浅析水利水坝堵口施工技术

摘要：本文作者对水利水坝堵口进行了分类，探讨了水利施工中水坝堤防堵口施工技术。 
关键词：水利水坝；堵口；施工技术 
1 水利水坝堵口分类 
1.1 堵水口。在多泥沙河流上，河床应淤积而逐年抬高，高于两岸地面的悬河（如黄河）决口，会形成全河夺流，如不及时堵口，不仅扩大险情，还造成河流改道。采取各种方法拦截和封堵，使水流回归原河道，难度较大。本章重点介绍堵水口的方法。 
1.2 堵旱口。如长江、淮河的河床低于两岸地面，决口后只有部分分流，洪水退落后，口门将会断流。此种情况下的堵口，只需等口门自然断流后，结合复堤堵复。 
2 按堵口材料及施工特点分类 
2.1 直接抛石。在溃口直接抛投石料，要求石块不宜太小，溃口水流速度越大，进占所用的石料也越大，同时，抛石的速度也要相应加快。 
2.2 铅丝笼、竹笼装石或大块混泥土抛堵。当石料比较小时，可采用铅丝笼、竹笼装石的方法，连成较大的整体。也可用事先准备好的大块混凝土抛投体进行合龙，对于龙口流速较大者，也可将几个抛投体连接在一起，同时抛投，以提高合龙效果。 
2.3 埽捆进占。用柳枝、芦苇或其他树枝先扎成直径0.1～0.2m 的柴把子，以此作为外围，内包石料，再捆成尺寸适宜的埽捆。进占前，先将埽捆两端系上绳索，将其推入水中后应将绳索固定在堤坝的木桩上，这样下去护出水面，然后向前进占，直至闭气，再填土加高培厚。采用这种方法，坝后土戗要随堵坝同时填高，以防止被急流冲坏，并注意合龙后用土袋填压在背水面。 
2.4 打桩进占。当堵口处水深 1.5m 左右时，可采用打桩进占法合龙。先在口门两端加裹头后，在坝轴线上打排桩，间距两边稀，中间密，一般 1～2m，计划合龙处可打三排桩平均桩距 0.5m，桩的人土深 2～3m，用铅丝、木料把打好的桩连接起来，根据具体情况，每隔三四根桩加一支撑桩用以抵抗水压，接着在迎水面用层草层土层柳层石或竖立埽捆，用土袋等镇压，向中间进占，同时填土推进，直至合龙闭气。 
2.5 沉船堵口。当堵口处水深流急时，可采用沉船抢堵决口，在口门处将水泥船排成“一”字形，船的数量应根据口大小而定，在船上装土，使土体的重量超过船的承载力而下沉，然后在船的背水面抛土袋和土料，用以断流。堤防决口抢堵，是一项十分紧急的任务。事先要作好工作准备，对口门附近河道地形、地质周密勘查分析，测量口门纵横断面及水力要素，组织施工、机械力量，备足材料等；堵口方法要因地制宜；抢堵速度要快，一气呵成；注意保证工程质量和工作人员人身安全。 
3 埽工 
埽工是中国特有的一种在护岸、堵口、截流、筑坝等工程中常用的水工建筑物。制作时，用梢料（柳梢、芦苇、秸秆）分层匀铺，压以土及碎石，推卷而成埽捆或帚个，简称埽。若干个帚捆累积连接起来，修筑成护岸等工程称为埽工。 
4 堵口前的准备工作 
4.1 口门水文观测和河势勘查 
4.1.1 水文观测。定期施测口门宽度、水位、水深、流速、流量等，绘制口门纵横断面图； 
4.1.2 定期施测口门及附近水下地形，并勘探土质情况，绘制水下地形图及地质剖面图； 
4.1.3 建立口门处的水文预报方案，定期作出水文、流量预报； 
4.1.4 定期勘查口门上下游河势变化情况，分析口门水流发展趋势。 
4.2 修筑裹头裹头是指在堤防决口处及有计划扒口的口门两端堤头或在河道截流时的围堰（堵坝）坝头进行裹护，以防止口门冲刷扩大的措施。不论采用何种堵口方法，都必须先修建裹头。裹头可利用混凝土、块石或土石袋、竹笼、铁丝笼、柳石枕等，视口门水流情况，并考虑就地取材。裹头用于堤防堵口，在我国已有 2000 余年的历史。 
堤防决口后，为防止水流冲刷扩大口门，对口门两端的堤头，及时采取保护措施。如在汛末决口或决口只分流小部分水流，因口门流量加大的机遇不多，可迅速对原堤头抢做裹头，防止口门扩大；如在汛初决口或人工破堤分洪，当流量正在加大，或以后口门过流增大的机遇还多时，为减少作裹头的困难和防止口门过分冲深，不必强求就地抢作裹头，可等堤头不大量坍塌时，再进行保护。或者是考虑流量可能加大的程度，估算口门达到的宽度，从口门向后退适当距离，挖断堤身，在新的堤头上预作裹头称截头裹。 
裹头工程应根据堤头处水深、流速、土质等情况进行设计。一般在水浅流缓土质较好的条件下，可在堤头周围打桩，沿桩内侧贴笆、席土工布或柳把、散柳、秸料等，然后在桩与堤头之间填土。如不打桩，亦可抛石或投编织袋装土裹护。在水深流急土质较差的条件下，可在堤头前铺放土工布软体排或抛柳枕、作柳石搂厢埽裹头。如挖断堤身，在地面作截头裹时，应沿裹头部位，向下挖基槽深 1～2m，然后按预计的流速，选择上述相当的方法作裹头。作裹头要备足抢护料物，准备口门发生冲刷坍塌等险情时进行抢护。裹头的迎水和背水部分，根据口门水势情况，都要维护到适当长度。 
4.3 制定堵口方案 
根据上述水文、水下地形、地质、河势变化以及筹集物料能力等，分析研究堵口时间和堵口方案，做出堵口设计，对重大堵口工程，还应进行模型试验。 
4.4 做好施工准备1）布置堵口施工现场，并作出具体实施计划；2）筹备堵口物料，尽量就地取材；3）组织有经验的施工队伍；4）准备施工机械、设备及工具等。 
5 堵口的基本原则 
5.1 在堤防尚未完全溃决，或决口时间不长、口门较窄时，可用大体积料物抓紧时间抢堵，如蓬布加土袋或沉船等办法。当口门已经扩大，现场又没有充足的堵口料物，则不必强行强堵，否则不但浪费料物，成功的机会也很少。 
5.2 选择好堵口时间。堵口时间一般根据需要和施工难易而定。为了减少淹没损失，及早恢复生产，堵口所需料物备齐后，即可进行抢堵。在一般情况下，为了减少堵口施工困难，多选在汛后或枯水季节，口门过水较少时进行堵复，但最迟应于次年汛前完成。海塘（堤）堵口，应避开大潮时间。如系台风溃口，等台风过后利用落潮时立即抢堵。 　　5.3 河堤多处决口，口门大小不一，堵口时，一般应先堵下游口门，后堵上游口门，先堵小口，后堵大口。因先堵上游口门，下游口门分流量势必增大，下游口门有被冲深扩宽的危险。先堵大口，则小口流量增多，口门容易扩大或刷深，先堵小口虽然也会增加大口门流量，但影响相对较小。如果小口在上游，大口在下游，一般也应先堵小口，后堵大口，但也根据上下口门的距离及过流大小情况而定。如上游口门过流很少，首先堵上游口门，如上下口门过流相差不多，并且两口门相距很远，则宜先堵下游口门，然后集中力量堵上游口门。 
5.4 河堤决口，不是全河夺流，口门分出一部分水流，原河道仍然过流，堵口坝线，应选在口门跌塘上游一定距离的河滩上。因为一般滩地地面较高，可以省工省料，并且在堵复过程中，水位壅高，有利于分流入原河道，减少口门流量。但滩面很窄时，应慎重考虑。 
5.5 堵全河夺流的口门，应根据河道地势，选好引河、堵口坝线和挑水坝的位置。引河是导引河水出路的措施，应就原河道因势利导，力求开通后，水流通畅。一般引河进口应选在口门对岸迎流顶冲的凹岸，出口选在不受淤塞影响的原河道深槽处。在合龙过程中，当水位壅高时，适时开放引河，分泄一部分水流，可减轻合龙的压力。另外计划合龙的位置，距引河口不宜太远，以求水位壅高时有利于向引河分流。为了便于引河进水和缓和口门流势，还应在引河口上游，采用打桩编柳修建挑水坝，坝的方向、长度，以能导水人引河为准。总之，引河、堵口坝线、挑水坝三项工程，要互相呼应，有机配合，才能使堵口工程顺利进行。 
5.6 选定合龙口。在堵口坝线上，选水深适当，地基相对较好的地段，预留一定长度，作为合龙口。并在这一段先抛石或铺土工布护底防冲，等两端堵复到恰当距离时，就在此集中全力合龙。 
5.7 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。 
5.8 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。 
参考文献： 
[1]陈柏荣.防汛与抗旱[M].中国水利水电出版社，2010，（9）.