水力冲填施工技术在堤防工程中的应用

王建法 田俊朋 陈小凯

开封第二黄河河务局 , 河南 开封 475100

摘要:水力冲填施工技术是在岸上用液压动力装置(泥)等完成土坝建设挖掘,装载、运输、卸货的建设过程中,旧的厚特别适合大坝的加剧,通过液压挖掘单位冲洗系统、泥浆系统和配送系统三部分组成,冲水系统是由新鲜水泵和水管,土壤水分枪:脱泥系统由垂直泥浆泵和浮体组成，疏浚管组成配电系统由配电柜、防水电缆组成，其技术原理是模拟水中自然冲刷现象，以水力的作用来完成。

关键词：水力冲填技术；堤防工程；施工技术；应用研究

一、引言

水力冲填技术可应用于低洼、高地下水位、饱和河堤筑坝，且施工道路或传统运输有困难的地区。在传统的堤防填筑区，如果土料含水量较高，必须避免翻干过程。施工道路标准只需要满足单位运输和人员通行的要求，节省了筑坝成本，施工准备时间短，可以保证汛期堤防的安全。非粘性土和低粘性土更适合填土，更适合加厚老堤的水侧。施工技术的质量控制、成本、工期和防洪安全方面的比较,技术简单,质量可靠,适用范围宽,成熟的技术,近年来已广泛应用于松花江堤防工程,具有良好的推广价值和广阔的应用前景,具有良好的环保性，建议积极的推广和应用。

二、前期施工方案

2.1 挖装运施工方案

根据本工程土方场地的情况，采用挖、装、运、卸、找平、压等传统施工方案。黄河滩涂材料工地与堤防之间及堤防顶部有必要修建临时土方运输道路，增加了施工成本，修建临时路面也需要时间。路面施工时，根据路基土方的平均高度1m、宽度9m，要求进行筑路土方10×1×9740-97400m3;考虑路面碎石厚度为50cm，宽度为8m，需要碎石8×0.5×9740=38960m3, 8×0.3×16570=39768m3，总碎石用量为78728m3。从富锦运到现场的碎石材料成本为124元/m3。仅碎石的基建费用124×78728-9762272元，修路机械费用3254091元。修路和填土的费用是10×97400974000元修建临时道路的总费用为9762272元+3254091元+974000元=13990363元由于河流平坦的物质场地势低洼，地下水位高，土壤物质场基本饱和。路堤土方运抵路堤后，必须进行日照。m3增加费用6元6×1408903=8453418元采用该方案需增加成本13990363元+8453418元=22443781元，在滩涂上修建施工道路至少需要75天，即25个月。临时道路在汛期也有被洪水冲走的危险。

2.2 土方冲填方案

采用水力爆破开挖单元填筑路堤，路面施工标准不能铺砾石，只需要满足泵机组的运输和人员的通行。地表后坝脚处的排水沟，可以用来临时储存尾水。液压挖掘单元运至现场后，即可立即进行土方填方施工，施工准备时间大大缩短，可保证汛期堤坝的安全。

三、水力冲填施工方案

3.1 施工程序

0+000-16+570段应急洪涝土方填筑采用水力爆破路堤施工方案，路堤加厚加高施工。路堤填土1408903m，路堤前临水坡脚沟填土49236m3。本工程的施工将采取以下程序:测线-施工修路-清理基础和清理斜坡-筑墙堤防-堆场规划-架设管道、安装泵-充填、吊装和排水-充填区加固-充填表面整平。

3.2 施工方案

在路堤背面横截面处，自帽压渗从下部开始，按每层填充厚度0.50-100m，逐级填充至设计高度。按划分单元(每300米)为一个单元，平面上每个填方条的长度为150米左右，即每个单元为2个回填床，每段按照设计用反铲挖掘机填方垄，垄用于路堤的压实标准为142-1.50 m3，吹淤塞土方工程泥沙淤积水槽环绕国债密实度也逐渐增加,最终达到设计要求吹填土方坝后表面沉积物水槽采用液压动力装置的尾水泥浆泵,防止堤农田淹没的背面再生水损害。工程泵的淤泥土方工程由2NL15020水力冲刷开挖机组进行冲刷吹扫。如果吹气距离大于300m，则通过增加中继泵将粉砂输送到填充区，以保证填充强度的要求。每套机组配备0406MPa(55-80KW)高压水泵(每套高压水泵配备2套高压水枪切割土料)和22-30KW DN150泥浆泵。每套机组配备9-12人，三班进行施工。将两套机组组合成一个工作小组，在一个采煤工作面上冲吹土壤，从而减少了集土场因地下水位高而造成的不必要的排放增加。每2台机组配备一台200250KW柴油发电机组作为电源。向阳堤填土方工程项目数量是1408903米,施工期间123天,平均每日施工强度是11455 m3d、工程液压挖掘效率单位平均是300 m3d,需要液压挖掘单位是11455 + 123 + 300 = 38(套),考虑20%的备用,需要46套单位设备。路堤被分成七个平行的部分，每个部分有六到八个单元。

四、吹填施工注意事项

4.1在施工准备阶段主要注意事项

检查水源，并要求附近有足够的水源。确定土质场地:根据池塘填筑固体地基面积的范围，首先选择合适的土质场地。要求有充足的土源，土料具有润湿、崩解速度快、透水性大的特点。砂壤土一般更适合高低压线路的架设和冲填装置的安装。冲刷填土区和取土区清基工作，需进行施工测量放样和水位计设置。采用坡比控制填料时，应注意施工设计中的坡比控制。一般来说，充填应分阶段进行。

4.2 水力吹填应掌握五个特点

即要及早开始，防止被动汛期。泥浆增稠;围堰坚固;加强排水:充填速度和质量均匀，避免薄弱环节。制浆时应注意土体的结构特点。充分利用压力水的作用来搅动土壤，控制泥浆浓度。这在施工过程中一定要做好。它直接关系到效率、成本和质量。发现泥浆太稀时，应及时采取措施。不允许大量浆体输出，且应注意浆体压力管道的布置:一般应遵循以下原则:(1)线条流畅，避免死缝、死弯。(2)挖沙船用于路堤两侧的池塘时，位于洼地时可以相对固定排泥管出口。(3)回填用于平台盖板重量。出泥口应向前延伸或及时添加支管，控制坡度比，达到施工设计标高，不应相对固定。在疏浚工程中，每次疏浚的厚度不得超过1m。并且应该被分割。仓库事业部间歇建设。分层充填。水通过排水口和渠道排出。出水口可选择溢流堰降式、涵洞等结构形式。

4.3 加强围堰巡查

掌握管道的工作状态和充填进度趋势，在施工过程中安排专人进行日常检查，发现问题及时处理。

4.4现场施工管理

统筹安排水上、陆上施工，轮流调度疏浚、灌装仓，提高工作效率。及时检查确定疏浚过程中开挖土质、泥浆浓度及有效土方利用情况的变化。泥管管路的曲率应平缓，不得有死角弯曲。为了克服水流、风浪和吹泥力的影响，管道应用锚杆固定，以测试填土的性能。泥砂沿路径沉积，粒径分布均匀。疏浚干密度与强度、固结时间的关系控制着排灌尾水中不稳定颗粒的含量，防止排水系统淤积。

4.5 施工安全

重视安全生产，加强组织纪律。密切监测配电箱、电机、电缆和变压器系统的变化，严格监视管道分布，防止堵塞泵泄漏，注意水枪伤害、触电等事故。

5. 结语

与一般的机械灌堤施工方法相比，水力灌堤有其自身的优点。液压复垦施工方法,无需构建大卡车临时绕道,但许多破坏自然环境在建设过程中,保护自然湿地:消除、加载、卸载四个工序,节省劳力,更低的成本,更高的效率,同时可以充分利用土壤两侧的塘水,填充和路堤加固;基本不受昼夜下雨影响，可继续工作;路堤密实度均匀，特别是加厚凸起部分与旧路堤衔接良好。在慢速工程中充分发挥挖沙施工的优势，取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]《堤防工程单元质量验收评定标准》SL6342012,中国水利水电出版社

[2]《水坠坝施工技术规范》SL3022004,中国水利水电出版社

[3]马迎春等水力冲填技术在土坝施工中的应用[D]黑龙江水专学报2001(1)