水壩堤防決口成因與封堵施工技術

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水壩堤防工程是水利工程中的一道屏障,不僅能夠起到蓄水的作用,解決缺水乾旱的問題,下面是小編蒐集整理的一篇探究水壩堤防決口出現原因的論文範文,供大家閱讀借鑑。

水壩堤防決口成因與封堵施工技術

 前言

決口是水壩堤防工程中破壞性很大的事故,而造成決口的原因就很多,需要具體情況具體分析,根據對大量工程實踐,造成決口的原因主要分為人為因素和自然因素,我們必須做好全面考慮。水利工程是利國利民的工程,但是水壩堤防一旦出現決口勢必會造成嚴重後果,而且堵口施工也是十分複雜,難度很大。所以,為了周邊人們的生命安全,必須採取有效的堵口施工技術

1 水壩堤防決口出現的原因及分類

1.1 水壩堤防決口出現的原因

水壩堤防決口出現的原因,主要由以下四種情況所導致的:(1)因河道水流或湖泊潮浪的沖刷浸溢,而導致堤防或壩體出現坍塌,當搶修維護不及時所導致的決口;(2)因出現超標準的洪水,當水位急劇增加並漫過堤頂後則出現決口;(3)因水壩堤防的建築質量或建設標準存在隱患,導致壩基、堤身的土質較差,以及鼠、蟻等生成的洞穴,而導致因開裂、滲透破壞而決口;(4)因人為因素的破壞,對堤壩的開掘而導致的決口。

1.2 水壩堤防決口的分類

根據口門過流的不同,水壩堤防決口可分為分流一股以及全河奪流。分流一股是指在決口後原河道仍在行水;全河奪流則是指決口後原河道基本出現斷流。根據成因的不同,水壩堤防決口主要可以分為自然決口和人為決口這兩種情況。其中,自然決口又主要可分為沖決、潰決以及漫決這三種。沖決主要指引水流、潮浪、風流對堤坡、壩根的掏刷,因邊坡失穩而導致的決口;潰決則主要指因水流穿過壩基、堤身,而滲透破壞而導致的決口;漫決則主要指引水流漫溢過堤頂部而導致的決口。

 2 水壩堤防進堵、合龍階段的堵口施工技術

2.1 堵口的佈置

2.1.1 選擇適宜的堵口時間。為了能夠保證堵口工程的順利開展,應該選擇最佳的堵口時間,在所有堵口裝置以及施工隊伍都準備妥當之後,再開始堵口施工。如果條件限制的話,可以先進行合龍,等到水位下降之後再進行堵口施工。

2.1.2 口門的復堵次序。一般來說,決口的位置並不是一個,而且由於水勢大小的因素可能導致出現大小不一的決口,位置也會各不相同。

在進行復堵的時候,應該按照一定的次序進行,先堵位置比較重要的,流量比較小的,再堵流量比較大的,先堵下游再堵上游。這樣才能夠有條不紊地進行。

2.1.3 選擇合理的堵口堤壩軸線。堵口堤壩軸線選擇的是否合理、恰當,將直接關係到堵口施工的成敗。通常而言,應根據堵口方法、口門條件,選擇易於施工且斷流選擇的堵口堤壩軸線。

2.2 堵口的主要方法和措施

2.2.1 平堵法。平堵法相較立堵法的單寬流量偏小,且最大流速也小,水流條件較好,可以減小水流對龍口基床的沖刷力,利於機械化施工。但主要缺點是在堵口施工中,當水深且高速流動的情況下,需要架設浮橋或棧橋,影響到堵口的時間。平堵法主要包括了架橋平堵、拋料船平堵以及無水口門砌堵等方式。

2.2.2 立堵法。立堵法也有著較多的施工方式,例如填土法、草木圍堰法、埽工進佔法、打樁進堵法等。其中,在不同施工方法的選擇上應根據口門的.水深、流速以及水頭差等情況選擇適宜的物料進佔。由於立堵法施工中無需再架設浮橋或棧橋,因此簡化了施工準備工作,不僅贏取了施工時間,而且節省了投資,在水壩堤防堵口施工中應用較為普遍。

2.2.3 混合堵。所謂混合堵指的就是把立堵法和平堵法相結合,這種方法取上兩種方法的優點適合基礎軟弱、衝深比較大的情況,在進行該工程的過程中,應該針對工程的具體情況和實際需要,以及平堵法和立堵法各自的特徵,施工方法上更加的靈活。例如,由於堵口最初階段流量比較小,可以選擇立堵法,在後面階段由於水流量比較大,可以使用平堵法,這樣能夠降低施工的難度,同時效果能夠達到要求。

2.3 合龍施工技術。所謂合龍施工方法指的就是在決口兩側進行

堵口到壩體大約兩米到三米的時候。隨著洞口的不斷縮小,水流量的衝擊就更加劇烈,這時候必須做好準備措施,同時還要準備好堵口的施工材料,在採取合龍施工的時候能夠順利完成,下面介紹幾種施工技術和方法。

2.3.1 橫樑合龍。這種施工方法需要使用二十釐米左右的木杆,橫臥固定在決口的兩端,並在前排位置開始打木樁,並在木樁上放置沙袋,主要是通過阻斷水流的方式達到施工目的。

2.3.2 沉排合龍。這種方式主要是利用沉排的浮力,在上面放置沙袋,起到暫時堵口的作用。具體的操作步驟是先使用一些能夠承受壓力的材料做成沉排,在上面放置大量的沙袋,並保證不沉入水中,然後藉助人力放置到決口位置,在固定後,繼續在上面放置沙袋,直到能夠堵住決口的為止,起到的是暫時減少水流的作用。

2.3.3 門合龍。這種方法顧名思義就是藉助粗木樁上面捆上大量的柴草,做成類似門一樣的形狀,並利用水流放置到絕口位置上,這樣大部分的水流就能夠阻擋住,然後再放置大量的沙袋,這樣能夠提高合龍的速度。

 3 水壩堤防復堤階段施工技術

由於水壩堤防出現決口大多數都是不可估計的,所以在採取堵口時也是比較倉促,最初的渡口工程壩體會比較小,而且之間縫隙會比較大,這就達不到水利工程的相關彼岸準,所以為了能夠幫助儘快地處理好復堤工程,避免再次決口造成二次危害,我們可以採取以下措施。

3.1 堤頂高程恢復

首先就應該保證復堤階段能夠和正常堤壩的高度一致。不過實際施工的工程中堵口部分的堤壩質量比較薄弱,而且還存在著滲漏以及背水等問題,所以可以提高復堤階段的高度,一般可以超出原始堤壩的三十釐米到五十釐米之間。

3.2 復堤施工中的注意事項

為了避免再次出現決口,必須保證復堤工程的質量,在復堤施工的過程中,應該先把一些雜物清除掉,然後進行分層填土,保證土層的均勻。在築堤工程中土層的厚度應該儘量小於三十釐米,而且臨水區使用粘土,背水區使用砂土。為了能夠壓實土層,應該採取人工和機械同時碾壓,碾壓的次數最好是二到五次。工程施工應該嚴格按照相關的標準進行,保證復堤和原始堤壩之間的銜接符合要求。

3.3 護坡防衝工程

對於新修建的堵口堤段來說,沒有經歷過洪水的考驗,而且大都位於迎水區,所以可以考慮在此區域建立一個護坡和防衝工程,不僅能夠起到固定水下堵口段同時還能夠緩衝巨大波浪對堵口堤段的衝擊。

 4 結束語

水壩堤防工程是水利工程中的一道屏障,不僅能夠起到蓄水的作用,解決缺水乾旱的問題,同時還具有洩洪的能力,保護周邊人們的安全。但是一旦出現決口,將給周邊的人們造成威脅,給地方經濟造成損失。而且堵口工程是一項施工技術要求高,時間緊迫的工程,為了能夠做好堵口工程避免決口造成的巨大損失,必須對堵口施工技術進行深入研究並能夠根據決口情況選擇最佳的堵口技術和施工方法,最短的時間內準備好人員、材料以及各種施工裝置,保證堵口工程順利完成,保證周圍居民的生命財產安全。

 參考文獻

[1]劉鐵奇,高長權,楊巨集宇.堤防決口的幾項堵口技術[J].黑龍江水利科技,2008,36(4):171.