浅析秀水河堤防工程维修与养护措施

2024-02-27 03:12
黑龙江水利科技 2024年1期
关键词:堤坡工程桩秀水

康 建

(辽宁德远项目管理有限公司,辽宁 葫芦岛 125300)

1 概 述

秀水河流经辽宁阜新的彰武县、沈阳的法库县、新民县,并且在新民县关家窝铺村附近汇入辽河。秀水河流域面积1 994.2km2,河流总长135.65km,其中:康平县境内长度61.84km,法库境内长56.39km,新民境内长17.42km,河道平均比降0.79‰。秀水河流域西北宽,东南窄,地势由西北向东南倾斜,上游多山丘,中下游地势平坦,局部有沙丘,山丘占总面积的33%。秀水河属弯曲游荡型河流,年平均输沙量为19.1万t,河床多为沙壤土,抗冲刷能力较弱,洪水期间河道的冲淤变化较大,洪水涨落快,且易受辽河洪水顶托发生水灾。根据秀水河流域防洪规划,工程所在堤防工程的级别为4级,防洪标准为20a一遇。

秀水河治理段堤防堤顶路经风蚀及行车压损等因素,路面已有不同程度的损坏,路面不平,有裂缝和局部下沉,雨季泥泞不堪,交通状况差,给沿河村民春耕秋收运输带来影响,不利于汛期车辆顺利通行,也对堤防保护对象的生命财产产生威胁[1-3]。工程建设对于保障沿岸人民群众生命及财产安全具有重要意义。工程的实施可保障交通安全,确保安全度汛,可以更好的保障秀水河沿岸的防洪安全和生态安全,为确保全面建设小康的宏伟目标实现,因此本工程的建设是十分必要的[4-7]。

2 工程现状及存在的主要问题

2.1 工程设计范围

工程位于秀水河堤防。其中,张家堡村段左岸堤防维修养护240m,小金家堡至侯家堡村段左岸堤防维修养护5 890m,堤顶维护及堤坡维护工程维护总长9 180m(其中吴家堡村至小金家堡村段左岸堤防段维护总长8 230m,前秀水河子村段右岸堤防段维护总长950m。

2.2 工程现状及存在问题

秀水河流域面积1 994.2km2,全长135.65km,平均坡度为0.79‰。根据秀水河流域防洪规划,工程所在堤防工程的级别为4级,防洪标准为20a一遇。

1)秀水河张家堡村治理段堤防为沙堤,现状堤顶道路为土路,堤防断面不完整,局部坍塌变形,堤顶高度低于完整堤防0.3~0.6m,迎水坡坡比1:4~1:5,背水坡坡比1:1~1:1.5。

2)小金家堡至侯家堡村治理段堤防为土堤,堤顶道路原为砂石路,因堤顶道路多年未进行修补,堤顶已无碎石,路基裸露,破损严重。

3) 治理段堤防堤顶道路由于多年受雨水冲刷、风蚀及车辆通行等原因,堤顶路面高低不平,存在多处坑洼及深辙,特别是雨后堤顶道路更加泥泞,无法满足防汛抢险车辆正常通行[8-9]。

4)堤顶与堤坡维护段由于农耕车等车辆的通行,都对路面及路肩持续造成损耗,堤顶道路局部存在坑洼;个别堤段堤顶和堤坡存在堆放垃圾、杂物现象,堤肩荒草丛生,堤坡面雨淋沟较多[10]。

3 工程总体布置

项目区分别位于法库县张家堡村、小金家堡村、程家窝堡村、侯家堡村、吴家堡村、前秀水河子村,地处秀水河中下游段。

3.1 张家堡村段左岸堤防维修养护工程

治理堤防长度240m。其中,左岸堤防与张家堡村至小四家子村村路交汇口处,上游32m堤防铺设堤顶砂石路(工程桩号Z30+217~Z30+249);对交汇口处下游208m堤防进行修坡整形,并修建堤顶砂石路(工程桩号Z30+000~Z30+208)。

治理段堤防设计堤顶宽度5m,迎水坡坡比1:2,背水坡坡比1:3,堤顶高度参照现状完整段堤防顶高程填筑。设计堤顶砂石路路面宽4m,基础为10cm厚山皮石,上铺5cm厚碎石垫层,顶层为5cm厚粗砂面层,路基横坡度2%。

3.2 小金家堡至侯家堡村段左岸堤防维修养护工程

左岸堤防堤顶路维修养护长度5 890m(工程桩号42+205~Z48+95),堤坡维护(填筑雨淋沟、坡面清障)5 890m。设计对堤顶路基础采用山皮石填补,山皮石填补面积为总路面的30%,平均填补厚度10cm,上铺5cm厚碎石垫层,顶层为5cm厚粗砂面层,路基横坡度2%。

3.3 堤顶维护及堤坡维护工程

维护总长9 180m,其中吴家堡村至小金家堡村段左岸堤防维修养护8 230m(工程桩号Z33+970~Z42+200),前秀水河子村段右岸堤防维修养护950m(工程桩号Y41+300~Y42+250)。

4 工程设计

4.1 张家堡村段左岸堤防维修养护工程

堤防修坡整形工程治理堤防长度240m。其中,左岸堤防与张家堡村至小四家子村村路交汇口处,上游32m堤防铺设堤顶砂石路(工程桩号Z30+217~Z30+249);对交汇口处下游208m堤防进行修坡整形,并修建堤顶砂石路(工程桩号Z30+000~Z30+208)。

治理段堤防设计断面参照现有堤防未破坏断面进行修坡整形。治理段堤防设计堤顶宽度5m,迎水坡坡比1:2,背水坡坡比1:3,堤顶高度参照现状完整段堤防顶高程填筑。

堤防修坡整形目前无规范标准,本次采用外购土料,填筑材料差异性较大的应分层回填碾压,分层厚度满足相关规范标准,参考3级及3级以下堤防填筑标准,黏性土压实度≥0.91,无黏性土相对密度≥0.6。设计堤顶砂石路路面宽4m,基础为10cm厚山皮石,上铺5cm厚碎石垫层,顶层为5cm厚粗砂面层,路基横坡度2%。

4.2 小金家堡至侯家堡村段左岸堤防维修养护工程

针对秀水河堤防堤顶路现状,为巩固和修复堤防,保障防汛抢险道路畅通,本着从实际出发、突出重点、远近结合的原则,填补堤顶坑洼不平道路基础,对堤顶道路进行维修养护设计。

堤顶路维修养护长度5 890m,堤坡维护(填筑雨淋沟、坡面清障)5 890m(工程桩号Z42+205-Z48+95)。设计对堤顶路基础进行山皮石填补,山皮石填补面积为总路面的30%,平均厚度10cm,上铺5cm厚碎石垫层,顶层为5cm厚粗砂面层,路基横坡度2%。

4.3 堤顶维护及堤坡维护工程

根据秀水河多年运行养护经验,本工程需进行堤顶维护及堤坡维护,维护范围分别为吴家堡村至小金家堡村段左岸堤防段、前秀水河子村段右岸堤防段。治理范围桩号见表1。

表1 堤顶维护及堤坡维护范围

结合堤防工程及水利工程维修养护等相关规定,堤坝的年度维护费用主要包括:

1)材料成本、燃料和电力。包括原材料、辅料、备品备件、燃料和电力的消耗。

2)工程维护费。包括堤防和附属工程的年度维护和一般防洪资金。

3)其他直接费用和管理费用。 工程观测检测费、小型设备改造费、林带建设费、獾、鼠等生物危害防治费。

堤顶维护主要包括每年对路面不断出现的凹凸起伏及时平整修复,同时对路肩进行养护,费用为2 435元/km·年。

堤坡维护主要未外购土填筑坡面出现的雨淋沟,以及对内外坡面实时堆放的杂物进行清障等,同时兼顾对烧荒、杂物堆放、开荒等毁堤害堤隐患的监督与管理。费用为2 228元/km·年。

4.4 小金家堡至侯家堡村段左岸堤防维修养护工程

路基是公路工程的重要组成部分,同时又是路面的基础,承担着坝体和路面结构的重量,同时,它还承受着来自路面的驱动载荷,因此,路基是路堤顶部道路的主要载体,必须平坦、松散、密实、均匀、稳定,横坡度为2%。

堤顶路面层总厚度为10cm,5cm厚碎石垫层,顶层为5cm厚粗砂面层,分层压实,压实度≥95%,压实后厚度不小于设计厚度,路面压实后保证中心至两侧路边方向形成2度的坡度,面层外观要求做到平整、密实、无坑洼。

4.5 堤顶维护及堤坡维护工程

4.5.1 堤坡养护土方

主要包括修复路堤边坡和填雨沟所需要的土。路堤边坡应保持设计坡度,坡面平坦,无沟渠、坑洞、杂草、杂物,无非法填海、取土行为。路堤的趾线应连续清晰。基坑回填处理要求:土壤质量Ⅱ~Ⅲ级土壤,开挖时,回填沟掘进,杂物清理干净,坡面平整,推脱分层回填,压实时干密度≥1.5kg/cm3,顶部要高于附近地面,沟渠附近的低洼地带应平整,以防下次降雨,穿过原沟渠,造成波坑多次重复现象。

4.5.2 雨淋沟修复

雨水沟渠应人工挖掘。开挖原理是将雨沟中的疏松土移至未受扰动的土基面,开挖成台阶状。开挖合格后,应采用人工铺装,平整路堤,恢复原状。填土的压实度值控制在0.92,各层厚度不超过15cm。

4.5.3 害堤动物洞穴处理

大堤动物洞采用开挖回填处理。先将隐患处的疏松土挖出,再填层夯实,恢复堤防原状。

5 堤防养护工程特点及措施

堤防维护对防洪来说是一项重要的工作,与人民生命财产安全密切相关,加强堤防工程的管理和维护,确保堤防的安全是一项重要任务。随着新技术和新材料的不断涌现,堤坝维护工程面临着机遇和挑战。需要积极学习并探索新的思路,以适应新的发展,并不断推进堤防维护的标准化和科学化,以确保堤防养护与时俱进。只有这样,才能更好地保护人民生命财产安全,促进经济社会的可持续发展。

5.1 堤防工程维修养护工作的特点

堤防维护是一项复杂的系统工程。工作量通常很小,但是它覆盖的范围很广,并且与许多隐藏的作品相关联。为了确保堤防的安全,我们需要对其进行定期的安全检查评价。这些评价应根据具体问题,采用具体的评估方法进行。例如,我们可以使用无损检测技术来检查堤防的内部结构,或者使用地质勘探技术来评估堤防的基础稳定性。根据评估结论,我们可以对可行的维护技术和方法进行总结。这些技术和方法可能包括加固堤防基础、修复堤防裂缝、更换破损的堤防材料等。在工程养护中,应根据实际情况采取有效的措施。

5.2 堤防工程的维修养护内容

1)堤防工程的日常运维主要包括:①堤防检查、金属机械、通讯设备和辅助设施(设备)的各个部分;②大坝的沉降和位移情况及水位的观测;③大坝的渗透率、压力以及机电设备的安全状况;④运行记录;⑤堤防的维护情况、机电设备、通信和辅助设备;⑥编写运行和维护报告。

2)在大坝的检查和维护过程中,应考虑路面形状、位移及沉降情况化。这些变化可能意味着大坝存在安全隐患,需要及时采取措施进行处理。同时,沟渠以及排水设施也是维护大坝安全的重要措施。通过保持沟渠和排水设施的畅通,可以有效防止堤岸发生渗透破坏,确保大坝的安全稳定。

3)在堤防日常运维中,及时关注水位和河势的变化,针对护岸、堤防、闸门、泵站及涵洞等工程及时进行检查,通过堤防施工的观测记录。

4)针对存在的问题在堤坝,通过对大坝险情的检测和了解,查明堤坝产生缺陷和原因, 提出了大坝的维修计划。只有在计划经过详细审核通过之后,才能开展大坝的维修工作。

5.3 堤防维修养护措施

1)对堤防的裂缝和破损部分进行修补,确保堤防的结构完整性。

2)对堤防缺陷和损坏的评估应侧重于检测隐藏部位,因为检测和评估是维修工作的“前提”,主要是了解“风险”状况,并对“风险”状况进行诊断。因此,检查应全面细致,对危险情况的分析应准确。

3)制定规划和项目预算编制,作为维护工作的基础,制定合理和切实可行的维护方法,使用各种先进技术,并引进国外的先进技术。

4)确保开展维护验收评估。施工质量是维护的关键,其决定维护工作的成败。

6 结 语

预防和保护,作为一个系统工程,关系到周边和地区的防洪安全,同时涉及到生态保护及水资源开发利用和保护。在确保防洪安全、充分发挥河流治理综合效益的基础上,保障经济社会的可持续发展。对改善农村生产生活、保障城乡饮水安全,对推动社会主义新农村建设进程发挥了巨大作用。

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