修筑谷坊工程应注意的问题

周进春

（东宁县水务局，黑龙江 东宁 157200）

1 概述

发展沟主要表现在沟岸的扩张和沟底的下切，为此在沟道中修建谷坊等工程能有效的拦蓄泥沙、固定沟床、抬高侵蚀基准面，防止沟床下切和沟岸扩张、崩塌以及崩岗的发展。谷坊工程是沟道治理的重措施之一。谷坊就是在不溪和支毛沟中修筑的低坝。一般坝高不超过5m。

2 谷坊的布设原则与位置的选择

2.1 从毛沟到支沟，从上游到下游，要节节修筑，使之成为谷坊群，也可逐渐沟台化。

2.2 在选择谷坊的坝址时，应考虑以下几方面的条件：①谷口狭窄即应选择在沟道最窄处，上游平缓宽敞，即口小肚大，有利于拦蓄更多的泥沙；②沟床基岩外露，沟岸沟底要比较坚实，不要选在风化石上。；③上游有宽阔平坦的贮砂地方；④在有支流汇合的情形在汇合点的下游；⑤谷坊不应设置在天然跌水附近的上下游。

3 谷坊的种类及选择

3.1 谷坊的种类根据谷坊所用建筑材料的不同，大致可分为：土谷坊、石谷坊、土柳谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊等多种。

3.2 谷坊类型的选择 应根据地形、地质、建筑材料、技术、经济、防护目的等确定。一般情况下，以就地取材为原则，选择工程类型；对于项目本身有特殊防护要求的，如铁路、公路、厂矿、居民点等，则需选用坚固的永久性谷坊，如浆砌石谷坊、混凝土谷坊等。

4 谷坊的设计

4.1 谷坊间距的确定谷坊高度与淤积泥沙表面的临界不冲坡度有关，当谷坊连续修建时，上下两谷坊间的距离，以修谷坊的沟底坡度大小来定。实际资料证明，在谷坊淤满后其淤积泥沙的表面不可能绝对水平，而是具表一定的坡度，叫稳定坡度。目前常用以下几种方法来计算谷坊上下游表面的稳定坡度过I0的数值。

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4.1.1 根据坝前淤积土的土质来决定淤积物表面的稳定坡度。砂土为0.005，粘壤土为0.008，粘土为0.01，粗砂兼有卵石子为0.02。

4.1.2 按照瓦兰亭（Valentime）公式来计算稳定坡度

I0=0.093d/H

式中：d-沙砾的平均粒径，m；H-平均水深，m

瓦兰亭公式适用于粒径较大的非粘性土壤。

4.1.3 认为稳定坡度为沟底原有坡度的一半。例如，在未修谷坊之前，沟底天然破度为0.01，则认为谷坊淤土表面的稳定坡度为0.005。

4.1.4 修实验性谷坊，在实验性谷坊淤满之后，实测稳定坡度。

根据谷坊高度H，沟床天然坡度I，以及谷坊坎前淤土表面稳定坡度I0，可按下式计算谷坊间距L；

L=H/（I-I0）

式中各项因子的几何关系如图

4.2 谷坊断面的规格 谷坊的种类很多，选择什么样的材料筑谷坊，依据就地取材而定。

4.2.1 土石谷坊断面的规格。确定合适的谷坊断面，必须因地制宜。要考虑既稳固又省工。谷坊的高度，应依修筑材料而定，一般情况下，土石谷坊不超过5m，浆砌石谷坊不超过4m，干砌石谷坊不超过2 m，柴草、土柳谷坊和柳梢插石等混合谷坊不超过1m。

4.2.2 溢水口断面设计。为了避免暴雨造成洪水漫顶冲毁谷坊，石谷坊可在谷坊顶部中央留溢水口，土谷坊要在谷坊一端留溢水口。

5 谷坊施工

5.1 土谷坊的修筑 包括坡面小冲刷沟的土谷坊和沟道里的土谷坊两类。坡面小冲刷沟土谷坊，谷坊的高度一般不超过1m,迎水坡可陡些，背水坡依土料而定。沟道土谷坊，高度不超过5m。

为保证施工质量，除按设计断面施工外，还要做好以下工作：（1）清基。在确定好谷坊位置先把表土、草皮、树根、乱石刨净，一般应清除10-15cm深。（2）开挖结合槽。清基后，顺着基地中间挖一条深50cm、宽80cm的结合槽，槽底要平，谷坊两端各嵌入沟岸50cm。如沟岸是光石层，应将岩石凿毛使谷坊与沟岸紧密结合。（3）修筑。挖好结合槽后，按设计规格施工。首先将土填入结合槽，夯实，使土谷坊稳固地座落在结合槽内，与地基结为一体。上一层土夯实一层，每层填30cm厚，夯实至20-25cm，依此类推，一直修到设计高度，边修筑、边收坡，内外坡要随时拍实。用于修筑谷坊的土料，干湿度要合适。其要求是：抓一把土用手捏能成团，轻轻从手心掉到地上又能撒开。（4）挖溢水口 按照溢水口的设计断面，做好溢水口，选择谷坊的一端、土质坚硬或有岩石的地方挖，出水口要离谷坊脚远一点，以不掏刷谷坊脚为原则。如下图：

石谷坊溢水口示意图

土谷坊溢水口示意图

5.2 石谷坊的修筑 在有石料的地方，可修筑石谷坊。石谷坊有干砌块石谷坊、干砌卵石谷坊和浆砌石谷坊。

（1）干砌块石谷坊要做好以下几道工序：

a.清基：按规划划出谷坊基线后，进行清基。清基要注意：土质沟底，应清到坚硬的土质上；如是淤积的砂砾石沟底，应清到硬底；如是石质沟底，要清除表层碎石。b.挖结合槽：清基后，在谷坊基线中央挖一条宽、深各50cm的结合槽，槽底要平，从沟底一直挖到两边沟岸处，谷坊修多高，两岸要挖多高。为使外坡砌得稳固，还要在谷坊外坡脚挖一条宽50cm、深20cm的沟。c.修筑：按设计规格，先将大块石牢牢地镶入结合槽内，第一层大块石面要朝上，以后各层朝上。背水坡用粗条石砌筑，迎水坡砌块石之间要错开咬紧，小缝要用小块石塞紧，依此砌下去，直到设计高度，边砌边收坡。如土质沟底或砂砾层沟底，谷坊下游要做护底，护底长一般为谷坊高度的2-3倍，厚50-70cm以上，当谷坊砌到溢水口底部的高度时，要按溢水口的设计断面留出溢水口。

（2）浆砌石谷坊 浆砌石谷坊比较耐久，能蓄水、拦沙、调洪。一般多修在有常流水的沟道内，用以蓄水或抬高水位，灌溉农田，也可发展家禽和水产。此类谷坊多用粗料石浆砌，基础处理、砌筑块与干砌谷坊相同，只砌筑块石时要用水泥砂浆色缝。溢水口设在谷坊顶部中央，同时在谷坊的一端修一放水闸，以便灌溉。

5.3 柳桩谷坊的修筑 一般在柳树多的地区，流域面积小、石头少、沟底坡度较缓的土沟中，最宜修建柳桩谷坊，2-3年后柳桩可长到2-3m，沟道内成为一排排柳树，不仅能拦沙，而且还有经济收入。

具体做法是：用粗5-10cm、长1-2m的活柳树桩，打入沟底0.5-1.0m深，桩与桩的距离20-30cm，排与排的距离为0.5m，每道谷坊一般打3-5排柳桩，各排桩要互相错开，不要重合。每排柳桩数，依沟道宽度而定。为了提高防洪拦泥沙效益，可在露出的柳桩上用柳条编成篱笆。

5.4 柳桩石谷坊在石料多的沟道中，可修筑柳桩块石谷坊，它与柳桩谷坊一样，每排用柳条编成篱笆后，在排与排之间用块石或卵石填入，填石的高度要低于桩顶10-15cm。没有石料的地方，也可以填入土料，变成柳桩土谷坊。但要注意柳桩打入土中不得小于1m，以免被水冲倒或冲歪影响效果。

6 谷坊维修养护和利用

为了保护谷坊安全，延长谷坊的使用年限，应与植物措施结合，在土谷坊外部可植树种草，在其他谷坊的周围也应广种树草。同时要经常检查，及时修补。在农闲和汛前要整修加固，淤满的要加高。每次洪水后及时检查，发现豁口马上补修。谷坊坝前淤出的地，可利用种庄稼或栽种速生树或经济林果以及药用植物等。

[1]水土流失及综合治理.