水利工程水坝堤防堵口施工技术要点分析

2018-02-17 10:42:03范炜
建筑与装饰 2018年14期
关键词:决口口门水坝

范炜

安徽省交通航务工程有限公司 安徽 合肥 230601

1 水坝堤防堵口施工前期准备

1.1 做好施工前准备工作

施工前准备工作主要内容:准备足够的堵口物料,并根据工程实际情况调整物料数量;设置精干高效的施工现场指挥机构,合理安排施工队伍、组织施工机械进场,明确人员分工;做好堵口作业现场的布置,并制定具体、合理的进场与堵口线路方案;做好施工机械设备、材料的准备工作,并进行技术与安全交底。

1.2 做好水文、河势勘察

此阶段应重点做好如下内容:①定期测量口门水位、水深以及水流、水量等信息,同时进行口门纵横断面图的绘制;②结合口门位置近期与中期的水位与流量等信息,做好水文预报;③定期测量口门及四周区域水下的地形,并做好土质勘察;④及时勘察口门上下游的河势变化,对口门河水水流及水量的变化做好预估。

1.3 合理选择施工方案

细致了解水坝堤防决口区域的水文地质、河势变化以及物料准备等情况,并以此为基础合理选择施工方案,确定堵口时间。其中,堵口作业方案的选择应遵循“因地制宜”的原则,并能有效保障作业人员的人身安全;堵口时间应结合决口的严重程度、位置以及复堵条件等进行确定,宜早不宜晚。

1.4 做好裹头处理

在进行水坝堤防堵口作业时,为避免继续发生坍塌,应第一时间进行裹头处理,从而为堵口施工提供牢固可靠的基础。裹头通常是利用较强抗冲性的材料将决口口门两侧的断堤头进行裹护的一种施工技术,其作为进堵口门的基地,修筑时必须要牢固可靠,并根据实际情况,采取合理的保护措施,从而为堵口的施工奠定基础。一般情况下,在水位浅、流速慢、土质好的地带,可在堤头附近打桩,桩后回填进行裹护,填护材料可选择树枝、柴料或碎石;如果遇到水位深、流速快、土质差的地带,选择柳石枕、柳淤枕等裹护加固[1]。

2 水坝堤防进堵、合龙阶段的堵口施工技术

2.1 堵口的布置

(1)合理选择堵口时机。在物料准备齐全,施工人员、机械等就位后,即可开始堵口作业。若条件恶劣无法作业时,则堵口作业时间应尽量选择在水位下降或下次洪峰来临前进行。

(2)确定口门复堵顺序。水势过猛漫溢引起决口通常大小不一或在不同部位出现多个口门。因此,进行复堵时,应按照决口位置的重要程度选择复堵顺序,并遵循“先下游、后上游,先小口、后大口”的口门复堵原则。

(3)合理选择堵口堤线。适当、科学的堵口堤坝轴线,直接决定着堵口作业的成功率。通常,堵口堤坝轴线应结合堵口施工方法、口门条件,在方便施工且易于断流的位置做堵口堤线。

2.2 堵口方法及措施

(1)立堵法。立堵法有填土法、草木围堰法、埽工进占法等多种施工形式,具体施工时,应结合口门水深、水流以及水位差等,选择合理、适当的物料进占。由于立堵法施工免去了浮桥、栈桥的架设,因此,大大减少了作业成本,简化了前期作业,为提前施工争取了大量时间,在堵口施工中得到广泛应用。

(2)平堵法。与立堵法相比,平堵法单宽流量较小、最大水流较小而且水流情况较好,使得对龙口基床的冲刷力大大降低,对于机械化作业十分有利。但其缺点是在水流速快、水位深的情况下,要首先进行浮桥或栈桥的架设,不利于尽早进行堵口作业。

(3)混合堵。混合堵是指平堵法结合立堵法共同作业,在遇到口门局部冲深大、基础软弱或口门较大时宜选择混合堵施工。如若选择混合堵进行作业,应结合口门的具体情况,并根据平堵与立堵的各自优势,做到合理结合,灵活应用。

2.3 合龙施工技术

(1)横梁合龙。将约20cm直径的粗木杆横卧在龙口上,固定好两端位置,并在位于横杆前排的部位打一排木桩,将土袋压在木桩上,以逐步阻断水流。

(2)沉排合龙。将容易变形的树枝、细木杆等绑扎成梯形、方形的沉排,并将适量的土袋放置于沉排方格内部,确保沉排不会沉入水底,由人工拉拽至合龙口位置。在沉排卡紧并稳定后,继续向上抛压土袋,在土袋露出水面后实施填筑作业。

(3)关门合龙。利用一根略宽于合龙口的粗木桩,将由树枝、秸秆绑扎而成的柴草捆绑扎在木桩上,借助水流使其横卡在合龙口位置处,在成功拦截大部分水流后,抛压土袋,完成合龙[2]。

3 水坝堤防复堤阶段的施工技术

水坝堤防堵口作业时的截留坝,其坝体相对矮小,内部构件空隙大、杂质多,很难满足防洪要求。因此,必须及时采取复堤措施,防止再次发生决口。其中,复堤阶段的关键施工技术总结如下。

3.1 堤顶高程恢复

恢复堤顶高程至原设计标准,在实际施工中,由于堵口断面位置堤质稳定性相对较差,且堤基较宜发生渗漏且背水处存在潭坑等问题,因此,复堤高度通常应比设计略大出约33cm~50cm的高度。

3.2 护坡防冲工程作业

水坝堤防堵口复堤段通常为新建堤防,基本都位于迎流顶冲区域,大多未经历洪水的冲刷,因此,通常需要在新建堤防堵口位置,及时进行护坡抗冲以及水下护坡的作业,防止坡脚发生滑动,避免堤防受冲而损毁。

3.3 复堤作业过程中的注意事项

铺筑作业前,首先应清理干净基面树枝、污水、泥沙等杂物,然后进行填土作业;在修筑堤防时,应注意临水面用黏土,背水面用砂土,至堤身填筑超出水面后实施分层填土,并确保每层厚度不得超过30cm;完成回填后实施碾压与夯实作业,碾压次数宜控制在2~5次;整个施工过程,必须遵守规范,严格按照设计标准进行,新堤与旧堤结合处应妥善处理,确保质量符合要求。

4 结束语

总而言之,水坝堤防决口事故危害大、影响坏,而堵口作业时间急、要求高、难度大,因此,需提早预防,以多方努力,尽量将事故扼杀于萌芽之始。另外,广大学者与技术人员应对决口原因与堵口技术等展开深入、广泛研究,以确保在出现决口事故时,能够迅速、顺利地完成堵口作业,及早恢复水坝堤防安全。

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