劉越
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水利工程建設(shè)得到了很大進(jìn)步,全國(guó)水利工程數(shù)量逐年增加,為人們的生產(chǎn)生活提供保障。水壩堤防工程是水利工程中十分重要的組成部分,也是當(dāng)前使用最為頻繁的一種防洪工程。但是水壩堤防一旦出現(xiàn)決口,就會(huì)影響到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,給我國(guó)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)不可估量的后果。所以在建設(shè)水利工程的過(guò)程中必須對(duì)水壩堤防工程更加重視,提高堵口施工質(zhì)量,提前做好預(yù)防決口的措施,盡量減少由于決口造成的損失。文章針對(duì)當(dāng)前水壩堤防工程決口的原因進(jìn)行分析,并提出了具體的堵口方法。
關(guān)鍵詞:水利施工;水壩堤防;堵口;施工技術(shù)
前言
決口是水壩堤防工程中破壞性很大的事故,而造成決口的原因就很多,需要具體情況具體分析,根據(jù)對(duì)大量工程實(shí)踐,造成決口的原因主要分為人為因素和自然因素,我們必須做好全面考慮。水利工程是利國(guó)利民的工程,但是水壩堤防一旦出現(xiàn)決口勢(shì)必會(huì)造成嚴(yán)重后果,而且堵口施工也是十分復(fù)雜,難度很大。所以,為了周邊人們的生命安全,必須采取有效的堵口施工技術(shù)。
1 水壩堤防決口出現(xiàn)的原因及分類
1.1 水壩堤防決口出現(xiàn)的原因
水壩堤防決口出現(xiàn)的原因,主要由以下四種情況所導(dǎo)致的:(1)因河道水流或湖泊潮浪的沖刷浸溢,而導(dǎo)致堤防或壩體出現(xiàn)坍塌,當(dāng)搶修維護(hù)不及時(shí)所導(dǎo)致的決口;(2)因出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)的洪水,當(dāng)水位急劇增加并漫過(guò)堤頂后則出現(xiàn)決口;(3)因水壩堤防的建筑質(zhì)量或建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)存在隱患,導(dǎo)致壩基、堤身的土質(zhì)較差,以及鼠、蟻等生成的洞穴,而導(dǎo)致因開(kāi)裂、滲透破壞而決口;(4)因人為因素的破壞,對(duì)堤壩的開(kāi)掘而導(dǎo)致的決口。
1.2 水壩堤防決口的分類
根據(jù)口門(mén)過(guò)流的不同,水壩堤防決口可分為分流一股以及全河奪流。分流一股是指在決口后原河道仍在行水;全河奪流則是指決口后原河道基本出現(xiàn)斷流。根據(jù)成因的不同,水壩堤防決口主要可以分為自然決口和人為決口這兩種情況。其中,自然決口又主要可分為沖決、潰決以及漫決這三種。沖決主要指引水流、潮浪、風(fēng)流對(duì)堤坡、壩根的掏刷,因邊坡失穩(wěn)而導(dǎo)致的決口;潰決則主要指因水流穿過(guò)壩基、堤身,而滲透破壞而導(dǎo)致的決口;漫決則主要指引水流漫溢過(guò)堤頂部而導(dǎo)致的決口。
2 水壩堤防進(jìn)堵、合龍階段的堵口施工技術(shù)
2.1 堵口的布置
2.1.1 選擇適宜的堵口時(shí)間。為了能夠保證堵口工程的順利開(kāi)展,應(yīng)該選擇最佳的堵口時(shí)間,在所有堵口設(shè)備以及施工隊(duì)伍都準(zhǔn)備妥當(dāng)之后,再開(kāi)始堵口施工。如果條件限制的話,可以先進(jìn)行合龍,等到水位下降之后再進(jìn)行堵口施工。
2.1.2 口門(mén)的復(fù)堵次序。一般來(lái)說(shuō),決口的位置并不是一個(gè),而且由于水勢(shì)大小的因素可能導(dǎo)致出現(xiàn)大小不一的決口,位置也會(huì)各不相同。在進(jìn)行復(fù)堵的時(shí)候,應(yīng)該按照一定的次序進(jìn)行,先堵位置比較重要的,流量比較小的,再堵流量比較大的,先堵下游再堵上游。這樣才能夠有條不紊地進(jìn)行。
2.1.3 選擇合理的堵口堤壩軸線。堵口堤壩軸線選擇的是否合理、恰當(dāng),將直接關(guān)系到堵口施工的成敗。通常而言,應(yīng)根據(jù)堵口方法、口門(mén)條件,選擇易于施工且斷流選擇的堵口堤壩軸線。
2.2 堵口的主要方法和措施
2.2.1 平堵法。平堵法相較立堵法的單寬流量偏小,且最大流速也小,水流條件較好,可以減小水流對(duì)龍口基床的沖刷力,利于機(jī)械化施工。但主要缺點(diǎn)是在堵口施工中,當(dāng)水深且高速流動(dòng)的情況下,需要架設(shè)浮橋或棧橋,影響到堵口的時(shí)間。平堵法主要包括了架橋平堵、拋料船平堵以及無(wú)水口門(mén)砌堵等方式。
2.2.2 立堵法。立堵法也有著較多的施工方式,例如填土法、草木圍堰法、埽工進(jìn)占法、打樁進(jìn)堵法等。其中,在不同施工方法的選擇上應(yīng)根據(jù)口門(mén)的水深、流速以及水頭差等情況選擇適宜的物料進(jìn)占。由于立堵法施工中無(wú)需再架設(shè)浮橋或棧橋,因此簡(jiǎn)化了施工準(zhǔn)備工作,不僅贏取了施工時(shí)間,而且節(jié)省了投資,在水壩堤防堵口施工中應(yīng)用較為普遍。
2.2.3 混合堵。所謂混合堵指的就是把立堵法和平堵法相結(jié)合,這種方法取上兩種方法的優(yōu)點(diǎn)適合基礎(chǔ)軟弱、沖深比較大的情況,在進(jìn)行該工程的過(guò)程中,應(yīng)該針對(duì)工程的具體情況和實(shí)際需要,以及平堵法和立堵法各自的特征,施工方法上更加的靈活。例如,由于堵口最初階段流量比較小,可以選擇立堵法,在后面階段由于水流量比較大,可以使用平堵法,這樣能夠降低施工的難度,同時(shí)效果能夠達(dá)到要求。
2.3 合龍施工技術(shù)。所謂合龍施工方法指的就是在決口兩側(cè)進(jìn)行堵口到壩體大約兩米到三米的時(shí)候。隨著洞口的不斷縮小,水流量的沖擊就更加劇烈,這時(shí)候必須做好準(zhǔn)備措施,同時(shí)還要準(zhǔn)備好堵口的施工材料,在采取合龍施工的時(shí)候能夠順利完成,下面介紹幾種施工技術(shù)和方法。
2.3.1 橫梁合龍。這種施工方法需要使用二十厘米左右的木桿,橫臥固定在決口的兩端,并在前排位置開(kāi)始打木樁,并在木樁上放置沙袋,主要是通過(guò)阻斷水流的方式達(dá)到施工目的。
2.3.2 沉排合龍。這種方式主要是利用沉排的浮力,在上面放置沙袋,起到暫時(shí)堵口的作用。具體的操作步驟是先使用一些能夠承受壓力的材料做成沉排,在上面放置大量的沙袋,并保證不沉入水中,然后借助人力放置到?jīng)Q口位置,在固定后,繼續(xù)在上面放置沙袋,直到能夠堵住決口的為止,起到的是暫時(shí)減少水流的作用。
2.3.3 門(mén)合龍。這種方法顧名思義就是借助粗木樁上面捆上大量的柴草,做成類似門(mén)一樣的形狀,并利用水流放置到絕口位置上,這樣大部分的水流就能夠阻擋住,然后再放置大量的沙袋,這樣能夠提高合龍的速度。
3 水壩堤防復(fù)堤階段施工技術(shù)
由于水壩堤防出現(xiàn)決口大多數(shù)都是不可估計(jì)的,所以在采取堵口時(shí)也是比較倉(cāng)促,最初的渡口工程壩體會(huì)比較小,而且之間縫隙會(huì)比較大,這就達(dá)不到水利工程的相關(guān)彼岸準(zhǔn),所以為了能夠幫助盡快地處理好復(fù)堤工程,避免再次決口造成二次危害,我們可以采取以下措施。
3.1 堤頂高程恢復(fù)
首先就應(yīng)該保證復(fù)堤階段能夠和正常堤壩的高度一致。不過(guò)實(shí)際施工的工程中堵口部分的堤壩質(zhì)量比較薄弱,而且還存在著滲漏以及背水等問(wèn)題,所以可以提高復(fù)堤階段的高度,一般可以超出原始堤壩的三十厘米到五十厘米之間。
3.2 復(fù)堤施工中的注意事項(xiàng)
為了避免再次出現(xiàn)決口,必須保證復(fù)堤工程的質(zhì)量,在復(fù)堤施工的過(guò)程中,應(yīng)該先把一些雜物清除掉,然后進(jìn)行分層填土,保證土層的均勻。在筑堤工程中土層的厚度應(yīng)該盡量小于三十厘米,而且臨水區(qū)使用粘土,背水區(qū)使用砂土。為了能夠壓實(shí)土層,應(yīng)該采取人工和機(jī)械同時(shí)碾壓,碾壓的次數(shù)最好是二到五次。工程施工應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,保證復(fù)堤和原始堤壩之間的銜接符合要求。
3.3 護(hù)坡防沖工程
對(duì)于新修建的堵口堤段來(lái)說(shuō),沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)洪水的考驗(yàn),而且大都位于迎水區(qū),所以可以考慮在此區(qū)域建立一個(gè)護(hù)坡和防沖工程,不僅能夠起到固定水下堵口段同時(shí)還能夠緩沖巨大波浪對(duì)堵口堤段的沖擊。
4 結(jié)束語(yǔ)
水壩堤防工程是水利工程中的一道屏障,不僅能夠起到蓄水的作用,解決缺水干旱的問(wèn)題,同時(shí)還具有泄洪的能力,保護(hù)周邊人們的安全。但是一旦出現(xiàn)決口,將給周邊的人們?cè)斐赏{,給地方經(jīng)濟(jì)造成損失。而且堵口工程是一項(xiàng)施工技術(shù)要求高,時(shí)間緊迫的工程,為了能夠做好堵口工程避免決口造成的巨大損失,必須對(duì)堵口施工技術(shù)進(jìn)行深入研究并能夠根據(jù)決口情況選擇最佳的堵口技術(shù)和施工方法,最短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)備好人員、材料以及各種施工設(shè)備,保證堵口工程順利完成,保證周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)
[1]劉鐵奇,高長(zhǎng)權(quán),楊宏宇.堤防決口的幾項(xiàng)堵口技術(shù)[J].黑龍江水利科技,2008,36(4):171.