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摘 要: 近年来我国的水利水电施工项目逐渐增多,其中水坝堤防作为水利施工主要项目之一,承担挡水防洪的任务,如果一旦发生决口将严重影响人们的生命安全和社会各项活动的正常开展,因此做好水利施工中的水坝堤防堵口施工具有重要的现实意义。本文结合实际工作经验,从水坝堤防决口的原因及分类出发,并着重就水坝堤防堵口的施工技术与施工措施进行了分析与探讨。
关键词: 水利工程;水坝堤防
通常情况下,水坝堤防出现决口的原因主要是由以下四种情况所引起的:第一,由于人为因素的破坏,对堤坝进行不合理的开掘,从而导致水坝堤防决口。第二,由于发生超标准的洪水灾害,使堤坝的水位发生急剧增加,逐渐漫过堤顶之后导致水坝堤防决口。第三,由于湖泊潮浪或河道水流的长期冲刷和浸溢,从而导致水坝堤防出现坍塌,不进行及时地抢修维护而引起水坝堤防决口。第四,由于水坝堤防没有达到相关建设标准,使得水坝堤防的建筑质量存在安全隐患,导致堤身和坝基的土质比较差,再加之蚂蚁、老鼠等生物生成的洞穴,最终使堤坝发生开裂和渗透破坏,从而导致水坝堤防决口。
一、水利施工中水坝堤防堵口施工材料选择
堵口的材料和方法是多种多样的,我国生活在黄河长江流域,常年遭受水害,对于堵口已经一定的施工技术,现对以下几种技术进行介绍:第一,在溃口直接进行抛石,要求石头必须有一定的体积。因为溃口的水流速度较大,太小的石块很容易就会被水流冲走。此外,要求有一定的抛石速度,尽快阻挡溃口的水流;第二,铅丝笼、竹笼装石或者是大块混凝土抛堵。这是我国沿河堤坝常用的堵口办法,在石料比较小的时候,把石块装进铅丝笼或者是竹笼里,连成较大的整体,或者用事先准备好的混凝土块进行合拢,对于流速较大的龙口,将几个抛投体连在一起,同时抛投,加大重量,提高和龙的效果;埽捆进占,用柳枝、芦苇,或者是其他树枝扎成直径在0.1m-0.2m 的柴把子,在里面包裹石头,捆成长短适宜的埽捆,将两端系上绳索,在把它推进水中后,用绳索固定在堤坝的木桩上,然后向前进占,直至闭气,再填土加厚施工。
二、水利施工中水坝堤防堵口施工工艺
1、施工准备
在正式施工之前,首先必须筹集充足的堵口物料,并且应该结合实际情况及时调整备料的数量。同时,应该建立并不断完善施工指挥机构,加强施工设备与施工人员的组织工作,对各项施工工作进行明确分工。另外,应该对堵口的施工场地进行合理地布置,并制定出具体的实施计划。此外,设计人员应该做好堵口施工前的安全交底和技术交底工作,充分准备好施工过程中所需的所有机械、设备以及用具。
同时,加强河势观察和水文观测工作。首先应该定期测量口门的宽度、流速、流量、水深以及水位等信号,并对口门的纵模断面图进行绘制。同时,应该加强水文预报工作,将门口处短期和中期的流量和水位及时上报相关人员。另外,应该定期监测口门以及附近相关区域的水下地形情况,并有效勘探水下的土质情况。此外,还应该有效勘察口门上游和下游河势的变化情况,并对口门水量和水流的发展趋势进行预测。
2、施工流程
(1)堵口方法类型。当前水坝堤防堵口方法有平堵、立堵、混合堵等。平堵是沿口门选定的堤坝轴线,自下而上的抛填物料,逐层累高,直到超出水面;立堵是从口门两侧,沿着选定的轴线向水中进占,使口门逐渐缩小直至合拢,混合堵是两者的结合。
(2)合拢技术。合拢是口门两侧进堵缩减至2-3m 时,就被称为合拢。合拢后,还要进行闭气,也就是全面封堵。合拢的方法有横梁合拢、陈排合拢、关门合拢这几种。横梁合拢是用直径在20cm左右的粗木杆,横放在龙口上,固定好后在横杆前打下一排木桩,在中间填充土袋,阻断水流;沉排合拢用树枝绑扎成沉排,在沉排中放入适当土袋,用人力控制沉排漂浮到合拢处,稳定后抛压土袋,直到土袋超过水面;关门合拢是用笔龙口宽度略长的木桩上捆扎柴草捆,使其卡在龙口处,能够对水流进行拦截后,进行土袋的抛压,完成合拢。
(3)裹头抢修技术。在水坝堤防决口之后,首先要抢修裹头,防止堤头坍塌的进一步扩大,并为堵口的施工提供平稳的操作平台。所谓裹头就是将水坝堤防决口的两边断头堤或者是河道节流时的堵坝坝头利用防冲材料进行维护的一项技术。在堤防决口后,选择恰当的时机对端的处进行裹头处理,如在决口只有小部分水流时,或者是堤头不大量坍塌的时候。为了减少裹头的工作难度,也可以根据水流的强度,估算口门到达宽度,在里口门适当距离的地方挖断堤身,在新的地头上进行裹头。裹头要结合当时的实际情况,比如流速、水位、土质等进行设计。如果水流不强,土质相对较好的话,可以再堤头周围进行打桩,在桩与堤头之间进行填土。如果水流较大且土质松软的情况下,可以先在堤头前铺放抛柳枕,做柳石楼厢埽裹头。如果要挖断堤身在地面做裹头的话,要沿着裹头部位,向下挖1m-2m,根据预估的水流速度,进行裹头的处理。为了防止口门发生冲刷坍塌,裹头的迎水和背水部分,都要维持适当长度。
三、水利施工中水坝堤防堵口施工控制要点
1、如果其堤防尚未完全溃决,或者其决口的时间不长,以及较窄的河口时可以利用大体积物料及时添堵,如果河口逐渐的扩大,现场又没有足够的堵口物料时,就不必要进行强行强堵,如果不这样做,可能会造成一系列物质浪费,并且强堵成功的几率特别小。堵口时间的选择一般由施工难度决定,为了减少物质损失,及早恢复生产,需要准备齐全一系列物质材料,及时进行强堵,在汛后及其枯水季节内,或者河口过水较小时进行堵复可以降低其施工难度。
2、如果出现大小不一的河口,一般情况下先堵上游的,后堵下游的;先堵小口而后堵大口。如果先堵上游的口门,其下流流量必然很强大,下游的河口有被拓宽的可能性,先堵大口,则小口的流量会相对增加,河口容易扩深,先堵小口虽然也能增加大口门流量,但是其影响较小。
3、堵全河流的河口措施。此项堵口进行时,需要根据地势,调好引河的位置。引河在具体环境中的应用是对河水的导引,针对原河道因势利导,力求水流的通畅程度。一般情况下,引河进口应该选择河口对岸的迎流顶冲的凹岸上,在进行一系列合龙过程中,适当开发引河,分泄一部分水流,减少合龙压力。
四、结束语
综上所述,在水利施工中,水坝堤防一旦发生决口,不仅会严重危害到人们的生命财产安全,同时对于生态环境和地区经济的发展均会带来极大的影响。因此,必须不断加强对水利施工中水坝堤防堵口施工技术的有效应用,掌握施工要点,采取合理有效的复堵措施,以此来抵御不可避免的洪水灾害,最大限度降低洪水灾害所带来的损失。■
参考文献
[1] 贾振国,胡昌兰.浅谈水利施工中水坝堤防堵口施工技术[J].科技创新与应用.2014(35).
[2] 赵德远,乔鹏.水利施工中水坝堤防堵口施工技术综述[J].城市地理.2014(18).
[3] 张东游,赵国新. 关于水利施工中水坝堤防堵口施工技术探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2013(14).
[4] 张顶策,焦绍光,陈勇超. 中小河流堤防堵口抢险要点[J]. 黑龙江水利科技. 2011(04).
[5] 刘点,张海忠. 水利施工中水壩堤防堵口施工技术研究[J]. 安徽水利水電职业技术学院学报. 2015(04).
关键词: 水利工程;水坝堤防
通常情况下,水坝堤防出现决口的原因主要是由以下四种情况所引起的:第一,由于人为因素的破坏,对堤坝进行不合理的开掘,从而导致水坝堤防决口。第二,由于发生超标准的洪水灾害,使堤坝的水位发生急剧增加,逐渐漫过堤顶之后导致水坝堤防决口。第三,由于湖泊潮浪或河道水流的长期冲刷和浸溢,从而导致水坝堤防出现坍塌,不进行及时地抢修维护而引起水坝堤防决口。第四,由于水坝堤防没有达到相关建设标准,使得水坝堤防的建筑质量存在安全隐患,导致堤身和坝基的土质比较差,再加之蚂蚁、老鼠等生物生成的洞穴,最终使堤坝发生开裂和渗透破坏,从而导致水坝堤防决口。
一、水利施工中水坝堤防堵口施工材料选择
堵口的材料和方法是多种多样的,我国生活在黄河长江流域,常年遭受水害,对于堵口已经一定的施工技术,现对以下几种技术进行介绍:第一,在溃口直接进行抛石,要求石头必须有一定的体积。因为溃口的水流速度较大,太小的石块很容易就会被水流冲走。此外,要求有一定的抛石速度,尽快阻挡溃口的水流;第二,铅丝笼、竹笼装石或者是大块混凝土抛堵。这是我国沿河堤坝常用的堵口办法,在石料比较小的时候,把石块装进铅丝笼或者是竹笼里,连成较大的整体,或者用事先准备好的混凝土块进行合拢,对于流速较大的龙口,将几个抛投体连在一起,同时抛投,加大重量,提高和龙的效果;埽捆进占,用柳枝、芦苇,或者是其他树枝扎成直径在0.1m-0.2m 的柴把子,在里面包裹石头,捆成长短适宜的埽捆,将两端系上绳索,在把它推进水中后,用绳索固定在堤坝的木桩上,然后向前进占,直至闭气,再填土加厚施工。
二、水利施工中水坝堤防堵口施工工艺
1、施工准备
在正式施工之前,首先必须筹集充足的堵口物料,并且应该结合实际情况及时调整备料的数量。同时,应该建立并不断完善施工指挥机构,加强施工设备与施工人员的组织工作,对各项施工工作进行明确分工。另外,应该对堵口的施工场地进行合理地布置,并制定出具体的实施计划。此外,设计人员应该做好堵口施工前的安全交底和技术交底工作,充分准备好施工过程中所需的所有机械、设备以及用具。
同时,加强河势观察和水文观测工作。首先应该定期测量口门的宽度、流速、流量、水深以及水位等信号,并对口门的纵模断面图进行绘制。同时,应该加强水文预报工作,将门口处短期和中期的流量和水位及时上报相关人员。另外,应该定期监测口门以及附近相关区域的水下地形情况,并有效勘探水下的土质情况。此外,还应该有效勘察口门上游和下游河势的变化情况,并对口门水量和水流的发展趋势进行预测。
2、施工流程
(1)堵口方法类型。当前水坝堤防堵口方法有平堵、立堵、混合堵等。平堵是沿口门选定的堤坝轴线,自下而上的抛填物料,逐层累高,直到超出水面;立堵是从口门两侧,沿着选定的轴线向水中进占,使口门逐渐缩小直至合拢,混合堵是两者的结合。
(2)合拢技术。合拢是口门两侧进堵缩减至2-3m 时,就被称为合拢。合拢后,还要进行闭气,也就是全面封堵。合拢的方法有横梁合拢、陈排合拢、关门合拢这几种。横梁合拢是用直径在20cm左右的粗木杆,横放在龙口上,固定好后在横杆前打下一排木桩,在中间填充土袋,阻断水流;沉排合拢用树枝绑扎成沉排,在沉排中放入适当土袋,用人力控制沉排漂浮到合拢处,稳定后抛压土袋,直到土袋超过水面;关门合拢是用笔龙口宽度略长的木桩上捆扎柴草捆,使其卡在龙口处,能够对水流进行拦截后,进行土袋的抛压,完成合拢。
(3)裹头抢修技术。在水坝堤防决口之后,首先要抢修裹头,防止堤头坍塌的进一步扩大,并为堵口的施工提供平稳的操作平台。所谓裹头就是将水坝堤防决口的两边断头堤或者是河道节流时的堵坝坝头利用防冲材料进行维护的一项技术。在堤防决口后,选择恰当的时机对端的处进行裹头处理,如在决口只有小部分水流时,或者是堤头不大量坍塌的时候。为了减少裹头的工作难度,也可以根据水流的强度,估算口门到达宽度,在里口门适当距离的地方挖断堤身,在新的地头上进行裹头。裹头要结合当时的实际情况,比如流速、水位、土质等进行设计。如果水流不强,土质相对较好的话,可以再堤头周围进行打桩,在桩与堤头之间进行填土。如果水流较大且土质松软的情况下,可以先在堤头前铺放抛柳枕,做柳石楼厢埽裹头。如果要挖断堤身在地面做裹头的话,要沿着裹头部位,向下挖1m-2m,根据预估的水流速度,进行裹头的处理。为了防止口门发生冲刷坍塌,裹头的迎水和背水部分,都要维持适当长度。
三、水利施工中水坝堤防堵口施工控制要点
1、如果其堤防尚未完全溃决,或者其决口的时间不长,以及较窄的河口时可以利用大体积物料及时添堵,如果河口逐渐的扩大,现场又没有足够的堵口物料时,就不必要进行强行强堵,如果不这样做,可能会造成一系列物质浪费,并且强堵成功的几率特别小。堵口时间的选择一般由施工难度决定,为了减少物质损失,及早恢复生产,需要准备齐全一系列物质材料,及时进行强堵,在汛后及其枯水季节内,或者河口过水较小时进行堵复可以降低其施工难度。
2、如果出现大小不一的河口,一般情况下先堵上游的,后堵下游的;先堵小口而后堵大口。如果先堵上游的口门,其下流流量必然很强大,下游的河口有被拓宽的可能性,先堵大口,则小口的流量会相对增加,河口容易扩深,先堵小口虽然也能增加大口门流量,但是其影响较小。
3、堵全河流的河口措施。此项堵口进行时,需要根据地势,调好引河的位置。引河在具体环境中的应用是对河水的导引,针对原河道因势利导,力求水流的通畅程度。一般情况下,引河进口应该选择河口对岸的迎流顶冲的凹岸上,在进行一系列合龙过程中,适当开发引河,分泄一部分水流,减少合龙压力。
四、结束语
综上所述,在水利施工中,水坝堤防一旦发生决口,不仅会严重危害到人们的生命财产安全,同时对于生态环境和地区经济的发展均会带来极大的影响。因此,必须不断加强对水利施工中水坝堤防堵口施工技术的有效应用,掌握施工要点,采取合理有效的复堵措施,以此来抵御不可避免的洪水灾害,最大限度降低洪水灾害所带来的损失。■
参考文献
[1] 贾振国,胡昌兰.浅谈水利施工中水坝堤防堵口施工技术[J].科技创新与应用.2014(35).
[2] 赵德远,乔鹏.水利施工中水坝堤防堵口施工技术综述[J].城市地理.2014(18).
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[4] 张顶策,焦绍光,陈勇超. 中小河流堤防堵口抢险要点[J]. 黑龙江水利科技. 2011(04).
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