淺析水利施工中水壩堤防堵口施工措施

張林棟

渭南中瑞水電建筑有限公司陜西省

淺析水利施工中水壩堤防堵口施工措施

張林棟

渭南中瑞水電建筑有限公司陜西省

我國水資源分布具有較大差異，常常出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，作為極為關(guān)鍵的擋水建筑物，水壩堤防堵口在防洪施工中得到了廣泛應(yīng)用。水壩堤防堵口對(duì)防止洪災(zāi)泛濫、保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全意義重大。為此，必須在充分了解水壩堤防決口因素的基礎(chǔ)上，對(duì)水利施工中水壩堤防堵口施工進(jìn)行了分析與探究。

水利施工；水壩堤防；決口因素

一、水利施工中水壩堤防決口因素及堵口類型

1、決口影響因素

水壩堤防決口影響因素眾多，主要包含以下幾點(diǎn)：

(1)洪水等級(jí)大于水壩設(shè)計(jì)承受能力，或風(fēng)暴潮與潮汛時(shí)，水位增加高度過大，高于堤壩頂部位置，極易出現(xiàn)決口問題。

(2)堤防自身被特大水流、浪潮沖擊時(shí)，極易出現(xiàn)堤防坍塌問題，除此之外因維護(hù)不到位，也易產(chǎn)生決口問題。

(3)堤防自身質(zhì)量差。如選用土壤粘性較低或建設(shè)質(zhì)量不合格，或外力破壞堤壩，都會(huì)造成堤壩決口。

(4)自然災(zāi)害發(fā)生，如地震等，由于裂縫、滑坡出現(xiàn)決口問題。

(5)人為原因，如決口分洪、軍事進(jìn)攻等，都會(huì)出現(xiàn)決口現(xiàn)象。

2、堵口分類

根據(jù)類型劃分，可將堵口分為2種類型，堵旱口、堵水。堵旱口是因?yàn)楹哟苍趦砂兜孛娓叨纫陨希瑳Q口后分流只有部分位置，洪水落潮以后，口門斷流，此時(shí)在口門自然斷流后即可進(jìn)行修復(fù)。堵水口是因?yàn)楹恿鲀?nèi)淤泥一年一年不斷上升，在兩岸地面懸河高度以上決口，產(chǎn)生全河奪流現(xiàn)象，突然擴(kuò)散，將進(jìn)一步加大危險(xiǎn)性，且出現(xiàn)河流改道問題。此時(shí)，必須選取科學(xué)有效的措施進(jìn)行封堵，保證河流能夠重回原道。

二、水利施工中水壩堤防堵口材料選擇

1、潰口位置直接拋石，規(guī)定石頭體積合理化。因潰口水流具有較大速度，石塊過小極易被水流沖走。同時(shí)，規(guī)定合理控制拋石速度，盡可能阻擋潰口水流。

2、潰口位置直接拋堵，選取材料以鉛絲籠、竹籠裝石及大塊混凝土為主。具有較小石料粒徑的情況下，可在鉛絲籠、竹籠內(nèi)裝入石塊，形成一個(gè)較大的整體，也可選取合攏混凝土塊的方法；如龍口具有過大流速時(shí)，可連接多個(gè)拋投體，一起拋投，增加重量，提升合攏功效。

3、埽捆進(jìn)占，選取柳枝、蘆葦或其它樹枝進(jìn)行柴把子捆綁，10到20cm為其捆綁直徑，且將石頭包裹到里面，確保捆綁的埽捆長度適宜，且將繩索系在兩端。隨后將其推入水內(nèi)，在堤壩木樁上利用繩索進(jìn)行固定，隨后不斷向前進(jìn)占，直到閉氣，隨后進(jìn)行填土施工。此方式伴隨堵壩施工進(jìn)度不斷推進(jìn)，壩后土戧將隨之填高，避免被激流沖刷損壞。

4、打樁進(jìn)占，1.5m為渡口水深度范圍，選取打樁法合攏施工。要求將裹頭設(shè)置到口門兩端，隨后將樁一排一排打設(shè)到壩軸線位置，1到2m之間為其間距，一般兩邊布設(shè)應(yīng)多于中間部位。樁向土內(nèi)打入2到3m深，隨后選取鉛絲、木料有效連接打入土內(nèi)的樁，也可按照具體情況，選取間隔法+支撐樁的方式達(dá)到水壓分散的作用。選取豎立埽捆的方式用于迎水面，要求先進(jìn)占中間位置，隨后逐步推進(jìn)填土，指導(dǎo)合攏完全閉氣。

三、水利施工中水壩堤防堵口施工措施

某水利工程圍堤地基為淤泥、淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，12到20m為軟土深度。土石混合結(jié)構(gòu)為圍堤結(jié)構(gòu)，選取塑料排水板排水固結(jié)法處理大多數(shù)地基，1.1到1.3m為排水板間距，布設(shè)形狀正方形。按照地形地質(zhì)情況，需進(jìn)行450m寬龍口設(shè)置，其位置設(shè)置到東堤潮流深槽部位，6.5m為平均水深，8m為最大水深，16.1m為龍口段圍堤高度最大值。此工程堵口段所在河底高程為-5到-7.8范圍內(nèi)，265m為底寬，390m為高程-2m面寬度，700m為高程0m位置面寬，1：20為岸坡平均坡度。按照地質(zhì)調(diào)查情況分析，由下到上堵口段地基依次為砂礫石層—粉質(zhì)黏土層—淤泥質(zhì)黏土—淤泥層。11.6到19.6m為淤泥層和淤泥質(zhì)黏土軟弱土層厚度，且具有較高粘粒量，固結(jié)排水條件差，該軟土特性為高壓縮性、低強(qiáng)度。

1、龍口布設(shè)及保護(hù)

按照施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況，需在港深潮段布設(shè)一個(gè)龍口，寬淺式與窄深式為龍口結(jié)構(gòu)形式，該工程龍口部位具有較深軟土地基，為有利于保護(hù)龍口及穩(wěn)固堵口期堤身，可選取寬淺式作為龍口結(jié)構(gòu)。綜合考慮水力條件、堵口期堤身穩(wěn)定性及地形地勢(shì)等，確定龍口寬度及底檻高程。龍口底檻高程應(yīng)合理設(shè)置，不能太低，避免賭口期一次性填筑高度過大，不利于堤身穩(wěn)定，同時(shí)也不能太高，避免施工期潮水進(jìn)出不通暢，且增加沖刷力，對(duì)閉氣土方施工造成極大影響。通過分析，450m為龍口寬度，0到0.5m為龍口底檻高程范圍，每秒鐘龍口汛期及堵口期最大流速為4.3m。

選取拋石統(tǒng)料對(duì)龍口底檻下方堤身進(jìn)行填筑，選取大塊石護(hù)面填筑頂面與坡面。因每秒鐘龍口設(shè)計(jì)流速最大值為4.3m，按照相關(guān)施工規(guī)定，140kg為龍口護(hù)面塊石重量，按照塊石重量拋填龍口底檻及削坡施工，且進(jìn)行底檻位置理砌施工。壩頭保護(hù)施工中，選取大于200kg的塊石施工龍口兩側(cè)壩頭。為降低龍口邊坡流速，選取水力擴(kuò)散斷面進(jìn)行龍口設(shè)計(jì)，這對(duì)穩(wěn)固堤身極為有利，1：6、1：5為該工程龍口邊坡率。因水力擴(kuò)散斷面后將大大加大底寬，且龍口位置具有較深水位，較深水墊對(duì)消能極為有利，因此無需特別保護(hù)底部。

2、堵口合龍

堵口前必須做好材料準(zhǔn)備工作，按照施工情況有變可隨時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。堵口施工中應(yīng)南北雙向壓縮龍口寬度，最后壓縮至250m，北側(cè)壓縮進(jìn)占95m到樁號(hào)N4+420，南側(cè)壓縮進(jìn)占105m到樁號(hào)N4+670，為堵口施工做準(zhǔn)備。隨后通過小潮汛進(jìn)行石方堵口，先進(jìn)行4d南北拋石合龍施工，高度直至4m高程，以此進(jìn)行潮流截流。隨后進(jìn)行截流堤寬度、高度增加，直至4.6m合龍?jiān)O(shè)計(jì)高程。完成上述作業(yè)后，需及時(shí)進(jìn)行內(nèi)側(cè)閉氣土方拋填，石方截流后間隔一定時(shí)間后，需再次增加石方高度，直至5.5m，土方高度應(yīng)大于3.5m。

四、結(jié)束語

綜上所述，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國水利工程建設(shè)規(guī)模越來越大。但在其高速發(fā)展的今天，也面臨著諸多問題，特別是水壩堤防堵口問題極為嚴(yán)重。本文在充分了解水利施工中水壩堤防決口因素及堵口類型的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體案例，采取科學(xué)有效的堵口措施進(jìn)行處理，有效提升水利工程安全性。

[1]張東游，趙國新.關(guān)于水利施工中水壩堤防堵口施工技術(shù)探討[J].黑龍江科技信息.2013(14)