范煒
安徽省交通航務(wù)工程有限公司 安徽 合肥 230601
施工前準(zhǔn)備工作主要內(nèi)容:準(zhǔn)備足夠的堵口物料,并根據(jù)工程實際情況調(diào)整物料數(shù)量;設(shè)置精干高效的施工現(xiàn)場指揮機構(gòu),合理安排施工隊伍、組織施工機械進(jìn)場,明確人員分工;做好堵口作業(yè)現(xiàn)場的布置,并制定具體、合理的進(jìn)場與堵口線路方案;做好施工機械設(shè)備、材料的準(zhǔn)備工作,并進(jìn)行技術(shù)與安全交底。
此階段應(yīng)重點做好如下內(nèi)容:①定期測量口門水位、水深以及水流、水量等信息,同時進(jìn)行口門縱橫斷面圖的繪制;②結(jié)合口門位置近期與中期的水位與流量等信息,做好水文預(yù)報;③定期測量口門及四周區(qū)域水下的地形,并做好土質(zhì)勘察;④及時勘察口門上下游的河勢變化,對口門河水水流及水量的變化做好預(yù)估。
細(xì)致了解水壩堤防決口區(qū)域的水文地質(zhì)、河勢變化以及物料準(zhǔn)備等情況,并以此為基礎(chǔ)合理選擇施工方案,確定堵口時間。其中,堵口作業(yè)方案的選擇應(yīng)遵循“因地制宜”的原則,并能有效保障作業(yè)人員的人身安全;堵口時間應(yīng)結(jié)合決口的嚴(yán)重程度、位置以及復(fù)堵條件等進(jìn)行確定,宜早不宜晚。
在進(jìn)行水壩堤防堵口作業(yè)時,為避免繼續(xù)發(fā)生坍塌,應(yīng)第一時間進(jìn)行裹頭處理,從而為堵口施工提供牢固可靠的基礎(chǔ)。裹頭通常是利用較強抗沖性的材料將決口口門兩側(cè)的斷堤頭進(jìn)行裹護(hù)的一種施工技術(shù),其作為進(jìn)堵口門的基地,修筑時必須要牢固可靠,并根據(jù)實際情況,采取合理的保護(hù)措施,從而為堵口的施工奠定基礎(chǔ)。一般情況下,在水位淺、流速慢、土質(zhì)好的地帶,可在堤頭附近打樁,樁后回填進(jìn)行裹護(hù),填護(hù)材料可選擇樹枝、柴料或碎石;如果遇到水位深、流速快、土質(zhì)差的地帶,選擇柳石枕、柳淤枕等裹護(hù)加固[1]。
(1)合理選擇堵口時機。在物料準(zhǔn)備齊全,施工人員、機械等就位后,即可開始堵口作業(yè)。若條件惡劣無法作業(yè)時,則堵口作業(yè)時間應(yīng)盡量選擇在水位下降或下次洪峰來臨前進(jìn)行。
(2)確定口門復(fù)堵順序。水勢過猛漫溢引起決口通常大小不一或在不同部位出現(xiàn)多個口門。因此,進(jìn)行復(fù)堵時,應(yīng)按照決口位置的重要程度選擇復(fù)堵順序,并遵循“先下游、后上游,先小口、后大口”的口門復(fù)堵原則。
(3)合理選擇堵口堤線。適當(dāng)、科學(xué)的堵口堤壩軸線,直接決定著堵口作業(yè)的成功率。通常,堵口堤壩軸線應(yīng)結(jié)合堵口施工方法、口門條件,在方便施工且易于斷流的位置做堵口堤線。
(1)立堵法。立堵法有填土法、草木圍堰法、埽工進(jìn)占法等多種施工形式,具體施工時,應(yīng)結(jié)合口門水深、水流以及水位差等,選擇合理、適當(dāng)?shù)奈锪线M(jìn)占。由于立堵法施工免去了浮橋、棧橋的架設(shè),因此,大大減少了作業(yè)成本,簡化了前期作業(yè),為提前施工爭取了大量時間,在堵口施工中得到廣泛應(yīng)用。
(2)平堵法。與立堵法相比,平堵法單寬流量較小、最大水流較小而且水流情況較好,使得對龍口基床的沖刷力大大降低,對于機械化作業(yè)十分有利。但其缺點是在水流速快、水位深的情況下,要首先進(jìn)行浮橋或棧橋的架設(shè),不利于盡早進(jìn)行堵口作業(yè)。
(3)混合堵?;旌隙率侵钙蕉路ńY(jié)合立堵法共同作業(yè),在遇到口門局部沖深大、基礎(chǔ)軟弱或口門較大時宜選擇混合堵施工。如若選擇混合堵進(jìn)行作業(yè),應(yīng)結(jié)合口門的具體情況,并根據(jù)平堵與立堵的各自優(yōu)勢,做到合理結(jié)合,靈活應(yīng)用。
(1)橫梁合龍。將約20cm直徑的粗木桿橫臥在龍口上,固定好兩端位置,并在位于橫桿前排的部位打一排木樁,將土袋壓在木樁上,以逐步阻斷水流。
(2)沉排合龍。將容易變形的樹枝、細(xì)木桿等綁扎成梯形、方形的沉排,并將適量的土袋放置于沉排方格內(nèi)部,確保沉排不會沉入水底,由人工拉拽至合龍口位置。在沉排卡緊并穩(wěn)定后,繼續(xù)向上拋壓土袋,在土袋露出水面后實施填筑作業(yè)。
(3)關(guān)門合龍。利用一根略寬于合龍口的粗木樁,將由樹枝、秸稈綁扎而成的柴草捆綁扎在木樁上,借助水流使其橫卡在合龍口位置處,在成功攔截大部分水流后,拋壓土袋,完成合龍[2]。
水壩堤防堵口作業(yè)時的截留壩,其壩體相對矮小,內(nèi)部構(gòu)件空隙大、雜質(zhì)多,很難滿足防洪要求。因此,必須及時采取復(fù)堤措施,防止再次發(fā)生決口。其中,復(fù)堤階段的關(guān)鍵施工技術(shù)總結(jié)如下。
恢復(fù)堤頂高程至原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),在實際施工中,由于堵口斷面位置堤質(zhì)穩(wěn)定性相對較差,且堤基較宜發(fā)生滲漏且背水處存在潭坑等問題,因此,復(fù)堤高度通常應(yīng)比設(shè)計略大出約33cm~50cm的高度。
水壩堤防堵口復(fù)堤段通常為新建堤防,基本都位于迎流頂沖區(qū)域,大多未經(jīng)歷洪水的沖刷,因此,通常需要在新建堤防堵口位置,及時進(jìn)行護(hù)坡抗沖以及水下護(hù)坡的作業(yè),防止坡腳發(fā)生滑動,避免堤防受沖而損毀。
鋪筑作業(yè)前,首先應(yīng)清理干凈基面樹枝、污水、泥沙等雜物,然后進(jìn)行填土作業(yè);在修筑堤防時,應(yīng)注意臨水面用黏土,背水面用砂土,至堤身填筑超出水面后實施分層填土,并確保每層厚度不得超過30cm;完成回填后實施碾壓與夯實作業(yè),碾壓次數(shù)宜控制在2~5次;整個施工過程,必須遵守規(guī)范,嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,新堤與舊堤結(jié)合處應(yīng)妥善處理,確保質(zhì)量符合要求。
總而言之,水壩堤防決口事故危害大、影響壞,而堵口作業(yè)時間急、要求高、難度大,因此,需提早預(yù)防,以多方努力,盡量將事故扼殺于萌芽之始。另外,廣大學(xué)者與技術(shù)人員應(yīng)對決口原因與堵口技術(shù)等展開深入、廣泛研究,以確保在出現(xiàn)決口事故時,能夠迅速、順利地完成堵口作業(yè),及早恢復(fù)水壩堤防安全。