防洪堤混凝土護坡技術研究,防洪工程論文內容摘要：依托江陵壩當代農業園項目,展開防洪堤混凝土護坡技術研究,在老堤防基礎上,新建加高堤防4.72km,采用砂卵石填筑,迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態袋護坡,并對老堤防進行綜合利用,老堤防頂改造為道路,局部擴寬為臨時停車區。與傳統混凝土護坡相比具有施工速度快,環境污染小,景觀、生態效益高等優點,具有顯著的經濟、環保和社會效益,可為類似滑坡治理工程提供參考根據。本文關鍵詞語：防洪堤,混凝土護坡,生態袋護坡,水利工程1引言防洪堤是指具備抵擋洪水性能的堤、防洪墻、壩及其配套的涵、閘、泵站等水利工程，是為了避免河流泛濫而建筑的堤壩，能夠有效防治洪水。人們需要生存和發展，那么土地，尤其是河流兩岸大量的城市，就需要堤防的保衛。防洪堤能使被保衛河岸的城市免遭洪水的攻擊，同時知足人們隨著日益增長的物質文化需求而增長的發電或航運等多種經濟要求。例如，密西西比河沿岸的防洪堤大多高3～7m，干流堤防平均高7.5m，對密西西比河下游廣大的沖積平原的防洪起了重要作用，保衛了沿岸城市不受洪水威脅。隨著社會經濟的發展，在可持續發展思路的推動下，水生態文明建設已經成為我們國家水利建設的一個大方向，很多學者對防洪堤建設展開了大量的研究。喻馳方[1]等根據堤防護坡的現在狀況和主要特點，綜述了堤防護坡的主要形式，如表1所示，并總結提煉了不同護坡形式的優缺點及適用范圍。隨著新技術和新材料的不斷研發，人們愈加注重環境保衛和可持續發展，生態堤防設計在水利工程建設工程中的應用逐步增加。一些學者[2,3,4,5,6,7,8]對生態護坡的質量和效果以及生態護坡的構造形式進行了評價，提出了不同的生態護坡形式并進行了方案比選。固然很多學者對結合各地的實際工程展開了討論和研究，但生態堤防設計還處于探尋求索階段，還需要通過更多實踐進行不斷的完善和創新。本文根據中法農業科技園南充港航園區項目工程現在狀況，在前人研究的基礎上，從環境保衛及可持續發展的角度出發，對江陵壩當代農業園項目的防洪整冶及園區建設進行研究。2工程大概情況中法農業科技園南充港航園區項目位于四川省南充市江陵鎮江陵壩村境內，江陵江畔，處于上游亭子口電站與下游鳳儀電站之間，所在區域為鳳儀電站庫區左岸，本文主要牽涉江陵壩當代農業園項目的防洪整冶及園區建設。江陵壩區已于2020年建成防洪堤，壩體總長4721.91m，堤頂高程為280.5～281.34m，堤頂寬3m，采用20cm厚C20混凝土硬化，臨江側設0.5m高防浪墻。迎水面坡度為1∶1.75，采用0.2m厚C20混凝土防滲板護面，坡腳設置高壓擺噴防滲墻。背坡坡度為1∶1.5，采用C20混凝土面板防護，并設置排水孔，壩腳設排水溝。本項目防洪提的設計洪水標準采用考慮亭子口調洪削峰影響的10a一遇洪水標準，相應洪水位為282.65～285.60m，按過水堤防考慮，堤頂高程考慮一定超高，為283.14～285.90m，將現有堤防加高2.64～4.56m。采用開挖滯洪溝儲洪方式進行防護區防澇，防澇洪水標準采用5a一遇，滯洪溝緊臨江陵壩堤防，滯洪區建成后，常年水域面積71.11hm2，陸地面積約186.89hm2，常水位275.00m時可蓄水177.14104m3，洪水期可蓄水362.94104m3。嘉陵江干流與支流東河、西河洪峰重疊后構成的流量較大，尤其是夏季強降雨期，流量可能超過南充市嘉陵江鳳儀航電樞紐庫區江陵壩、江陵鎮防護堤設計防洪標準。一旦洪水爆發，極有可能沖毀，吞沒嘉陵江鳳儀航電樞紐庫區的江陵鎮及江陵壩防護堤，對江陵鎮及其居民的生命財產造成嚴重威脅，還會對江陵壩內已初具規模的中法農業科技園造成上億元的財產損失，因而，展開江陵壩當代農業園項目的防洪整冶及園區建設，進行防洪堤混凝土護坡技術研究，對現有的老堤防進行改造及綜合利用，有著特別重要的現實意義。3工藝流程與操作重點根據本工程的工程特點，新建加高堤防長度4.72km，頂寬3m，坡度1∶1.75，采用砂卵石填筑，迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態袋護坡，坡后按景觀要求堆土，局部〔200m〕鋪設格賓石籠防沖；設置引水管道3處〔2處虹吸，1處自流〕，排水閘1座，老堤防頂改造為4.5m寬道路(4.72km〕，局部擴寬為10.5m作為臨時停車區、園區建設等。鋼筋混凝土護坡工程是在老堤防基礎上對壩體加高后，在迎水面施作20cm厚C25鋼筋混凝土，起到對壩體加固及防滲作用，施工里程為K0+260.9～K4+721.291。C25鋼筋混凝土面板坡比為1∶1.75；沿縱向每10m分縫，縫寬2cm，縫內設GB651型橡膠止水，瀝青木板填充，縮縫混凝土尺寸為20cm30cm；坡頂設縱梁，幾何尺寸為30cm50cm；坡腳設縱梁，幾何尺寸為30cm60cm，梁體中部靠路面側預埋GB651型橡膠止水。面板配筋情況為：面板采用準6.5mm鋼筋網片，網格尺寸為25cm25cm；坡腳和坡頂縱梁各采用4根準20mm主筋，箍筋采用準6.5mm鋼筋，間距25cm。本工程混凝土采用商品混凝土，采用木板及方木配置模型，拉桿及木方支撐加固，鋼筋采用集中加工，用平板車運至現場安裝綁扎，罐車將混凝土運至填筑完成的新壩頂，搭設溜槽入模，溜槽每節長度為2～3m，根據實際需要接長，混凝土振搗采用振動梁和振動棒相結合的方式；混凝土澆筑順序為：先澆筑坡腳縱梁及面板混凝土，再澆筑坡頂縱梁及縮縫梁混凝土；擬布置3個作業區，3個施工班，平行流水24h作業。橫向縮縫止水帶安裝：每10m設置1道縮縫，均埋設中埋式GB651型橡膠止水帶，止水帶豎向位于20cm厚面板混凝土中部，在平面上分別伸入相鄰兩板混凝土1/2止水帶寬度〔考慮縮縫寬度即13cm〕，在坡腳處伸入縱梁混凝土30cm。縮縫木板安裝：縮縫木板分2部分安裝縮縫止水帶下面10cm，縮縫止水帶以上40cm，提早對木板涂刷瀝青。縱向止水帶安裝：坡腳縱梁靠江一側設置連續的中埋式GB651型橡膠止水帶，止水帶豎向位于60cm高縱梁中部，平面上1/2埋入縱梁混凝土內，1/2埋入路面混凝土內〔預留〕。在止水帶安裝經過中，不得隨意切斷、破損，需采取附加鋼筋、專用卡具及模板等對止水帶進行固定，確保其位置準確及澆筑混凝土時不發生移動。盡量不在止水帶上穿孔，確實無法避免時只能選在止水帶邊緣區，不得損傷其他部分。對于無法避免的接頭采用強力膠進行冷粘接，接頭長度10～30cm，先用銼把待對接的止水帶兩端縱向打磨成傾斜的毛面，清理外表雜物并用酒精或汽油除去油污，均勻涂抹AB膠〔或其他強力黏膠〕后，將兩斜面對接粘牢即可。由于橫向縮縫內的止水帶嵌入坡腳縱梁內30cm，先施工坡腳縱梁時要對橫向止水帶進行預埋；縱向止水帶在縮縫處連續設置，不得斷開。老堤防背坡坡腳縱向排水溝采用卵石填充構成排水盲溝，原垂直堤防方向的排水明渠〔樁號2+120〕在縱向排水溝至水系段采用卵石填充構成排水盲溝，另外，在垂直堤防方向〔樁號0+405、0+825、1+165、1+565、2+800、3+190、3+820〕布設7條卵石盲溝，構成堤防滲水排水通道。老堤防防浪墻須設置排水孔，排水孔直徑為10cm，間距為5m，沿堤防路面進行鉆孔，便于排泄老堤防堤頂路面積水。施工時不能毀壞原堤防防滲系統。為避免毀壞原防護堤，洪水到達前需預灌水，在樁號0+300.00、2+100.00及上游端設置引水管引水進入江陵壩,每處設置1根DN500mm引水管道。華而不實樁號0+300.00和2+100.00兩處采用虹吸管，在管路上分別安裝真空泵和蝶閥裝置；上游端引水管采用自流的方式引水，在端頭設蝶閥裝置。4關鍵技術改良與優化研究本工程新建加高堤防長度4.72km，頂寬3m，坡度1∶1.75，采用砂卵石填筑，迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態袋護坡。生態袋護坡是通過紡粘法制成的雙面熨燙定型無紡布加工而成的袋子，用扎帶或扎線包扎好，通過有順序的放置，構成生態擋土墻。噴播適宜當地氣候生長的草種植被，袋體內根據當地土壤情況按科學比例填充土、砂、肥料等填充物，適宜當地植被的種植。通過生態袋有序放置構成的生態擋土墻能夠很好地起到護坡的作用，最終構成恢復或營造新的生態系統的產品。除此之外，生態袋護坡與傳統施工方式方法相比具有施工速度快，環境污染小，工程效益顯著等優點，具有顯著的經濟、環保和社會效益。由于本工程是在老堤防基礎上進行的改建工程，從可持續發展的角度出發，本工程對老堤防進行了綜合利用，在避免毀壞老防護堤體系的基礎上，將老堤防頂改造為4.5m寬道路〔4.72km〕，局部擴寬為10.5m作為臨時停車區、園區建設等，極大地節約了江陵壩當代農業園項目的施工成本，可為今后類似工程提供借鑒。5結論本文依托江陵壩當代農業園項目，展開防洪堤混凝土護坡技術研究，新建加高堤防長4.72km，采用砂卵石填筑，迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態袋護坡，局部鋪設格賓石籠防沖，老堤防頂改造為道路，局部擴寬為臨時停車區、園區建設等。主要創新點包括：1〕新建加高堤防，采用砂卵石填筑，迎水面采用鋼筋混凝土面板+生態袋護坡。生態袋護坡一方面通過植被，景觀、生態效益高；另一方面能夠起到護坡的作用，可有效地進行護坡作用，與傳統施工方式方法相比具有施工速度快、環境污染小、生態效益高等優點，具有顯著的經濟、環保和社會效益。2〕本工程對老堤防進行綜合利用，老堤防頂改造道路，局部擴寬為臨時停車區，極大地節約了江陵壩當代農業園項目的施工成本，可為今后類似工程提供借鑒。以下為參考文獻[1]喻馳方,陶理志,周英雄.江西省堤防護坡形式現在狀況及其研究瞻望[J].中國水土保持,2021