關于水利施工中水壩堤防堵口施工技術探討

【摘 要】本文主要對水利施工中水壩堤防堵口施工技術進行探討。

【關鍵詞】水壩堤防；險情堵口；施工技術

1 決口產生原因

1.1 發生超標準洪水、風暴潮或冰壩壅塞河道，水位劇增漫過堤頂而形成決口；

1.2 水流、潮浪沖擊堤身，發生坍塌，搶護不及時而形成決口；

1.3 堤身、堤基土質較差或有隱患，如獾、鼠、蟻穴及裂縫、陷阱等，遇大水偎堤，發生滲水、管涌、流土、漏洞等嚴重滲流現象，因防堵不及險情擴大而形成決口；

1.4 有計劃扒口分洪，人為的掘堤開口形成決口；

1.5 地震使堤身塌陷、裂縫、滑坡而導致決口。

2 決口按成因分類

2.1 因水位漫頂而決口稱漫決；

2.2 因水流沖擊而決口稱沖決；

2.3 因堤壩身塌陷而決口稱潰決；

2.4 因人為掘堤而決口稱扒決。

3 堵口分類

3.1 堵水口。在多泥沙河流上，河床應淤積而逐年抬高，高于兩岸地面的懸河(如黃河)決口，會形成全河奪流，如不及時堵口，不僅擴大險情，還造成河流改道。采取各種方法攔截和封堵，使水流回歸原河道，難度較大。本章重點介紹堵水口的方法。

3.2 堵旱口。如長江、淮河的河床低于兩岸地面，決口后只有部分分流，洪水退落后，口門將會斷流。此種情況下的堵口，只需等口門自然斷流后，結合復堤堵復。

4 按堵口材料及施工特點分類

4.1 直接拋石。在潰口直接拋投石料，要求石塊不宜太小，潰口水流速度越大，進占所用的石料也越大，同時，拋石的速度也要相應加快。

4.2 鉛絲籠、竹籠裝石或大塊混泥土拋堵。當石料比較小時，可采用鉛絲籠、竹籠裝石的方法，連成較大的整體。也可用事先準備好的大塊混凝土拋投體進行合龍，對于龍口流速較大者，也可將幾個拋投體連接在一起，同時拋投，以提高合龍效果。

4.3 埽捆進占。用柳枝、蘆葦或其他樹枝先扎成直徑0.1～0.2m 的柴把子，以此作為外圍，內包石料，再捆成尺寸適宜的埽捆。進占前，先將埽捆兩端系上繩索，將其推入水中后應將繩索固定在堤壩的木樁上，這樣下去護出水面，然后向前進占，直至閉氣，再填土加高培厚。采用這種方法，壩后土戧要隨堵壩同時填高，以防止被急流沖壞，并注意合龍后用土袋填壓在背水面。

4.4 打樁進占。當堵口處水深 1.5m 左右時，可采用打樁進占法合龍。先在口門兩端加裹頭后，在壩軸線上打排樁，間距兩邊稀，中間密，一般 1～2m，計劃合龍處可打三排樁平均樁距 0.5m，樁的人土深 2～3m，用鉛絲、木料把打好的樁連接起來，根據具體情況，每隔三四根樁加一支撐樁用以抵抗水壓，接著在迎水面用層草層土層柳層石或豎立埽捆，用土袋等鎮壓，向中間進占，同時填土推進，直至合龍閉氣，如圖 1 所示。

2.5 沉船堵口。當堵口處水深流急時，可采用沉船搶堵決口，在口門處將水泥船排成“一”字形，船的數量應根據口大小而定，在船上裝土，使土體的重量超過船的承載力而下沉，然后在船的背水面拋土袋和土料，用以斷流。堤防決口搶堵，是一項十分緊急的任務。事先要作好工作準備，對口門附近河道地形、地質周密勘查分析，測量口門縱橫斷面及水力要素，組織施工、機械力量，備足材料等；堵口方法要因地制宜；搶堵速度要快，一氣呵成；注意保證工程質量和工作人員人身安全。

5 埽工

埽工是中國特有的一種在護岸、堵口、截流、筑壩等工程中常用的水工建筑物。制作時，用梢料(柳梢、蘆葦、秸稈)分層勻鋪，壓以土及碎石，推卷而成埽捆或帚個，簡稱埽，如圖 2 所示。若干個帚捆累積連接起來，修筑成護岸等工程稱為埽工，如圖 3 所示。

6 堵口前的準備工作

6.1 口門水文觀測和河勢勘查

6.1.1 水文觀測。定期施測口門寬度、水位、水深、流速、流量等，繪制口門縱橫斷面圖；

6.1.2 定期施測口門及附近水下地形，并勘探土質情況，繪制水下地形圖及地質剖面圖；

6.1.3 建立口門處的水文預報方案，定期作出水文、流量預報；

6.1.4 定期勘查口門上下游河勢變化情況，分析口門水流發展趨勢。

6.2 修筑裹頭裹頭是指在堤防決口處及有計劃扒口的口門兩端堤頭或在河道截流時的圍堰(堵壩)壩頭進行裹護，以防止口門沖刷擴大的措施。不論采用何種堵口方法，都必須先修建裹頭。裹頭可利用混凝土、塊石或土石袋、竹籠、鐵絲籠、柳石枕等，視口門水流情況，并考慮就地取材。裹頭用于堤防堵口，在我國已有 2000 余年的歷史。

堤防決口后，為防止水流沖刷擴大口門，對口門兩端的堤頭，及時采取保護措施。如在汛末決口或決口只分流小部分水流，因口門流量加大的機遇不多，可迅速對原堤頭搶做裹頭，防止口門擴大；如在汛初決口或人工破堤分洪，當流量正在加大，或以后口門過流增大的機遇還多時，為減少作裹頭的困難和防止口門過分沖深，不必強求就地搶作裹頭，可等堤頭不大量坍塌時，再進行保護。或者是考慮流量可能加大的程度，估算口門達到的寬度，從口門向后退適當距離，挖斷堤身，在新的堤頭上預作裹頭稱截頭裹，如圖 4 所示。

裹頭工程應根據堤頭處水深、流速、土質等情況進行設計。一般在水淺流緩土質較好的條件下，可在堤頭周圍打樁，沿樁內側貼笆、席土工布或柳把、散柳、秸料等，然后在樁與堤頭之間填土。如不打樁，亦可拋石或投編織袋裝土裹護。在水深流急土質較差的條件下，可在堤頭前鋪放土工布軟體排或拋柳枕、作柳石摟廂埽裹頭。如挖斷堤身，在地面作截頭裹時，應沿裹頭部位，向下挖基槽深 1～2m，然后按預計的流速，選擇上述相當的方法作裹頭。作裹頭要備足搶護料物，準備口門發生沖刷坍塌等險情時進行搶護。裹頭的迎水和背水部分，根據口門水勢情況，都要維護到適當長度，如圖 5 所示。

6.3 制定堵口方案

根據上述水文、水下地形、地質、河勢變化以及籌集物料能力等，分析研究堵口時間和堵口方案，做出堵口設計，對重大堵口工程，還應進行模型試驗。

6.4 做好施工準備1）布置堵口施工現場，并作出具體實施計劃；2）籌備堵口物料，盡量就地取材；3）組織有經驗的施工隊伍；4）準備施工機械、設備及工具等。

7 堵口的基本原則

7.1 在堤防尚未完全潰決，或決口時間不長、口門較窄時，可用大體積料物抓緊時間搶堵，如蓬布加土袋或沉船等辦法。當口門已經擴大，現場又沒有充足的堵口料物，則不必強行強堵，否則不但浪費料物，成功的機會也很少。

7.2 選擇好堵口時間。堵口時間一般根據需要和施工難易而定。為了減少淹沒損失，及早恢復生產，堵口所需料物備齊后，即可進行搶堵。在一般情況下，為了減少堵口施工困難，多選在汛后或枯水季節，口門過水較少時進行堵復，但最遲應于次年汛前完成。海塘(堤)堵口，應避開大潮時間。如系臺風潰口，等臺風過后利用落潮時立即搶堵。

7.3 河堤多處決口，口門大小不一，堵口時，一般應先堵下游口門，后堵上游口門，先堵小口，后堵大口。因先堵上游口門，下游口門分流量勢必增大，下游口門有被沖深擴寬的危險。先堵大口，則小口流量增多，口門容易擴大或刷深，先堵小口雖然也會增加大口門流量，但影響相對較小。如果小口在上游，大口在下游，一般也應先堵小口，后堵大口，但也根據上下口門的距離及過流大小情況而定。如上游口門過流很少，首先堵上游口門，如上下口門過流相差不多，并且兩口門相距很遠，則宜先堵下游口門，然后集中力量堵上游口門。

7.4 河堤決口，不是全河奪流，口門分出一部分水流，原河道仍然過流，堵口壩線，應選在口門跌塘上游一定距離的河灘上。因為一般灘地地面較高，可以省工省料，并且在堵復過程中，水位壅高，有利于分流入原河道，減少口門流量。但灘面很窄時，應慎重考慮，如圖 6 所示。

7.5 堵全河奪流的口門，應根據河道地勢，選好引河、堵口壩線和挑水壩的位置。引河是導引河水出路的措施，應就原河道因勢利導，力求開通后，水流通暢。一般引河進口應選在口門對岸迎流頂沖的凹岸，出口選在不受淤塞影響的原河道深槽處。在合龍過程中，當水位壅高時，適時開放引河，分泄一部分水流，可減輕合龍的壓力。另外計劃合龍的位置，距引河口不宜太遠，以求水位壅高時有利于向引河分流。為了便于引河進水和緩和口門流勢，還應在引河口上游，采用打樁編柳修建挑水壩，壩的方向、長度，以能導水人引河為準。總之，引河、堵口壩線、挑水壩三項工程，要互相呼應，有機配合，才能使堵口工程順利進行，如圖 7 所示。

7.6 選定合龍口。在堵口壩線上，選水深適當，地基相對較好的地段，預留一定長度，作為合龍口。并在這一段先拋石或鋪土工布護底防沖，等兩端堵復到恰當距離時，就在此集中全力合龍。

7.7 堵口施工要穩妥、迅速。在開工之前，必須作好施工組織設計，組織好人力、設備，按計劃備足料物。施工過程中，要自始至終，一氣呵成，不允許有停工待料現象發生，特別在合龍階段，決不允許有間歇等待現象。

7.8 在堵口施工中，要不間斷地隨時檢查水情和工情，發現險情或有不正常現象，要及時報告，進行處理。尤其在合龍、閉氣階段，更要百倍警惕，發生異常現象，立即采取補救措施，以防功虧一簣。

參考文獻

[1]陳柏榮.防汛與抗旱[M].中國水利水電出版社，2005.9.