林建 祁仰成
【摘要】文章針對(duì)水利施工中的水壩堤防堵口施工技術(shù)進(jìn)行分析,首先總結(jié)了水壩堤防堵口施工的具體流程,最后簡(jiǎn)要分析了堵口施工中應(yīng)遵循的基本原則,望引起同行人員的關(guān)注與重視。
【關(guān)鍵詞】水利施工;水壩堤防;堵口;施工技術(shù)
一、堵口施工基本原則
為確保堵口施工達(dá)到滿(mǎn)意的處理效果,在工程實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注如下幾個(gè)方面的基本原則:第一,若水壩堤防發(fā)生決口后尚未完全潰決或決口時(shí)間較短,現(xiàn)場(chǎng)工作人員可首先用大體積物料進(jìn)行搶堵。若門(mén)口已經(jīng)擴(kuò)大,且現(xiàn)場(chǎng)堵口物料儲(chǔ)備不足,則不應(yīng)強(qiáng)行搶堵,以免對(duì)后期堵口產(chǎn)生更為不良的影響;第二,施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)水壩堤防決口嚴(yán)重程度以及施工方案的難易程度合理設(shè)計(jì)堵口施工實(shí)踐。結(jié)合既往工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,為降低堵口施工難度,堵口時(shí)間應(yīng)優(yōu)先選擇枯水期或汛期后,此時(shí)口門(mén)過(guò)水量較少,水流速度小,堵口施工成功率更高;第三,若水壩堤防工程中同時(shí)存在多處決口,且口門(mén)大小不一致,在堵口處理時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先處理下游口門(mén),然后再進(jìn)行上游口門(mén)的堵口作業(yè)。其主要依據(jù)時(shí):若先對(duì)上游口門(mén)進(jìn)行堵口處理,則勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致下游口門(mén)分流量的增加,下游口門(mén)可能被沖深擴(kuò)寬,導(dǎo)致堵口難度增加。
二、水壩堤防堵口施工流程
1.水文觀察
對(duì)發(fā)生水壩堤防決口事故區(qū)域內(nèi)的口門(mén)寬度、水深、水位、流速、以及流量等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行密切觀察,及時(shí)繪制形成口門(mén)縱斷面、橫斷面分布圖。對(duì)口門(mén)以及周邊水下地形條件進(jìn)行及時(shí)施測(cè),了解施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況,及時(shí)繪制形成水下地形圖以及地質(zhì)剖面圖。同時(shí),還需對(duì)口門(mén)上游、下游區(qū)域的河勢(shì)變化情況進(jìn)行定期勘察與分析,以了解本區(qū)域內(nèi)口門(mén)水流的發(fā)展趨勢(shì),形成對(duì)口門(mén)處的水文、流量預(yù)報(bào)方案。
2.修筑裹頭
此環(huán)節(jié)是在對(duì)決口部位進(jìn)行堵口處理前必須進(jìn)行的一項(xiàng)工作內(nèi)容。施工目的是在水壩堤防決口部位以及有計(jì)劃扒口的摳門(mén)兩端堤頭進(jìn)行裹護(hù)。目前工程實(shí)踐中可以選用的裹頭材料包括鐵絲籠、竹籠、塊石、混凝土、以及土石袋等。施工人員應(yīng)根據(jù)決口現(xiàn)場(chǎng)口門(mén)水流的基本情況,遵循因地制宜原則就近取材。結(jié)合既往工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,對(duì)于水深較淺、土質(zhì)較好且流速緩慢的施工場(chǎng)地,可在堤頭打樁并沿樁基內(nèi)側(cè)貼秸料、散柳、籬笆、以及土工布等材料,然后在堤頭與樁基之間進(jìn)行填土穩(wěn)固。除此以外,也可采用拋石法對(duì)決口區(qū)域進(jìn)行裹護(hù)。但對(duì)于水深較大,土質(zhì)較差且流速較快的施工場(chǎng)地,應(yīng)當(dāng)將土工布軟體排提前鋪設(shè)于堤頭區(qū)域,以起到裹護(hù)的效果。需要特別注意的一點(diǎn)是:在本環(huán)節(jié)施工過(guò)程中若出現(xiàn)挖斷堤身的問(wèn)題,在地面制作截頭裹時(shí)應(yīng)沿裹頭方向向下挖深度1.0m~2.0m基槽,根據(jù)前期水文觀察報(bào)告中的預(yù)計(jì)流速進(jìn)行裹頭修筑處理。具體方案如下圖所示(見(jiàn)圖1)。
3.堵口施工
現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)發(fā)生水壩堤防決口事故所在區(qū)域的水文條件、水下地形條件、地質(zhì)條件、河勢(shì)變化以及施工現(xiàn)場(chǎng)周邊對(duì)物料的籌集能力,選擇最佳的堵口施工方案,并通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證堵口方案的可行性與效果。以下即針對(duì)水利施工中水壩堤防決口常采用的幾類(lèi)堵口方案施工要點(diǎn)進(jìn)行闡述:
3.1 直接拋石法
直接拋石法是指在發(fā)生水壩堤防決口問(wèn)題的區(qū)域直接投放大小適中的石料,以起到堵口的效果。一般來(lái)說(shuō),所選用的石料直徑應(yīng)當(dāng)根據(jù)決口區(qū)域的水流速度進(jìn)行合理設(shè)計(jì),若決口區(qū)域水流速度大,則應(yīng)優(yōu)先選用直徑較大的石料進(jìn)行堵口。
3.2 鉛絲籠裝石、混凝土拋堵法
若預(yù)計(jì)拋投石料仍然難以徹底堵口,則可選用鉛絲籠裝石、混凝土拋投的方式進(jìn)行堵口處理。在選用此方法進(jìn)行施工時(shí)需要注意的是:若決口區(qū)域水流速度較大,可在拋投前將多個(gè)拋投體連接起來(lái),同步拋投,以達(dá)到更加理想的合攏效果,從而有效堵口。
3.3 埽捆進(jìn)占法
施工人員可以就地取材,將柳枝、蘆葦?shù)葮?shù)枝捆扎形成柴把子,直徑控制在0.1m~0.2m范圍內(nèi),在柴把子內(nèi)包裹石料,制作形成尺寸適中的埽捆。在堵口施工前,將繩索分別系于埽捆兩端,推入決口內(nèi)后將兩端繩索分別固定于堤壩木樁樁身上,使埽捆向前進(jìn)占并閉氣,最后通過(guò)填土的方式加高培厚,以達(dá)到滿(mǎn)意的堵口效果。在選用本方法進(jìn)行堵口施工時(shí),需要特別注意的一點(diǎn)是,埽捆進(jìn)占過(guò)程中水壩后土戧應(yīng)當(dāng)同步填高,在決口部位完全合攏后還應(yīng)當(dāng)在背水面上填壓土袋,以起到保護(hù)決口堵口面的效果。
3.4 打樁進(jìn)占法
本方法通常適用于水壩堤防決口區(qū)域水深在1.5m左右的情況。在采用打樁進(jìn)占法進(jìn)行堵口施工時(shí),施工人員首先需要在口門(mén)區(qū)域兩側(cè)增設(shè)裹頭,然后沿壩軸線(xiàn)進(jìn)行打排樁處理,樁基設(shè)置遵循兩側(cè)間隙大,中間間隙小的基本原則。計(jì)劃對(duì)決口區(qū)域進(jìn)行合攏的部位應(yīng)當(dāng)打三排樁,樁距按照0.5m標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,打樁樁身入土深度應(yīng)當(dāng)達(dá)到2.0m~3.0m標(biāo)準(zhǔn),然后用木料或鉛絲將樁基連接起來(lái)。根據(jù)決口現(xiàn)場(chǎng)的水流速度,按照3~4根樁的間隔距離增設(shè)支撐樁,以提高樁基整體對(duì)水壓的抵抗能力,最后在迎水面覆蓋層草層土,上部覆蓋土袋,以促進(jìn)決口區(qū)域的中間進(jìn)占,進(jìn)占過(guò)程中同步進(jìn)行填土推進(jìn),直至決口部位合攏閉氣。本方法的具體施工方案如上圖所示(見(jiàn)圖2)。
三、結(jié)束語(yǔ)
眾所周知,水壩堤防工程是防洪保護(hù)區(qū)的重要屏障,對(duì)抗御洪水侵害有重要作用與價(jià)值。在發(fā)生決口事故后,及時(shí)對(duì)水壩堤防進(jìn)行封堵處理是一項(xiàng)工期緊張、任務(wù)繁重的工作內(nèi)容,必須引起施工人員的高度重視。本文即圍繞水利施工中水壩堤防堵口施工的相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)與主要內(nèi)容進(jìn)行分析與研究,望能夠引起同行人員的關(guān)注與重視。
參考文獻(xiàn):
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