水利施工中水坝堤防堵口施工技术探讨
2016-10-19许栋
许栋
【摘要】本文对水利施工中水坝堤防决口成因进行了分析,并且对水坝堤防堵口相关施工技术进行了研究,希望能够对我国的水利施工起到一定积极的作用。
【关键词】水利施工;水坝堤防;堵口施工技术;分析
水坝堤防属于挡水建筑物,在现今的水利施工中属于运用最广泛的一种防洪工程。但是倘若水坝堤防出现决口,将会对人民的人身安全和财产安全带来很大的危害。所以,需要有效运用水坝堤防堵口有关的施工技术,使用有效的复堵措施,来抵御洪水的侵害,在最大程度上降低洪水灾害造成的损失,避免造成不可挽回的伤害。
1、水坝堤防决口的成因分析
水坝堤防决口的成因有以下几种,因为水漫出顶部而造成的决口,通常称为漫决,漫决可能是因为出现风暴、洪水等堵塞河道,造成水位急剧增长,形成了决口。而由于水流冲击出现的决口,称为冲决,大多是湍急的浪潮或者水流冲击堤身,造成堤身坍塌,没有及时抢救,形成了冲决。因为堤坝坍塌出现的决口称为溃决,一般由于堤身或者土基土质比较差,遇大水冲击时,容易出现流土、渗水和漏洞的情况,形成决口。因为人为掘堤出现的决口称为扒决,为分流水流,导致水坝承受能力降低,形成决口。
2、水利工程堵口的分类
按照堵口的分类,堵口能够分成两类,就是堵水口与堵旱口。堵水口是指在泥沙比较多的河滩上,泥沙不断累积,导致河床被抬高,等到河床超过两岸时,就会出现决口。倘若没有及时进行堵口,就会造成河道夺流,使河流不断改道,带来不可预测的危险。在这个时候需要使用科学有效的方法进行堵口與拦截,使河道水流能够回到原先的流道,堵旱口指的是河床比两岸地面低,决口分流比较少,在洪水期之后,就会自动出现断流的情况。一般在这样的情况下,只需等到河道断流后,再进行堵复工作就可以。
3、水坝堤防堵口前的准备工作
3.1 水文观测
首先,需要定期对口门的水深、水位、宽度、流速以及流量等数据进行检测,并且通过纵向横向的断面图进行记录。再定期对水下地形和地下的土质状况进行检测,并用准确的水下地形图以及地质剖面图进行记录。还有,需要制定水文预报方案,定期记录水文与流量信息。还需要定期勘查口门下游上游河流变化的趋势,对水流发展的趋势进行预测。
3.2. 修筑裹头
裹头是使用来防止堤防决口与扒口的保护措施,可防止口门被冲刷而不断扩大。一般做法是在口门两端堤头或河道截流围堰坝头的位置修筑裹头进行防护,修筑裹头时可以使用柳石枕、铁丝笼、竹笼、混凝土或者石块等材料,需要根据实际情况制定裹头的修筑方法。一旦堤防决口,需要及时对堤头采取有效的保护措施。倘若在汛期初期出现决口的情况,流量不断增多,并且口门在之后还可能发生类似的情况时,为了减少施工困难,避免口门被冲深,就需要就地做裹头。倘若是在汛期的末期,后面不会有较大的束流冲击,那么需要迅速做裹头,避免口门不断扩大。进行裹头施工需要按照水的流速、水的深度以及堤头的土质进行方案设计。在水流较慢并且土质好的情况下,需要在堤头先打桩,在桩内部沿边钉上秸秆料、柳把等,在桩和堤头间填土。或者在不打桩情况下,可以使用抛石和编织袋进行裹头防护。当水流湍急并且土质较差的时候,可以挖断堤身,在堤头铺土工软布或者抛排枕,沿着裹头位置向下挖1到2米。裹头需要计算好流速,准备足量的抢护料物,裹头长度需要按照口门的水势在裹头背水和迎水部分进行维护工作。
4、水利施工中水坝堤防堵口施工技术
4.1. 抛石堵口法
在溃口位置直接抛石料,按照决口宽度和水流速度,抛石不应该太小,抛石速度也需要有一定的要求。
4.2. 铅丝笼
使用竹丝笼或者铅丝笼进行石料装填,来填补决口,当石料比较小,没有办法直接进行抛掷的时候,可以把石料装进竹丝笼或者铅丝笼抛入觉口当中,进行堵口。倘若石料比较细碎,那么可以使用混凝土合拢石料,对决口比较大的情况,可以把几个抛头体连接到一起,然后同时抛投,可以对付比较大的决口。
4.3. 埽捆进占
埽捆进占指的是使用树枝、柳枝或者芦苇扎成直径在0.1到0.2m之间的把子,在里面包上石料,捆成合适尺寸得埽捆,把绳索系于埽捆两端,推入水中,然后固定于堤坝的木桩上。不断向前推进,直到闭气为止,再进行填土,不断加厚。
4.4. 打桩进占
堵口水深大约1.5m左右比较适合使用打桩进占法。实际操作方法是在口门两端加上裹头后,在坝的两侧沿着轴线打排桩,排桩之间的间距为0.5m,在排桩之间需要使用木料或者铅丝进行链接,桩深度是土下2到3m。在实际情况中,为了有效抵抗水压,通常间隔三四根桩就会加上一根撑桩,并在迎水面铺上柳枝、草土和竖立的埽捆。
4.5. 沉船堵口
沉船堵口指的是在空船里面装土,等到土体的重量大于船体时,船就会开始下沉,把船下落到决口的地方,然后在船身的背面固定抛土带,使用土料来堵住决口,起到拦截水流的作用。通常来讲,船的大小和数量都按照决口口门大小决定,把沉船在口门位置排成一字形,有利于充分使用空间。沉船堵口属于一项较为紧急的抢堵工作,因此,在工作开始之前,必须进行完善并且周密的准备工作,例如对口门位置的地质、地形和纵横断面水力都需要进行测量和勘察。做好堵口准备工作之后,堵口速度需要快,与此同时,需要注意人员安全和施工质量。
5、结束语
总而言之,水坝堤防堵口施工通常时间较为紧迫、任务比较艰巨、对经验和技术的要求都比较高,因此,有关单位需要加强对水坝堤防堵口相关施工技术的研究,并且对堵口时可能出现的各种问题进行全面地、充分地考虑,选择科学的有效的堵口施工技术,并做好人员方面、材料方面、设备方面相应的组织准备工作,保证堵口施工能够顺利完成,从而促进我国水利施工的发展。
参考文献:
[1]中华人民共和国水利部.海堤工程设计规范[S].北京:中国水利水电出版社,2012(10).69-71.
[2]陈柏荣.防汛与抗旱[M].中国水利水电出版社,2013,(09).112-114.
作者简介:姓名:许 栋(1978.11),性别:男,职称:工程师,学历:本科,主要从事水利工程施工管理工作。