五、 挖泥船堵口復堤試驗研究
1、長沙市豐順垸堵口
長沙市豐順垸1994年7月19日潰決后，為使災民迅速恢復家園，要求20天修復大堤。豐順垸大堤長6500米，堤身為粉沙土，滲透系數(shù)10×10-4/秒。大堤5公里以內為粉沙土，若用粘土筑堤，需從13公里以外取土，施工場地和進土道路最多只能容許20輛翻斗車運轉，每天進土2000立方米，需100天。根據(jù)天氣預報，施工期約為15—20天，這么短的時間堵口高程達到防洪高程，試驗小組根據(jù)土料情況以及挖泥船筑堤的成功經(jīng)驗，提出堵口采取就地取土料，將均質粘土堤改為粘土斜墻沙體壩，利用當?shù)胤凵惩撂顩_坑和修筑堤內平臺，外運粘土筑外坡斜墻，用4條80立米/小時絞吸式挖泥船，取堤外河洲土，向垸內潰口凼吹填，每天吹泥0.8—1.0萬立方米，7天內將潰口凼吹滿，潰口處堤腳高出地面1—2米，再用裝土草袋包修筑2—3米子堤圍堰，5天時間堤內腳平臺高程達35米。同時外坡粘土斜墻高程也達到35米高程，距堤頂設計高程5米。平臺以上堤頂部分由于填土場面縮小，挖泥船沉泥池太小，用挖泥船填堤身困難。堤身上部主要用汽車運土和人工修筑。該潰口從潰決后第四天開始填堵，歷時15天，至8月5日湘江發(fā)生第二次洪水時，堤頂高程已超過洪水位（36米）。
2、漢壽南湖垸堵口復堤
漢壽沅南垸南陽堤段1995年7月3日潰口，潰口寬度760米，堤頂高程40米，地面高程25—28米。潰口后淹沒耕地22萬畝，受災人口10余萬人。為了使災民迅速恢復家園，搶插晚稻，要求25天內堵塞潰口，修復堤防。堵口復堤土方50萬立米，該堤段垸內低洼，而且淹水深5米左右，無法取土，撇洪河左岸為堤，右岸為硬黃土山，土源困難，用人工和汽車運土都難于在20天內完成堵口復堤任務。必須就地取土。該堤段潰口就是因當?shù)赝临|問題所致。原堤段土質為含高嶺土，干土成塊而硬，濕土易滑。1976年修建撇洪河筑堤時用人工填筑，填方大土塊較多，夯壓不實，撇洪河通水以來，堤內坡層出現(xiàn)了滲漏和滑坡。如堵口再用當?shù)赝亮希仨毥鉀Q施工方法和土方質量問題。采取的辦法是用40多臺推土機將右岸山頭黃土推入河水中，將土塊水化松散，再用6條絞吸式挖泥船將泥土吹入潰口凼內。平均每天填土方2萬立米，5天填出水面，10天填上高程達33米，15天堤身高程達到36.5—38米，面寬30—40米，內坡1.35—5米。然后停止挖泥船吹填，用人工和手扶拖拉機等運土填筑堤身，20天高程達到38米左右，比設計高程只低2—2.5米。冬修時修合標準，外坡用防滲料做外坡防滲面，堤身灌漿，內腳拋石壓腳。該潰口如期搶復，10萬災民迅速恢復家園，搶插晚稻，減輕了救災工作困難，減少了災害損失，深受當?shù)卣腿罕姺Q贊。
3、漢壽縣圍堤湖垸堵口復堤
1995年7月1日沅水發(fā)生大洪水，7月18日常德市洪水位達42.49米，比歷史洪水位高1.81米。為了保障常德市30萬市民安全，扒開漢壽圍堤湖蓄洪，該垸4.8萬畝，垸民8300人，扒口蓄洪3.6億立米，降低常德市水位約0.3米。該堤段頂高程41米，地面高程35米，地表1—2米為粘土，以下30—50米為砂或砂卵石。工程需土方量大，土源困難。為讓災民恢復家園和搶種晚稻，要求8月1日以前修復大堤，施工期為30天。采取設計方案為33米以下填凼用絞吸式挖泥船吹砂填筑，用當?shù)厣昂蜕巴翞橹掏亮?。由于沉沙池寬而深，容量大，砂土中含的粘粒能沉落在沉池中，根?jù)粗近細遠的沉降規(guī)律，粘泥分布于沉池周邊，像鋪了一層防滲膜，35—38米堤身用挖泥船吹填粘土；38—41米用汽車和手扶拖拉機運粘土修筑堤身。該工程修復以來，沒有滲漏出現(xiàn)，特別1996年7月發(fā)生比1995年更高水位，該堵口堤身安全無恙。
4、華容團洲堵口復堤
1996年7月19日，東洞庭湖水位達35.23米，超過歷史水位，華容團洲垸因砂基管涌而潰。潰口長464米，沖坑長度800余米，垸內地面高程26米，沖刷后坑底高程18米。該堤段周圍為粉質粘土，天然含水量高，多呈流塑狀態(tài)，土體主要力學指標，天然含水量W=38.8%，滲透系數(shù)K=5.57×10-6，內摩擦角φ=3.5，凝聚力C=12.4（kPa）。由于周圍為湖洲，無干土，無論用什么機械施工，都難將土瀝干，過去類似此種堵口用人工挑土施工，難度極大，極易產(chǎn)生滑坡，一年內難于堵復。該堵口采用挖泥船吹填取得成功。其辦法為：（1）從凼底至地面（18—29.5米）用絞吸式挖泥船吹填，填土約100萬立方米，面寬800米×400米。堆體面坡比1：1.5.（2）第二期在吹填體上用草袋土包筑圍堰，堰頂高程33米，吹填土方80萬立米，填體內坡比1：10.（3）第三期用人工和手扶拖拉機等運土修堤，堤頂高程37米，內坡1：3，內坡平臺高29.5—33米，寬20—50米。外坡33.5米設平臺，寬10米。人工土方18萬立米。該堵口工程在施工過程中高程達到33米時，試圖繼續(xù)用挖泥船吹筑堤身，因沉池小，土體含水量大而未成功，后改用人力修筑，也因土質透水性差，填體難干，填體內土壤水分排不出，往上加土，產(chǎn)生下沉（日沉量達0.9米）和堤坡鼓肚下挫開裂。后采用開溝排水方法，在填體30—33米高程內外坡面每間隔6米開一條排水溝，溝寬0.3—， 0， .5米。溝深0.5—1.5米，開溝后填體土料水分滲出，總滲透流量達0.69mL/S.開溝后數(shù)天繼續(xù)往上加土，堤坡穩(wěn)定。此堵口為粉粘土深填方用挖泥船施工首例。挖泥船吹填堵口需土方量比陸地施工土方約多1倍以上，但適應湖區(qū)，可采用水中取土。填土三分之二以下部分用寬基礎代替排水瀝干工程設置，堤身上部不適宜用挖泥船吹填，用人工填筑。此堵口工程在1997年汛前竣工，經(jīng)過1998年特大洪水的考驗，堤身穩(wěn)定。
1、長沙市豐順垸堵口
長沙市豐順垸1994年7月19日潰決后，為使災民迅速恢復家園，要求20天修復大堤。豐順垸大堤長6500米，堤身為粉沙土，滲透系數(shù)10×10-4/秒。大堤5公里以內為粉沙土，若用粘土筑堤，需從13公里以外取土，施工場地和進土道路最多只能容許20輛翻斗車運轉，每天進土2000立方米，需100天。根據(jù)天氣預報，施工期約為15—20天，這么短的時間堵口高程達到防洪高程，試驗小組根據(jù)土料情況以及挖泥船筑堤的成功經(jīng)驗，提出堵口采取就地取土料，將均質粘土堤改為粘土斜墻沙體壩，利用當?shù)胤凵惩撂顩_坑和修筑堤內平臺，外運粘土筑外坡斜墻，用4條80立米/小時絞吸式挖泥船，取堤外河洲土，向垸內潰口凼吹填，每天吹泥0.8—1.0萬立方米，7天內將潰口凼吹滿，潰口處堤腳高出地面1—2米，再用裝土草袋包修筑2—3米子堤圍堰，5天時間堤內腳平臺高程達35米。同時外坡粘土斜墻高程也達到35米高程，距堤頂設計高程5米。平臺以上堤頂部分由于填土場面縮小，挖泥船沉泥池太小，用挖泥船填堤身困難。堤身上部主要用汽車運土和人工修筑。該潰口從潰決后第四天開始填堵，歷時15天，至8月5日湘江發(fā)生第二次洪水時，堤頂高程已超過洪水位（36米）。
2、漢壽南湖垸堵口復堤
漢壽沅南垸南陽堤段1995年7月3日潰口，潰口寬度760米，堤頂高程40米，地面高程25—28米。潰口后淹沒耕地22萬畝，受災人口10余萬人。為了使災民迅速恢復家園，搶插晚稻，要求25天內堵塞潰口，修復堤防。堵口復堤土方50萬立米，該堤段垸內低洼，而且淹水深5米左右，無法取土，撇洪河左岸為堤，右岸為硬黃土山，土源困難，用人工和汽車運土都難于在20天內完成堵口復堤任務。必須就地取土。該堤段潰口就是因當?shù)赝临|問題所致。原堤段土質為含高嶺土，干土成塊而硬，濕土易滑。1976年修建撇洪河筑堤時用人工填筑，填方大土塊較多，夯壓不實，撇洪河通水以來，堤內坡層出現(xiàn)了滲漏和滑坡。如堵口再用當?shù)赝亮希仨毥鉀Q施工方法和土方質量問題。采取的辦法是用40多臺推土機將右岸山頭黃土推入河水中，將土塊水化松散，再用6條絞吸式挖泥船將泥土吹入潰口凼內。平均每天填土方2萬立米，5天填出水面，10天填上高程達33米，15天堤身高程達到36.5—38米，面寬30—40米，內坡1.35—5米。然后停止挖泥船吹填，用人工和手扶拖拉機等運土填筑堤身，20天高程達到38米左右，比設計高程只低2—2.5米。冬修時修合標準，外坡用防滲料做外坡防滲面，堤身灌漿，內腳拋石壓腳。該潰口如期搶復，10萬災民迅速恢復家園，搶插晚稻，減輕了救災工作困難，減少了災害損失，深受當?shù)卣腿罕姺Q贊。
3、漢壽縣圍堤湖垸堵口復堤
1995年7月1日沅水發(fā)生大洪水，7月18日常德市洪水位達42.49米，比歷史洪水位高1.81米。為了保障常德市30萬市民安全，扒開漢壽圍堤湖蓄洪，該垸4.8萬畝，垸民8300人，扒口蓄洪3.6億立米，降低常德市水位約0.3米。該堤段頂高程41米，地面高程35米，地表1—2米為粘土，以下30—50米為砂或砂卵石。工程需土方量大，土源困難。為讓災民恢復家園和搶種晚稻，要求8月1日以前修復大堤，施工期為30天。采取設計方案為33米以下填凼用絞吸式挖泥船吹砂填筑，用當?shù)厣昂蜕巴翞橹掏亮?。由于沉沙池寬而深，容量大，砂土中含的粘粒能沉落在沉池中，根?jù)粗近細遠的沉降規(guī)律，粘泥分布于沉池周邊，像鋪了一層防滲膜，35—38米堤身用挖泥船吹填粘土；38—41米用汽車和手扶拖拉機運粘土修筑堤身。該工程修復以來，沒有滲漏出現(xiàn)，特別1996年7月發(fā)生比1995年更高水位，該堵口堤身安全無恙。
4、華容團洲堵口復堤
1996年7月19日，東洞庭湖水位達35.23米，超過歷史水位，華容團洲垸因砂基管涌而潰。潰口長464米，沖坑長度800余米，垸內地面高程26米，沖刷后坑底高程18米。該堤段周圍為粉質粘土，天然含水量高，多呈流塑狀態(tài)，土體主要力學指標，天然含水量W=38.8%，滲透系數(shù)K=5.57×10-6，內摩擦角φ=3.5，凝聚力C=12.4（kPa）。由于周圍為湖洲，無干土，無論用什么機械施工，都難將土瀝干，過去類似此種堵口用人工挑土施工，難度極大，極易產(chǎn)生滑坡，一年內難于堵復。該堵口采用挖泥船吹填取得成功。其辦法為：（1）從凼底至地面（18—29.5米）用絞吸式挖泥船吹填，填土約100萬立方米，面寬800米×400米。堆體面坡比1：1.5.（2）第二期在吹填體上用草袋土包筑圍堰，堰頂高程33米，吹填土方80萬立米，填體內坡比1：10.（3）第三期用人工和手扶拖拉機等運土修堤，堤頂高程37米，內坡1：3，內坡平臺高29.5—33米，寬20—50米。外坡33.5米設平臺，寬10米。人工土方18萬立米。該堵口工程在施工過程中高程達到33米時，試圖繼續(xù)用挖泥船吹筑堤身，因沉池小，土體含水量大而未成功，后改用人力修筑，也因土質透水性差，填體難干，填體內土壤水分排不出，往上加土，產(chǎn)生下沉（日沉量達0.9米）和堤坡鼓肚下挫開裂。后采用開溝排水方法，在填體30—33米高程內外坡面每間隔6米開一條排水溝，溝寬0.3—， 0， .5米。溝深0.5—1.5米，開溝后填體土料水分滲出，總滲透流量達0.69mL/S.開溝后數(shù)天繼續(xù)往上加土，堤坡穩(wěn)定。此堵口為粉粘土深填方用挖泥船施工首例。挖泥船吹填堵口需土方量比陸地施工土方約多1倍以上，但適應湖區(qū)，可采用水中取土。填土三分之二以下部分用寬基礎代替排水瀝干工程設置，堤身上部不適宜用挖泥船吹填，用人工填筑。此堵口工程在1997年汛前竣工，經(jīng)過1998年特大洪水的考驗，堤身穩(wěn)定。