堤头挑流和堰体尾随抛投是利用戗堤和堰体的设计特点,在戗堤进占时,向上游角或同时向上、下游角凸出进占,挑开急流,形成戗端缓流区,以保护堤头抛填进占,同时戗堤两侧的堰体跟进尾随抛填,以防护进占戗堤侧面坍塌的措施。
在三峡工程大江截流施工过程中,无论是在非龙口段,还是在龙口段,均出现了频繁坍塌致使抛投进占迂回不前的情况。如在非龙口段填筑中,1997年10月14日右上戗堤出现连抛130车石料仅延伸0.1~0.2 m的滞进现象;10月15日2∶00~4∶00,由于当时流量和流速都较大,分别达17 000 m3/s和3.27 m/s,连续抛投200余车石料,戗堤几乎没有延伸;又如,在龙口段进占填筑中,1997年10月26日当龙口宽度缩窄至100 m左右时,左上戗堤连续抛投近3个小时毫无进展,使截流进占陷入停滞状态等。对此,果断采取了动用大块石或特大石,在戗堤上游侧(或下游侧)集中抛投以形成挑角的工程措施;经过实施,效果非常明显,堤头在挑角的防护下继续向前推进,有效地推动了进占的正常延伸。与此同时,三峡工程大江截流的上下左右四个进占堤头均采用了堰体材料尾随填筑的措施,它十分有效地防护了截流戗堤的侧向坍塌,同时,还为截流戗堤进占提供了较宽的作业平台,对于三峡工程大江深水截流堤头起到了安全保障作用。
三峡工程三期截流可采取宽戗(堤顶宽>30 m)双向进占措施,并在进占的过程中,运用堤头挑流和堰体尾随抛投的进占方式以顺利推进戗堤合龙。
利用高强度进占抛投在三峡工程大江截流中产生了良好的效果,在1997年10月14~15日的昼夜高强度进占抛投期间,左右岸截流戗堤仅坍塌7次,其中规模最大的一次发生在左上戗堤迎水侧,其坍塌面积仅为44m2;左下堤头仅坍塌2次。这与模型试验的频繁大规模坍塌结论相比有显著地改善,因此,高强度抛填对于减轻堤头坍塌程度有着直接作用。
三峡工程三期截流可在左右两岸提前备料,并在突破水力学难关的关键时刻采取高强度进占抛投方式,不仅能加快抛填进度,而且还能缩减坍塌规模。
变换堤头抛填方法是根据截流龙口的宽度、水深、流量、流速以及填料特性等,相应采取的防止或躲避堤头坍塌的灵活抛投方法。由于坍塌的部位发生在堤头,而进占抛投作业的机械和人员也在堤头顶部,因此,对于堤头顶部设备及人员的安全除了制定一套严格的操作规程之外,采取灵活的防范坍塌的抛填措施十分重要。
三峡工程大江截流在不同的条件下采取了不同的堤头抛填方法,主要为:在坍塌刚刚发生过后,形成了新的稳定边坡,在此往后的一段时间内,不会有坍塌发生,这时就采取自卸汽车直接卸料抛投的方法。随着抛投的推进,堤头边坡逐渐变陡,汽车直接抛投已不安全,这时就改用汽车堤头集料,长臂推土机赶料抛投的方法。随着堤头边坡的进一步变陡,虽已陡于临界坡度,但在颗粒的咬合作用下仍未坍塌,这时即改用汽车载大块石或特大石冲砸抛投的方法。由于灵活地运用了上述抛投方法,一方面保证了施工过程中机械和人身的安全,另一方面也保证了截流进占的顺利推进。在截流进占过程中,未发生机械和人身死亡事故。? 三峡工程三期截流采用宽戗进占时,非常适宜采用变换堤头抛填方法抛投,这样可以不失时机地抢占有利进占势态,保障截流戗堤科学地推进。