围海堵口截流体的施工要求和防护

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1、围海堵口截流体的施工要求和防护叶泽标（罗源县水利电力局，福建罗源350600）   摘 要：结合福建罗源松山围垦堵口工程施工经验，探讨围海堵口截流体的施工要求和防护措施，分析截流体地基冲刷掏空机理.为保证围海工程中堵口截流体施工的安全，要做好截流体断面设计，合理选择堵口程序，并处理好地基，使地基满足截流体高速率施工的要求；在截流体施工过程中，要做好每一道施工程序的防护，多使用组合大块体施工，防止高速水流冲刷，在截流体底层铺设土工布，防止地基土体接触面被吸蚀淘空.   关键词：围海堵口；截流体；边坡流速；地基防护   在围垦工程的水闸、海堤和

2、堵口闭气三大工程中，堵口截流工程最为艰巨.围垦工程的成败关键在于堵口，堵口的成功关键在于截流体的建成，因此堵口截流体的施工防护至关重要.1堵口程序   堵口以Z，ｖ，q（Z为内外水位差，ｖ为流速，q为单宽流量）三个指标控制，以ｖ值拟定堵口截流体填筑块体的尺寸，以扩展指数P＝q4/3（z-z０）综合体现堵口水力状况，并作为衡量围海堵口工作困难程度的指标.堵口时采用平堵抬高口门，一般ｖ，P值从小到大，再从大到小变化，中间有个转折点，转折时的口门称为“转化口门"，其高程称为转化口门高程，这时的ｖ值或P值最大［１～４］.由福建罗源松山围垦堵口水力

3、计算成果可知，龙口进流时其转化口门高程较高，出流时转化口门较低；口门越窄转化口门高程也越低.从流速等值线（图1）可知，当截流体施工上升超过1.5ｍ高程后，堰顶流速ｖ入max和ｖ出max都小于或等于4.0m/s,且以后每一层堰顶水力ｖ，P值在同高程几乎等值，如图1和图2所示.即越过了这一高程之后，ｖ，Ｐ值都大大减少，减少了堵口难度，这时采用以立堵为主，平、立堵结合，施工可较快地缩小口门宽度，最后以立堵方式尽快封堵“小龙口".   从松山围垦堵口水力计算ｖ，P等值线图中设计选择的堵口工程程序（在图1和图2中用粗黑线表示），堵口分4个阶段，如图3所

4、示.   第一阶段：堵口段440ｍ，平堵至-3.0ｍ，尾屿至三屿之间的240ｍ段用铁丝笼护底.   第二阶段：平、立堵结合，完成200ｍ段截流体填筑，最后堵口段缩在两个岛屿之间.   第三阶段：平、立堵结合，龙口从240ｍ，-3.0ｍ缩至90ｍ，10ｍ.   第四阶段：立堵为主，平、立堵结合，堤轴线两边同时进展，尽快压缩填堵小龙口.   上述堵口程序，截流体堰顶遇到的最大P值仅222（口门宽度B＝190ｍ,堰顶高程0.0ｍ），最大流速ｖ＝5.3ｍ/s(B＝190ｍ，－1.0ｍ），截流体填筑避开了高流速，大P值冲击.可避开用一般船只抛石施工所

5、无法承受的高流速，减小堵口施工难度，有利于截流体施工安全.所以合理选择堵口施工程序很重要.2地基处理   堵口工程施工，地基要满足堵口截流体填筑施工强度大、施工速率高、增荷速率快的要求.一般来讲，堵口段地基预压时间短，提高地基固结强度工作难以一时完成；另一方面，施工时为了抵抗堵口时的高速水流、大单宽流量，不得不使用铁丝笼装块石填筑，这样，截流体边坡相应变陡了，断面平均坡度也变陡了，相应地对地基强度要求也提高了.所以，要求堵口前预先提高地基的承载力，根据不同地基承载力情况，按设计要求可采用压载、沙垫层、塑料排水带、沙井等措施，以满足截流体对地

6、基强度的要求.3堵口截流体施工防护3.1截流体失稳状态   a.截流体溢流面受水力冲刷，常出现“拉沟"险象.截流体溢流面一旦被冲成小缺口，水流将集中冲刷，在溢流面上形成“拉沟"现象.沟坑在水力冲刷下迅速向深、向宽处扩展，往往仅一次潮水就可能造成垮堤.如松山围垦1993年堵口时曾出现过严重“拉沟”现象.在松山围垦工程中，当堵口口门宽度压缩至240ｍ时，由于原先未做好截流体施工防护，出现严重“拉沟"现象，240ｍ长的截流堤溢流面上（-3.5ｍ）形成2条沟，水流归槽集中，很快扩大到30～80ｍ宽两处缺口，并迅速从-3.5ｍ刷深至-11.3ｍ，

7、险些冲垮整条堤，后加强施工强度，征集百多艘抛石蝴蝶船、机动货运船等日夜抛填铁丝笼和石块，退潮后又通过陆路车载加班填石，经过几个潮水期拼搏，方把缺口填平.   b.截流体边波流速增大，堤坡被冲刷失稳.当截流体上升至一定高度后，截流体外边坡流速大于通过堰顶流速.对松山围垦堵口截流体19个组合的边坡流速进行计算，其边坡流速比槛顶流速大85%左右，在5.5～7.4ｍ/s之间.这么大的流速很容易造成截流体边坡的铁丝笼破裂，单块体块石流失，从而引起塌坡失稳.   c.截流体地基冲刷淘空，堤身塌陷失稳.截流体内渗流量较大，但其向下游的渗流速度自上而下减小，

8、地基砂土很容易被淘空.如图4所示，当堤内外形成水位差后，截流体内就有渗流存在，当溢流面有水体过流时，边坡流速ｖ2远大于截流体地基附近的渗流流速ｖ3，这样截流体溢流面