河道堤岸防护工程施工技术在水利工程中的应用

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摘要：摘要：河道堤岸防护工程施工技术在水利工程建设里有关键地位，其应用成效对水利工程整体稳定性安全性有深远影响，该技术包含基础施工堤身填筑坡面防护防渗等多方面，这些技术可有效抵御水流冲刷防止水土流失减少水分渗透，从而保障水利工程正常运行并改善周边生态环境。...

关键词：

河道堤岸防护工程；施工技术；水利工程应用；稳定性；安全性

出处：

《探索科学》2025年7期

DOI：
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
专辑：
科学Ⅰ辑;信息科技
专题：
信息、科学;综合科技
分类号：
G90;N92

摘要：河道堤岸防护工程施工技术在水利工程建设里有关键地位，其应用成效对水利工程整体稳定性安全性有深远影响，该技术包含基础施工堤身填筑坡面防护防渗等多方面，这些技术可有效抵御水流冲刷防止水土流失减少水分渗透，从而保障水利工程正常运行并改善周边生态环境。

关键词：河道堤岸防护工程；施工技术；水利工程应用；稳定性；安全性

水利工程建设质量直接关乎人们生命财产安全与社会经济可持续发展，河道堤岸防护工程作为水利工程关键组成部分，对维护河道稳定、防止水土流失和保障周边地区生态环境平衡作用不可忽视。

一、河道堤岸防护工程概述

堤岸防护说的是防止河道堤岸受水流冲刷风浪侵袭等自然力作用出现坍塌侵蚀等破坏，以此保障河岸周边区域土地建筑及人民生命财产安全所采取的一系列工程措施，它不仅能有效抵御洪水对堤岸的冲击进而减少洪水泛滥风险，还能维持河道的稳定形态保证河道的行洪能力，同时在一定程度上保护河岸周边生态环境为动植物提供栖息场所[1]。

二、河道堤岸防护工程施工技术

（一）基础施工技术

1.地基处理方法

基础施工技术包含地基处理方法与基础浇筑工艺，地基处理直接关联整个堤岸基础承载能力和稳定性，面对软土地基可使用换填法，即挖除一定深度软土再换填强度高、压缩性低的砂和砾石等材料，以此提高地基承载能力[2]。也能采用排水固结法，通过设置砂井、塑料排水板等竖向排水体，加速软土地基排水固结来减少地基沉降并提高强度，针对岩石地基，若存在风化层或者裂隙可采用灌浆法处理，把水泥浆或化学浆液灌入岩石裂隙中填充空隙，进而提高岩石整体性和强度[3]。地基容许承载力计算公式如下：

其中：

：修正后的地基容许承载力（kPa）；

、、：承载力系数；

：基底以下土的天然重度（kN/m³）；

：基础底面宽度（m，当 b < 3时取 3m，b > 6m时取 6m）；

：基底以上土的加权平均重度（kN/m³）；

：基础埋置深度（m）；

：基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值（kPa）。

2.基础浇筑工艺

首先进行模板安装工作，模板需具备足够强度、刚度与稳定性，从而保证浇筑时不会变形且不会漏浆，安装模板时要严格把控其尺寸和垂直度，以此确保基础几何形状能够符合设计要求。钢筋的品种、规格以及数量都应符合设计要求，钢筋连接方式需采用焊接或者机械连接，才能保证钢筋的受力性能，在进行混凝土浇筑之前要对模板和钢筋开展检查与清理工作，确保它们表面干净并且没有杂物，混凝土浇筑应当采用分层浇筑、振捣密实的方法，每层浇筑厚度不宜过大，通常控制在300 - 500mm的范围之间，保证混凝土的密实[4]。

（二）堤身填筑技术

1.土料选择与质量控制

从土料开采开始再到运输最后到填筑压实，每个环节都要开展严格的质量检测工作，在土料开采的过程中需要定期对土料的含水量以及颗粒分析等指标进行检测，以此确保土料能够符合设计方面的要求。土料运输的过程中要仔细检查土料的运输车辆是否处于密封良好的状态，防止土料出现洒漏以及被污染的情况，在土料填筑的过程中要针对每层土料的填筑厚度还有压实度等指标进行检测，从而确保堤身填筑的质量达到标准，可以采用环刀法、灌砂法等方法来检测土料的压实度，压实度应满足设计要求且一般不低于90% - 95%。

2.填筑压实工艺

填筑时要采用分层填筑这种方法，每层填筑的厚度需依据土料性质、压实机械类型和性能等因素来确定，一般情况下不宜超过300mm，在填筑的过程当中要留意控制土料的铺填平整度，避免出现高低不平这样的现象，压实机械能够按照土料性质以及填筑要求来选择，压实应该遵循先轻后重、先慢后快的原则，以此确保压实能够达到较好的效果，在压实的过程中要保证压实机械的行驶速度保持均匀，避免出现漏压、过压这类现象，对于堤身的边缘和角落等部位要采用人工夯实或者小型压实机械进行补充压实，从而确保整个堤身的压实质量均匀一致。压实度计算公式如下：

其中：

：压实度（%）；

：堤身填筑土的实际干密度（g/cm³）；

：土的最大干密度（g/cm³，通过击实试验测定）。

（三）坡面防护技术

1.植物护坡技术

植物护坡技术依靠植被根系固土和茎叶缓冲水流作用保护堤岸坡面，植物选择方面要充分考虑当地气候、土壤条件以及河道水流特征，通常选用根系发达、耐旱耐涝且生长迅速的草本植物和灌木，如狗牙根、黑麦草、紫穗槐等，施工时需先对坡面进行平整和清理以去除杂草、石块等杂物，再依据设计要求开展植物种植工作，对于草本植物可采用撒播、喷播或铺植草皮的方式进行种植，对于灌木一般采用扦插或移栽的方法来进行操作，植物护坡技术能有效防止坡面土壤侵蚀从而减少水土流失，还能美化环境、改善生态系统并为动植物提供栖息场所，随着植物生长发育其护坡效果会逐渐增强且后期维护成本相对较低。

2.砌石护坡技术

砌石护坡技术是把石块砌筑在堤岸坡面上从而形成坚固防护层来抵抗水流和风浪冲击，砌石材料一般会选用质地坚硬且不易风化的石块像花岗岩和石灰岩等，施工之前要对坡面进行修整让其符合设计坡度和平整度要求，砌石时可以采用干砌或者浆砌的方式，干砌石护坡是把石块直接堆砌在坡面上让石块之间相互嵌固适用于水流速度较小且风浪不大的河段，浆砌石护坡是用水泥砂浆把石块粘结在一起形成一个整体具有较强抗冲刷能力适用于水流湍急且风浪较大的河段[5]。

3.混凝土护坡技术

混凝土护坡技术依靠混凝土高强度与耐久性保护堤岸坡面，它能够适应各种复杂水流和地质条件，施工前需要对坡面进行基础处理工作，像夯实以及铺设碎石垫层等操作，以此保证混凝土护坡基础稳固可靠，混凝土配合比要依据设计要求与现场实际情况确定，从而确保混凝土具备足够强度和耐久性，浇筑混凝土时可以采用现浇或者预制这两种方式，现浇混凝土护坡是在坡面上直接进行混凝土浇筑，施工灵活性较大但施工周期较长，预制混凝土护坡是在工厂预先制作好混凝土板块，之后运输到现场进行安装，施工速度较快但对运输和安装条件要求高，在混凝土护坡表面可设置伸缩缝，用来防止因温度变化和混凝土收缩产生裂缝。下表1就是护坡技术类型对比详情表。

表1 护坡技术类型比较表

技术类型	适用水流速度（m/s）	主要材料要求	维护周期（年）	典型失效模式
植物护坡	≤1.5	狗牙根、黑麦草（草本）；紫穗槐（灌木）	3-5	植物退化、局部冲刷
砌石护坡（干砌）	1.5-2.5	花岗岩（粒径≥30cm，软化系数≥0.8）	5-8	石块松动、灰缝脱落（浆砌）
混凝土护坡	≥2.5	C25混凝土（抗冻等级F150）	10-15	温度裂缝、基础沉降引起断裂

（四）防渗技术

1.垂直防渗技术

垂直防渗技术是在堤岸内部设置垂直防渗体来阻止水分垂直渗透，常见垂直防渗方法有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗墙和土工膜垂直防渗等，混凝土防渗墙是在堤岸内开挖槽孔后浇筑混凝土形成连续防渗墙，其具备防渗效果好、耐久性强等优点，不过施工难度较大且成本较高。高压喷射灌浆防渗墙是利用高压喷射设备把水泥浆喷射到地层中形成连续防渗墙体，适用于各种地层条件但对施工工艺要求较高，土工膜垂直防渗是将土工膜垂直铺设在堤岸内部通过焊接或粘接方式形成防渗体，有施工简便、成本较低等优点，但土工膜耐久性和抗穿刺能力相对较弱[6]。

2.水平防渗技术

水平防渗技术是在堤岸底部或者坡面铺设水平防渗材料，以此来阻止水分出现水平渗透情况，常用水平防渗材料包含土工膜与黏土等，土工膜水平防渗是把土工膜铺设于堤岸底部或者坡面位置，随后用砂土或者黏土进行覆盖保护，它具备防渗性能良好以及施工速度较快等优点，不过土工膜容易受到紫外线和尖锐物体等破坏，需要采取相应的保护措施。黏土水平防渗是在堤岸底部或者坡面铺设一定厚度的黏土，通过压实黏土从而形成防渗层，这是一种传统的防渗方法，具有取材比较方便以及成本相对较低等优点，然而黏土的防渗效果受含水量和压实度影响较大，需要严格控制施工质量。防渗技术参数详情见下表2。

表2 防渗技术参数表

技术类型	渗透系数（cm/s）	设计寿命（年）	施工难度（等级）	适用地层	典型工程缺陷
混凝土防渗墙	1e-7~1e-8	50	高	岩石、密实砂土	墙段接头渗漏、槽孔塌孔
高压喷射灌浆防渗墙	1e-6~1e-7	30-40	中	软土、松散砂砾石	喷射不均匀、墙厚不足
土工膜垂直防渗	1e-11~1e-12	20-30	低	软土、淤泥质土	膜材破损、接口脱焊
黏土水平防渗	1e-5~1e-6	25-35	低	天然黏土分布区	压实度不足、干燥收缩裂缝