,这种情况下会增加安全事故发生的几率[2]。

2 水利工程堤防建设设计过程中需要考虑的因素

2.1 水位变化因素

水利工程堤防建设在设计过程中往往需要考虑到多方面的影响因素,其中水位变化因素是最容易导致防洪建设施工出现误区的一类因素。因为在实际的防洪建设设计中,大多会更关注于水位的最高值,施工设计重点也很大程度上向着最高水位的防护工作发生偏离,其实防洪建设的工作重心应该被放在作用水头上面来。堤防建设设计工作开展前期需要对堤防所能承受的最大负载压力值进行充分的考虑,所以不应该单一的局限于最高水位的考虑,在设计堤防高度与厚度的过程中,还要进一步考虑到堤防的负载量。比如:在地层土地性质处于不同的情况下,堤防的厚度设计与作用水头是存在正相关的关系,如果水位在某一时期内出現急速下降,那么堤防也会受到不同程度的作水影响。

2.2 地理环境因素

对于已经建设的水利堤防与防洪建设项目,需要对堤防建设的历史性、周围地理环境、应急性以及群众性等方面进行考虑。比如:针对那些就地取材的堤防建设类型,在水利工程堤防设计的过程中就应该对施工材料的稳定性以及耐用性进行分析和调查。而对于武汉或者南京这些夏季温度相对较高的地区,如果没有设置相应的应急预案,那么很容易出现混凝土在高温环境下的开裂现象,从而影响水利工程建设的整体质量[3]。

2.3 施工材料因素

施工材料的质量高低是直接决定水利工程堤防建设与防洪建设整个施工质量的关键性因素,由于堤防建设大多是在汛期开始之前的一段时间内实施的,所以在对堤防建设汛期运行以及是否能够立刻投入使用进行考虑。如果施工完成之后的堤防建设与防洪建设需要在一段时间内立即投入使用,则应该对施工材料遇水之后的实际反应情况充分考虑。比如:对填土在未完全凝固的状态下防水性能的检测工作。除此之外,在堵口复堤的过程中,对于施工材料的要求也是相对较高的。堵口复堤主要指的是对破损堤防进行的修补复原工作。在这一过程中,实施面临的最大困难是如何更好地保证修复之后的堤防与之前的堤防具有相同的稳定性,只有保证两者稳定性的一致,才能最大程度的避免堤坡二次破坏现象的出现。为了保持稳定性能的一致,需要在施工材料的选择上尽量与原堤防施工所用材料保持相同,其施工顺序也要尽可能保证一致。

3 水利工程堤防建设与防洪建设策略分析

3.1 水利工程堤坡出现破损现象的类型与原因

一般情况下,水利工程堤防建设会受到各方因素的影响而出现质量问题,具体的情况分为以下几种:(1)渗流现象引起的水利工程堤坡破损。水利工程堤防建设出现渗流问题的原因主要是水位上涨造成的,水位过高会使堤防受到的压力变大,如果堤防受到的压力超过标准数值,很有可能会造成堤坡出现形变,甚至会引发堤防的整体崩坍现象;(2)水流冲刷引起的水利工程堤坡破损。水流反复冲刷堤坡主要存在河流的冲刷和雨水的冲刷两种形式,这两种冲刷形式相比,河流冲刷对于堤坡的影响力要更大,尤其是处于转弯位置的堤坡,受到的河流冲刷力可以达到几倍之高,对于堤坡的破坏力是非常巨大的;(3)堤坡自身稳定性造成的水利工程堤坡破损。堤坡稳定性的高低是由堤基的强度和堤基下方黏土是否坚实两个方面决定的,如果堤基强度较差或者下方黏土过于松软,堤基的稳定性会受到非常大的影响,进而造成堤坡出现不同程度的破损;(4)除了上述几种因素引发的堤坡破损现象之外,还有一部分由人为因素或者地震等自然灾害引发的堤坡破损。

3.2 针对不同工况计算方法的堤坡强度的设计方式

在开展水利工程堤防建设和防洪建设的工作中,针对不同的施工情况,在设计堤坡强度的过程中也会应用到不同的工况计算方式,常见的工况计算方式有两种,一种是效应力法,另一种是总应力法[4]。在实际的计算过程中,一般会涉及到包括使用仪器的指标、施工现场的土类指标、堤坡强度指标以及式样初始状态在内的四方面指标。其中施工场地土类指标分为粘黏土与无粘黏土两种,粘黏土的实际强度在90%以上为优秀,如果处于60%~90%之间则判定为良好,如果粘黏土强度低于60%,则判定为较差;而计算所需用到的仪器主要有直剪仪与三轴仪;式样初始状态主要指的是在水量与填土等量的情况下,堤防的初始状态。

3.3 堤防建设与防洪建设的稳定性勘探

堤防建设与防洪建设的稳定性勘探技术分为以下两种形式:(1)现象勘探法。利用现象勘探法对堤防建设与防洪建设稳定性进行探测,需要相关勘探人员到水利工程堤防建设与防洪建设现场,利用探勘工具对堤防现场展开实地勘探行为。在这一过程中,勘探人员不需要对建筑现场的所有地方进行一一勘探,通常只会选取一些容易出现堤坡损坏的地点来作为重点勘探目标,例如:堤坡转弯路段或者经常有动物出没的地点等;(2)稳定分析法。在水利工程堤防建设与防洪建设的稳定性勘探时,稳定分析法主要指的是选取三个距离相对较近的点进行固定,并对其进行分别检测。在这一过程中,选取的最上方的固定点被称为上口,最下方的固定点被称为下口,通过检测上口与下口的稳定性,就可以计算出中间固定点的稳定性,这种勘探方式多用于中间点难以开展实地勘探的情况。

3.4 确立水利工程堤防建设与防洪建设方案

在实施水利工程堤防建设与防洪建设的过程中,结束了对堤防建设与防洪建设稳定性影响因素的分析以及计算完成对堤坡强度的设计工作之后,就应该对水利工程堤防建设与防洪建设的具体方案进行进一步的确定。从堤防建设与防洪建设的设计思路上来看,可以将其总结为“上堵下排”,通过对堤防高度的提升来应对水位大幅上涨的情况,并依靠下方的过滤装置,在截住泥土的同时,将多余的水量进行过滤排除。其中,对于“上堵下排”中的“上堵”工作,施工材料的选取是非常关键的,只有盡可能的选取粘性较强的土以及具有超强防水性能的泥土,才能最大程度的保证堤防建设与防洪建设施工的质量。另一方面,堤防建设的堤身倾斜度设计是整个水利工程施工方案中的重要部分,如果堤身斜度过大会使材料的使用成本大大增加,如果堤身斜度设计较小,又容易因为堤身结实程度不够而降低堤防建设质量。因此,专业的设计人员在设计堤身倾斜度时,一般会将其控制在10°~15°之间。

4 结语

综上所述,水利工程堤防建设与防洪建设是发展民生的重要基础,想要进一步完善堤防建设与防洪建设,需要在明确水利工程质量影响因素的基础上,在堤坡强度设计方式、堤防建设与防洪建设的稳定性勘探以及确立水利工程堤防建设与防洪建设方案等环节中,从多个角度进行考虑。只有充分认识到水利工程建设对于民生发展的重要性,才能最大程度的为民生安全提供保障。

参考文献

[1]李双龙.水利工程堤防建设与防洪建设[J].四川水泥,2017,(08):271.

[2]倪景辉.现代水利工程堤防建设施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(10):255-256.

[3]曹秋双.水利工程堤防建设与防洪建设[J].科技创新导报,2017,14(02):52+54.

[4]吕旌赤.水利工程建设对生态环境的影响[J].学子(教育新理念),2014,(22):9.

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