李智書

（中國葛洲壩集團三峽建設工程公司 湖北宜昌 443002）

論圍堰戧堤進占技術與安全措施

李智書

（中國葛洲壩集團三峽建設工程公司 湖北宜昌 443002）

圍堰工程施工的關鍵在于截流戧堤的合龍。在較寬的大江大河及流速較大的河流中，戧堤的進占技術及安全性是整個圍堰截流施工的核心和難點。通過以往大江大河截流經(jīng)驗不斷的積累，如今對截流戧堤的進占、合龍形成了一套成熟有效的施工技術及安全防范措施。

截流；戧堤；合龍；安全措施

1 水利水電工程截流戧堤的特點

河道截流是大中型水利水電工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)。截流的成敗直接關系到工程的進度和造價，設計方案必須穩(wěn)妥可靠，保證截流成功。

戧堤是水利水電工程截流施工中，采用進占方式向流水中拋投混凝土預制塊、就地取材的填筑料形成的橫跨江河的透水堰體。由于戧堤具有機械化強度高、取材便利的特點，非常有利于在短時間內貫通江河兩岸，形成有利的施工通道，因此水利水電工程圍堰施工一般都是在戧堤的基礎上進行的。戧堤在合龍時，由于龍口單寬流量大、流速高，場地狹窄，因此戧堤端部在合龍時易被沖刷毀壞，合龍前需對戧堤端部進行防沖加固處理。戧堤按照進占方式的不同分為：采用立堵進占由一端向另一端進占的單戧堤；和從上、下游同時立堵進占的雙戧堤、多戧堤；還有采用平堵方式均勻布料一次形成攔斷江河的全斷面戧堤等型式。

2 截流拋投材料選擇原則

（1）預進占段填料盡可能利用開挖渣料和當?shù)靥烊涣稀?/p>

（2）龍口段拋投的大塊石、石串或混凝土四面體等人工制備材料數(shù)量應慎重研究確定。

（3）截流備料總量應根據(jù)截流料物堆存、運輸條件、可能流失量及戧堤沉陷等因素綜合分析，并留適當備用量。

（4）戧堤拋投物應具有較強的透水能力，且易于起吊運輸。

3 截流戧堤施工主要技術

投拋塊料截流是目前國內外最常用的截流方法，適用于各種情況，特別適用于大流量、大落差的河道上的截流。戧堤非龍口段進占拋投材料，一般用石渣料全斷面拋投施工。進占過程中，隨著河道的變窄，水流加速，如發(fā)現(xiàn)堤頭拋投材料有流失現(xiàn)象，應該先在堤頭進占前沿的上游挑角先拋投一部分大塊石，形成保護作用，使堤頭水流在下游側形成回流緩流區(qū)，再將中小石及石渣拋填在戧堤軸線的下游側。截流拋投材料規(guī)格及備料數(shù)量須滿足設計要求，并留有一定的富余。在進占過程中，拋投料出水面后，及時采用石渣加高，戧堤頂用碎石進行鋪筑施工，形成臨時施工路面，并安排專人養(yǎng)護，確保截流施工道路滿足施工車輛通行要求。拋投進占過程中，視堤頭邊坡穩(wěn)定情況，自卸汽車將特大塊石、大塊石盡量直接拋入水中，堤頭穩(wěn)定度不夠時，將大石、特大石卸在堤頭前沿，并用大馬力推土機推入水中。戧堤截流示意圖如圖1所示。

4 防堤頭塌滑與安全進占措施

堤頭塌滑是在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，其帶來的危害和安全隱患也是巨大的，因此必須高度重視。根據(jù)以往施工經(jīng)驗，從塌滑的現(xiàn)象看，堤頭塌滑具有時間短、無規(guī)律、頻率高、突發(fā)性等特性。根據(jù)以往截流的實際情況分析，引起坍塌的主要原因有：①河床基面平整光滑，摩擦力小，比較容易造成拋投料的流失。②拋填區(qū)域水深，進占拋投料沿坡面不能一次滾落至坡腳，隨著后繼填料不斷堆壓，當堆壓要一定程度時，超過邊坡穩(wěn)定極限，在外力的擾動下，即發(fā)生群體下滑滾動造成塌滑。③當進占到一定程度，河道收窄導致流速過大，部分拋投材料在水流沖刷下流失，如流失量過大，底腳被掏空，就會引起邊坡失穩(wěn)，發(fā)生塌滑現(xiàn)象。④拋投料的均勻程度也是引起塌滑的原因之一，連續(xù)級配的填料可減小水下的架空現(xiàn)象，對堤頭穩(wěn)定有利，如果架空嚴重，隨著拋投材料的增加，架空的塊體會突然失穩(wěn)，造成坍落，從而引起局部的塌滑。⑤細粒含量較大的石渣混合料，浸水自重壓實后其孔隙率降低，發(fā)生“沉陷”而產(chǎn)生局部塌滑。

圖1 戧堤截流布置示意圖

為了避免滑塌造成安全事故，造成生命和財產(chǎn)損失，在塌滑多發(fā)段，通過提前預判來保證截流工作的安全進行。判斷拋投料的穩(wěn)定性十分重要，從以下幾個方面進行判斷：①從堤頭縱向邊坡的坡比變化判斷拋投料的穩(wěn)定性。堤頭縱向坡度在正常無流失的情況下約為1∶1.3～1∶1.5左右，當縱向坡比逐漸變陡達到1∶1或更陡時，將有可能發(fā)生坍塌。②從水流形態(tài)變化判斷拋投料的穩(wěn)定性。采用上挑角進占，拋投料在水中穩(wěn)定和被水流沖走流失，形成的水流形態(tài)是不一樣的。穩(wěn)定時會形成回流，跌水現(xiàn)象比較明顯。當?shù)F(xiàn)象不明顯且順水流由上而下移動，則說明拋投的塊體正被急流沖走。③從進占速度判斷拋投料的穩(wěn)定性。按戧堤的實際斷面計算，每進占1m，達到設計拋投量，堤頭向前延伸的距離比較小或沒有向前延伸，可說明拋投料在急速流失，繼續(xù)沖刷可能造成坡頭失穩(wěn)。④從堤頭的狀態(tài)判斷堤頭穩(wěn)定性。當?shù)填^附近出現(xiàn)裂縫，并且不斷擴大甚至堤頭出現(xiàn)沉陷，說明下部拋投料在不斷流失，應及時改變拋投方式。

截流前，必須保證設備的數(shù)量能夠滿足填筑強度，所有投入的各種大型機械設備（自卸汽車、挖掘機、裝載機、推土機、吊車等）必須檢修、保養(yǎng)，以保證設備的性能完好，操作人員必須經(jīng)過培訓后持證上崗。對拋投同一種材料的汽車作上相同標記，并分隊編號，以便于指揮。一個車隊的車輛盡量裝運固定料場的拋投料。水文觀測設備齊全，觀測手段落實，觀測條件可靠，尤其是龍口段截流進占過程中水文測驗資料須及整理分析，以便于根據(jù)龍口水力學指標調整拋投材料，確保截流龍口合龍成功。

在條件允許的情況下，盡量采取全斷面整體推進，在采取上挑角進占時，一方面要盡量減少挑出的長度，另一方面要注意跟緊補拋。采用自卸汽車直接拋填時，控制自卸汽車距堤頭不少于2.5m卸料；采用堤頭集料，推土機趕料填筑時，自卸車距堤頭前沿邊線6～8m卸料。戧堤側邊2.5m為安全警戒距離，此范圍內不允許停放任何機械設備，堤頭指揮人員也不允許在此范圍內滯留。在堤頭、堤側以及各危險部位分別設置安全警示牌，堤頭指揮人員穿救生衣，現(xiàn)場準備救生圈，加強專職安全員巡視工作。

5 結束語

隨著施工技術和施工機械的不斷更新、進步，施工經(jīng)驗也越來越豐富，在以后的圍堰戧堤截流施工過程中，必將更加高效、安全。

[1]水利電力部水利水電建設總局.《水利水電工程施工組織設計手冊》.中國水利水電出版社，1987（2007重?。?

[2]肖煥雄.施工導截流與圍堰工程研究.中國電力出版社，2002.

[3]中國葛洲壩集團公司三峽工程施工技術.中國水利水電出版社，2003.

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1004-7344（2016）07-0135-02

2016-2-20

李智書（1984-），男，工程師，本科，主要從事水電工程工作。