水利工程建設中的堤防工程技術應用性分析

李昂，張曉云

（1.南水北調東線山東干線有限責任公司，濟南 250013；2.山東省水利勘測設計院有限公司，濟南 250013）

1 引言

作為重要的支柱性國民產業，水利工程對社會正常的生活用水與商業工業發展用水供應起到了重要的支撐作用。堤防技術作為水利工程中的重要組成部分，不僅對水利工程建筑的加固起到了重要作用，還能提高水利工程抵御洪澇等自然災害的能力，減小水流長時間對水利工程建筑的沖擊，保障水利工程建筑的功能性和安全性[1]。在汛期洪水多發地區，堤防不僅為水利工程建筑提供保護，同時也是保護人們生命與財產安全的重要設施。提升堤防工程技術水平可以有力保障水利工程建設工作的順利開展與水利工程職能的高效履行，減少洪澇災害的侵擾，促進汛期暢通泄洪，提升水資源的利用率與長距離水資源調配的穩定性和安全性，為社會資源穩定供應打下基礎[2]。

2 水利堤防工程施工準備

2.1 堤防建筑主要材料

水利工程是保障當地居民生命財產安全的重要功能性建筑。另外，我國是水資源地域分布不均勻的典型國家，水利工程建筑的質量也密切關系著國家的區域水資源調配效率與水力供應[3]。堤防作為水利工程中最先面對自然水沖擊的前沿建筑，其施工質量是水利工程整體質量把控的重要一環，需要得到廣泛重視。堤防工程施工材料的選擇，是堤防長時間使用中是否具有耐久性的重要影響因素，也是堤防工程施工技術選擇的重要依據。適當的堤防建筑用料可以在滿足工程設計要求的同時提升施工質量，保障堤身的耐久性。目前，堤防工程的施工材料主要可以分為4 種類型，如圖1 所示。

圖1 堤防工程的施工材料

從圖1 可以看出，堤防工程的施工材料主要分為黏土填筑材料、 砂礫石填筑材料、 沙壤土填筑材料與粉土類材料4種。其中，黏土填筑材料、砂礫石填筑材料、沙壤土填筑材料適合作為主要施工填筑材料使用，而粉土類材料由于自身的整體性較差而不適合作為填筑材料使用。相比之下，黏土填筑材料整體性強，具有優良的防滲透性，較適合用于堤后保護地低洼處的階地。而砂礫石填筑材料的使用過程中應注意級配連續，該類型材料適用于堤后保護階地較高的區域，且在山地區域的河道中比較容易獲取。沙壤土填筑材料相比前兩種材料的使用范圍更加寬泛。堤防填筑材料的選擇需要同時考慮堤防工程所在地擁有的材料與堤防工程自身的工程性需求兩個方面，在滿足堤防功能的基礎上降低工程成本，實現資源優化。

2.2 填筑施工

填筑作業是水利工程堤防施工階段最為重要的作業步驟之一，該步驟直接決定了工程結構是否具有穩定性。在具體施工中，首先需要在開始施工前對地基進行全面的清理，為地基結構的正常施工作業打下基礎。地基清理過程中，應慎重確定清理范圍，方便后續施工階段施工質量的提升。一般情況下，清理范圍應較建筑基面寬約0.3～0.5 m，填筑可以采用后推的作業方式。下料之后，還可以采用推土機對土料進行平推，進而保證輔坡土料的實際厚度穩定在0.4 m 左右。

2.3 輔料施工

輔料施工環節同樣是水利工程堤防建筑的重要環節之一。在施工準備過程中，需要嚴格控制輔料中的實際含水量，防止輔料因摻雜了過多的透水性材料而降低整體防滲透性。同時施工人員還需要對選擇的輔料進行碾壓，并在碾壓過程中掌控碾壓效果。由于輔料質量會直接對工程建設的整體質量造成影響，需要在施工前對輔料的質量進行嚴格把控，進而保障各個施工環節可以穩定進行。

3 防堤施工技術應用

3.1 施工程序把控

施工程序的預期設置和把控是水利工程堤防建設質量的重要前提，并且有助于施工后續階段整體施工質量的提升。因此，為保障施工的有效性，施工程序必須得到嚴格把控。在施工前期準備中，可以適當采用放樣技術，清理工程表土等措施為堤防建設質量水平的提升打下基礎?？茖W合理的施工程序設計是施工流程有序推進的重要保障。通過施工程序設計可以將不同階段的施工程序整合，進而形成更具整體性的施工計劃，保證施工作業有序、高效。

3.2 清基施工技術

在水利工程清基作業中，施工技術人員的技術熟練度需要得到良好保障。在施工過程中需要對原有地坡中的草皮、樹根等雜物進行清理，同時需要保證清基厚度在30～50 cm。施工過程中應合理應用挖掘機等機械設備，對廢棄物進行全面清理，保障清基施工的有效性。

3.3 堤段削坡土方加固

堤段削坡土方加固需要施工人員聯合使用推土機與挖掘機等施工器械，在削坡表面由上至下進行坡段修復作業，同時將作業后的土方統一安置到固有堤防的頂部。之后施工人員需要利用推土機對土方進行上推，保證將土方攤平，并且使新填筑的土方與固有土方之間得到有效銜接與融合。

3.4 開挖河道土方施工技術

在水利工程正式開始之前，施工人員需要根據具體的施工要求對河道開挖方向進行審查和控制，之后根據河道開挖方向完成控制網的有序布置。為控制河道的施工質量，施工人員需要重點關注開挖工作的具體情況。在河道開挖的正式階段，河道導流渠的斷面挖掘方法主要分為兩種，如圖2 所示。

圖2 河道導流渠的斷面挖掘方法

從圖2 中可以看出，兩種方法分別為開挖作業從導流渠側面位置進行，與開挖工作從共導流渠兩側同時進行兩種。其中，開挖作業從導流渠側面位置進行的方法可以保障側面開挖的有效性，而開挖工作從共導流渠兩側同時進行的方法則有利于保障對面開挖作業的施工質量。在開始挖掘之前，需要清理施工現場，確保沒有障礙物影響挖掘機的操作，并且設置好施工標志和安全警示，確保施工現場的安全。根據具體的河道尺寸、深度和土壤條件，選擇適合的挖掘機型號和規格。在確定挖掘區域后，需要進行精確的測量和定位工作，以確保挖掘深度和位置符合設計要求。使用挖掘機開始挖掘河道，首先，從河道兩側向中間挖掘，逐步向下挖掘至設計要求的深度。挖掘時，駕駛員需要根據挖掘機上的控制裝置精確控制挖掘機的移動和操作，以保證挖掘的準確性和穩定性。在挖掘過程中，需要注意土壤的穩定性，避免發生塌方或滑坡等安全事故。

3.5 填塘施工

填塘施工是河道堤防施工中的關鍵步驟之一。施工人員需要在填塘施工作業之前完成準備工作，即從土料中進行取樣，并對土樣進行檢測，檢查土料中是否存在塑料與污染物等物質。在檢測后需要將檢測結果向當地的項目管理部門進行報送。只有在質量管理人員簽字后，才可以利用檢測的土樣進行填塘作業。在這期間，施工人員還應利用計算機技術在填塘作業范圍內進行放樣測算，進而保證填塘的位置與面積是合理而科學的。整體流程如圖3 所示。

圖3 填塘作業流程

進行填塘作業時，施工人員需要時刻關注填塘區域內的工作調度與布置。首先，需要對填塘進行清理，以此保證垃圾與雜物不會對工程進度形成阻礙，消除外界不良因素對項目工程形成的負面影響。其次，應提高對隱蔽作業的重視程度，工程管理人員應對隱蔽工程進行單獨的質量審查，保證隱蔽工作最終能夠準確符合施工具體標準。再次，施工人員需要采取傳統的凸字形填充法進行填料作業。并且需要保障在施工完成后填料頂面高程超出水面約8 m，具體的高度區間需要視工程現場的環境而定。最終，施工人員與項目工程管理人員均要提升對基面碾壓工作的重視程度。在基面碾壓的過程中，第一層填料需要采用碾壓式推土機進行嚴格的碾壓作業，而不是采用諸如壓路機等其他作業器械進行碾壓，以此來保證工程的最終品質。

3.6 舊堤加固

舊堤加固技術主要面向舊堤的坡面松土處理，在舊堤施工中，這是一項重要的補充性作業。施工人員需要保證舊堤清除是合理且有效的，在此基礎上，可以對舊堤坡面進行松土作業，保證土料中的含水量在標準允許范圍內。在對舊堤坡面進行充分平整與覆蓋后，可以開始碾壓作業。舊堤加固與新堤建造雖然在技術與工程量上均有所區別，但兩者在水利工程堤防項目中是一并進行的，因此，同樣需要采用嚴格的審查和驗收標準，提升水利工程堤防項目的綜合施工質量。

4 結論

水利工程項目是關乎社會民生的重要項目，而堤防功能是水利工程建筑在物理性上的最前端工程，對其施工質量更需要嚴格把控。本次研究從水利工程堤防技術的施工前準備與施工中技術應用兩個角度入手，分析水利工程堤防建筑中的技術要點。結果顯示，由于水利工程堤防建筑自身穩固性的需求，施工時需要從準備階段開始一步步打好基礎，并為后續施工步驟預留應變空間，在保證施工流程按照設計方案穩定進行的同時有效減少施工量，提升施工效率與施工質量。