水壩堤防決口原因分析及堵口施工技術

摘要：隨著我國經濟水平的快速發展，水利工程建設的規模也日益增大。水壩堤防作為常見的擋水建筑物是水利工程中不可或缺的重要組成部分，一旦水利施工中出現水壩堤防決口的現象，不僅會影響周邊民眾的生命財產安全，而且也會打破當地的自然生態平衡，影響區域經濟的健康發展，因此，務必要提高對水利施工中水壩地方堵口效果的重視程度。本文針對水利工程施工中水壩堤防發生決口的原因進行了深入分析，并介紹了現有的堤防堵口施工技術，旨在最大限度地降低水利工程帶來的不良影響和經濟損失，進而充分發揮水利工程的積極作用。

關鍵詞：水利施工；水壩堤防；渡口施工；技術分析

水利工程建設屬于利國利民的民心工程，對于提高水旱災害防御能力、保障糧食安全、推動區域經濟發展都發揮著重要作用，因此，要最大限度地發揮水利工程的整體功能。但就當前的現實情況來看，受制于自然災害、人為等因素的影響，使得水利大壩頻頻出現決口現象，導致堤身發生坍塌，不僅給施工單位造成巨大的經濟損失，同時，也給周邊民眾生活及區域經濟發展造成嚴重影響。針對上述情況需要重視堵口施工技術在水利工程中的積極作用，提高其實踐應用中的有效性和可用性，并且延長水利工程項目的運行及應用時間，讓水利工程在飲用水保障以及農業生產等環節發揮出應有的作用。后續工作中，需要采用科學有效的施工技術手段開展水壩堤防堵口，充分發揮水壩堤防的防洪擋水功能，并且降低潛在洪澇災害風險的負面影響。

1 水壩堤防發生決口的常見原因

水利施工中導致水壩堤防發生決口的原因有很多，主要分為自然決口和人為決口兩大類型，具體主要體現在以下4個方面：

第一，水壩堤防受到所在河流及湖泊浪潮的沖刷和侵襲作用，進而出現堤壩壩體坍塌的現象，如若不及時采用有效手段進行搶修和維護，嚴重者會出現水壩堤防決口的現象發生[1]。第二，面對較為罕見的洪水、風暴天氣以及河道異常堵塞時，河流水位會在短時間內急劇上漲，如若不能及時開閘泄洪，就會使洪水超過了水壩的最大承受范圍，導致水位增長速度過快甚至出現水漫堤壩的情況發生，最終導致堤防決口。第三，水壩本身因諸多因素的影響存在質量問題，再加上鼠、蟻在堤壩筑穴損壞堤壩結構，使得河水進入到堤壩內部，雖然在短時間內不會造成太大的影響，但是，隨著水流對堤防的不斷沖擊，致使壩身出現開裂現象，如若不能及時采取有效手段加以搶修，就會導致堤防決口的發生。第四，由人為因素導致的堤防決口，水壩堤防施工需要根據施工需要對個別位置進行分流，這一定程度上會降低水壩部分位置的承受力，如若洪水超出堤防設計標準，或人為設障壅高水位，都會造成漫水或潰決洪水。

2 水壩堤防堵口施工類型及注意事項

2.1 施工類型

2.1.1 堵水口

水利工程在施工過程中往往會在泥沙較多的河床上建立堵水口，但受制于泥沙流動的影響，河床會隨著泥沙運動的影響不斷升高，如若沒有及時采取有效手段進行處理，會使得河床升高至與兩岸齊平甚至超出兩岸的高度，進而出現水壩堤防決口現象的發生，這就需要及時封堵堵水口，將河道水流控制在原有的流道之中，最大限度地規避安全隱患[2]。簡而言之，堵水口施工便是根據實際情況選擇合適的措施開展水流攔截，進而讓水流重新流回原有河道的過程。施工過程中，由于需要考慮到水壓對實際施工過程造成的影響，所以必須提前制定對應的施工方案、全方位把控相關環節的細節問題。

2.1.2 堵旱口

堵旱口多發生于我國的長江及淮河流域，主要是由于上述流域的河床要比兩岸的高度低，決口后還存在一定的分流，當洪水退去時河口位置就會出現斷流，因此，需要等河道自然斷流之后再封堵旱口。相較于堵水口施工，堵旱口的施工難度整體處于可控情形之下，只要能夠按部就班地完成各個環節的施工建設便可以保障施工效果。實際堵旱口施工中，需要結合復堤選線，并且提前梳理好堤壩復堵的各項要求。

2.2 注意事項

2.2.1 查看決口的損壞程度

確認水壩堤防發生決口現象，但損壞程度短期內不會造成過于嚴重后果的情況下，需要注意安排專人查看決口位置的損壞程度，并且根據實際情況采取對應的搶修施工措施[3]。該情形下，可以嘗試借助體積較大的物料來完成填堵作業，進而及時根除決口損壞問題的影響。這一環節的搶修施工作業之中，需要現場工作人員樹立起足夠的風險意識，進而全方位把控相關環節的細節問題，最終保障維修效果。

2.2.2 合理選擇堵口時機

參照既往施工經驗，堵口時機的選擇也同樣會對維修質量產生直接影響，因此在水壩堤防堵口施工之中也需要提高針對這類問題的關注度。通常情況下，建議在枯水期完成具體的堵水作業，進而在降低各環節負面影響的基礎之上保證施工效果。需要施工人員能夠全方位分析把控水利工程所在區域的地質水文信息，進而完成堵口時機的選擇工作。

2.2.3 注意觀察決口大小

通常情況下，水壩堤防不會只發生一處決口，因此，為了避免更為嚴重的事故，現場工作人員需要針對決口大小做好監督把控。在此基礎上，還需要按照先解決小口、再解決大口的工作思路及時根除有關環節的風險隱患。在解決決口的過程中，還需要遵循由上至下的工作原則，進而降低水壓對于決口的影響。

3 水壩堤防堵口準備階段的施工技術

3.1 做好施工前的準備工作

水壩堤防堵口施工是水利工程中的重要一環，對于確保工程整體效用發揮著重要作用。為了確保后續施工工作的順利開展，施工單位應當事先準備好堵口過程中所需要的施工材料，并結合當前水壩堤防堵口工作的實際開展情況進行優化完善。與此同時，要想確保后續工程的順利開展，需要建立健全施工指揮運作體系，搭建起專業有序的指揮機構，對施工隊伍、人員調配、工程安排進行有序調配，明確職責和分工[4]。由于水壩堤防渡口的施工工期較長，為了降低因施工因素給人員及車輛帶來的不良影響，施工單位還應當結合施工現場的實際情況，涉及人員、車輛的進出路線，明確具體的施工流程和計劃安排。為了降低周邊環境因素對施工造成的不良影響，施工單位還要安排專人做好施工現場的水文、土壤勘查工作，定期檢測記錄水位、水深、流量、流速等細節數據，掌握河流的變化規律，并由此繪制出縱橫斷面圖，此外施工人員還要熟悉對口門上下游河勢變化和土質情況，為后續工程的順利施工奠定良好基礎。

3.2 明確施工過程中采取的施工方法

就當前我國水壩堤防堵口的實際施工現狀來看，絕大多數施工單位都采用平堵法、立堵法和混合堵法的施工方式開展工作。

3.2.1 平堵法

該方法指的是沿口門全線，將施工材料按照由上至下的順序拋投截流材料，進而使戧堤均勻上升高于水面高度。和立堵法相比，平堵法具備較小的最大流速，且單寬流量較小，能夠有效減少水流沖擊，滿足機械化施工作業的基本要求。在實際施工過程中，可結合水深情況進行浮橋架設，最大限度地滿足堤防決口工作的實際要求，提高水利堵口的應用價值。

3.2.2 立堵法

該方法指的是通過龍口的一端向另一端，或者是從龍口兩端向中間部位拋投截留物進占，較為常見的立堵法主要包括填土法、打樁進堵法兩種方式[5]。實際施工過程中，施工人員需要根據口門水深、流速有針對性地選擇不同的節流材料，如若堵口堤選在流速較緩慢的凈水區域則可選擇用土進占，如若選擇流速較大的區域，可選擇用石籠、混凝土等材料進占，進而逐漸縮小口門直至其并攏。由于立堵法不需要建設棧橋、浮橋等流程，極大程度地簡化了施工準備工作，提高了實際施工的效率，具有良好的實踐應用價值，因此這一方式也被廣泛應用到堤壩防堵口施工作業當中。

3.2.3 混合堵法

該方法兼具了平堵法和立堵法的優勢作用，主要包括先平堵后立堵和先立堵后平堵2種方式，常被應用于大壩基礎較為薄弱的地方以及口門局部較大的沖深位置、較寬的口門位置。實際施工過程中應用混合堵法需要遵循因地制宜的基本原則，在堵口初級施工階段，由于水流量較小，可采用立堵法快速進占，而當口門縮小到一定程度，水流速度不斷增大則需要采用平堵法來降低施工方法。

3.3 常見的施工技術

水利工程水壩堤防堵口常用到合攏技術、裹頭搶修技術和水壩堤防施工后技術。

3.3.1 合攏技術

合攏技術主要分為沉排合攏、衡量合攏、關門合攏三種類型。合攏技術能夠借助物料將堤防工程口門兩側的距離縮減到2～3㎝。沉排合攏主要是通過綁扎樹枝的方式將其形成沉排，之后再將其放入到土袋中，采用人工搬運的方式將土地運送至合攏位置，直至高出水面位置。衡量合攏主要是將直徑大于20㎝的木桿橫放至水壩堤防口門處，在木桿下方固定一排木樁，并將土袋拋放至中間位置以達到阻斷水流的效果[6]。關門合攏指的是在比水壩堤防合攏處寬的木樁上捆扎干草，并將其放置在入口門處，之后拋壓土袋，進而達到阻斷水流的有效目的。

3.3.2 裹頭搶修技術

當水利工程中水壩堤防出現決口現象，亟須采取裹頭搶修技術進行科學管控，以免出現堤壩坍塌的情況，最大限度地降低對民眾生命財產安全及社會穩定的不良影響，為后續施工奠定良好基礎。采用裹頭搶修技術處理決口處時應當采用防蟲材料，以免后期鼠、蟻等損壞堤壩結構。與此同時，技術人員要結合決口處水流速度以及到堤壩防口門的水流寬度進行科學計算，選擇在合適位置挖斷堤防主體，并在新的地頭位置進行裹頭。裹頭搶修技術的實際應用過程中，要結合水流、土質等多種因素進行科學研判，以此設計出最佳的解決方案。如若在土質較好、水流緩慢的條件下，技術人員可在堤頭的周圍打樁填土，如若將堤壩主體挖斷再進行裹頭，則需要順應裹頭方向向下深挖2 m，并結合水流速度等因素的影響采取相應的處理手段。

3.3.3 水壩堤防復堤的施工技術

節流壩具有體積小、孔隙多的優勢，能夠有效調節堤壩水位，因此水利工程在竣工后都會預留節流壩。水壩堤防復堤首先要確保堤頂高度能夠滿足原定設計標準，且復堤后高度存在富余，比原定設計標準高出0.4 m左右。其次，在正式開展復堤工作前，施工人員要先清除堤壩基面上的雜物，并分層均勻填土。筑堤過程中要具體情況具體分析，在臨水面使用黏土，在背水面使用砂土。分層填土作業過程中要采取可借助機械和人工方式夯實填充土壤，嚴格遵循設計標準施工作業，確保復堤與原堤壩能夠有機融合，最大限度地確保復堤的實際工作質量。

3.3.4 拋石與鉛絲籠技術

拋石與鉛絲籠技術同樣是施工過程中常用的技術內容，但需要在實際施工過程中根據水流速度、現場施工作業條件選擇合適大小的拋石石塊，進而在將石塊裝入鉛絲籠中后根據石料特點選擇合適的拋石方法，進而保證實際施工效率。要確保鉛絲籠中的石塊能夠大小均勻，并且保持良好的整體性。在水流速度過快的情況下，可以通過聯合拋擲的方式來保證堵漏施工效果。在此基礎上，需要注意利用好施工區域附近的蘆葦來通過制作柴垛的方式將大小適中的石塊綁到一起，并且在柴垛兩端系上繩索。由此，再將繩索兩端固定在木樁之上，便能夠在取得良好堵漏效果的基礎之上實現針對施工環境的全方位保護。

3.4 施工后的技術管控措施

在水壩堤防堵口施工后，截流壩會呈現出較多的空隙，因此，可以采用提高堤頂的方式提升防洪效果。[7]再者，由于水壩堤防堵口斷面整體相對脆弱，因此，很容易會出現滲漏或潭坑的問題，所以，建議將堤壩高度控制在40～60 cm，以免水壩堤防再次決口。確認出現決口問題之后，需要在盡可能短的時間之內完成裹頭處理，進而將決口問題的影響控制在最低程度。實際情形下，會有可能存在水流量小、堤防塌陷面積較小的位置，對其采用裹頭的方式進行處理能夠取得相對穩定的處理效果。但需要結合水流流速、流量等情況來確定裹頭施工方案的具體位置、施工細節，以確保能夠降低施工難度。對于土質相對松軟、水流流速過大的情況，建議通過在堤壩之前鋪設拋柳枕的方式為各環節施工活動的有序推進提供必要的支持及保障作用，進而保障整體施工效果。

4 結語

堤防決口封堵具有施工組織復雜、安全風險大、技術含量高等顯著特點，當堤壩發生決口等水患問題時，不僅影響居民的生命財產安全，也給社會穩定和經濟發展造成嚴重威脅，給抗洪搶險工作的順利開展帶來諸多阻礙，因此亟須水利工程建設部門給予重視。為了有效解決水患隱患，施工單位要從堤防堵口施工技術入手，對堤防決口和堵口問題進行深入研究，并結合實際情況制定具體的應對舉措，確保從技術準備到實踐應用，充分確保水壩堤防堵口施工工作的有效落實。本文中筆者從水利施工中水壩堤防堵口存在問題及安全隱患入手，對堵口施工技術進行了具體闡述，提出了相應的應對舉措，最大限度地保證了水壩堤防堵口工程的順利推進。

參考文獻

[1] 陳遼.水壩堤防堵口施工技術在水利工程中的應用[J].建筑技術開發，2022，49（24）：92-94.

[2] 劉磊.水利施工中水壩堤防堵口施工技術的應用對策分析[J].中國設備工程，2021（14）：189-190.

[3] 肖繼飛.水利施工中水壩堤防堵口施工技術分析[J].智能城市，2021，7（3）：127-128.

[4] 谷劍鳴，王善聚，張保民.水利工程施工中的水壩堤防堵口施工技術分析[J].農業開發與裝備，2020（7）：79-80.

[5] 胡繼連.水利工程施工中的水壩堤防堵口施工技術[J].科學技術創新，2020（16）：127-128.

[6] 李仲媛.水利施工中水壩堤防堵口施工技術分析[J].工程技術研究，2019，4（22）：89-90.

[7] 張見剛.對于水利施工中水壩堤防堵口施工技術的探究[J].建材與裝飾，2019（8）：286-287.

作者簡介：施志明（1979—），男，大專，工程師，研究方向：水利水電。