探究水利施工中水坝堤防堵口施工技术要点

黄永明

(江西省赣抚平原水利工程南昌县管理站，江西 赣抚 330200)



探究水利施工中水坝堤防堵口施工技术要点

黄永明

(江西省赣抚平原水利工程南昌县管理站，江西 赣抚 330200)

近年来我国的水利水电施工项目逐渐增多，其中水坝堤防作为水利施工主要项目之一，承担挡水防洪的任务，如果一旦发生决口将严重影响人们的生命安全和社会各项活动的正常开展，因此做好水利施工中的水坝堤防堵口施工具有重要的现实意义。文章介绍了水利施工中水坝堤防发生决口的原因及其分类，笔者根据多年的工作经验提出有效的解决对策，旨在推动水坝堤防施工质量，为各项社会活动的开展提供良好的的外部条件。

水利施工；水坝堤防堵口；施工技术；要点

0 引 言

我国领土面积很大，各地区间的地质条件、自然条件、水资源和分布条件差异较大，四川、湖南、湖北、江苏、广西等地区经常发生洪涝灾害，水坝堤防作为主要的挡水建筑物，在挡水泄洪方面发挥着重要作用。为了保障人们的生命和财产安全，我国不断加大财政投入运用于水坝堤防施工，在实际施工过程中由于施工设计不合理、地方质量差、维护工作不及时等导致水坝堤防决口，因此加强水坝堤防堵口施工技术的研究具有重要意义。

1 水利施工中水坝堤防发生决口的原因及其分类

1.1 水坝堤防决口出现的原因

导致水坝堤防发生决口的原因众多，笔者根据自身工作经验将其分为以下4类：①爆发的洪水较大，超过水坝设计标准，或者潮汛期水位增长较快，短时间内超过堤坝顶端形成决口。②由于湖泊、河流浪潮的冲刷，导致堤防或者坝体出现局部坍塌，由于维修人员的抢修不及时导致的决口。③在施工过程中水坝堤防建筑质量不达标，导致的堤身、坝基底层土质较为疏松，存在鼠蚁的洞穴，而导致的水坝建筑物开裂而导致的决口[1-3]。④由于人为因素的破坏，例如决口分洪、军事进攻等导致的水坝堤防决口。

1.2 水坝堤防决口的分类

水坝堤防根据条件的不同具有不同的分类标准，其中最常见的是根据口门过流和决口原因分类。以下针对这两种分类标准进行详细阐述。

以口门过流的不同为分类依据，水坝堤防决口可分为分流一股、全河夺流两种。其中分流一股主要是指在水坝堤防发生决口后，原河道仍可行水。全河夺流主要是指在水坝堤防发生决口后，原河道出现断流的现象。以成因的不同为分类依据，水坝堤防决口可分为自然决口和人为决口两种。其中自然决口又分为漫决、冲决、溃决3类。漫决主要是由于引水流溢过坝堤顶部而导致的决口。冲决是由于浪潮、河流、引水流等对堤坝、坝基的冲刷导致的边坡稳定性降低而发生的决口。溃决主要是由于水流长时间穿过堤身、坝基，导致建筑结构发生渗透破坏而产生的决口。人为决口又称为扒决主要指人为掘堤，导致的决口称为扒决。

2 各阶段水坝堤防堵口施工技术要点

2.1 水坝堤防准备阶段施工技术要点

2.1.1 施工前的准备工作

水坝堤防施工前首先施工期的准备工作，其中包括堵口物料的筹集、并根据物料的使用情况及时调整备料库存，同时要建立高效有力的施工指挥机构做好施工队伍内部的分工，并建立责任制，将施工责任具体到个人，以提升施工质量。此外，布置好堵口施工现场，并制定详细的施工计划，其中包括堵口路线设计、机械设备，施工人员通道设计等；设计工作完成后要做好施工技术的交底工作，施工单位可提前做好施工技术和设备的准备工作。

2.1.2 做好水文观测与河势勘察

水文观测和河势勘察是水坝堤防准备工作的另一方面。首先做好口门水位、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。其次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。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。

2.1.3 制定堵口的施工方案

堵口施工方案的制定。首先需要根据搜集的水坝堤防决口区域的水文地质、河势变化、水位、水流等资料，确定合适的堵口时间和施工方案。堵口时间的确定需要充分考虑水势、决口位置、水情、复堵条件等因素，此外堵口时间确定越早越好；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。

2.1.4 做好裹头处理

水坝堤防发生决口之后，首要工作就是裹头处理，以防堤头坍塌范围进一步扩大，此外裹头处理还为水坝堤防施工提供了良好外部环境。裹头是指水坝堤防决口的两边断头堤或者河道节流时的堤坝坝头，在水坝堤防决口后，可选择水流量较小时或者堤头坍塌面积较小时进行裹头的修复操作。为了减小工作难度，可根据水流强度估算口门位置的水流宽度，通过在距离口门一定距离处挖断堤身，重新修筑裹头。挖断堤身修筑裹头，一般在裹头部位，深挖1.5m，根据水流状况进行具体的裹头处理操作。此外还要做好口门坍塌的应对工作。在进行裹头设计方案制定时要以水位、地质、水速等实际情况为依据，具体确定设计方案，如果水流量较小，土质状况较好，可通过在堤头周围打桩，在堤头和桩之间进行填土操作，相反土质松软、水流量较大时可在堤头前铺设抛柳枕。

2.2 水坝堤防进堵合龙阶段的堵口施工技术要点

2.2.1 堵口的设置

堵口设置包括3方面的工作：①确定合适的堵口时间。堵口时间应在各项施工材料和施工队伍、施工方案等准备工作做好之后进行，此外堵口施工还受到水位、地质、水流等外部条件的影响，堵口时间应在水位较低、洪峰到达之前进行，以实现及时合龙。②口门的复堵次序。一般情况下水势情况直接决定了水坝堤防决口面积，在这一过程中决口面积的大小和位置会有所差别，在堵口操作时就有复堵操作的优先性问题。一般优先复堵重要位置，并遵循先小口门后大口门，先下游口门后上游口门的原则。③合理选择渡口堤坝轴线。堵口堤坝轴线的选择合适与否之间关系到堵口施工的质量，一般的选取需要根据口门条件和堵口方法，选择断流且易于施工的堵口堤坝轴线[4-6]。

2.2.2 堵口的主要方法和措施

堵口方法有平堵法、立堵法、混合堵等，其中平堵法主要适用于流速、单宽流量较小，水流条件较好的区域，平堵法的机械化程度较高，其施工方法包括污水口门砌堵、架桥平堵、抛料船平堵等方式。立堵法具有无需架设浮桥优点，能够缩短施工时间，该方法的施工方式包括打桩进堵法、填土法、草木围堰法等；混合堵综合了平堵法和立堵法的优先，通常在口门局部冲深较大、口门较宽、基础软弱的情况下使用。在使用该方法时应以口门的实际情况为依据，灵活运用。

2.2.3 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3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。

2.3 水坝堤防复堤阶段施工技术要点

2.3.1 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。

2.3.2 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。

2.3.3 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。

3 结 语

水坝堤防施工作为水利施工的重要方面，其施工质量直接关系社会生产生活活动的正常开展，水坝堤防一旦发生决口后，进行修复的难度将非常大，这就要求在实际的堵口施工中药把握好各施工技术的要点，以保证良好的施工质量，确保水坝堤防良好发挥防洪的作用。

[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.

[4]李斌，杨明庆，赵宇坤，.黄河下游防洪工程占地及移民安置监督检查[J].黄河水利职业技术学院学报，2013(04)：107-109.

[5]赵德远，乔鹏.水利施工中水坝堤防堵口施工技术综述[J].水电交通，2011(05)：200.

[6]刘点，张海忠.水利施工水坝堤防堵口施工技术研究[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2015(12)：28-30.

1007-7596(2016)10-0096-02

2016-09-18

黄永明(1977-)，男，江西南昌人，工程师，研究方向为水利工程技术。

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