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水利工程建设中河道堤坝施工技术细节分析研究

作者

房泽斌 陈经纬

山东同力建设项目管理有限公司 山东省淄博市 255000

中图分类号: TV871 文献标识码:A

引言

近年来,随着水利工程建设技术的快速发展,传统堤坝施工方式已逐步被更加科学、高效的技术体系所取代。然而,施工现场的地质条件多样、工程环境复杂,使得堤坝施工技术不仅仅依赖设备与材料,更需要对技术细节的精准把控和动态调整。本文提出可行的解决措施。通过深入探讨堤坝施工全过程的技术要点,为进一步提升我国水利工程质量提供理论与实践支持。

1 关键技术细节分析

1.1 地基处理技术

地基是堤坝结构安全的关键。它承载着整个堤体的重量,因此其稳定性、抗滑能力与沉降控制至关重要。建设初期,必须通过地质勘察,了解土层构成、地下水位及土壤物理性质,再据此制定相应的处理方案。常见处理方式之一是清基与换填,主要用于表层存在淤泥或软弱土的区域。通过挖除低承载力土层,再用级配良好的碎石、砂砾或石灰稳定土进行回填,并分层夯实,以提升地基承载力和抗沉降性能。强夯或振动压实适用于砂土等松散地层,可通过高能冲击将颗粒重新排列,减少孔隙、提高密实度,有效预防地基沉降不均。当地基存在渗漏风险或结构松散问题时,可采用注浆加固,注入水泥、化学浆液等材料封堵渗通通道,增强整体抗渗与稳定性。此外,土工合成材料也广泛用于现代堤坝基础加固,如土工格栅、复合膜等,能提升剪切强度并增强应力分布效果,是提升基础性能的一种高效手段。

1.2 堤体填筑施工

堤体作为水利工程的核心防线,其结构稳定性和材料均匀性直接决定抗冲击、抗渗透与抗沉降能力。填筑阶段是施工中最关键的环节,通常采取“薄层填筑、强力压实”的方式,每层厚度控制在 20~30 厘米,使用高强压实设备确保密实度不低于 95% 。特殊区域需采用斜层填筑或复合碾压工艺,以防止局部沉降或滑动。填料以粒径合理、黏性强、杂质少的天然土壤为佳,优选黏性土以增强防渗性。含水率控制至关重要,过干难压实,过湿则影响稳定性,需通过洒水或晾晒调整至最优状态。施工组织上采取分段分区推进,配合多台设备联合作业,以确保进度与质量统一。心墙、壳体、排水带等功能区应严格按设计分界,避免混料,施工全程设置监测点,实时掌握压实度、沉降与均匀性,确保质量可控可追溯。

1.3 防渗系统建设

防渗系统作为堤坝结构中的核心环节,其功能不仅仅在于阻止水体渗透,更关键的是防止因渗漏引发堤身软化、结构变形甚至滑坡等严重隐患。在设计中常采用心墙防渗与膜防渗结合的方式,其中心墙防渗主要通过在堤轴线上设置黏土或混凝土墙体,形成阻水核心层。黏土心墙要求材料具备高液限、低渗透性,并需逐层压实至设计密实度,保障整体密闭性;而混凝土或塑性混凝土墙适用于高水头或特殊地质条件,造价虽高但密封效果优良。近年来,高分子材料如 HDPE 膜被广泛应用,其防渗性能突出,能适应复杂地形与气候环境,但施工需保证焊缝质量与基底平整,防止材料撕裂和虚焊问题。同时,防渗系统必须配合设置合理的排水与反滤结构,在堤内布设透水性强、粒径匹配的滤料层或盲沟,将渗水及时导出,避免形成堤内积水区或“潜水囊袋”,以减轻水压力、增强结构稳定性。

1.4 护坡与表面防护

堤坡作为堤坝与外界水力环境直接接触的部分,是抵御冲刷、浪打与降雨侵蚀的首要防线,其结构设计和施工质量直接影响整个堤坝的外部稳定性和使用寿命。在不同水文条件和地形背景下,可选用干砌块石、混凝土或生态型护坡结构。干砌块石护坡施工便捷、造价低,适合中小型堤坝,但其抗冲刷能力有限,施工密实度不易控制,容易因水流集中出现局部淘刷,因此基础夯实与石块锁缝必须严格执行。混凝土护坡适用于浪高流急区域,具备较高强度与稳定性,常采用预制板块加膨胀缝处理或现浇方式,并辅以抗滑结构提高附着力,虽然前期投入较高,但维护简便且耐用性强。生态护坡则综合景观与环保效益,通过格宾笼、草皮砖、植物袋等形式结合绿化技术,构建柔性且具有生态功能的护坡体,施工中应因地制宜选择植物种类并考虑排水与土壤保持措施。不论采用哪种形式,护坡设计均需统筹坡比控制、坡脚稳定与排水系统设置,避免滑移、掏蚀及积水压力集中带来的结构性风险。

2 堤坝施工中的常见问题与应对措施

2.1 沉降与滑移问题

堤坝在填筑过程中若出现沉降或滑移,往往源于填料选用不当、压实不到位或地基加固处理不充分。尤其在软弱地基或高填方区域,地基承载力不足极易引发不均匀沉降,进而导致堤体变形甚至结构破坏。为防范此类问题,必须加强施工现场的质量监理工作,实时监测沉降速率和堤体水平位移变化,必要时增设观测点。此外,应采用分期分段、对称方式进行填筑,有效控制堤体应力分布,降低因集中荷载引发的稳定风险。

2.2 渗漏问题

渗漏是堤坝安全运行中常见而严重的隐患,其根本原因通常在于防渗层施工存在质量问题,如焊缝不牢、防渗膜破损或接缝处理不到位,导致渗水路径形成。为避免此类风险,施工中应严格按照防渗设计规范操作,特别是在心墙、防渗膜等关键部位设专人巡检,确保焊缝与搭接部位无瑕疵。对于高渗透风险区域,宜采用双层防渗结构提升安全冗余,确保堤体整体水密性达标。

2.3 雨季施工难题

在雨季施工期间,频繁的降雨不仅直接延误施工进度,更关键的是对堤体结构安全构成潜在威胁。大量雨水渗入未压实或未封闭的填土层,会导致填料含水率升高,影响压实效果,甚至造成局部失稳、软化塌陷,加剧边坡滑移与堤身冲刷风险。特别是在填筑初期或地基未充分处理的区域,降雨可迅速形成积水,诱发局部管涌或泥浆溃散。为此,工程前期应做好雨季施工专项方案,提前设置排水沟、截水带、集水井等排水系统,并保持施工面坡向合理,引导雨水有序外排。同时,施工顺序上应调整为“先防护、后填筑”,优先完成护坡、反滤、砌石等防护性结构,增强抵御降雨的能力。在关键施工段,应根据天气预报提前布设防雨棚布、防水帆布等简易遮挡设施,防止雨水直接侵蚀工作面,确保工程质量与堤体稳定性在雨季期间不受严重影响。

结束语

河道堤坝作为水利工程中的关键防护屏障,其施工质量关乎流域安全与人民生命财产安全。本文围绕河道堤坝施工的主要环节与关键技术细节进行了系统分析,强调了地基处理、防渗结构、堤体填筑和护坡施工等环节的科学管理和技术控制。同时指出,未来堤坝建设应更加注重技术集成与智能化发展,推动水利工程建设向更高标准、更高质量迈进。在实践层面,建议各施工单位强化人员培训、技术交底与现场管理,真正做到“技术落地、质量为先”。唯有如此,才能建造经得起时间与自然考验的优质水利工程。

参考文献

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