水利施工中水坝堤防堵口施工工艺分析
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水利施工中水坝堤防堵口施工工艺分析
发表时间:2017-11-01T19:58:59.047Z 来源:《基层建设》2017年第21期作者:姚亮
[导读] 摘要:近些年,我国的水利施工项目数量逐年增加,水坝提防是水利工程建设的重要内容之一,发挥着防御供水的重要作用。河南金浦建设工程有限公司河南 455000
摘要:近些年,我国的水利施工项目数量逐年增加,水坝提防是水利工程建设的重要内容之一,发挥着防御供水的重要作用。如果由于提防决口,则会导致人们的生命财产安全受到威胁,社会活动名受到影响,无法正产开展。技术人员和管理人员应该认真开展各个环节的水坝提防堵口工作,保证水坝的质量和安全性。本文就水利施工中水坝提防堵口施工工艺进行了详细的讨论。
关键词:水利施工;水坝提防堵口;施工工艺
一、水坝堤防决口出现的原因及分类
1.水坝堤防决口出现的原因
第一,因河道水流或湖泊潮浪的冲刷浸溢,而导致堤防或坝体出现坍塌,当抢修维护不及时所导致的决口;第二,因出现超标准的洪水,当水位急剧增加并漫过堤顶后则出现决口;
第三,因水坝堤防的建筑质量或建设标准存在隐患,导致坝基、堤身的土质较差,以及鼠、蚁等生成的洞穴,而导致因开裂、渗透破坏而决口;第四,因人为因素的破坏,对堤坝的开掘而导致的决口。
2.水坝堤防决口的分类
根据口门过流的不同,水坝堤防决口可分为分流一股以及全河夺流。分流一股是指在决口后原河道仍在行水;全河夺流则是指决口后原河道基本出现断流。根据成因的不同,水坝堤防决口主要可以分为自然决口和人为决口这两种情况。而其中,自然决口又主要可分为冲决、溃决以及漫决这三种。冲决主要指引水流、潮浪、风流对堤坡、坝根的掏刷,因边坡失稳而导致的决口;溃决则主要指因水流穿过坝基、堤身,而渗透破坏而导致的决口;漫决则主要指引水流漫溢过堤顶部,而导致的决口。
二、水坝堤防堵口准备阶段
1.做好前期工作准备
做好施工所需设备以及材料的采购工作,并且保证随着前方情况的改变,随时调整材料的数量,增加或者减少,设置工作效率高、管控力度大的指挥机构,合理组织与协调相关人员以及设备和材料,做好不同环节方案的规划,比如:做好机械和人力进出路段、堵口线路的设计,做好堵口施工开始之前的技术交底,保证施工中所应用到的全部设备和材料就绪。
2.做好水文观测以及河流勘察
要做好四个环节的工作,第一,定期对水文以及水深等水流参数进行勘测,依据不同的参数值进行截面图的绘制。第二,及时、准确的预报门口的水流总量、水位等参数的预报。第三,定期测量门口以及周边环境地形的测量,并勘察土质状况。第四,勘察门口河流变化状况,及时对水流以及水量等参数进行合理预测。
3.堵口方案的制定
对水坝堤防决口位置附近的水文状况以及地质状况、河流变化的状况进行全面了解,确定堵口时间,堵口时间主要和水情、灾害状况以及决口位置以及堵口情况有关,所以应该尽早处理,因地制宜的进行方案和材料的选择,保证施工质量和安全性。
4.合理处理裹头
为了避免堤头坍塌范围的扩大,给堵口操作提供稳定的施工地点,堤防决口首先抢修的就是裹头。裹头操作就是合理利用具有足够抵御冲击性能的材料,实现决口门两边断堤头的裹护。现阶段主要采用丁坝防护以及纲目土石组合技术进行裹头的处理。裹头必须具有足够的稳定性以及牢固性,可以根据实际施工情况以及现场的状况合理制定保护方案,在为堵口操作创造有利条件的同时,保证结构的稳定性,裹护操作的地点一般位于水流缓慢、水温较高、土质状况良好的地方,如果水流较急、土质恶劣,则需要应用石枕来防护。
三、水坝防堤进堵、合龙阶段的堵口布置
首先,确定适当的操作时间。堵口施工一般在全部的材料以及设备到达施工现场之后开始,如果存在其他条件限制,不能马上实现堵口的合龙,则需要采用合理的应对措施,在下一次洪峰来临之前完成堵口施工。第二,决口的复堵次数。通常来说,如果水量过大或者水势过猛,都会引起水坝决堤,所以决口的尺寸并不一致,位置也存在着不确定性,在选择复堵的顺序时,应该优先对重要的位置开展复堵施工,满足由下到上、有小到大的施工顺序。第三,合理选择堵口堤坝轴线。堵口施工的质量、是否成功和堤坝轴线的选择有直接的关系,所以,轴线的选择应该结合堵口施工方法、条件合理选择。
四、堵口的方法和措施
渡口方法主要分为三类,分别为平堵、立堵和混合堵。平堵就是按照确定的轴线,从下方向上方进行填料操作,逐渐加高,一直到大于水平面为止;立堵就是沿着门口的一端出发或者两端同时出发,沿着确定的轴线向水中前进,实现门口逐渐缩小一直到合龙为止;混合堵就是将平堵和立堵进行组合施工。施工中需要依据水流状态、沉船截流等选择堵口的方法。
1.平堵法
平度法流量与立堵法相比较小,最大流速也相对较慢,水流状态良好,可以降低水流对龙口机床的冲刷能力。为机械施工提供了有力的条件。但是这一操作的主要缺陷在于在堵口施工中,如果水流深度较大,同时流速较快,则应该通过架设浮桥来完成平堵,采用抛料船的平堵和砌堵等方式。
2.立堵法
立堵法也包括很多施工方式,比如:填土法、草木围堰法以及打桩进堵法等,需要结合门口的水深状况、流速大小以及水头差大小来选择不同的施工方法。这种堵漏方法不需要进行浮桥的架设,所以使工作更加简单方便,可行性更高。不仅降低了资金投入量,而且得到了广泛的应用。
3.混合堵
这种方法是平堵法和立堵法的综合形式,在门口局部深度较大,基础较软以及门口宽阔的地点应用。可以根据实际状况合理选择。
五、合龙施工技术
常用的合龙施工技术主要包括横梁合龙、沉排合龙、关门合龙3种,以下针对这三种施工技术进行简单阐述。横梁合龙主要是指通过使用截面直径为20cm左右的粗木杆,将其横卧在龙口位置并做好将粗木杆两端固定好,在横杆前面打一排木桩,将土袋置于木桩上,从而实现阻断水流的目的;沉排合龙是采用树枝、木杆等容易发生形变耐压的材料,将其绑扎成沉排,并在沉排方格内部放入适当数目的土袋,以保证沉排浮在水面,将沉排移至合龙口处并固定,继续向上抛土袋直至土袋浮出水平,之后进行填筑施工;关门合龙主要采用粗木桩,并在木桩上捆扎柴草捆,利用水流将其卡在合龙口处,当实现大部分水流被拦截后,使用土袋抛压以完成合龙施工。
六、水坝堤防复堤阶段施工技术要点
1.堤顶高程恢复
水坝堤防发生决口后堤顶高程难以满足原设计标准因此需要进行堤顶高程恢复操作。此时堵口断面的堤质状况不好,存在堤基渗漏的问题,复堤操作时将堤防高度在原堤防高度的基础上高出0.5m左右。
2.复堤施工中的注意事项
在筑堤之前,应进行基面杂物的清理工作,并做好分层填土工作,筑堤时要保证临水面使用黏土,背水面使用砂土,当堤身高出水面时进行分层填土操作,土层厚度控制在0.3m以下;填土后要进行碾压和夯实操作,碾压次数控制在2-5次之间;施工过程中要严格根据设计要求和相关的施工标准进行以确保施工质量。
3.护坡防冲工程
复堤阶段施工主要是堤防的新建,这些堤防未经过洪水的冲击,又处于迎流顶冲区域,为了防止坡脚滑动,可通过护坡防冲工程使得堤防得到有效的保护。
综上所述,水坝提防施工是水利工程的重要工作内容之一,施工质量不仅对人们的生命财产安全有着重要的影响,而且关系到城市的运转状态和人们的生活环境,一旦堤防发生决口,维修十分苦难,将会造成难以预估的损失。所以管理人员需要做好堤坝决口的预防工作,做好不同施工环节的工艺管控,保证施工质量,保证堤坝在防洪工作中的重要作用。
参考文献:
[1]刘越.水坝堤防决口原因及堵口施工方法[J].科技创新与应用,2015(29):228.
[2]曾金水,涂启龙,谢文金等.福建省水利工程施工学科研究报告[J].海峡科学,2010(01):32-36. [3]李芳.水利施工中水坝堤防堵口施工技术要点分析[J]水利与电力,2014(01):107.