張頂策,焦紹光,陳勇超
(1.密山市湖濱澇區水利水保總站白泡子分站,黑龍江密山 158300;2.密山市集賢灌區水利水保總站當壁鎮分站,黑龍江密山 158300)
中小河流堤防堵口搶險要點
張頂策1,焦紹光2,陳勇超1
(1.密山市湖濱澇區水利水保總站白泡子分站,黑龍江密山 158300;2.密山市集賢灌區水利水保總站當壁鎮分站,黑龍江密山 158300)
中小河流堤防堵口搶險要做好裹頭、技術、材料等準備工作,確定科學合理的堵口壩線、合龍口、堵口方法;搞好現場組織,合理調配人員,做到緊張有序,取得堵口搶險的成功。
中小河流;堤防搶險;堵口方法;要點
中小河流堤防在度汛中會因為局部漫頂、鼠(蟻)洞、砂段等原因造成決口,需要及時封堵,減少淹沒面積,把決口造成的損失減少到最低。堵口搶險具有突發性、施工條件差、現場情況復雜等不利因素,所以,堵口搶險必須在做好科學的技術方案和物料準備下進行。
為防止水流沖刷使決口擴大,對決口兩端的堤頭要采取保護措施,這種措施稱為裹頭。裹頭分2種情況進行:①在洪峰后的消落期決口或口門只分流少部分洪水,可迅速對原堤頭搶護做裹頭;②在洪峰前的漲水期決口或口門分流洪水量大,則需等到堤頭不大量坍塌時再做裹頭或是根據分流洪水可能加大的程度,估算口門達到的寬度,從口門向后退適當的距離,挖斷堤身,在新的堤頭上做裹頭。裹頭工程應根據堤頭處的水深、流速、土質等情況進行設計。因裹頭工程量不大,時間緊迫,常采用在堤頭周圍打樁,沿樁內側貼笆片、蘆席、秸稈、土工布等,然后在樁與堤頭間用土袋(編織袋裝土)填壓。
1.2.1 壩線選擇
堵口壩線要根據口門分流情況及河道情況選擇,還要根據施工難易而定。中小河流堤防決口一般發現較早和水頭較低,口門不是全河奪流,只是分出一部分洪水,可對決口處直接封堵。決口早期,決口處留有部分堤防或地面尚未沖刷出較深、較大的跌塘(沖刷坑)時,壩線可選擇原堤防決口處;地面已沖刷出較深、較大的跌塘時,壩線應選在口門跌塘上游一定距離的河灘上,以做到省工省料、減少口門分流。
1.2.2 確定龍口位置
龍口一般要選在水深適當,地基相對較穩定的地段,留一定長度不封堵,作為龍口。龍口要預先做好護底,防止合龍時水流的急速沖刷。
1.2.3 確定堵口方法
堵口方法主要有平堵、立堵和混合堵3種。具體采取哪種方法,應根據口門過流多少、上下游水位差、口門過水流速以及地形、土質、物料、人員熟練程度等條件綜合考慮選定。中小河流堤防因受場地、材料、施工條件等限制,一般采用立堵方法堵口。立堵是從口門一端或兩端拋填物料進占,堵到合龍口處進行合龍,最后將口門堵死,截斷水流。這種方法適用于口門分流洪水量大、流速快,上下游水位差大,且堵口壩線地質條件差的決口堵復。
中小河流堤防堵口搶險物資分為填堵、支撐、綁扎3類建筑材料和施工工具。
1.3.1 填堵材料
指用于封堵決口的材料,如塊石、土袋、黏土等,現多采用土袋做填堵材料。土袋可就地取材,避免產生堤頂窄(2~4 m)、堤面泥濘的運輸困難;外運填堵材料無堆放場地;因堤身經洪水浸泡含水量高,堤上運輸震動加速堤身溢化等問題。且容易施工,可投入較多數量的群眾性搶險人員,也能大幅度降低堵口搶險成本。
1.3.2 支撐材料
指用于穩定和支撐填堵材料不被水流沖走的材料。常用的有木桿、鋼管等。使用方法有打樁、斜撐、橫桿、拉桿、綁扎三角架等。木桿選用直徑10~20 cm,長2~4 m材質較硬的落葉松桿、柞木桿等。鋼管采用鋼腳手架管。
1.3.3 綁扎材料
指用于綁扎和固結支撐的材料,常用鐵線。鐵線以8#線為主,要選用韌性好、強度高的國標線種。
中小河流堤防堵口搶險一般采用立堵方法。根據口門分流洪水量大小、流速、上下游水位差、堵口材料等,立堵可采用填土進堵、打樁進堵兩種方法。
填土進堵是不打樁或少打樁,利用土袋自身做支撐和穩定材料的方法。適用于口門水流流速較小,水位差不大,大壩地質條件較好,土袋不被水流沖走的堵口搶險。具體做法是在選定的壩線上,按設計壩寬兩側拋、砌土袋,中間填土筑壩,或全部用土袋筑壩。個別不穩定處可少量打樁支撐。
打樁進堵是利用打樁做支撐和穩定材料的方法。適用于口門水流流速較大,水位差大,土袋能被水流沖走的堵口搶險。具體做法是先在選定的壩線上,按設計壩寬在中、上游打樁2~4排,排距1~2 m,樁距0.5~1 m,打入土深為樁長的1/3~1/2并超過0.5 m。樁頂用木桿縱橫連接綁牢,在下游一排樁后加打戧樁,增加樁群的穩定性。然后,從兩端裹頭起在排樁間壓入木桿、柳捆、樹枝等橫攔物,其上拋壓土袋,一層橫攔物一層土袋一直壓出水面。隨壓隨在排樁下游拋土袋做后戧。邊打樁邊進堵直至合龍口。
兩側進堵至壩體剩2~3 m時稱為合龍。此時,口門已縮至很小,水流流速大,沖刷力強,因此,合龍是一場緊張的戰斗,要設計好合龍方案,備足所需物料,組織好人力,一氣呵成,確保成功。合龍常采用以下3種方法:
1)關門合龍。當龍口寬度縮小到2~3 m時,用比龍口寬度略長的粗樁1根,在樁上捆秸稈、柳、樹枝等做成直徑1~2 m的柴草捆,放在龍口的上游,一端固定,另一端拴上繩子,在龍口對面用力拉,借助水流使柴草捆橫卡在龍口上,攔截大部分水流后迅速拋壓土袋搶堵合龍。柴草捆可加土袋配重,使其盡量下沉,堵塞龍口底部。
2)沉排合龍。用細木干或樹枝等宜受壓變形的材料扎成方形或梯形沉排,沉排方格內放入適量土袋,以沉排不沉入水中為限。然后用人力控制使其順水漂浮至龍口。梯形排應使小頭在前,方形排要使一個角先入龍口,待沉排卡在龍口穩定后,往排上拋壓土袋,使排沉入口底,拋填的土袋直至露出水面,再用土填筑。
3)橫梁合龍。用較粗(直徑20 cm左右)的木桿,橫在龍口上,兩端固定,橫桿前插(打)1排木樁,樁前沉一較大梢捆,上壓土袋,逐漸使水流阻斷。
以上3種方法可根據具體情況選定。合龍成功后,要做好龍口閉氣和壩體的防滲堵漏。
堵口搶險是一項時間緊迫,任務艱巨,責任重大,對技術和經驗要求比較高的工程。堵口時對各種可能出現的相關因素必須充分、全面地考慮,對龍口施工過程可能出現的各種水流流態和口底基礎的變化,要進行詳盡地演算,從中找到流速和壩基變化的規律,以及各種有利和不利條件;要科學選擇堵口方法,搞好材料準備,合理調配人員,做到即緊張又有序,取得堵口搶險的成功。
[1]黑龍江省防汛指揮部.防汛必讀[M].哈爾濱:黑龍江省防汛指揮部,1994.
TV87
B
1007-7596(2011)04-0145-02
2011-01-28
張頂策(1974-),男,黑龍江密山人,助理工程師;焦紹光(1978-),男,黑龍江密山人,助理工程師;陳勇超(1963-),男,黑龍江密山人,助理工程師。