水利工程建设中的堤防工程技术应用性分析

李昂，张晓云

（1.南水北调东线山东干线有限责任公司，济南 250013；2.山东省水利勘测设计院有限公司，济南 250013）

1 引言

作为重要的支柱性国民产业，水利工程对社会正常的生活用水与商业工业发展用水供应起到了重要的支撑作用。堤防技术作为水利工程中的重要组成部分，不仅对水利工程建筑的加固起到了重要作用，还能提高水利工程抵御洪涝等自然灾害的能力，减小水流长时间对水利工程建筑的冲击，保障水利工程建筑的功能性和安全性[1]。在汛期洪水多发地区，堤防不仅为水利工程建筑提供保护，同时也是保护人们生命与财产安全的重要设施。提升堤防工程技术水平可以有力保障水利工程建设工作的顺利开展与水利工程职能的高效履行，减少洪涝灾害的侵扰，促进汛期畅通泄洪，提升水资源的利用率与长距离水资源调配的稳定性和安全性，为社会资源稳定供应打下基础[2]。

2 水利堤防工程施工准备

2.1 堤防建筑主要材料

水利工程是保障当地居民生命财产安全的重要功能性建筑。另外，我国是水资源地域分布不均匀的典型国家，水利工程建筑的质量也密切关系着国家的区域水资源调配效率与水力供应[3]。堤防作为水利工程中最先面对自然水冲击的前沿建筑，其施工质量是水利工程整体质量把控的重要一环，需要得到广泛重视。堤防工程施工材料的选择，是堤防长时间使用中是否具有耐久性的重要影响因素，也是堤防工程施工技术选择的重要依据。适当的堤防建筑用料可以在满足工程设计要求的同时提升施工质量，保障堤身的耐久性。目前，堤防工程的施工材料主要可以分为4 种类型，如图1 所示。

图1 堤防工程的施工材料

从图1 可以看出，堤防工程的施工材料主要分为黏土填筑材料、 砂砾石填筑材料、 沙壤土填筑材料与粉土类材料4种。其中，黏土填筑材料、砂砾石填筑材料、沙壤土填筑材料适合作为主要施工填筑材料使用，而粉土类材料由于自身的整体性较差而不适合作为填筑材料使用。相比之下，黏土填筑材料整体性强，具有优良的防渗透性，较适合用于堤后保护地低洼处的阶地。而砂砾石填筑材料的使用过程中应注意级配连续，该类型材料适用于堤后保护阶地较高的区域，且在山地区域的河道中比较容易获取。沙壤土填筑材料相比前两种材料的使用范围更加宽泛。堤防填筑材料的选择需要同时考虑堤防工程所在地拥有的材料与堤防工程自身的工程性需求两个方面，在满足堤防功能的基础上降低工程成本，实现资源优化。

2.2 填筑施工

填筑作业是水利工程堤防施工阶段最为重要的作业步骤之一，该步骤直接决定了工程结构是否具有稳定性。在具体施工中，首先需要在开始施工前对地基进行全面的清理，为地基结构的正常施工作业打下基础。地基清理过程中，应慎重确定清理范围，方便后续施工阶段施工质量的提升。一般情况下，清理范围应较建筑基面宽约0.3～0.5 m，填筑可以采用后推的作业方式。下料之后，还可以采用推土机对土料进行平推，进而保证辅坡土料的实际厚度稳定在0.4 m 左右。

2.3 辅料施工

辅料施工环节同样是水利工程堤防建筑的重要环节之一。在施工准备过程中，需要严格控制辅料中的实际含水量，防止辅料因掺杂了过多的透水性材料而降低整体防渗透性。同时施工人员还需要对选择的辅料进行碾压，并在碾压过程中掌控碾压效果。由于辅料质量会直接对工程建设的整体质量造成影响，需要在施工前对辅料的质量进行严格把控，进而保障各个施工环节可以稳定进行。

3 防堤施工技术应用

3.1 施工程序把控

施工程序的预期设置和把控是水利工程堤防建设质量的重要前提，并且有助于施工后续阶段整体施工质量的提升。因此，为保障施工的有效性，施工程序必须得到严格把控。在施工前期准备中，可以适当采用放样技术，清理工程表土等措施为堤防建设质量水平的提升打下基础。科学合理的施工程序设计是施工流程有序推进的重要保障。通过施工程序设计可以将不同阶段的施工程序整合，进而形成更具整体性的施工计划，保证施工作业有序、高效。

3.2 清基施工技术

在水利工程清基作业中，施工技术人员的技术熟练度需要得到良好保障。在施工过程中需要对原有地坡中的草皮、树根等杂物进行清理，同时需要保证清基厚度在30～50 cm。施工过程中应合理应用挖掘机等机械设备，对废弃物进行全面清理，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员联合使用推土机与挖掘机等施工器械，在削坡表面由上至下进行坡段修复作业，同时将作业后的土方统一安置到固有堤防的顶部。之后施工人员需要利用推土机对土方进行上推，保证将土方摊平，并且使新填筑的土方与固有土方之间得到有效衔接与融合。

3.4 开挖河道土方施工技术

在水利工程正式开始之前，施工人员需要根据具体的施工要求对河道开挖方向进行审查和控制，之后根据河道开挖方向完成控制网的有序布置。为控制河道的施工质量，施工人员需要重点关注开挖工作的具体情况。在河道开挖的正式阶段，河道导流渠的断面挖掘方法主要分为两种，如图2 所示。

图2 河道导流渠的断面挖掘方法

从图2 中可以看出，两种方法分别为开挖作业从导流渠侧面位置进行，与开挖工作从共导流渠两侧同时进行两种。其中，开挖作业从导流渠侧面位置进行的方法可以保障侧面开挖的有效性，而开挖工作从共导流渠两侧同时进行的方法则有利于保障对面开挖作业的施工质量。在开始挖掘之前，需要清理施工现场，确保没有障碍物影响挖掘机的操作，并且设置好施工标志和安全警示，确保施工现场的安全。根据具体的河道尺寸、深度和土壤条件，选择适合的挖掘机型号和规格。在确定挖掘区域后，需要进行精确的测量和定位工作，以确保挖掘深度和位置符合设计要求。使用挖掘机开始挖掘河道，首先，从河道两侧向中间挖掘，逐步向下挖掘至设计要求的深度。挖掘时，驾驶员需要根据挖掘机上的控制装置精确控制挖掘机的移动和操作，以保证挖掘的准确性和稳定性。在挖掘过程中，需要注意土壤的稳定性，避免发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关键步骤之一。施工人员需要在填塘施工作业之前完成准备工作，即从土料中进行取样，并对土样进行检测，检查土料中是否存在塑料与污染物等物质。在检测后需要将检测结果向当地的项目管理部门进行报送。只有在质量管理人员签字后，才可以利用检测的土样进行填塘作业。在这期间，施工人员还应利用计算机技术在填塘作业范围内进行放样测算，进而保证填塘的位置与面积是合理而科学的。整体流程如图3 所示。

图3 填塘作业流程

进行填塘作业时，施工人员需要时刻关注填塘区域内的工作调度与布置。首先，需要对填塘进行清理，以此保证垃圾与杂物不会对工程进度形成阻碍，消除外界不良因素对项目工程形成的负面影响。其次，应提高对隐蔽作业的重视程度，工程管理人员应对隐蔽工程进行单独的质量审查，保证隐蔽工作最终能够准确符合施工具体标准。再次，施工人员需要采取传统的凸字形填充法进行填料作业。并且需要保障在施工完成后填料顶面高程超出水面约8 m，具体的高度区间需要视工程现场的环境而定。最终，施工人员与项目工程管理人员均要提升对基面碾压工作的重视程度。在基面碾压的过程中，第一层填料需要采用碾压式推土机进行严格的碾压作业，而不是采用诸如压路机等其他作业器械进行碾压，以此来保证工程的最终品质。

3.6 旧堤加固

旧堤加固技术主要面向旧堤的坡面松土处理，在旧堤施工中，这是一项重要的补充性作业。施工人员需要保证旧堤清除是合理且有效的，在此基础上，可以对旧堤坡面进行松土作业，保证土料中的含水量在标准允许范围内。在对旧堤坡面进行充分平整与覆盖后，可以开始碾压作业。旧堤加固与新堤建造虽然在技术与工程量上均有所区别，但两者在水利工程堤防项目中是一并进行的，因此，同样需要采用严格的审查和验收标准，提升水利工程堤防项目的综合施工质量。

4 结论

水利工程项目是关乎社会民生的重要项目，而堤防功能是水利工程建筑在物理性上的最前端工程，对其施工质量更需要严格把控。本次研究从水利工程堤防技术的施工前准备与施工中技术应用两个角度入手，分析水利工程堤防建筑中的技术要点。结果显示，由于水利工程堤防建筑自身稳固性的需求，施工时需要从准备阶段开始一步步打好基础，并为后续施工步骤预留应变空间，在保证施工流程按照设计方案稳定进行的同时有效减少施工量，提升施工效率与施工质量。