CN112709190A - 一种堤坝加固控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种堤坝斜坡加固控制方法，具体涉及堤坝技术领域。堤坝斜坡加固控制方法包括：修筑用于提供施工场地的施工围堰；拆除斜坡处的原护坡层而露出原土方；在施工围堰内侧修筑原料子围堰，在原料子围堰内侧放入粉砂土和水，并使粉砂土和水混合成混合泥浆；将混合泥浆吹填至原土方上后经由密实处理而形成土坡；在土坡上修筑护坡层。减小了施工难度、缩短了施工时间。

Description

一种堤坝加固控制方法
技术领域
本发明涉及堤坝技术领域，具体而言，涉及一种堤坝加固控制方法。
背景技术
堤防工程是指沿河、渠、湖、海岸或行洪区、分洪区、围垦区的边缘修筑的挡水建筑物。按建筑材料可分为：土堤、石堤、土石混合堤和混凝土防洪墙等。世界各国堤防以土堤最多，就地取材修筑，结构简单，多为梯形断面。
多年来，堤坝加固问题一直是水利工程施工中重要的环节。随着中国城市化率的迅速提高和农村经济的大为发展，城市防洪标准也在逐步提高，许多已建堤坝已经不能满足城市防洪要求，大量城市堤坝需要加固和防护。现有的堤坝加固措施通常采用碾压土筑堤的方法，操作复杂，受天气干扰较大，施工效率低。
发明内容
本发明解决的问题是现有堤坝加固方法操作复杂，受天气干扰较大，施工效率低的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种堤坝斜坡加固控制方法，包括：
修筑用于提供施工场地的施工围堰；
拆除斜坡处的原护坡层而露出原土方；
在所述施工围堰内侧修筑原料子围堰，在所述原料子围堰内侧放入粉砂土和水，并使所述粉砂土和所述水混合成混合泥浆；
将所述混合泥浆吹填至所述原土方上后经由密实处理而形成土坡；
在所述土坡上修筑护坡层。
进一步地，所述将所述混合泥浆吹填至所述原土方上后经由密实处理而形成土坡，包括：
在所述原土方的坡底上修筑一级围堰，将所述混合泥浆吹填至所述一级围堰内，使所述一级围堰内的所述混合泥浆经由密实处理而形成一级土方；
对所述一级土方进行修坡而形成一级土坡；
在所述一级土坡的坡顶上修筑二级围堰，将所述混合泥浆吹填至所述二级围堰内，使所述二级围堰内的所述混合泥浆经由密实处理而形成二级土方；
对所述二级土方进行修坡而形成二级土坡。
进一步地，所述在所述原土方的坡底上修筑一级围堰，将所述混合泥浆吹填至一级围堰内，使一级围堰内的混合泥浆经由密实处理而形成一级土方，包括：
第一次分层吹填密实：在所述原土方的坡底上修筑第一层围堰，将所述混合泥浆吹填至所述第一层围堰中直至达到设定分层厚度，使所述第一层围堰中的所述混合泥浆经由密实处理后而形成用于组成所述一级土方的第一层的所述分层土方；
在第一层的所述分层土方上向上依次进行多次分层吹填密实，直至最顶层的所述分层土方的高程达到设定高程。
进一步地，所述使所述第一层围堰中的所述混合泥浆经由密实处理后而形成用于组成所述一级土方的第一层的所述分层土方，包括：通过挖机搅拌、泌水、密实处理所述第一层围堰中的所述混合泥浆而形成第一层的所述分层土方。
进一步地，所述将所述混合泥浆吹填至所述第一层围堰中直至达到设定分层厚度，包括：通过泥浆泵和输泥管将所述混合泥浆均匀填筑至所述第一层围堰中，并使所述第一层围堰中的混合泥浆的厚度达到所述设定分层厚度。
进一步地，所述通过挖机搅拌、泌水、密实处理所述第一层围堰中的所述混合泥浆而形成第一层的所述分层土方，包括：
每隔7-10天使所述第一层围堰中的混合泥浆经由一次挖机搅拌、泌水、密实处理直至所述第一层围堰中的混合泥浆的密度达到设定土方密度。
进一步地，所述通过挖机搅拌、泌水、密实处理所述第一层围堰中的所述混合泥浆而形成第一层的所述分层土方，还包括：通过铲斗插入所述混合泥浆并来回搅拌、泌水、密实处理直至所述铲斗四周的所述混合泥浆明显下沉并成塑状，并使在搅拌、泌水、密实处理过程中泌到表层的水排出，其中，所述设定分层厚度为一米，所述挖机采用大于1m3的反铲挖斗机，搅拌、泌水、密实处理点的间距为190-210cm。
进一步地，所述在所述施工围堰内侧修筑原料子围堰，在所述原料子围堰内侧放入粉砂土和水，并使所述粉砂土和所述水混合成混合泥浆之前，还包括：对所述原土方进行密实处理。
进一步地，所述对所述原土方进行密实处理，包括：
在原土方上修筑第二围堰；
在所述第二围堰中，通过挖机松动所述原土方；
向所述第二围堰中灌水；
待所述原土方吸水饱和后，通过挖机搅拌、泌水、密实处理所述第二围堰中吸水饱和后的所述原土方；
连续多天通过挖机在密实后的所述原土方表面来回碾压多遍，直至所述原土方的密度达到设定密度。
进一步地，所述在所述土坡上修筑护坡层，包括：在土坡上依次铺设土工布层和石渣层；
在所述石渣层上依次浇筑砼垫层和砼护坡层。
与现有技术相比，本发明提供的一种堤坝斜坡加固控制方法，具有但不局限于以下技术效果：
通过修筑施工围堰，为在加固老堤的过程中提供施工场地，避免潮水进入施工围堰中而影响施工，在施工围堰修筑好之后，即可在施工围堰区域内的老堤进行加固，先是拆除斜坡处的原护坡层而使原土方漏出，进而可以在原土方上进行土方回填并密实处理成土坡，最后在土坡上重新修筑新护坡层即可，其中，土方回填用的原料为沿海一带粉砂土和水在原料子围堰中混合而成，可以就地取材，不仅原料广泛，成本低，也可以大大小小施工所用时间，同时通过吹填和密实可全天候作业，且速度较快，大大提高了施工效率，缩短了工期。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的加固后堤坝断面的示意性结构视图；
图2为本发明具体实施方式的一级土坡和二级土坡修坡前的示意性分层图；
图3为本发明具体实施方式的一级土坡和二级土坡修坡后的示意性分层图；
图4为本发明具体实施方式的堤坝斜坡加固控制方法的示意性流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1和图4，本发明实施例提供一种堤坝斜坡加固控制方法，包括：
修筑用于提供施工场地的施工围堰；
拆除斜坡处的原护坡层而露出原土方1；
在施工围堰内侧修筑原料子围堰，在原料子围堰内侧放入粉砂土和水，并使粉砂土和水混合成混合泥浆；
将混合泥浆吹填至原土方1上后经由密实处理而形成土坡；
在土坡上修筑护坡层。
这里，由于堤坝总长度很长，因此先可以选取堤坝的其中一段区域进行加固，在该段区域的堤坝处通过修筑施工围堰，为在加固该段区域的老堤的过程中提供施工场地，避免潮水进入施工围堰中而影响该段区域老堤的施工，在施工围堰修筑好之后，即可在施工围堰区域内的老堤进行加固，先是拆除斜坡处的原护坡层而使原土方漏出，进而可以在原土方上进行土方回填并密实处理成土坡(也就是图1中的新土方)，最后在土坡上重新修筑护坡层即可，其中，土方回填用的原料为沿海一带粉砂土和水在原料子围堰中混合而成，可以就地取材，不仅原料广泛，成本低，也可以大大小小施工所用时间，同时通过吹填和密实可全天候作业，且速度较快，大大提高了施工效率，缩短了工期。可以理解的是在该段区域的老堤加固完成后，拆除施工围堰，并在下一段区域的老堤处修筑新的施工围堰，即沿着老堤的长度放线逐段对其进行加固。
可以理解的是，由于施工围堰是用于阻挡潮水用的，因而施工围堰材料可以是由冲砂管袋填充而成，而原料子围堰不受潮水的冲击，因为可以用粉砂土填筑即可，简单快速。
参见图2和图3，可选地，将混合泥浆吹填至原土方上后经由密实处理而形成土坡，包括：
在原土方1的坡底上修筑一级围堰(图中未显示)，将混合泥浆吹填至一级围堰内，使一级围堰内的混合泥浆经由密实处理而形成一级土方2；
对一级土方2进行修坡而形成一级土坡4；
在一级土坡4上修筑二级围堰(图中未显示)，将混合泥浆吹填至二级围堰内，使二级围堰内的混合泥浆经由密实处理而形成二级土方；
对二级土方进行修坡而形成二级土坡5。
这里，通过分级吹填密实先完成一级土坡4的修筑，再在一级土坡4上完成二级土坡5的修筑，解决了复杂的老堤多级斜坡情况。
参见图2和图3，可选地，在原土方1的坡底上修筑一级围堰，将混合泥浆吹填至一级围堰内，使一级围堰内的混合泥浆经由密实处理而形成一级土方，包括：
第一次分层吹填密实：在原土方1的坡底上修筑第一层围堰，将混合泥浆吹填至第一层围堰中直至达到设定分层厚度，使第一层围堰中的混合泥浆经由密实处理后而形成用于组成一级土方的第一层的分层土方21；
在第一层的分层土方21上向上依次进行多次分层吹填密实，直至最顶层的分层土方21的高程达到设定高程。
这里，比如在第一层的分层土方21上进行第二次分层吹填密实时，包括：在第一层土方21上修筑第二层围堰(图中未显示)，将混合泥浆吹填至第二层围堰中直至达到设定分层厚度，使第二层围堰中的混合泥浆经由密实处理后而形成分层土方21。同理，如需在第二层的分层土方21上进行第三次分层吹填密实时也是如此。通过从下至上分层吹填多层的分层土方而组成一级土方，这样可以保证每一层的分层土方密实均匀，密实度容易达到相关密度要求。
可以理解的是，一级土方2形成后，且对一级土方2修坡成为一级土坡4后，二级土方的形成方式与一级土方一样，也采用分层式吹填密实方式。
可以理解的是，在每一层的围堰中的混合泥浆密实处理为符合相关密度要求的分层土方后，该层的围堰拆除。例如，在第一层的分层土方21修筑完工后，拆除第一层围堰；在第二层的分层土方21修筑完成后，拆除第二层围堰。
可选地，使第一层围堰中的混合泥浆经由密实处理后而形成用于组成一级土方的第一层的分层土方21，包括：通过挖机搅拌、泌水、密实处理第一层围堰中的混合泥浆而形成第一层的分层土方21。
这里，具体的密实处理方式可以采用挖机搅拌、泌水、密实处理，设备简单，挖机搅拌、泌水、密实处理的原理为：将土体中的水在经过挖机铲斗的摇动液化到土体表面后及时排除，同时在挖机铲斗摇动液化过程中，土体液化颗粒重新组合，通过反复液化降低了土体中孔隙水和孔隙率，达到提高密实度的目的。挖机搅拌、泌水、密实处理的方式相较于其它密实方式，比如相比采用大功率高频振捣器振捣密实而言，挖机搅拌、泌水、密实处理的方式不仅局限于边角等局部小范围地方密实，还适合大面积进行密实，相比于采用震动压路机碾压密实而言，混合泥浆吹填至阶段围堰中后即可立即进行密实，而采用震动压路机碾压密实还需要在吹填完毕后登上三到四天才可以碾压密实，挖机搅拌、泌水、密实处理的密实厚度也比震动压路机碾压密实的厚度要厚。
可选地，将混合泥浆吹填至第一层围堰中直至达到设定分层厚度，包括：通过泥浆泵和输泥管将混合泥浆均匀填筑至第一层围堰中，并使第一层围堰中的混合泥浆的厚度达到设定分层厚度。
这里，可以通过不断移动输泥管的出土口而使混合泥浆均匀的填筑至第一层围堰中。其中，在向第一层围堰中填筑混合泥浆的过程中，可以边填筑边通过人工戽水进行密实直至填筑完成。
可选地，通过挖机搅拌、泌水、密实处理第一层围堰中的混合泥浆而形成第一层的分层土方21，包括：
每隔7-10天使第一层围堰中的混合泥浆经由一次挖机搅拌、泌水、密实处理直至第一层围堰中的混合泥浆的密度达到设定土方密度。
这里，第一围堰中的混合泥浆经由挖机戽实密实完成后，隔7-10天对土进行采样，用以检测是否合适，如不能达到设定密度，则继续进行挖机搅拌、泌水、密实处理，等待下一次检测。
可选地，通过挖机搅拌、泌水、密实处理第一层围堰中的混合泥浆而形成第一层的分层土方21，还包括：通过铲斗插入混合泥浆并来回搅拌、泌水、密实处理直至铲斗四周的混合泥浆明显下沉并成塑状，并使在搅拌、泌水、密实处理过程中泌到表层的水排出，其中，设定分层厚度为一米，挖机采用大于1m3的反铲挖斗机，搅拌、泌水、密实处理点的间距为190-210cm。其中，由于土体中的水经挖机摇动液化后会泌到表层，随着泌到表层的水排出、土体中土颗粒重新组合使得搅拌、泌水、密实处理点处的混合泥浆密实度逐渐增大、体积减小而呈现出相较于四周还没密实的地方有一个下沉的趋势，当下沉程度与四周的混合泥浆相比很明显且呈塑状时即可停止此次搅拌、泌水、密实处理点的搅拌、泌水、密实处理操作。
这里，挖机的规格与设定分层厚度相关，1m3的挖机可以达到的密实厚度为一米左右，因为设定分层厚度为一米时，要选用1m3的反铲挖斗机，由于1m3的挖机每个搅拌、泌水、密实处理点的区域可达到2*2m，因而搅拌、泌水、密实处理点的间距可以选在190-210cm。
可选地，在施工围堰内侧修筑原料子围堰，在原料子围堰内侧放入粉砂土和水，并使粉砂土和水混合成混合泥浆之前，还包括：对原土方进行密实处理。
可选地，对原土方进行密实处理，包括：
在原土方1上修筑第二围堰；
在第二围堰中，通过挖机松动原土方1；
向第二围堰中灌水；
待原土方1吸水饱和后，通过挖机搅拌、泌水、密实处理第二围堰中吸水饱和后的原土方1；
连续多天通过挖机在密实后的原土方表面来回碾压多遍，直至原土方1的密度达到设定密度。
这里，在土方回填之前，也可以对原土方1进行密实处理，在原土方1表面将需要密实处理的区域用修筑的第二围堰圈出，对第二围堰中的原土方进行松动，便于后续吸水饱和，再向第二围堰中灌水，待第二围堰中的原土方吸水饱和后，即可进行挖机密实处理，挖机密实处理完成后，连续多天通过挖机行走来回碾压，直至达到设定密度。当然在原土方密实处理之后，第二围堰要拆掉，不影响后续工作。
参加图1，可选地，在土坡上修筑护坡层，包括：在土坡上依次铺设土工布层和石渣层；
在石渣层上依次浇筑砼垫层和砼护坡层。
需要说明的是，本实施例提供的一种堤坝加固控制方法不仅适用于老提加固，也可以适用于新建堤防、老堤加宽、加高，施工简单，成本低，密实效果好。本实施例提供的一种堤坝加固控制方法中采用粉砂土作为原料，可以加快土方密实速度，减少雨季等因素对施工期的干扰，从而提高工程施工功效；粉砂土戽实筑堤就近取材，减少了人力、物力及设备的投入，从而降低了施工成本；粉砂土戽实筑堤方便操作，提高施工质量，从而确保土方的抗渗及密实度。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，包括：
修筑用于提供施工场地的施工围堰；
拆除斜坡处的原护坡层而露出原土方；
在所述施工围堰内侧修筑原料子围堰，在所述原料子围堰内侧放入粉砂土和水，并使所述粉砂土和所述水混合成混合泥浆；
将所述混合泥浆吹填至所述原土方上后经由密实处理而形成土坡；
在所述土坡上修筑护坡层。
2.根据权利要求1所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述将所述混合泥浆吹填至所述原土方上后经由密实处理而形成土坡，包括：
在所述原土方的坡底上修筑一级围堰，将所述混合泥浆吹填至所述一级围堰内，使所述一级围堰内的所述混合泥浆经由密实处理而形成一级土方；
对所述一级土方进行修坡而形成一级土坡；
在所述一级土坡的坡顶上修筑二级围堰，将所述混合泥浆吹填至所述二级围堰内，使所述二级围堰内的所述混合泥浆经由密实处理而形成二级土方；
对所述二级土方进行修坡而形成二级土坡。
3.根据权利要求2所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述在所述原土方的坡底上修筑一级围堰，将所述混合泥浆吹填至一级围堰内，使一级围堰内的混合泥浆经由密实处理而形成一级土方，包括：
第一次分层吹填密实：在所述原土方的坡底修筑第一层围堰，将所述混合泥浆吹填至所述第一层围堰中直至达到设定分层厚度，使所述第一层围堰中的所述混合泥浆经由密实处理后而形成用于组成所述一级土方的第一层的所述分层土方；
在第一层的所述分层土方上向上依次进行多次分层吹填密实，直至最顶层的所述分层土方的高程达到设定高程。
4.根据权利要求3所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述使所述第一层围堰中的所述混合泥浆经由密实处理后而形成用于组成所述一级土方的第一层的所述分层土方，包括：通过挖机搅拌、泌水、密实处理所述第一层围堰中的所述混合泥浆而形成第一层的所述分层土方。
5.根据权利要求4所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述将所述混合泥浆吹填至所述第一层围堰中直至达到设定分层厚度，包括：通过泥浆泵和输泥管将所述混合泥浆均匀填筑至所述第一层围堰中，并使所述第一层围堰中的混合泥浆的厚度达到所述设定分层厚度。
6.根据权利要求4所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述通过挖机搅拌、泌水、密实处理所述第一层围堰中的所述混合泥浆而形成第一层的所述分层土方，包括：
每隔7-10天使所述第一层围堰中的混合泥浆经由一次挖机搅拌、泌水、密实处理直至所述第一层围堰中的混合泥浆的密度达到设定土方密度。
7.根据权利要求5所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述通过挖机搅拌、泌水、密实处理所述第一层围堰中的所述混合泥浆而形成第一层的所述分层土方，还包括：通过铲斗插入所述混合泥浆并来回搅拌、泌水、密实处理直至所述铲斗四周的所述混合泥浆明显下沉并成塑状，并使在搅拌、泌水、密实处理过程中泌到表层的水排出，其中，所述设定分层厚度为一米，所述挖机采用大于1m3的反铲挖斗机，搅拌、泌水、密实处理点的间距为190-210cm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述在所述施工围堰内侧修筑原料子围堰，在所述原料子围堰内侧放入粉砂土和水，并使所述粉砂土和所述水混合成混合泥浆之前，还包括：对所述原土方进行密实处理。
9.根据权利要求8所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述对所述原土方进行密实处理，包括：
在原土方上修筑第二围堰；
在所述第二围堰中，通过挖机松动所述原土方；
向所述第二围堰中灌水；
待所述原土方吸水饱和后，通过挖机搅拌、泌水、密实处理所述第二围堰中吸水饱和后的所述原土方；
连续多天通过挖机在密实后的所述原土方表面来回碾压多遍，直至所述原土方的密度达到设定密度。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的堤坝斜坡加固控制方法，其特征在于，所述在所述土坡上修筑护坡层，包括：
在土坡上依次铺设土工布层和石渣层；
在所述石渣层上依次浇筑砼垫层和砼护坡层。
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