堤防工程建设论文

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1工程概况

剑河县清水江革东河段堤防工程处于清水江的中游，堤防建筑主要是堤防建设。其中，右岸堤防修建长度1.58km，左岸堤防修建长度4.3km。防护河段长4.3m，修建防洪堤总长5.88km。主要保护对象是剑河县城以及沿河两岸民房等，保护人口1.3万人，保护面积1.68km2。

2工程地质条件

工程区域位于贵州省高东南部，山顶高程为450～1285m，地表切割深度为100～500m，坡度一般为20°～40°，局部河谷及沟谷两岸较陡，坡度达45°以上。地表植被繁茂，地形复杂，地质构造对地貌发育的控制作用较强，沿断层带处地表切割较强烈，地貌分类上工程区属构造侵蚀低山地貌至中低山地貌。工程区所属大地构造单元为华南褶皱带，工程区域上地质构造较发育，工程区主要发育的大断层有独洞平移断层、贯洞逆断层，对该工程影响较小;拟建堤线范围未见断裂通过及不良地质现象，工程区一带稳定性较好。工程区范围地势平坦为河谷盆地，治理河段道呈蛇曲型河段，河床平缓，局部冲刷部位一般形成了基岩陡崖和陡坡，地坡坡度一般为25°～45°，在河床移动大的地段形成相对宽阔的河谷及其一级阶地，地形坡度为5°以下，阶地一般长5～10km，宽2.0～4.0km。工程区河床宽200～450m。河床水边线高程为467～470m，河流比降较小1.1‰。治理河段为河谷盆地，治理河段道呈蛇曲型河段。河道与两岸阶地成“U”型，两岸阶地再近水平延伸。河床为细砂层，其下为砂卵石层，基岩顶面埋深6.0～10m。

3堤防设计

3.1堤线位置的选择堤线的选择在堤防设计中占有重要地位，是整个设计的关键环节。堤线的布置应该尽量保持与河道的主槽水流方向一致。为了便于施工，地线要尽量顺直，这也有利于保证河水流动的顺畅性和平稳性。在选择堤防线时，应尽量避免采用折线连接，防止出现明显的水流转向，导致堤防堤脚遭受冲刷而出现破坏。

3.2堤顶设计堤防堤顶的具体宽度应根据当地具体的防洪需求进行确定。为了预留出防洪抢险时的通道，应留取出一定的宽度，这不仅有利于堤防维护工作和防洪抢险工作的展开，还可以在安全期用作交通通道。

3.3堤脚的防冲设计大量防洪实践表明，堤防的堤脚不够牢固往往是造成堤防遭到洪水损坏的原因，而非堤的高度问题。在洪水的剧烈冲击之下，堤防容易遭到坍塌损毁，因此应该增强堤防的抗冲击能力。在本工程中，采用5m长雷诺护垫护脚防护底部冲刷，5m长雷诺护垫能抵抗的最大冲刷深度为2.5m，其设计原理如下:护坡工程中的基本原理是防护材料的抗冲能力和水流的冲刷能力的对比，当防护材料的抗冲流速大于水流的冲刷流速时，防护材料可视为稳定的防护体，不会在水流的冲刷下发生位移，从而起到抑制冲刷的发生，保护基础层的稳定，从而达到维持堤岸(坝体)稳定的最终目的。雷诺护垫防护体系的防护基本原理也是如此，当雷诺护垫防护体系的抗冲能力大于实际的冲刷时，该防护体系就可以认为是成功的。而雷诺护垫的抗冲能力主要由两方面因素决定，即雷诺护垫内部填石自身的抗冲能力以及钢丝网箱所能提供的限制石料位移的能力。然而在实际工程设计中，通常不会将这两方面因素分开考虑，而是将整个雷诺护垫防护体系视做一个整体，综合考虑雷诺护垫系统的抗冲能力和雷诺护垫防护的厚度、石料粒径大小以及雷诺护垫自身的力学性能。目前在雷诺护垫防冲系统的设计理念中，主要有两种方式来确定雷诺护垫防护系统能否满足工程实际需求:牵引剪切力方式和对应抗冲流速方式。

3.4防涝设计防洪设计的目的是形成封闭的包围圈，以此将洪水阻挡在城市之外，但是这一结构特点也会导致城市内的积水无法排出，尤其是在多雨期。如果不能及时排出积存在城市中的积水，就会导致内涝的发生，因此在进行堤防建设时一定要重点考虑防涝设计。如果保护区内存在冲沟，则在设计的过程中还要将冲沟的积水面积考虑在内。

4施工要点分析

4.1导流施工导流施工应根据工程的实际规模和施工工期决定。在本工程中，导流洪水标准为5年一遇枯水期洪水设计，导流时段为11－4月，相应洪水1605m3/s。其导流方式的确定要根据工程的地形、地质条件和水工枢纽布置型式进行，并要考虑导流流量的大小。在本工程中，通过对工程量的大小、技术难度、施工强度及对工程提前受益是否有利等方面进行综合比较，采用多段围堰一期导流一期施工方式。在枯水期，清水江段水位较浅，施工时直接在设计堤线外侧设置临时围堰。在围堰施工中，要用粉砂填注土工布袋叠加中间的空间，并用钢管在两侧进行加固，以达到稳固堤防的目的。粉砂的填充必须要充分，如果填充不足，就会导致堤体的抗冲刷能力下降，在洪涝初期就很可能出现严重漏水的现象，甚至可能冲走土方，导致堤防塌陷。

4.2材料的选择对于堤防施工而言，材料的选择与使用十分重要。在施工之前就要对所需要的材料进行预算，考察附近的料场，关注材料的周转情况，尽量最大限度地发挥材料的使用价值，减少浪费。在本工程中，所需要的天然建筑材料有毛石料、块石料、砼骨料等。堤线附近的石材及砼骨料丰富，可在附近岩层中采取，材质可以达到合格要求。经过现场调查情况，工程区附近没有天然砂、石料料源。工程所需砂、石料须到其他石场料场进行采购。该料场距工程区约8km，有公路直达工程区，开采、运输均较方便，质量能够满足防洪堤要求的物理力学指标要求，储量可满足防洪堤建筑需要。河床砂砾石料为第四系冲、洪积砂砾，砂砾石料击实性、干密度值、孔隙值及剪切强度、压缩性、渗透性等可满足为回填料要求，可作为堤底石料或填料。在不影响防洪堤基础的情况下均可以进行开采。

4.3土石方开挖本工程的河道清淤量为16520m3，土方开挖量为10175m3，砂砾石开挖量为15145m3。土方及砂砾石开挖采用自上而下、先岸坡后基坑的开挖方法。先根据坐标及断面尺寸进行放样，主要采用1m3挖掘机开挖，将开挖土料及砂砾石料放置在周围临时堆渣场，用作以后的回填料。4.4堤身施工填充物采用卵石、片石或块石，雷诺护垫石料粒径以D70～D150mm为宜，但其不得用于格宾网格的外露面，空隙率不超过30%，要求石料质地坚硬，强度等级MU30，比重不小于2.5t/m3，遇水不易崩解和水解，抗风化。30cm厚雷诺护垫采用填充石料中值粒径为125mm时，能抵抗最大冲刷流速为5m/s;23cm厚雷诺护垫采用填充石料中值粒径为120mm时，能抵抗最大冲刷流速为4.5m/s。薄片、条状等形状的石料不宜采用，风化岩石、泥岩等亦不得用作充填石料。

4.5堤背土石回填填料、卸料及摊铺均采用后退法定点卸料，推土机结合人工摊铺，摊铺厚度为50cm，然后采用15t自行式振动碾压机碾压，碾压从中部开始，逐步压至尾部，设计压实度为0.90。

5结语

堤防工程建设完成后，能够使附近城镇得到有效的防洪保护作用，因此形成了一定规模的防洪体系，充分发挥堤防工程的效益，能够确保防洪区域居民的生命财产安全，保证国民经济持续、稳定、健康的发展。

作者：文杰单位：剑河县水利局