乐山市金口河区月儿坝段堤防工程防冲刷措施技术分析报告
冯勇
乐山市金口河区共安彝族乡新河村、和平彝族乡解放村 510124198010050195
一、引言
乐山市金口河区月儿坝段堤防工程作为大渡河干流的重要防洪设施,其稳定性和安全性直接关系到下游地区人民群众的生命财产安全。
堤防工程在长期运行过程中,面临着水流冲刷、泥沙淤积等多种挑战,因此,采取有效的防冲刷措施对于保障堤防安全至关重要。本报告基于乐山市金口河区月儿坝段堤防工程的实际数据,对其防冲刷措施进行深入分析。
二、工程概况
乐山市金口河区月儿坝段堤防工程位于,本段堤防工程的防洪标准采用20 年一遇洪水标准,保护区排涝标准为10 年一遇,本工程堤防等级为4 级,堤防主要建筑物为 4 级建筑物,次要建筑物、临时建筑物为 5 级建筑物。
工程总投资4537.94 万元,新建堤防总长度为 1374.02 米,分为三段:第一段长357.63 米,位于右岸;第二段长304.25 米;第三段长 712.14 米。
工程起于大渡河干流枕头坝一级电站下游1.00 公里处,止于中国科学院成都生物研究所科研基地堡坎处。
三、防冲刷设计原则及目标
3.1 设计原则
安全性原则:确保堤防工程在极端水文条件下仍能保持稳定,防止冲刷破坏导致堤防失稳。
经济性原则:在保证安全的前提下,合理控制工程造价,选择经济合理的防冲刷措
环保性原则:采用环保材料和施工工艺,减少对周边环境的影响。
可持续性原则:考虑堤防工程的长期运行和维护需求,确保防冲刷措施的有效性和耐久性。3.2 设计目标
减小水流冲刷力:通过优化堤防断面形式和坡面防护措施,减小水流对堤防的直接冲刷
提高堤防抗冲能力:采用高强度、耐腐蚀的防护材料,增强堤防的抗冲刷性能。
改善水流条件:通过设置导流建筑物和调整水流方向,改善堤防前的水流条件,减少冲刷
四、防冲刷技术措施分析
4.1 堤防断面形式设计
1、衡重式堤型
主要用于桩号月右 I0+000.00~ 月右 I0+357.63 段、月右Ⅱ 0+000.00~ 月右Ⅱ0+304.25 段。堤顶设宽 3.5m 的 20cm 厚C20 砼路面,迎水侧设 1.2m 高栏杆。堤身采用 C20 埋石砼(埋石率 15% ,抗压强度 >30Mpa ,软化系数 >0.75 ,块石应进行冲洗,不含浮泥)墙顶宽 1.0m ,墙高 7.0m~12.5m 迎水面坡比为 1:0.1,背坡上墙坡比 1:0.3,衡重台宽 2.0~3.0m ,背坡下墙坡比1:0.5,基础设宽 × 高 1.0m×1.50m 墙趾和墙踵,堤基基础置于中密层或密实层。堤前采用开挖后砂卵石料回填至原地面高程,堤后采用砂卵石填筑并碾压压实(压实相对密度 ⩾0.60 ),背坡坡比1:1.5。堤身设Φ75PVC 排水管,间排距 2.m×2.m ,呈梅花状布置。防洪堤每 10m 设一道沉降缝,缝宽2cm,采用沥青衫板填缝,堤后设C20 砼排水沟。
对第一段堤防(月右 I0+000.00~ 月右 I0+357.63 段)堤后建有污水管道,在堤后回填后,对原污水检查井抬升恢复,拆除新建 6 个 $\Phi _ { Ḋ } 1 0 0 0 Ḍ$ 污水检查井,并新建140m 长的 DN300 螺旋钢管,采用20cm 厚C15 砼外包涵管,并对新旧污水检查井相接。
2、仰斜式堤型
主要用于桩号月右Ⅲ0+000.00~月右Ⅲ0+712.14 段,末段采用 50.00m 渐变段与原浆砌石防洪堤相接。堤顶设宽 3.3m 的 20cm 厚C20 砼路面,迎水侧设 1.2m 高栏杆。堤身采用 C20 埋石砼(埋石率 15% ,抗压强度 >30Mpa ,软化系数 >0.75 ,块石应进行冲洗,不含浮泥)墙顶宽1.2m,墙高 11.0~12 0m 迎水面坡比为 1:1,背坡坡比1:0.75,基础设宽 × 高 1.0m×1.50m 墙趾和墙踵,堤基基础置于中密层或密实层。堤前采用开挖后砂卵石料回填至原地面高程,堤后采用砂卵石填筑并碾压压实(压实相对密度 ⩾0.60 )。堤身设Φ75PVC 排水管,间排距 2.m×2.m ,呈梅花状布置。防洪堤每10m 设一道沉降缝,缝宽2cm,采用沥青衫板填缝,堤后设 C20 砼排水沟。
这种断面形式结合了混凝土挡墙的抗冲刷能力,有效提高了堤防的整体稳定性。
混凝土挡墙:挡墙高度根据设计洪水位和安全超高确定,一般不低于设计洪水位以上1.0 米。
挡墙采用C20 埋石混凝土浇筑,底部设置墙趾和墙踵基础以增加稳定性。
4.2 坡面防护措施
为减小水流对堤防坡面的冲刷,工程采用了多种坡面防护措施:
4.3 导流建筑物设置
为改善堤防前的水流条件,减少冲刷,工程在关键位置设置了导流建筑物:
4.4 施工材料选择与质量控制
为确保防冲刷措施的有效性,工程在施工材料选择和质量控制方面采取了严格措施:
4.4.1 混凝土材料
混凝土采用当地优质水泥、砂石骨料和外加剂配制而成,确保混凝土强度、耐久性和抗冲刷性能 满足设计要求。
配合比设计:根据设计要求和试验结果确定混凝土配合比,确保混凝土各项性能指标达标。
质量控制:对进场的混凝土原材料进行严格检验,确保原材料质量符合标准要求。
同时,加强混凝土浇筑和养护过程中的质量控制。
4.4.2 石料材料
石料选用当地质地坚硬、无裂纹的块石,确保石料的强度和耐久性满足设计要求。
石料检验:对进场的石料进行抽样检验,确保石料质量符合标准要求。
堆放管理:石料堆放场地应平整坚实,防止石料受潮、污染和混杂。
4.5 施工工艺及质量控制
在施工过程中,工程采取了严格的施工工艺和质量控制措施,确保防冲刷措施的有效实施:
4.5.1 混凝土浇筑
混凝土浇筑采用分层分段进行,每层浇筑厚度控制在30 厘米以内,采用插入式振捣器振捣密实。
振捣要求:振捣器应快插慢拔,振捣时间控制在 20-30 秒之间,确保混凝土密实度达到设计要求。
养护措施:混凝土浇筑完成后应及时覆盖养护,养护时间不少于14 天,确保混凝土强度持续增
长。
4.5.2 石料铺设
石料铺设前应对基面进行清理和平整,确保坡面无杂物和凹凸不平现象。
石料铺设时应排列紧密、层次分明。
铺设顺序:自下而上逐层铺设,每层铺设完成后应及时进行浇筑。
质量控制:对铺设完成的石料进行质量检查,确保整体性和稳定性满足设计要求。五、后期维护与管理
为确保堤防工程长期稳定运行,工程在后期维护与管理方面采取了以下措施:
5.1 定期检查与评估
定期对堤防工程进行全面检查和评估,及时发现并处理潜在的安全隐患。
检查内容包括堤防结构、坡面防护、导流建筑物等方面。
5.2 维护与修复
对检查中发现的问题及时进行维护和修复工作,确保堤防工程的完整性和稳定性。
维护内容包括混凝土裂缝修补、导流建筑物加固等方面。
5.3 应急预案制定与演练
制定完善的应急预案,明确应急响应流程和责任分工。
定期组织应急演练活动,提高应急响应能力和协同作战能力。
六、结论与建议
6.1 结论
乐山市金口河区月儿坝段堤防工程在防冲刷方面采取了多种有效措施,包括优化堤防断面形式、设置坡面防护措施、布置导流建筑物以及严格施工材料选择和质量控制等。
这些措施有效提高了堤防工程的抗冲刷能力和稳定性,为下游地区人民群众的生命财产安全提供了有力保障。
6.2 建议
加强监测与预警系统建设:建立完善的监测与预警系统,实时监测堤防工程的安全状况,及时发现并处理潜在的安全隐患。
推广新技术和新材料:积极推广应用新技术和新材料,提高堤防工程的防冲刷性能和耐久性。
例如,采用高性能混凝土、生态护坡技术等。
加强后期维护与管理:建立健全的后期维护与管理机制,确保堤防工程长期稳定运行。
定期对堤防工程进行检查和评估,及时发现并处理问题。