水利施工中水坝堤防堵口施工技术的探究

水利施工中水坝堤防堵口施工技术的探究

绥化市北林区河道管理处

一、水坝堤防堵口施工技术要点

1、施工材料的选择

对于水利工程来说,决口问题对其影响巨大,一旦水坝堤防出现决口现象,就会严重破坏堤坝的结构,从而造成洪水泛滥的情况。因为堤坝在结构设计方面相对广泛,特别是堤坝的稳定性对整个水利工程的性能有着直接的影响,所以在水坝堤防堵口施工中首先应该注重施工材料的选择,其次应该重视施工的质量。在选择施工材料上,应该考虑到后期决口发生的可能性,通过石料等材料可以在决口发生后进行应急对抗,避免决口对周边居民的生活造成影响。在水坝堤防堵口工程实际施工中,想要有效提高堵口的坚固性,应该在竹笼中添加相应的石块等,一些相对较大的石块可以直接应用到堵口上,如果当地决口现象较为严重,那么在竹笼数量上也应该进行相应的增加。

2、水坝堤防堵口施工前的工作

施工材料作为保证施工质量的基础,在水坝堤防堵口施工前,其准备工作也对后期的施工质量有着决定性的作用,当决口现象发生后,如果不能及时将其堵住,决口现象就会对整个水利工程造成严重的危害,并且破坏力相对较大。因此,在水坝堤防堵口施工前,应做好充分的准备工作,相关工作人员应该认识到决口问题对水坝工程的影响,并对水库的水流速度以及水量进行实时关注,提前做好相应的应对方案。另外,还应该对水利工程周边的气候变化进行充分了解,通过对环境及气候变化的分析,可以更好的应对水坝堤防出现决口问题的发生。例如在梅雨季节,可以提前做好水坝堤防决口的应对措施,这样一旦水坝出现决口,就可以在第一时间对其进行解决,保证周边人民的生命健康及财产安全。对于一些区域内,决口处于土壤优良的情况下,其水流速度相对较为缓慢,针对这样的情况可以通过碎石堆放的方法进行堵口工作,相反,如果决口处于土壤劣质的情况下,水流速度相对急促,这样就需要选择体积较大的石块进行堆放,同时为了石块在水下的稳定性,应该结合打桩工作,并且根据水流速度以及水量来确定打桩的深度,从而使堵口工作发挥出本身的作用。

3、加强施工技术操作的重视程度

上文中我们在针对决口问题的解决对策中说过,将石块堆放与打桩技术进行有效结合,可以有效对抗决口问题,而打桩技术作为常用的施工技术之一,在实际操作过程中,务必要对其加强重视,很多施工单位虽然讲两者进行了有效的结合,但是却忽视了打桩的深度及打桩的排列方式。当水流速度和水量较大时,应该加深打桩深度,并且选择合适的排列方式,来应对决口,对于打桩深度来说,其主要是保证石块的稳定性,同时对于桩体本身也具有一定的稳固性,常用的桩体在进行打桩工作时,其深度一般控制在3m以上,而桩体在排列时通常选择桩体在中间,周边选择土袋进行铺设的方式,在水坝工程中这样的方法在决口发生时,其作用发挥相对明显。另外,还有一种堵口方式在水坝工程中也较为常用,这种方式被称为沉船堵口的方式,将船舱内充满土壤后,增加船身本身的重量,使船下降,从而达到堵口的作用,而沉船的数量以及排列方式应该根据水口决口的具体情况进行定夺。在选择沉船堵口方式时,要格外注意船体各部位土袋的数量,以此来保证船体的稳固性,保证堵口的施工质量。

4、人力及物力的准备

在保证施工质量的同时,人力及物力的准备工作尤为重要,对抗决口问题主要是通过人力进行,特别在汛期,决口问题时常发生,因此,为了保证水利工程可以有效对抗决口问题,水利工作人员应该提前准备好相应的人力和物力,根据当地常年决口现象的发生,提前制定好多种堵口方案,准备好人力,一旦决口现象发生,可以第一时间在足够的人力下对抗决口问题,同时,在开展堵口工作时,所需要的材料相对较多,如果在决口发生后再进行准备,就无法有效对抗决口问题,因此,对于所需要的材料要进行充足的准备,在保证充足材料的同时,要将材料进行有效的储存,在不影响水利工程正常运行的同时保证材料可以在第一时间用来对抗决口。

二、水利施工中水坝堤防堵口施工技术的应用

1、堵口施工方法

(1)平堵法

平堵法相较立堵法的单宽流量偏小,且最大流速也小,水流条件较好,可以减小水流对龙口基床的冲刷力,利于机械化施工。但主要缺点是在堵口施工中,当水深且高速流动的情况下,需要架设浮桥或栈桥,影响到堵口的时间。平堵法主要包括了架桥平堵、抛料船平堵以及无水口门砌堵等方式,

(2)立堵法

立堵法也有着较多的施工方式,例如填土法、草木围堰法、埽工进占法、打桩进堵法等。其中,在不同施工方法的选择上应根据口门的水深、流速以及水头差等情况选择适宜的物料进占。由于立堵法施工中无需再架设浮桥或栈桥,因此简化了施工准备工作,不仅赢取了施工时间,而且节省了投资,在水坝堤防堵口施工中应用较为普遍。

(3)混合堵

混合堵方法是平堵法和立堵法这两种方法的综合,并通常应用与口门局部冲深较大、基础软弱以及口门较宽的情况。在采用混合堵进行施工时,应根据平堵和立堵不同的特点,以及口门的实际情况,因地制宜的灵活采用。例如,在堵口的最初阶段,由于流量较小,可采用立堵法快速进占,但当口门缩小到一定程度后由于流速开始增大,可以再采用平堵法,以降低施工的难度直至合龙为止。

2、合龙施工技术的应用

(1)横梁合龙

该方法是采用直径约为20cm左右的粗木杆,使其横卧在龙口上,并将两端部位固定,再在横杆的前排部位打下一排木桩,并在桩上压上土袋,从而水流逐步阻断的方法。

(2)沉排合龙

该方法是采用树枝或者细木杆等容易变形受压的材料,绑扎成为梯形或者方形的沉排,同时在沉排的方格内部放置进适当数量的土袋,并确保沉排不沉入水中,再由人力控制其漂浮到合龙口处。当沉排在龙口处卡住并稳定后,继续向上抛压土袋直至土袋露出水面,再进行填筑施工。

(3)关门合龙

该方法是采用比合龙口宽度约长的粗木桩一根,并在木桩上捆扎由树枝、秸秆等制作的柴草捆,并利用水流使其横卡在合龙口处,当对大部分水流进行拦截后迅速进行土袋的抛压,使合龙能够迅速完成。

3、水坝堤防复堤的施工技术

(1)堤顶高程恢复

对堤顶的高程应将其恢复到原设计规定标准,由于堵口的断面堤质较为薄弱,且存在堤基容易渗漏、背水处存在潭坑等缺陷及弱点,因此通常要求复堤的高度应有一定的富裕度,可相比原堤防高出0.3~0.5m。

(2)护坡防冲工程

由于堵口复堤段为新做堤防,多位于迎流顶冲区域且没有经过洪水的考验,因此可考虑在新堤堵口处做护坡防冲工程以及水下护坡工程,以避免坡脚的滑动并使堤防得到有效的防冲防浪。

三、结语

水坝堤防工程作为防洪保护区的一道重要屏障,其主要作用是防御洪水的侵害,并保护沿岸广大人民群众的生命财产安全,然而其一旦出现决口,将会对沿岸地区居民的人身安全和经济发展都带来非常大的危害。只有做到每一细节都不放过,才能使我国水利事业得到长久发展。

参考文献:

[1]刁建波.水利施工中水坝堤防堵口施工技术的研究[J].农业与技术,2016,36(8).

[2]林琳.水利施工中水坝堤防堵口施工技术综述[J].四川水泥,2015(6):252-252.

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