城市防洪堤防设计及加固分析论文_刘梦娟

城市防洪堤防设计及加固分析论文_刘梦娟

天津市东丽区市河管理所 天津市 300300

摘要:近年来,我国城市不断发展,城市规模不断扩大。城市防洪问题也迫在眉睫。我国是全球洪涝灾害发生次数最多的国家,在七大江河水系中,几乎每年都会发生洪灾,防洪减灾成为流域沿线上各大城市的重点工作之一。堤防工程是防御洪水最为有效的措施之一,如果堤防出现问题,其防洪效果就会大打折扣,一旦期间遭遇洪水,极有可能危及到城市安全。结合工程实例对防洪堤防设计和加固技术进行分析研究,通过对浆砌石堤和土堤两种方案进行比较,采用堤脚挡土墙形式、护坡加防浪墙形式和防浪墙形式进行加固。以此为相关工作者提供参考借鉴。因此必须保证堤防的运行安全、稳定。基于此点,文章就城市防洪堤防设计与加固技术方案进行研究。

关键词:堤防;防洪;加固设计

引言

“城市防洪”出现在我国是上世纪八十年代,也就是在那个时代我国的城市防洪设施受到了极大的考验。城市作为一个经济,文化,政治高度集中的区域,防洪设施的安全稳定性与否直接影响着城市的发展,随着改革开放的进一步深入,经济的不断发展,城市化建设不断推进,城市防洪的重要性进一步加强。每到汛期,防洪都是城市的头等大事,为良好的保障城市经济稳定,持续的发展,防洪建设是必须要达到相应标准的。从世界各国已建成的防洪设施上来看,城市的防洪工程不再是单纯的堤坝修筑,而是一项融合于整个城市的规划设计中的建设,是整个城市建设体系中的一部分。许多城市在最初的建设中一味追求发展速度,而没有进行很好的城市规划,基础设施防洪抗洪能力不足,这些都将会在今后的汛期或是极端天气中给城市带来毁灭性的危害。城市防洪能力的提高不单是为了城市的生存发展,同时也是构建和谐社会的要求,是人与自然和谐相处的需要。而防洪堤是城市防洪的第一防线,它的加高加固是极有必要的。

1堤防工程失稳破坏的具体原因分析

1.1渗流引起的失稳

汛期河水上涨持续一段较长时间后,浸润线以下的堤身土趋于饱和状态,造成其自重增加、抗剪强度下降、下滑力增大。同时,河水上涨持续在一定高度会产生渗流力,增加堤身的滑动力,加大堤身滑动体重量,进而导致堤防边坡失稳。此外,在快速退水的情况下,堤身内的水无法在短时间内排出,产生反向渗透力,加之受堤身强度降低、自重增加等因素的影响,极易产生退水滑坡。

1.2堤防基础问题引起的失稳

堤防地基自身强度不足,尤其在软粘土上建筑堤防工程,若没有对地基进行特殊处理,就会导致地基强度降低,这是我国堤防工程建设中的常见现象。此外,堤防工程中的截水设施失效,大量渗水汇集形成管涌也是引起堤防工程失稳的重要因素之一,易造成堤防坍塌。

1.3存在问题

(1)防洪标准过高:许多城市由于在历史上遭受过特大的洪水侵袭,所以在防洪堤的建设时往往超标准建设,有的甚至达到了几千年一遇的水平,不但浪费了资金而且没有起到应有的作用。

1.4生态破坏严重

在进行城市防洪堤坝的建设过程中没有进行总体的规划,一味的只是将焦点放在如何建好堤坝上,而没有考虑到堤坝周边的一些生态的保护问题,导致生态环境遭到严重的破坏。

1.5堤坝建设缺乏科学性

城市的防洪标准是既要与城市的防洪需要相适应又要与城市的经济实力相适应的,如今我国的城市防洪建设普遍的超标,建设资金的来源也不是很明确,建设阶段是“一步到位”型的,没有进行分阶段的实施,与城市经济的发展不相匹配。

2城市防洪堤防加固设计方案

2.1工程地质条件经过现场勘察,堤基基岩为灰岩、泥质砂岩及砂岩,几个钻孔勘察控制范围内未遇到对建筑有影响的地质构造,不存在溶洞、滑波等地质灾害。区内地质构造简单,地震基本烈度小于6度。因此,堤基基岩是稳定的。

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2.2土方工程

(1)根据我国水利部颁发的法律法规进行对整个施工区的原地面高程,开挖后的高程以及进行填筑后的将可能达到的高程,开挖断面的各种尺寸进行规范有效的测量,并在测量的过程中设立相应的控制桩。在这里必须强调的是,所设立的控制桩必须用L50×50×5的角钢,埋潜深度一定要大于1米。所用的测量仪器为全站仪。(2)在进行堤身的填筑前应该对施工的控制桩进行校核,再将堤坝的新老土按要求规范挖成阶梯状。对大堤中的物料进行含水量的检测,根据含水量的不同采取相应的措施。在进行填土时,采取进占法。运用各种器械进行规范施工,物料的填筑要按照由低处再从下到上的顺序进行,分层,分面。坡面的高度,段与段之间的高差都要按要求的比例构筑。填筑时注意填筑顺序和方法,排水工作要做好。

2.3质量控制措施

(1)填方每层铺土厚度为250~300mm,采用12t凸块碾碾压,每层压实遍数由实验数据定;(2)填方时,应保证边缘部位的压实质量。边坡整平,拍实的填土方,边缘宽填不少于0.3m;(3)土料开挖区,施工前应对开挖规划区域进行土料取样试验,确定符合设计的开采区域和有待技术处理的开采区域,土料运至施工现场有专职人员复检土质和含水量是否符合设计要求,并用插钎检验铺土厚度。

2.4草皮护坡

为防止雨水对堤坡的冲蚀,大堤的两侧坡面采用草皮护坡,护坡范围从堤脚护至堤顶。草皮采用马鞭草;草皮护坡形式采用人工移植,从上至下全断面满护;草皮移植在坡面整理压实工作完成后进行,移植草皮前,在坡面上先铺设一层不小于15cm厚的表土;草皮移植做到厚度均匀(厚度不应小于3cm),并洒水养护,提高成活率;移植后的草皮护坡空隙率应小于5%,成活率应大于98%。

2.5水泥混凝土路面

路面底基层施工在测量放样之前必须保证工程的验收合格,并按算好的松铺厚度进行堤坝的打桩挂线,将自卸车开运至现场,集中进行拌料,人工现场摊铺。在进行路面的碾压时应当从两侧向中心碾压,车轮的碾压配合应当适当。钢筋混泥土面层施工在进行施工之前实验人员首先做好石材料,砂的筛分以及安定性、水泥的强度实验等,将实验结果报批后再进行施工。在混凝土的搅拌时,采用标准的水泥和强制式搅拌机,配比时要根据实际工程进行确定。注意初凝时间和混凝土养护手段。横向缩缝施工横向缩缝的传力杆应当在设计之初的位子上置入,当堤坝的混凝土硬化强度足够时,可以进行切缝,切缝的厚度要适当合理,并且要切到边上,在切的过程中可以先将混凝土切成大块,然后再切成小块。

2.6堤防选择

本工程在进行堤防设计时,通过对浆砌石堤和土堤两种方案进行比较。通过计算,浆砌石堤造价高于土堤。但是防洪堤线经过之处,两岸民房较为密集,空地少,土堤占地较大。河岸土料属红砂土,不宜作筑堤土料。若采用土堤,一是受场地限制,需拆迁大量的民房、厂房;二是取土较远,又要征用耕地,这样无形中增加了工程造价,且居民安置也很困难,会影响工期。因此,本设计采用浆砌石堤方案。各堤段根据堤顶高程与地面高程的差值不同,分别采用挡土墙形式、护坡加防浪墙形式和防浪墙形式。

结语

综上所述,文章以某堤防工程为实例,分析了其现存的问题,并在堤坡稳定性复核的基础上,提出合理可行的加固技术方案。有效地提升了城市防洪堤防的牢固度和稳定性,保障了人们的财产和生命安全。因此,相关工作者应当积极提升自身素质,采用科学的方法设计城市防洪堤防,提高堤防的稳定性和使用寿命,保障社会的稳定。通过对该堤防进行加固设计后,其现存的问题得到了有效解决,从加固施工完毕至今,堤防未出现病险问题,运行安全、稳定,其防洪作用得到了有效发挥。

参考文献

[1]邓立新.城市防洪堤防设计及加固技术分析[J].工会博览:理论研究,2011,(7):197-198.

[2]王春青.城市堤防工程设计问题及加固技术探讨[J].科技创新与应用,2012,(10Z):197-197.

[3]李昊.城市防洪堤防设计与加固技术研究[J].河南水利与南水北调,2016,(6):91-92.

论文作者:刘梦娟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/20

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