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摘要：堤圍工程是一種常見水利工程，許多已建堤圍的防洪標準明顯偏低，對堤圍進行加固可以降低堤圍工程的安全隱患。堤圍加固設計和使用的施工技術是保證堤圍加固建設的關鍵，本文以某島堤圍加固工程為例，闡述了堤圍加固工程的影響因素，針對其堤圍加固斷面選型、加固橫斷面設計及施工技術進行探討，最終取得了良好的加固效果。
關鍵詞：水利工程；堤圍加固；施工工藝
隨著水利工程建設的發展進步，水利工程的功能要求越來越高，如今的水利工程都具備基本的抗震防洪作用。洪災給人民群眾帶來的生命財產損失是慘重的，當前防洪工程建設標準有待提高。堤圍由于長期處于較差的自然環境，已修建的堤圍抗洪等級普遍較低，堤身施工質量差，堤圍不牢固等會嚴重威脅人民的生命安全。為了保障堤圍工程質量，降低崩岸情況，需對存在安全隱患的堤圍進行加固處理，重點把控堤圍加固工程設計及施工技術。
1.工程概況
某工程是廣州市東江河上的一座江心島，東臨新洲，西臨麥洲，北面與創新南路相望。島內主要是大墩村的村民耕地，該島長年被東江河水沖刷，堤岸侵蝕，水土流失嚴重，存在較大的安全隱患。為了保護堤圍內的耕地及人民生命安全，需對該島3.5km上的護岸堤圍進行加固。
2.堤圍加固工程的影響因素
堤圍加固工程建設的影響因素包括設計標準、工程造價、交通條件、施工場地條件、水文氣象條件和環境質量等。堤圍加固工程設計要結合工程特點，因地制宜，設計安全可靠具有經濟效益的施工方案。該島堤圍加固工程屬于小規模工程，根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2017）定位為5級工程級別，10年一遇抗洪設防，根據《堤防工程設計規范》（GB50286-2013）進行安全加固；該工程建設的總投資約為1000萬，充分考慮投資成本后進行施工設計及施工技術選?。皇┕^位于島內，離北面陸地最近的距離約150m，需要依賴水路交通，工程建設施工所用的物料和機械設備等可先通過附近的公路運輸至碼頭再通過船只送至東江河對面的施工現場；施工場地主要在島上，施工用的生產設施布置在北面大墩村附近的碼頭，施工人員的辦公和吃住依托大墩村空地建設板房。廣州地區5～10月為臺風多發季節，降水量較多，堤圍工程的施工期選定在11～次年4月雨水較少的季節比較有利；堤圍加固的施工用水可采用東江河水，島內施工用電可使用發電機組發電，辦公用水用電可利用大墩村水電；東江河屬于廣州市飲用水管控區，施工時要對排放的污水進行過濾處理，回收施工產生的污染物。
3.堤圍加固工程的設計
綜合考慮上述影響因素以后，該島堤圍加固工程決定采用拋石加固，結合施工機械數量、人員配備、堤圍沿線堤身情況等進行堤圍加固工程設計。
3.1堤圍加固的施工設計
堤圍加固工程的設計要根據施工技術的特點而定，該島堤圍目前最大的安全隱患是存在高水位沖刷產生崩岸的情況，根據防洪除險的要求，結合崩岸產生的潛在可能、施工機械設備、施工場地條件等因素綜合考慮加固措施。由于堤圍處在島上，考慮經濟性和適用性及減少對河流環境影響等因素，本工程加固堤圍河岸線決定采用鉛絲石籠拋石護岸進行加固。該加固技術對施工設計要求較簡單，重點要結合廣州的天氣特點安排適當的人力、物力和機械設備，減少資源浪費。
3.2堤圍加固橫斷面設計
根據廣州市水利部門統計的東江河有關站點潮位資料數據，推測大塘洲的平均潮位均值約為0.8m?！兜谭拦こ淘O計規范》對坡式護岸明確指出平臺頂部高程應高枯水位0.5～1m，結合現場實際勘察情況，并增加一定安全儲備，本工程護岸平均高程設計為1.5m。《堤防工程設計規范》對拋石護岸坡度的穩定邊坡一般要求在0.25～0.5，結合現場地形和勘察測量情況，設計護岸堤圍坡度比為0.4～0.5?？紤]到堤段處東江河船只運行會增加波浪，《堤防工程設計規范》指出消除波浪平臺的設計寬度宜≥3m，根據計算，整個護岸沿線的平臺計算寬度均＜3m，設計3m寬的護岸平臺比較合理。經過現場勘查測量報告堤圍護岸主要有3種典型的橫斷面：一是橫斷面的坡度比為1∶2.5，平臺寬度為3m，適用斷面工程樁號K0+000～K0+269；二是橫斷面坡度比為1∶2，平臺寬度為3m，適用斷面工程樁號K0+496～K0+648、K0+835～K1+325、K1+508～K1+666以及K4+157～K4+235；三是橫斷面的坡度比為1∶2.5，平臺寬度為3m，適用斷面工程樁號K1+325～K1+508和K2+132～K3+994。三種典型橫斷面設計采用拋石加固基本可以維持堤圍堤身的原狀，完全符合規范要求。
4.堤圍加固工程的施工技術
4.1拋石加固施工技術原理
拋石加固的原理主要是通過鉛絲石籠把石頭包裹成整體，然后通過自重或強夯方式把河堤基礎的淤泥位置占據，達到加固堤圍的作用。施工作業時首先清理河堤基表，然后將鉛絲石籠投至指定位置，最后用拋石船把石頭拋投至鉛絲石籠強夯至與河灘設計高程一致。通過石籠網將石頭組裝成堤圍，經過專家評估，施工過程中對河流的環境影響較小，鉛絲石籠施工成本低、施工運輸便利，不需要特殊技術；石籠網也是一種柔性結構，可以承受大變形以及抵抗不均勻沉降帶來的危害，耐腐蝕性強，還可以均勻承擔河水對堤圍的沖擊力，同時適合在水深流速大的護岸部位；石籠石縫里還能儲存一些淤泥，有利于植物的生長，提高與環境的協調性。
4.2施工器械設備
施工使用的器械設備是工程順利實施的保證，拋石前需準備一定數量的船只（如運輸船、拋石船）、測量儀器（如全站儀、皮尺、流速儀）、定位儀器（如GPS、定位船）和安全設備（如救生圈、救生衣）等。
4.3施工技術控制要點
拋石施工前合理劃分施工網格，方便施工，施工小區可采用8m×15m的標準網格，然后將施工網格分成2部分拋投，不足半區的部分可按定寬區域進行施工。根據施工設計圖對拋投區的水深、水下地形情況摸底后計算出需要投石的數量，編制施工組織計劃。測量放樣時先在拋投區附近的岸邊，根據前方或后方交會方法在測點處放一條施工基線，然后在已知測點放出一條正基線或斜基線，在基線上劃分的施工網格線處放出基線樁。測量放樣采用極坐標法放出基線樁和方向樁的誤差需＜5mm，保證基線樁和方向樁與定位船視野良好。施工用的石頭采用船只運輸，因此需確定標準船型來裝載石頭，石頭的質量要經過測試，確定是否符合設計規范要求，經監理確認簽字后方可投入使用，嚴禁使用不合格的石材。抽查石料的數量并進行量方，監理人員和質檢人員要定期對石料進行過磅，消除虛報情況。船上挖掘機投石是一項難度較大的工作，操作時嚴格控制操作順序，保證拋投的安全。石料船掛前進擋才可開始拋投，拋投結束掛離檔，各個施工網格的實際拋投量控制在計算拋投量上浮5%為宜，有序分層拋投，不可胡亂散拋。堤圍拋石加固完成后觀察水下地形變化，一般采用專業的GPS系統測量水下地形并繪制水下地形圖，并與拋石前的水下地形圖進行比較，確定投石加固的效果，該工程堤圍整體的抗滑穩定性計算結果對比見表1。
5.結語
堤圍長期處在水流沖刷的環境中，長期受到侵蝕會降低其抗洪防澇能力，過去60年代到90年代修建的堤圍設計標準普遍較低，施工工藝落后，隨著時間的流逝許多堤圍已經不滿足安全使用的要求，對堤圍進行加固是一種有效的經濟措施。水利工程堤圍加固設計要因地制宜，根據實際情況采取適合工程實際的方案，做到安全、適用、經濟、耐久。加固的施工技術要追求科學先進、經濟合理，施工企業要善于利用尖端技術手段來提高工程質量，降低施工成本。
參考文獻：
[1]仲志余,溫續余,黃建和等.水利水電工程等級劃分及洪水標準：SL252-2017[S].北京:中國水利水電出版社,2017.
[2]梅錦山,李維濤,劉加海等.堤防工程設計規范：GB50286-2013[S].北京:中國計劃出版社,2013.
作者：邱香美 單位：惠州市水電建筑工程有限公司