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水利施工中水坝堤防堵口施工技术

熊金林
【摘要】对于水利工程技术来讲， 水坝堤防技术作为重要的挡水建筑物，也是当前水利施工中运用最为广泛的一类防洪工程。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】水利施工；水坝堤防；堵口；施工技术
1 水坝堤防决口出现的原因及分类
1. 1 水坝堤防决口出现的原因
水坝堤防决口出现的原因，主要由以下4 种情况所导致的： ①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； ②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； ③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； ④因人为因素的破坏，对堤坝的开掘而导致的决口。
2 水坝堤防堵口的分类和各阶段概述
水坝堤防堵口主要可分为堵旱口与堵水口两类。对于堵旱口，应当和复堤选线相结合，对堤坝进行及时的复堵； 对于堵水口，则主要是采用各种施工技术与施工措施，对通过口门的水流进行封堵拦截，从而使水流能够完全回归原河道中。本文中所探讨的堵口施工技术也主要是指堵水口。水坝堤防堵口的施工过程，通常可以分为堵口准备阶段、进堵与合龙阶段、复堤阶段。在不同阶段应采取有针对性且适宜的施工技术与施工措施，以保证良好的堵口施工效果。
3 水坝堤防堵口准备阶段的施工技术
3. 1 做好施工前的准备工作
堵口准备阶段主要应做好堵口物料的筹集，并随时根据情况变化对备料数量进行调整； 建立高效、有力的施工指挥机构，做好对施工队伍与机械的组织，并明确分工； 布置堵口的施工场地，并作出具体的实施计划，包括机械与人力进出的道路、堵口线路设计等； 做好堵口前的技术交底与安全交底工作，准备好施工中相应的设备、机械与所需用具。
3. 2 制定堵口的施工方案
综合分析研究水坝堤防决口区域的水文地质情况、水下地下、河势变化以及物料筹集等相应资料，以确定堵口时间与堵口施工方案。其中，堵口时间主要取决于水情、灾害程度、决口位置以及复堵条件等因素，适宜尽早处理； 堵口的施工方案中所采取的技术与方法，应因地适宜，并注意确保施工人员的人身安全。
3. 3 做好裹头的处理
在水坝堤防决口后的抢堵工作中，应首先抢修裹头，以避免堤头的继续坍塌，并为堵口的下一步施工提供稳固的阵地。裹头是将水坝堤防决口口门两边的断堤头，采用抗冲性材料进行裹护的一项技术措施。当前对裹头的处理，多采用的是埽工技术、钢木土石组合坝堵口技术、丁坝防护等制作裹头。裹头作为进堵口门的基地，必须修筑牢固，并因时制宜、因地制宜的进行相应保护措施，为堵口的下一步施工创造有利的条件。通常在水浅流缓、土质较好的地带，可在堤头周围打桩，桩后填散柳、柴料或者抛投散石进而裹护； 而在水深流急且土质较差的地带，则可采用柳石枕、柳淤枕等进行厢护。
4 水坝堤防进堵、合龙阶段的堵口施工技术
4.1 堵口的主要方法和措施
当前，水坝堤防堵口的方法主要包括了平堵、立堵以及混合堵等。平堵是指沿着口门选定的堤坝轴线，由下往上抛填物料，并逐层填高直至高出水面实现封堵的方法； 立堵则是指从口门的一侧或两侧出发，沿着选定的堤坝轴线向水中进占，使口门逐渐缩小直至合龙的方法； 混合堵则是平堵与立堵这两种方法的综合。同时，在水坝堤防堵口的实际施工中，还可根据实际情况需要采取沉船截流、沉柳落淤等多种堵口方法。
4. 1. 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，
4. 1. 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。
4. 1. 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。
4. 2 合龙施工技术
当口门两侧进堵至坝体剩余约2 ～ 3 m时，即被称为合龙。由于此时口门已被缩减到很小，水流的冲刷力与流速都相对较大，因此必须做好充足的准备，并采取有效的技术措施，使合龙施工能一气呵成，实现堵口的顺利完成。通常在合龙中采用以下几种施工方法：
4.2. 1 横梁合龙
该方法是采用直径约为20 cm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。
4. 2. 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，同時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。
4. 2. 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。
5 水坝堤防复堤阶段施工技术
由于水坝堤防堵口时所修筑的截留坝，多是临时抢修的，其坝体较矮小，且内部件孔隙较大、杂物也较多，无法满足水坝堤防对洪水地域的标准。为此，还应当采取及时的复堤措施，以避免原决口重新溃决的可能。其中，对水坝堤防的复堤应着重做好以下几点：
5. 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. 5 m。
5. 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。
6 结束语
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]刘铁奇，高长权，杨宏宇. 堤防决口的几项堵口技术[J].黑龙江水利科技， 2008， 36（ 04） ： 171.
[2]李希宁，孟祥文，等. 黄河堤防堵口裹头技术研究[J]. 人民黄河， 2003（ 03） ： 32 - 33， 49.

-全文完-