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摘要:在水利工程运行的过程中,如果水坝的堤防超出了水坝自身的抗洪能力,就会使得水坝出现严重的决口现象,从而对水坝结构的性能造成一定的不利影响,同时也对水坝周围居民的日常生产和生活构成一定的负面影响。基于此,本文就从水利施工中水坝堤防堵口施工技术展开分析。
关键词:水利施工;水坝堤防;堵口;施工技术
1、水利施工中水坝堤防发生决口的因素
1.1自然因素的影响,湖泊、河流等自身作用造成的水坝决口现象,在降水较多的时候,河流就会出现较大冲击力,使实际水位高于标准水位,这种突然增高的水位就会漫出河堤。
1.2地形因素的影响,由于地形对湖泊、河流的影响,造成湖泊和河流的冲刷力也存在较大的差异,在地形较为陡峭的地区,就会产生较大的河水冲击力,如果再受到其它因素的影响就会造成堤坝发生坍塌现象,若不及时的进行抢修,就会发生决口。
1.3施工技术的影响,在施工中若是没有合理的使用施工技术,或者是施工的质量不符合规范,那么就会降低整体工程的质量,施工中出现的问题有土质疏松、施工不牢固等。
2、水坝堤防的堵口原则
2.1科学填堵。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,就不必要进行强行填堵。
2.2选择合适的堵口时间。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,或者河水较小时进行堵复可以降低其施工难度。
2.3堵口施工要稳妥、迅速。在开工之前,必须作好施工组织设计,组织好人力、设备,按计划备足料物。施工过程中,要自始至终,一气呵成,不允许有停工待料现象发生,特别在合龙阶段,决不允许有间歇等待现象。
2.4在堵口施工中,要不间断地随时检查水情和工情,发现险情或有不正常现象,要及时报告,进行处理。尤其在合龙、闭气阶段,更要百倍警惕,发生异常现象,立即采取补救措施,以防功亏一篑。
2.5对于河堤多处决口措施。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。
2.6堵全河夺流的河口的措施。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。
3、水利施工中水坝堤防堵口的主要施工技术
3.1施工前堵堤技术
施工前的准备工作要充分,如施工过程中所用的材料要准备足够,并根据工程实际要求,将工程材料进行和合理的调整;同时还要根据施工图设计的实际完成情况,对施工过程进行有效监测,掌握堵口施工关键技术;还要提高施工队素质,组建一支高素质的施工队伍,还要严格控制施工设备的质量,当突发事故发生时能够及时的进行救援措施;监测水文地质条件需要进行现场观测,水文监测主要是测量水深、流速、河流水位,得出河流地图,还要常年监测特殊河段水流的流量、水位等;地质条件的测量,主要是为了发现和满足地质施工的要求,应避免选择更宽松的地区对地基稳定性有一定的帮助;最后需要根据已得到的测量数据制定完备的工程施工方案。
3.2做好水文观测与河势勘察
首先做好口门地质和地形的勘察,并做好记录工作。再次制定水文预报方案,并根据方案记录日常水文流量情况。其次做好口门水位、水流、深度等的监测工作,并通过检测的横纵截面图将数据记录下来。最后,观测口门上下游河流走势,以便准确预估河流的未来走势。
3.3堤防截流技术
堤防截流技术重点在于选择合理的阻塞序列和阻塞时间。在阻塞序列是按照从下游到上游的堵塞。在关闭下游的时候,然后在上游进行施工,上游则反之。堵口时间的选择在施工技术使用的时候事非常重要,通通常堵口时间选择在筹备齐全所需物料、机械设备之后,在一些特殊地段可以选择逃避洪水期来施工和减少施工期间;主要方法的施工工艺,包括混堵、立堵、平堵3种。混堵是垂直封堵与和平封堵施工方法的结合。立堵是水坝两侧逐渐关闭到河口。平堵是指对坝轴线,采用填堵方式,由底到顶,当物料超出水面的时候就采取封堵的方法。在实际施工中,根据实际情况选择合适的封堵方式是必要的。合龙施工是堵口施工技术的关键。它直接影响到水坝的防洪能力,合龙是指在坝体距堵口口门两侧约为2.5m的距离。在这个时候,口门较小,河水大坝口对有更大的影响,产生更大的冲击力度,这时可以采用关门合龙、陈排合龙、横梁合龙等方式,封闭的工作才能顺利完成。
3.4制定堵口施工方案
首先根据堤坝溃堤区的要求,收集水文和河势变化、水位和水流数据,确定截流时间和相应的施工方案。堵口施工方案确定其中涉及所使用的施工技术和方法,同时根据施工现场情况,做好现场安全保护工作。堵口时间确定越早越好,在确定关闭时间时要充分考虑水势、破口位置、水情等因素的影响。
3.5堤防堵口施工后的技术
为了可以有效的避免泄流事故的发生,在工程完成之后通常会遗留下截留坝,虽然具有较小的体积在这样的堤坝规模上,但是却又很多的空隙,可以采用提高堤顶的方式,有效的防洪,还需采取其他有效的措施,防止发生安全事故。一般来说水坝的断面还是相对比较脆弱的,潭坑、渗漏等问题是经常发生的,对于水坝所提升的高度一般是40~60㎝,才可以保证水坝不会决口。水坝溃坝发生后,首要工作就是裹头处理,防止溃堤进一步扩大范围,除处理裹头施工外,坝堤还需要提供良好的外部环境。裹头指的是坝堤防决口的两边断头堤或者河道节流时的堤坝坝头,如果出现决堤的现象,可以选择水流量小或堤防塌陷面积较小的地方进行修复对裹头。为了降低工作难度,根据水流强度来估计的当前水流宽度,通过距离口门的一定距离挖断堤身,重建了裹头。一般深挖1.5m在裹头部位,还需要根据水的具体情况进行裹头的详细处理。此外,我们还必须做口门坍塌的工作。对于裹头的设计需要以水速、地质、水位等方面的实际情况为基础具体确定设计方案。土质松软、水流量较大时可在堤头前铺设抛柳枕。相反如果土质状况较好、水流量较小可在桩和堤头之间进行填土操作,不过此操作需要在堤头周围打桩。
结束语
综上所述,水坝堤防的堵口作为一项任务艰巨、时间紧迫、对经验和技术要求都比较高的工程,应加强对水坝堤防堵口施工技术的研究和探讨,以及施工过程中可能出现的相关因素,采取合理的措施,以科学的施工技术进行施工,使人员、材料、设备等进行相应的组织和准备,确保堵口施工截流的顺利完成。
参考文献
[1]刘铁奇.堤防决口的几项堵口技术[J].黑龙江水利科技,2014.
[2]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.