CN118166705A - 一种抗洪堤坝护岸施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗洪堤坝护岸施工方法，沿水体的水流纵向，在水路一侧分段施作钢板桩，相邻的钢板桩之间通过钢板桩接头连接固定构成整体结构，钢板桩插入不透水地层中；以各钢板桩的分段范围为单元，在每个钢板桩的外围区域施作临时挡墙单元体，即将钢板桩布置在临时挡墙单元体的范围内，若干临时挡墙单元体沿水流纵向连续布置，将临时挡墙单元体通过土层锚杆固定，临时挡墙单元体的柔性网片与钢板桩接头连接；在临时挡墙单元体与钢板桩之间填筑封堵体，填土与钢板桩构成防渗夹心墙，其中土体用于抵抗水体冲击，钢板桩用于防渗。本发明的优点是：采用堤坝单元结构拼装组成应急临时堤坝，堤坝铺设方案可以根据需求灵活，并且留有补强空间。

Description

一种抗洪堤坝护岸施工方法

技术领域

本发明涉及地基处理工程技术领域，尤其是一种抗洪堤坝护岸施工方法。

背景技术

水利工程是为应对水害和利用水资源而建，当出现降雨量较大，上游堤坝决堤，或新建紧急行洪通道，保护重点区域不受洪水影响，可以快速修建的应急临时堤坝是重要的水利设施。

现有应急临时堤坝，采用土石坝方案时是通过增加填筑砂土自重实现抗洪功能，但是常规砂土堆积角较小，砂土用量大，并且临时堆土抗渗能力较差，容易出现渗流缺陷。在采用预制结构拼装成临时堤坝时，预制结构强度往往较低，在水流冲击力较大，或者洪水中携带大块砾石、垃圾时，容易发生破坏，并且不易修补。现有应急临时堤坝建设完成后，难以再继续保持高质量的增建、补强。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种抗洪堤坝护岸施工方法，采用堤坝单元结构拼装组成应急临时堤坝，通过钢板桩和填土的组合使用，保证防洪效果，同时堤坝铺设方案可以根据需求灵活，并且留有补强空间，以便于应急情况下的快速施工。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种抗洪堤坝护岸施工方法，用于在水路一侧设立应力临时堤坝，其特征在于：该施工方法包括：

沿水体的水流纵向，在水路一侧分段施作钢板桩，相邻的所述钢板桩之间通过钢板桩接头连接固定构成整体结构，所述钢板桩插入不透水地层中；

以各所述钢板桩的分段范围为单元，在每个钢板桩的外围区域施作临时挡墙单元体，即将钢板桩布置在所述临时挡墙单元体的范围内，若干所述临时挡墙单元体沿水流纵向连续布置，将所述临时挡墙单元体通过土层锚杆固定，所述临时挡墙单元体的柔性网片与所述钢板桩接头连接；

在所述临时挡墙单元体与所述钢板桩之间填筑封堵体，所述填土与所述钢板桩构成防渗夹心墙，其中所述土体用于抵抗水体冲击，所述钢板桩用于防渗。

当水体的冲击力增加时，在所述临时挡墙单元体内临水一侧的封堵体内插入加强型钢和/或在所述临时挡墙单元体的背水一侧额外施作一排或多排所述临时挡墙单元体以及所述钢板桩。

当水体的水位上升时，在所述临时挡墙单元体的上方新增施作与所述水体的水位上升高度相匹配的一层或多层临时挡墙单元体，同时在新增施作的所述临时挡墙单元体内施作所述钢板桩。

拆除时，待所述封堵体自行排水固结，后拔除钢板桩、加强型钢，拆除临时挡墙单元，移运所述封堵体或将其摊铺压平整平地面。

在所述临时挡墙单元体的范围内，布设两排或两排以上的所述钢板桩，各排所述钢板桩之间沿水体的水流横向间隔布置。

本发明的优点是：

1）采用堤坝单元结构拼装组成应急临时堤坝，堤坝铺设方案可以根据需求灵活，并且留有补强空间。

2）堤坝单元结构组成构件多使用标准件；采用工厂预制和现场拼装相互结合的形式，契合应急临时堤坝的使用场景。

3）采用钢板桩作为堤坝防渗体，解决抗渗流问题，并可根据不同的地层分布采用不同长度的钢板桩规格。

4）堤坝单元结构内的填筑土既可以作为防洪的主体，也是作为钢板桩防渗体的保护层，减弱水流冲击破坏。

5）堤坝单元结构组成的应急临时堤坝比一般的土石坝更省空间，可以节约填筑材料，预留的过水断面比一般土石坝更大。

6）堤坝单元结构均采用可以回收材料，可以重复使用，契合应急临时堤坝的使用需求。

7）应急临时堤坝在使用时可以方便的增加单元结构，实现加厚、加高堤坝的需求；可以增加抗冲击工字钢或H型钢，加强堤坝抗冲击性能。

附图说明

图1为本发明的堤坝单元结构示意图；

图2为常规石坝断面结构示意图；

图3为本发明的应急临时堤坝断面结构示意图；

图4为图3的平面图；

图5为本发明中临时挡墙单元的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-5所示，图中标记1-14分别表示为：堤坝单元结构1、填土2、第一层钢板桩3、第二层钢板桩4、钢板桩连接段5、土层锚杆6、管型支撑7、加强型钢8、土石坝9、水体10、钢板桩11、临时挡墙单元12、柔性网片13、网片加强筋14。

实施例：如图2所示，常规的应力临时堤坝采用土石坝9作为堤坝方案时，其主要通过增加填筑砂土自重实现抗洪功能，但是常规砂土堆积角较小，从而不得不在结构上形成放坡，导致其占地范围较大，砂土用量大，而且临时堆土抗渗能力较差，容易出现渗流缺陷，严重时该土石坝9本身也可能存在决堤的风险。与此同时，由于堆积角所形成的放坡形式，其过水断面也得到了不小的限制。

本实施例中的施工方法采用直立式的堤坝单元结构1拼装组成应急临时堤坝，其铺设方案根据需求可灵活扩展，具有较大的补强空间，同时采用工厂预制和现场拼装相互结合的形式，以实现应急场景下的临时堤坝快速搭建。

结合图1、图3和图5所示，本实施例中的抗洪堤坝护岸施工方法包括堤坝单元结构1，该堤坝单元结构1主要由临时挡墙单元12以及其内部的填土2、钢板桩11构成，其中临时挡墙单元12内填筑有作为封堵体的填土2，该填土2作为防洪的主体用于抵抗水流冲击，该钢板桩11布置在填土2之中作为堤坝防渗体，以解决抗渗流问题，填土2与钢板桩11组合构成防渗夹心墙；此时，填土2还可作为钢板桩11的保护层，减弱水流冲击破坏。

结合图1和图5所示，本实施例中的临时挡墙单元12主要包括四根土层锚杆6、柔性网片13、四根管型支撑7和网片加强筋14。其中，四根土层锚杆6分别一一穿设四根管型支撑7之中，该土层锚杆6的底部设置有锥尖部，以便于其插入土体并保证直立性。在相邻两根管型支撑7之间设置有柔性网片13以将四根管型支撑7以及四根土层锚杆14连成整体结构并围合形成填土2的填筑空间。在使用时，柔性网片13对内部的填土2起到约束作用，以避免填土2漏出，四根土层锚杆6则用于将堤坝单元结构1整体固定在土体中。为了进一步提高柔性网片13的结构强度及约束性能，在柔性网片13的幅面内设置有纵横交错状布置的网片加强筋14。

结合图1和图4所示，在每个临时挡墙单元12内设置有钢板桩11，该钢板桩11是沿水体10的水路方向布设的，其底部插入不透水地层中；钢板桩11的长度根据不同的地层分布选择。在柔性网片13上设置有钢板桩连接段5，该钢板桩连接段5用于将相邻的两个临时挡墙单元12所设置的钢板桩11连接形成整体结构，从而提高防渗性能。在一些情况下，钢板桩连接段5的两侧具有与钢板桩11的接头相配套的连接头，可以实现钢板桩11与钢板桩连接段5之间的快速连接，例如采用嵌套结构，钢板桩11的端部接头设有凸部，钢板桩连接段5的端部设有凹部，通过凹凸适配形成嵌套。此外，为了保证钢板桩11的拼装精度，钢板桩连接段5与柔性网片13之间也设置有例如嵌套的可拆卸连接结构，使得钢板桩11可先于临时挡墙单元12进行施作。

对比图1和图4所示，在临时挡墙单元12内可根据不同的防渗要求设置一层或多层钢板桩11。在图4中，在临时挡墙单元12内仅设置一层钢板桩11即可满足需要，而在图1中，在临时挡墙单元12内设置了第一层钢板桩3、第二层钢板桩4，共计两层钢板桩，以满足防渗要求。但为了便于钢板桩的数量调整以及位置调整，在柔性网片13上预留了多个钢板桩连接段5，以便施工选择，例如图1所示的，在第一层钢板桩3的两侧分别预留有钢板桩连接段5。

如图1和图3所示，为了提高堤坝单元结构1的抗冲击能力，在堤坝单元结构1的邻水一侧内部还插设有加强型钢8，该加强型钢8可采用工字钢、H型钢等抗冲击加强结构。多个加强型钢8沿水体10的水路方向间隔布置，以提高堤坝单元结构1的整体抗冲击能力。

在本实施例中，各堤坝单元结构1之间的配合主要可通过以下形式实现：

1）水平方向的延伸扩展：如图1或图4所示，沿水流纵向水平相邻的各堤坝单元结构1可共用土层锚杆6和管型支撑7。此时只要在相邻的管型支撑7之间设置柔性网片13，以提高各堤坝单元结构1的整体性，也进一步保证钢板桩11的连续，并有效缩减施工成本。同样的，沿水流横向水平相邻的各堤坝单元结构1也可采用共用土层锚杆6和管型支撑7的方式施作。

2）高度方向的累加堆叠：如图3所示，上下相邻的堤坝单元结构1的管型支撑7的位置相匹配，通过在贯通的各管型支撑7内插入长度符合要求的土层锚杆6，使各管型支撑7即可连成整体结构，从而将若干堤坝单元结构1在高度方向上连接为整体结构。在一些情况下，也可以采用堤坝单元结构1之间两两连接的方式进行堆叠，例如：在下层的堤坝单元结构1的管型支撑7的顶部留有一定空隙，将上方的堤坝单元结构1的土层锚杆6的底部插入下层堤坝单元结构1的管型支撑7之中，而下层堤坝单元结构1的土层锚杆6则直接插入土体，这样一来，也可实现堤坝单元结构1在高度方向上的累加堆叠。

对比图2和图3所示，本实施例中由堤坝单元结构1构成的应急临时堤坝为直立式挡水结构体系，相较于常规的土石坝9具有更大的过水断面，从而可容量水量更多。

本实施例在应用时，主要包括以下施工方法：

1）整平场地，在设立临时挡墙单元12的铺设位置局部挖深，清理地面淤泥层、软弱土层、建筑垃圾等不良地层，清理转移表层种植土层。

2）为了确保钢板桩3的拼装精度，在施工完成的场地内先沿水体10的纵向分段打设钢板桩3和钢板桩接头5，将各钢板桩3通过钢板桩接头5进行拼接，从而完成钢板桩3的打设；如若沿水体10的横向需要打设多排钢板桩3时，则可按设计间距依次打设并布置钢板桩接头5进行连接。

3）以每个钢板桩3的分段为基准，施作与钢板桩3分段数量对应且宽度与钢板桩分段宽度相适应的临时挡墙单元12。此时，首先架设柔性网片13，将柔性网片13连同土层锚杆4以及管型支撑7一同施作，形成在钢板桩3周围的围合结构，而后在围合结构内填筑填土2，最终形成连续的堤坝单元结构1，进而形成应急临时堤坝。该应急临时堤坝通过内部填筑的填土2抵抗水流冲击，采用钢板桩11作为堤坝防渗体解决渗流问题。

4）根据洪水情况需要加强应急临时堤坝时，可以选择在堤坝单元结构1中增加加强型钢8提升其本身的抗冲击能力，或者在现有已搭建的应急临时堤坝的后方再搭建一排或多排堤坝单元结构1，抵抗水体向应急临时堤坝一侧的横向冲击力。

5）根据洪水情况需要增加应急临时堤坝的高度时，在现有已搭建的应力临时堤坝的上方直接加建临时堤坝单元1以及钢板桩3，满足加高要求。

6）应急临时堤坝拆除时，可以先等填土2自行排水固结，后拔除钢板桩3、加强型钢8，拆除临时挡墙单元12的各构件，完成拆除。除了填土2之外的整个堤坝单元结构1均采用可以回收的构件，便于重复利用。

在本实施例中，填土2可以运走或就地摊铺压实整平地面。由于填土2在其使用过程中始终受到临时挡墙单元12的约束，因此其即使是通过自行排水进行固结也具有一定程度的自稳性，因此可提供稳定路基使用，尤其是可为之后可能发生的应急抗洪情况提供准备。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (5)

1.一种抗洪堤坝护岸施工方法，用于在水路一侧设立应力临时堤坝，其特征在于：该施工方法包括：

沿水体的水流纵向，在水路一侧分段施作钢板桩，相邻的所述钢板桩之间通过钢板桩接头连接固定构成整体结构，所述钢板桩插入不透水地层中；

以各所述钢板桩的分段范围为单元，在每个钢板桩的外围区域施作临时挡墙单元体，即将钢板桩布置在所述临时挡墙单元体的范围内，若干所述临时挡墙单元体沿水流纵向连续布置，将所述临时挡墙单元体通过土层锚杆固定，所述临时挡墙单元体的柔性网片与所述钢板桩接头连接；

在所述临时挡墙单元体与所述钢板桩之间填筑封堵体，所述填土与所述钢板桩构成防渗夹心墙，其中所述土体用于抵抗水体冲击，所述钢板桩用于防渗。

2.根据权利要求1所述的一种抗洪堤坝护岸施工方法，其特征在于：当水体的冲击力增加时，在所述临时挡墙单元体内临水一侧的封堵体内插入加强型钢和/或在所述临时挡墙单元体的背水一侧额外施作一排或多排所述临时挡墙单元体以及所述钢板桩。

3.根据权利要求1所述的一种抗洪堤坝护岸施工方法，其特征在于：当水体的水位上升时，在所述临时挡墙单元体的上方新增施作与所述水体的水位上升高度相匹配的一层或多层临时挡墙单元体，同时在新增施作的所述临时挡墙单元体内施作所述钢板桩。

4.根据权利要求1所述的一种抗洪堤坝护岸施工方法，其特征在于：拆除时，待所述封堵体自行排水固结，后拔除钢板桩、加强型钢，拆除临时挡墙单元，移运所述封堵体或将其摊铺压平整平地面。

5.根据权利要求1所述的一种抗洪堤坝护岸施工方法，其特征在于：在所述临时挡墙单元体的范围内，布设两排或两排以上的所述钢板桩，各排所述钢板桩之间沿水体的水流横向间隔布置。