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摘要：堆石拦河坝在实际应用中，起到了很关键的作用，在河道引水灌溉中应用的比较多，但是在堆石拦河坝应用的时候很容易被破坏，一旦坝肩绕渗被破坏，那么就会有渗水现象出现，对河坝有较大的影响，再就是容易发生流水破坏问题，坝体作用就不能完全发挥出来。对于这些破坏问题，要是不采取有效的控制措施将会对有更严重的破坏问题出现，让堆石拦河坝失去使用价值。本文就堆石拦河坝常见的破坏问题进行分析，提出有效的防治措施，以供参考借鉴。
关键词：堆石拦河坝；破坏原因；绕渗；冰冻；防治措施
在河道饮水灌溉过程中，堆石拦河坝得到了广泛的应用，主要的原因是堆石拦河坝具有取材方便和建设低价的特点。但是堆石拦河坝是属于一种散体结构形式，主要是对块石的自重进行充分的利用，并将其堆砌成型，但是其的稳定性并不是很好，一旦受到破坏，就会造成无法弥补的损失，因此每年用于抢修堆石拦河坝的费用和人力支出比较大，因此需要对造成堆石拦河坝出现质量问题的原因进行全面的分析和探究，从而实现有效的防治。
一、坝肩绕渗
1、破坏原因
在开河期，坝肩绕渗是经常发生的，而造成坝肩绕渗的一个主要的原因回填的砂土密度不符合标准。通常情况下，堆石拦河坝的施工是在冬天进行，这个时节的沙土时处于冻结状态的，从而造成岸边修筑过程中使用的沙土质量不合格，出现不密实的状态，这样一来，水流就会绕过坝肩在沙土中流动，也可能绕过护岸在砂土中流动。一旦砂土融化之后，渗流的速度就会比稳定渗流速高出很多，这样一来，就会将砂土中细小的颗粒冲走，但是这个时候岸边的沙土还是处于被冻结的状态，对于细小的冲刷孔洞不能够进行有效的下沉填补，那么渗流的速度就会逐渐的加快，在一定程度上增强了冲刷能力，从而对岸边造成严重的破坏。
2、防治措施
对于坝肩绕渗破坏现象，有三种有效的防治措施，每一种防治措施都有较好的应用效果。第一种是保证坝体插入岸边深度的方法，这种方法主要是将坝体的两端分别插入到岸边上，插入深度控制在2m到5m之间，不能超过这个范围，坝体插入断面的顶宽最小也要达到2m，而且坝体和边坡的比例应该在1：0.5到1：1之间，要让坝面和坝体的底面保持平齐状态，并让坝体比河岸高出0.5m左右。第二种是压实回填土的方法，在进行土坝肩回填土自己岸边回填土的时候，最好用暖黏土进行严实，而且要回填的及时，如果回填砂料的粒径比较大，要先用拖拉机交互砂料给压碎并且压实，然后才可以进行回填土作业。第三种是贴实无纺布的方法，在应用这种方法进行坝体砌筑之前，要先保护好坝肩以及护岸岸波，然后在岸坡上贴紧无纺布，这样能防治岸边和无纺布之间有较大的缝隙出现，从而让渗流加大。在搭接无纺布的时候，还有岸上和岸底的延伸长度，都要和施工规范要求相符合，这样就不会让无纺布有裂缝或者是漏铺的现象出现，也能有效防止水流直接透过块石向岸坡处冲刷，能有效保护岸坡的安全。
二、流冰破坏
1、流冰破坏原因
冰块携带的能量较大和过流深度不够，是导致拦河坝流冰破坏的主要原因。根据相关资料和经验，流冰破坏的临界水深计算公式为：H= 1.15d + 0.15，式中：H临为临界水深；d 为冰厚。首先，当堰顶水深。冰块通过堰顶延坝后堰面下移，势能除部分消耗外，全部转换为动能使冰块漂移速度迅速增加，到达堰底水流收缩断面时（跃前水深）速度达到最大，对坝体的撞击力也达到最大值。冰块与坝面堰底发生碰撞，使堰底块石单块或多块下移，上部块石失去支撑向下游滚动或塌落。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，冰块不能完全漂浮，冰块与坝面发生局部碰撞，但在水流冲击和后续冰块的撞下可通过堰顶，并随落差的减小势能转变成动能而速度加快，延堰面下滑通过拦河坝。
2.、防治措施
增加过流深度和破碎大面积冰块是防止拦河坝流冰破坏的有效方法。从以上堆石栏河坝流冰破坏分析得出，防止措施主要采取保证拦河坝流冰期安全过流水深和减小个体冰块的能量两种方法。首先，保证拦河坝流冰期过流水深。立足于历年河流流冰期的水量和经验，使堰顶高程得到有效的降低和堰顶宽度得到缩小，这样一来，在堰顶和堰底断面所流过的水深高于临界面的水深。堰顶降低的高度需要控制在0.3 m以内的范围，而堰底缩小的宽度需要控制在河道宽度的1／3以下。在每年的灌溉期结束以后，需要采用人工的方式减少堰顶中部的块石，使其符合要求的高度和宽度，并将块石堆放在堆石拦河坝的两侧，等到灌溉完成之后，再将堆石拦河坝两侧的块石回砌到堰顶的中部，使其满足原来的高度和宽度。为了使来回搬砌的工作量减少，堰顶的块石可以不回砌，如果灌溉水位没有达到要求时，加高堰顶时可以采用编织袋装沙土的方式进行临时的处理。其次，破碎冰块。对大面积的冰块进行人工破碎是降低单块能量、减少撞击力的有效办法。特别是破碎武开河较大面积的流冰冰块，对减轻冰块对拦河坝和其它河道上水工建筑物的撞击力，保证过冰安全有较好的效果。
三、坝下冲刷
1、破坏原因
坝下冲刷是坝后消能末端的块石底部砂土被水流冲走，块石向下游移动，上游块石失去下游块石的支撑，在水流的冲击和自重的作用下逐渐下滑、滚落，最后导致坝体坍塌。
2、防治措施
坝后冲刷主要以控制消能末端基础冲刷上延为主。
四、项措施进行防治
1、放缓坝背坡坡度
中、小型堆石拦河坝坝背坡坡比一般为1∶ 8 ～1∶ 10，大型堆石拦河坝需要经过消能计算确定。作用是延长坡面长度，利用坡面块石的糙度和缝隙增强消能效果，减弱水流对坝坡末端的冲刷力；同时缩小坝坡与河底水平面的夹角，减小块石的下滑力，提高坝坡块石的稳定性。
2、提高块石抗冲刷能力
坝坡末端 3 ～ 5 m宽采用铅丝笼或钢筋笼结构，加强对散体块石的固结，增强抗冲刷能力。
五、结语
综上所述，会有很多的影响因素对堆石拦河坝造成影响，从而影响到其功能的发挥。因此需要对堆石拦河坝常见的质量问题，以及出现的原因进行探究，从而采取具有针对性的措施进行防治。管理人员需要定期堆石拦河坝进行巡查，尤其是春季开河和流冰期的阶段需要选派专人进行看守，一旦发现问题就需要立即处理。需要根据工程的实际情况在堆石坝存放一定数量的块石备料，以备在抢修遭到破坏的拦河坝的过程中使用，有利于提高堆石拦河坝防治工作的施工质量。
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论文作者:王洪亮,王玉
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/20
标签：拦河坝论文; 冰块论文; 沙土论文; 水深论文; 砂土论文; 原因论文; 水流论文; 《基层建设》2016年1期论文;