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水壩堤防堵口技術(shù)分析
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水壩堤防建設(shè)是一項利民工程,不僅關(guān)系著人民群眾的生命財產(chǎn)安全,而且對當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境有著重要影響,因此提高水壩堤防工程質(zhì)量有著重要意義。文章從水壩堤防的決口原因和水壩堤防堵口的具體施工技術(shù)兩個方面進行探討,以供同行參考和借鑒。
水壩堤防;堵口;施工技術(shù)
水壩堤防容易決口,原因很多,比如暴雨導致的洪水、河道內(nèi)部水流的長期沖刷等,一些人為因素也會導致決口,比如采用炸藥捕魚對堤壩的損壞,堤壩施工建設(shè)質(zhì)量不達標等。水壩堤防決口危害極大,會造成人員傷亡和經(jīng)濟損失,所以必須加強堤防堵口施工技術(shù),提高水壩質(zhì)量。
河道水流的沖刷或者湖泊浪潮的浸溢,容易導致堤壩坍塌,如果沒有及時進行維修處理,很容易形成水壩堤防的決口。因暴雨引發(fā)的超標洪水,大力沖刷導致水壩堤防決口。因水壩堤防施工工程質(zhì)量不達標,容易出現(xiàn)決口。因小動物的長期啃噬,比如螞蟻、老鼠等生物的破壞。還有一些人為因素也會導致堤防決口。
依據(jù)河道水流的不同,水壩堤防決口有兩種類型:分流一股的決口和全河奪流的決口,前者是指水壩堤防出現(xiàn)決口情況后,原來河道河水依然順流;后者是指決口之后河道出現(xiàn)斷流的情況。
依據(jù)決口形成的原因不同,水壩堤防決口也有兩種類型:自然決口和人為決口。自然決口主要有3種情況,即沖決、潰決和慢決。沖決指的是引水流、浪潮不斷對堤壩下沿進行沖刷導致堤壩邊坡不穩(wěn)固而形成的決口;潰決指的是水流較大,已經(jīng)穿過、滲透堤身而導致的決口;慢決則是引水流不斷積水而漫過堤壩導致的決口。
這種情況主要是由于河流中泥沙堆積較多,河床不斷上升,從而導致河水漫過河堤形成的決口。如果河道形成此種決口而不及時采取措施進行堵口,則容易導致河流改道,造成無法預(yù)測的損失。遇到這種情況時,要采取科學可行的措施進行堵口,必須使河道流水回歸到原來的河道中。
這種情況主要發(fā)生在南方的河流,一般長江淮河流域常常發(fā)生。南方河流一般河床較低,決口時水流分流較少,洪水過后容易形成斷流。遇到這種情況時,要等到洪水期過后,河中水斷流后,再進行堵口工作。
3.1.1 做好充分準備,奠定施工基礎(chǔ)
前期工作主要是搜集資料,編制工作規(guī)劃,做好各方面的協(xié)調(diào)。要在堵口施工地現(xiàn)場,設(shè)置各人員通道,車輛進入線路等,同時要做好水文檢查,定期勘測現(xiàn)場河流的變化情況。
3.1.2 勘測河口地形,檢測水文狀況
其一,要對堵口口門附近的水位、水流速度、水深以及寬度進行測量,同時要繪制出堵口橫截面的示意圖;其二,做好堵口口門附近水文變化的文案預(yù)報工作;其三,要及時對口門附近區(qū)域的水下地形進行勘測,并做好土地地址情況的調(diào)查;其四,要同時做好對口門上下游區(qū)域水流變化情況的監(jiān)測,并預(yù)測水流的發(fā)展趨勢。
3.1.3 依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),制定施工方案
要綜合分析水壩堤防決口地區(qū)的水文地質(zhì)情況,依據(jù)水文情況和決口的相關(guān)數(shù)據(jù)制定施工方案。準確把握堵口時間,掌握水流情況、損壞程度和決口位置等細節(jié),盡快做出應(yīng)對方案。方案要因地制宜,在切實可行的基礎(chǔ)上保證施工人員生命安全。
3.1.4 及時搶修裹頭,以便堵口施工
為防止堤壩進一步坍塌,首要要對裹頭進行及時搶修,這同時也為下一步的施工提供了可靠安全的陣地。裹頭的施工就是將決口兩側(cè)的沖斷堤頭采用抗沖材料進行防護的技術(shù)措施。目前裹頭的主要處理方式主要有土石組合堵口技術(shù)、丁壩防護、埽工技術(shù)等。
裹頭的施工必須保證牢固,并根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的保護措施,為進一步實施堵口施工奠定條件。一般可以在水流緩慢和土質(zhì)穩(wěn)固的地段進行打樁,打樁完畢后填充材料或者填充散石進行裹護,在水流較為湍急的地段則需要采用柳石枕或者柳淤枕進行廂護。
3.2.1 合理布置堵口
首先,要確定堵口時間,一般堵口的施工時間要在所有物質(zhì)準備齊全之后,如果受到一些因素影響無法及時進行堵口的合龍工作,則需要考慮在河流水位降低或者下次洪峰來臨前進行堵口的施工工作,避免貽誤恰當時機。
其次,要注意堵口的復(fù)堵次序。通常情況下,水壩堤防的決口水勢都較大,往往存在多個決口點,此時要確定重點堵口位置,依照先堵下游決口再堵上游決口的順序進行。
最后,要選擇合理的堤壩軸線。堤壩軸線的選擇關(guān)系著堵口施工的質(zhì)量,通常情況下,需要根據(jù)堵口的方法、口門的條件,選擇比較容易施工的堵口堤壩軸線。
3.2.2 確定堵口方法
水壩堤防的堵口方法主要包括3種:平堵、立堵和混合堵。平堵指的是沿著堤壩軸線自下向上進行填料,最終填至高于水面的方法;立堵指的是先從一側(cè)出發(fā),沿著堤壩軸線向河流中間逐步填堵,實現(xiàn)合龍堵口的方法;而混合堵是以上兩種方法的結(jié)合,要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行選擇。
3.2.3 合龍施工技術(shù)
通常情況下合龍技術(shù)有3種,分別是橫梁合龍、沉排合龍和關(guān)門合龍。橫梁合龍采用恰當?shù)拇帜竟?,將其橫在龍口之上,然后將兩端固定,在木棍的前排打木樁,并壓上實土袋,從而阻斷水流的方法。沉排合龍方法采用的是細木桿綁扎成的方形沉排,在沉排上放置可以控制浮起的土袋,并將其漂浮至合龍口位置,然后再大量放置土袋直至露出水面,然后進行填筑施工。關(guān)門合龍方法主要是采用粗木樁,在木樁上捆扎輕質(zhì)的樹枝或者秸稈,然后控制其漂浮至合龍口處,之后迅速將土袋拋壓完成最后合龍。
3.3.1 恢復(fù)堤壩高度
在水壩堤防工程中,要將堤壩的高度恢復(fù)至原來的標準,因為堵口施工完畢后基礎(chǔ)還比較薄弱,容易滲水,且背水處存在潭坑,所以在恢復(fù)堤壩高度時要留有一定的富裕度,這樣就更加可靠些。
3.3.2 復(fù)堤施工時的注意事項
復(fù)堤之前要清除基面的雜物,并逐層均勻填土。修筑堤壩時要注意將黏土平鋪于接水面,而沙土土質(zhì)則在背水面,堤身填出水面后,要進行分層填土。填土后要采用相關(guān)設(shè)備進行夯實;施工時要嚴格按照標準進行,避免出現(xiàn)意外情況。
對決口大小和損壞程度的勘測是首要工作,如果堤壩還沒有出現(xiàn)全面潰決的情況,及時采取補救措施將會節(jié)省大量的人力物力和時間。在進行對決口大小堵口工程的選擇時,要恰當做出判斷,如果先堵大口而不顧小口,則因水勢過大,很有可能小口也會形成較大的決口,從而加大了工作的難度和危害程度;對下游堵口和上游堵口的選擇也是一樣的道理,要做到綜合考慮,兼顧施工難度和堵口大小,以做到施工效率的優(yōu)化。
在實際施工過程中,把握堵口的時機非常關(guān)鍵。盲目的施工會造成事倍功半的效果,浪費人力、物力、財力,要掌握好堵口時機,一般選擇在汛期之后或者在河流的枯水期進行堵口施工。
堵口的施工工作非常艱巨,要協(xié)調(diào)好各項工作的先后順序,嚴格按照預(yù)定標準進行施工,特別要注意重大設(shè)計變更要建立分級審批制度。完成施工任務(wù)后,要科學分析投資支出,這樣可以有效幫助承包商推進項目施工。
我國西高東低的自然地理環(huán)境以及河流分布眾多的基本情況,決定了水壩堤防的防洪工作是一項長期建設(shè)的基礎(chǔ)利民工程,工程的質(zhì)量與人們的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān),也影響著當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展,所以加強水壩堤防堵口施工技術(shù)是未來的重點工作,要切實加強相關(guān)技術(shù)學習,提高堵口施工技術(shù),縮短施工工期,提高施工質(zhì)量,為建設(shè)更高質(zhì)量的水壩堤防和提高人們生活的安全性提供保障。
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TV64
B
1673-8853(2017)09-0037-02
林俊(1984-),男,工程師,主要從事水利項目管理工作。
2017-6-10
編輯:符 蕾