水利施工中水坝堤防堵口施工技术分析

2021-04-12

智能城市 2021年3期

（云南建投第一水利水电建设有限公司，云南昆明 650000）

作为重要的挡水建筑物，水坝堤防堵口施工是水利工程重要的施工内容，一旦水坝堤防出现决口会造成严重的经济损失和人员伤亡。为有效确保水利建筑运行的安全性与稳定性，需要针对水坝堤防决口的原因开展针对性的预防施工，降低水坝堤防决口风险。鉴于水坝堤防决口原因较为复杂，在实际施工过程中，需要严格遵循相关的施工技术要点，开展规范性施工，进一步明确水利施工中水坝堤防堵口施工技术尤为必要。

1 水坝堤防堵口施工的重要性

水坝堤防承担挡水的重要作用，施工质量直接关系到水利工程的防洪能力，如果在抵抗洪涝灾害时无法发挥有效的作用，极易对下游群众的生命财产安全造成极大的威胁。如果水坝堤防无法有效阻挡洪水冲击，会导致水利建筑的整体结构受到影响，降低水利工程的使用寿命。水坝堤防决口的原因较多，如当堤身受到较大的水流冲击力时堤身强度会受到较大的影响，易出现坍塌事故，继而引发决口。如当发生地震等地质性灾害时，堤身本身强度会受到较大的影响，易引发决口事件。如果堤身本身存在裂缝，会降低水坝堤防结构的稳定性，当堤坝遇到较高水位或较大冲击力时会导致决口事件。水坝堤防决口的危害性极大，会严重影响水利工程的质量，造成巨大的经济损失。因此，应有效防止水坝堤防决口的发生，须从施工阶段做好质量防控，严格按照相关的施工技术规范开展施工，并提前做好相应的防范措施。

就目前水利工程的水坝堤防施工来看，为有效确保水坝堤防具有足够的挡水能力，一旦发现水坝堤防存在决口风险时即会立即采取相应的措施加以预防补救，最常用的以水坝堤防堵口技术为主。长期的实践应用发现，这项施工技术的应用可以有效保证水坝堤防整体质量，在保证水利工程安全性与稳定性中发挥着十分重要的作用，可以减少水坝堤防决口风险，应用效果显著。因此，积极开展水坝堤防堵口施工具有十分的重要性，须予以充分的重视。

2 水利施工中水坝堤防堵口施工技术的应用关键点

2.1 施工前的准备工作

水坝堤防堵口施工前的准备工作尤为重要，相关的施工单位需要给充分的重视。水坝堤防堵口施工前的准备工作主要包括以下几方面：（1）组织施工人员对堵口的深度与水流速度进行监测和记录，并组织测量人员对施工现场的地质地形情况进行测量，重点测定地基的稳定性。（2）水文地质条件监测是开展水坝堤防堵口施工的重要准备工作，一方面，工作人员需要测量水深、河流水位和流速；另一方面，需要对堵口的上下游河流水流进行测定。根据测量结果对施工现场的水流状况进行评估，根据测量数据制定水文预报方案，对水文情况和流量进行监测记录，制定科学有效的施工方案。（3）鉴于水坝堤防堵口施工对施工人员的综合素质有较高的要求，在施工开始前施工单位应组织相关的施工人员参与技术性培训，对本次水坝堤防堵口施工的重点和难点进行分析，制定详细科学的施工方案，明确施工质量控制目标，以规范施工行为，确保水坝堤防堵口施工质量。

2.2 水坝堤防堵口施工原则

在开展水坝堤防堵口施工时应严格遵循以下几点原则：（1）堵口时间受施工难度影响，为有效缩短施工时间，确保施工质量，需要预先准备一系列的施工材料，在汛后和枯水期内及时进行水坝堤防堵口施工。实践应用发现，将堵口施工时间选择在枯水期，可以降低堵口的施工难度，确保在规定的时间完成施工任务，是最佳的堵口施工时间。（2）在开展水坝堤防堵口施工前，施工人员应深入施工现场及时对堤坝溃决情况进行检查，如果发现堤坝并未全部溃决或者决口的时间不长，可以及时利用大体积的物料进行填堵。目前最常用的物料填堵方式包括加土袋堵口法、沉船堵口法，两种填堵方式均可以起到良好的效果。如果堤坝堵口门较大，施工人员只需按照要求堵住决口即可实现堵口的施工目标。（3）在施工过程中如果发现存在大小不一的决口，首先应进行上游决口施工，再进行下游决口施工，遵循先堵小口后堵大口的原则。选择先堵小口后堵大口原因在于，如果先开展上游决口施工，会导致下游流量增大，下游决口有被拓宽的风险；如果先堵大口，小口的流量会相应地增加，易出现河口扩深的情况，选择先堵小口也会增加大口的流量，但相对较小，通过遵循施工原则可以确保堵口施工顺利开展。（4）在开展堵全河夺流的河口时，施工人员需要严格按照所处的地质地形科学调整引河位置，通过对原河道进行因势利导，可以提升水流的通畅程度。施工人员应将引河进口选择在河口对岸的迎流顶冲的凹案上，开展一系列施工过程应通过借助引河的优势，确保一部分水流可以得到有效的分流，以实现减少合龙压力的目的，确保水坝堤防堵口施工顺利进行。

3 水利施工中水坝堤防堵口施工技术

3.1 抛石与铅丝笼应用技术

水坝堤防堵口施工过程中，对溃口部位应进行抛石施工，由于抛石大小与溃口处的水流流速有较大的关系，须予以充分的重视，所以在实际施工，应根据实际情况合理选择抛石大小。待选择好石料后应快速抛石，注意铅丝笼应用，快速将石料装进铅丝笼然后抛出。具体的施工过程中，应注意两点，其一，在抛石施工过程中，施工人员应结合石料特点合理选择抛石方法，当使用铅丝笼装载石料抛出时，施工人员应将所有的石块均整合，确保可以形成一个整体，一旦发现笼口水流流速过大，可将多个铅丝笼联合抛掷。其二，在开展水坝堤防堵口施工过程中，施工人员应充分利用施工现场周围的树枝，如可以通过芦苇制造成直径为10～20 cm的柴把子，在内围放置大小适中的石料，在绑扎至一起。另外，可以在已经绑扎好的柴把子的两端系上绳索，推入水中，绳索一端固定在木桩上，实践应用发现这种施工方式可以更好地完成水坝堤防堵口施工，且不会对施工现场的环境造成破坏，具有较高的推广价值。

3.2 进堵与合龙阶段的施工技术

进堵与合龙阶段的施工技术主要包括三方面的重点，即合理布置堵口、堵口方法确定、合龙施工技术应用。

（1）合理布置堵口：堵口时间确定对水坝堤防堵口施工质量尤为关键，通常将堵口时间设定在一切物质准确齐全后，一旦在施工过程中发现受到外部因素无法正常开展堵口的合龙工作时，应考虑待河流水位下降时或下次洪峰来临前进行堵口施工。堵口的复堵次序确定须给予充分的重视，易由于受到水流冲击力的影响会出现多个决口，需要对一些重点的堵口位置进行施工，严格遵循先下游后上游的施工次序。最后，施工人员需要选择合理的堤坝轴线，鉴于堤坝轴线的选择，可以直接影响水坝堤防堵口施工质量，应根据堵口方法、条件合理确定，保证堤坝轴线施工较为容易，不会出现施工复杂的情况。

（2）确定堵口方法：就目前水坝堤防堵口施工而言，常用的堵口方法主要有混合度、平堵和立堵，三种方式均可以实现良好的堵口效果。平堵指沿着堤坝轴线自上而下开展填料施工，保证填料位置高于水面；立堵是指先从堵口一侧出发，再沿着堤坝轴线逐步向河流中央填充，最终实现合龙堵口的施工目标。

（3）合龙施工技术：目前水坝堤防堵口施工中常用的合龙施工技术主要包括三种，即沉排合龙、横梁合龙及关门合龙，三种方式有各自的优势，实际施工时可以根据具体的施工情况科学选择。横梁合龙的应用材料主要是粗木棍，施工人员可以将粗木棍横装在龙口上，而后将两端固定，并在粗木棍的前排位置打木桩，压置实土袋，以起到阻断水流的目的。关门合龙主要使用的材料是粗木棍，施工人员在木桩上绑扎树枝或秸秆，再控制流动方向和速度确保可以漂浮到合龙部位，最后施工人员迅速将土袋抛压完成合龙操作。

3.3 复堤阶段的施工技术

在复堤阶段，施工人员需要将堤坝高度恢复到原本高度，原因在于当水坝堤防堵口施工完毕后，施工基础依然较为薄弱，且易出现渗水的情况，背水处会存在潭坑。因此，在实际施工时施工人员应确保堤坝高度有足够的富裕度，保证施工的可靠性。鉴于水坝堤防复堤阶段的施工较为重要，施工人员务必严格遵照相关的施工规范，在开展复堤施工前应全面清理基面的杂物，并均匀填土，将黏土平铺到接水面，沙质土平铺到背水面，待堤身填充至水面后施工人员应进行分层填土。

3.4 堵口施工后的技术

通常情况下在水坝堤防堵口施工完成后会留下截流坝，会存在较多的空隙，针对这种情况可以选择通过提升堤顶的方式有效防泄。一般来说，水坝堤防堵口的断面较脆弱，经常会出现渗漏和潭坑的情况，为避免出现水坝堤防决口的情况需要将堤坝提升高度控制在40～60 cm。一旦发生水坝堤防决口应立即开展裹头处理，降低决口带来的影响，通常可以对水流量小或者堤防塌陷面积较小的地方开展裹头处理。为了有效地降低施工难度，施工人员需要根据实际施工情况，根据水流确定裹头处理方案。如果施工现场的土质较为松软且水流量较大，可以在坝堤前铺设抛柳枕，确保施工能够顺利完成。