修筑谷坊工程應注意的問題

周進春

（東寧縣水務局，黑龍江 東寧 157200）

1 概述

發展溝主要表現在溝岸的擴張和溝底的下切，為此在溝道中修建谷坊等工程能有效的攔蓄泥沙、固定溝床、抬高侵蝕基準面，防止溝床下切和溝岸擴張、崩塌以及崩崗的發展。谷坊工程是溝道治理的重措施之一。谷坊就是在不溪和支毛溝中修筑的低壩。一般壩高不超過5m。

2 谷坊的布設原則與位置的選擇

2.1 從毛溝到支溝，從上游到下游，要節節修筑，使之成為谷坊群，也可逐漸溝臺化。

2.2 在選擇谷坊的壩址時，應考慮以下幾方面的條件：①谷口狹窄即應選擇在溝道最窄處，上游平緩寬敞，即口小肚大，有利于攔蓄更多的泥沙；②溝床基巖外露，溝岸溝底要比較堅實，不要選在風化石上。；③上游有寬闊平坦的貯砂地方；④在有支流匯合的情形在匯合點的下游；⑤谷坊不應設置在天然跌水附近的上下游。

3 谷坊的種類及選擇

3.1 谷坊的種類根據谷坊所用建筑材料的不同，大致可分為：土谷坊、石谷坊、土柳谷坊、漿砌石谷坊、混凝土谷坊等多種。

3.2 谷坊類型的選擇 應根據地形、地質、建筑材料、技術、經濟、防護目的等確定。一般情況下，以就地取材為原則，選擇工程類型；對于項目本身有特殊防護要求的，如鐵路、公路、廠礦、居民點等，則需選用堅固的永久性谷坊，如漿砌石谷坊、混凝土谷坊等。

4 谷坊的設計

4.1 谷坊間距的確定谷坊高度與淤積泥沙表面的臨界不沖坡度有關，當谷坊連續修建時，上下兩谷坊間的距離，以修谷坊的溝底坡度大小來定。實際資料證明，在谷坊淤滿后其淤積泥沙的表面不可能絕對水平，而是具表一定的坡度，叫穩定坡度。目前常用以下幾種方法來計算谷坊上下游表面的穩定坡度過I0的數值。

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4.1.1 根據壩前淤積土的土質來決定淤積物表面的穩定坡度。砂土為0.005，粘壤土為0.008，粘土為0.01，粗砂兼有卵石子為0.02。

4.1.2 按照瓦蘭亭（Valentime）公式來計算穩定坡度

I0=0.093d/H

式中：d-沙礫的平均粒徑，m；H-平均水深，m

瓦蘭亭公式適用于粒徑較大的非粘性土壤。

4.1.3 認為穩定坡度為溝底原有坡度的一半。例如，在未修谷坊之前，溝底天然破度為0.01，則認為谷坊淤土表面的穩定坡度為0.005。

4.1.4 修實驗性谷坊，在實驗性谷坊淤滿之后，實測穩定坡度。

根據谷坊高度H，溝床天然坡度I，以及谷坊坎前淤土表面穩定坡度I0，可按下式計算谷坊間距L；

L=H/（I-I0）

式中各項因子的幾何關系如圖

4.2 谷坊斷面的規格 谷坊的種類很多，選擇什么樣的材料筑谷坊，依據就地取材而定。

4.2.1 土石谷坊斷面的規格。確定合適的谷坊斷面，必須因地制宜。要考慮既穩固又省工。谷坊的高度，應依修筑材料而定，一般情況下，土石谷坊不超過5m，漿砌石谷坊不超過4m，干砌石谷坊不超過2 m，柴草、土柳谷坊和柳梢插石等混合谷坊不超過1m。

4.2.2 溢水口斷面設計。為了避免暴雨造成洪水漫頂沖毀谷坊，石谷坊可在谷坊頂部中央留溢水口，土谷坊要在谷坊一端留溢水口。

5 谷坊施工

5.1 土谷坊的修筑 包括坡面小沖刷溝的土谷坊和溝道里的土谷坊兩類。坡面小沖刷溝土谷坊，谷坊的高度一般不超過1m,迎水坡可陡些，背水坡依土料而定。溝道土谷坊，高度不超過5m。

為保證施工質量，除按設計斷面施工外，還要做好以下工作：（1）清基。在確定好谷坊位置先把表土、草皮、樹根、亂石刨凈，一般應清除10-15cm深。（2）開挖結合槽。清基后，順著基地中間挖一條深50cm、寬80cm的結合槽，槽底要平，谷坊兩端各嵌入溝岸50cm。如溝岸是光石層，應將巖石鑿毛使谷坊與溝岸緊密結合。（3）修筑。挖好結合槽后，按設計規格施工。首先將土填入結合槽，夯實，使土谷坊穩固地座落在結合槽內，與地基結為一體。上一層土夯實一層，每層填30cm厚，夯實至20-25cm，依此類推，一直修到設計高度，邊修筑、邊收坡，內外坡要隨時拍實。用于修筑谷坊的土料，干濕度要合適。其要求是：抓一把土用手捏能成團，輕輕從手心掉到地上又能撒開。（4）挖溢水口 按照溢水口的設計斷面，做好溢水口，選擇谷坊的一端、土質堅硬或有巖石的地方挖，出水口要離谷坊腳遠一點，以不掏刷谷坊腳為原則。如下圖：

石谷坊溢水口示意圖

土谷坊溢水口示意圖

5.2 石谷坊的修筑 在有石料的地方，可修筑石谷坊。石谷坊有干砌塊石谷坊、干砌卵石谷坊和漿砌石谷坊。

（1）干砌塊石谷坊要做好以下幾道工序：

a.清基：按規劃劃出谷坊基線后，進行清基。清基要注意：土質溝底，應清到堅硬的土質上；如是淤積的砂礫石溝底，應清到硬底；如是石質溝底，要清除表層碎石。b.挖結合槽：清基后，在谷坊基線中央挖一條寬、深各50cm的結合槽，槽底要平，從溝底一直挖到兩邊溝岸處，谷坊修多高，兩岸要挖多高。為使外坡砌得穩固，還要在谷坊外坡腳挖一條寬50cm、深20cm的溝。c.修筑：按設計規格，先將大塊石牢牢地鑲入結合槽內，第一層大塊石面要朝上，以后各層朝上。背水坡用粗條石砌筑，迎水坡砌塊石之間要錯開咬緊，小縫要用小塊石塞緊，依此砌下去，直到設計高度，邊砌邊收坡。如土質溝底或砂礫層溝底，谷坊下游要做護底，護底長一般為谷坊高度的2-3倍，厚50-70cm以上，當谷坊砌到溢水口底部的高度時，要按溢水口的設計斷面留出溢水口。

（2）漿砌石谷坊 漿砌石谷坊比較耐久，能蓄水、攔沙、調洪。一般多修在有常流水的溝道內，用以蓄水或抬高水位，灌溉農田，也可發展家禽和水產。此類谷坊多用粗料石漿砌，基礎處理、砌筑塊與干砌谷坊相同，只砌筑塊石時要用水泥砂漿色縫。溢水口設在谷坊頂部中央，同時在谷坊的一端修一放水閘，以便灌溉。

5.3 柳樁谷坊的修筑 一般在柳樹多的地區，流域面積小、石頭少、溝底坡度較緩的土溝中，最宜修建柳樁谷坊，2-3年后柳樁可長到2-3m，溝道內成為一排排柳樹，不僅能攔沙，而且還有經濟收入。

具體做法是：用粗5-10cm、長1-2m的活柳樹樁，打入溝底0.5-1.0m深，樁與樁的距離20-30cm，排與排的距離為0.5m，每道谷坊一般打3-5排柳樁，各排樁要互相錯開，不要重合。每排柳樁數，依溝道寬度而定。為了提高防洪攔泥沙效益，可在露出的柳樁上用柳條編成籬笆。

5.4 柳樁石谷坊在石料多的溝道中，可修筑柳樁塊石谷坊，它與柳樁谷坊一樣，每排用柳條編成籬笆后，在排與排之間用塊石或卵石填入，填石的高度要低于樁頂10-15cm。沒有石料的地方，也可以填入土料，變成柳樁土谷坊。但要注意柳樁打入土中不得小于1m，以免被水沖倒或沖歪影響效果。

6 谷坊維修養護和利用

為了保護谷坊安全，延長谷坊的使用年限，應與植物措施結合，在土谷坊外部可植樹種草，在其他谷坊的周圍也應廣種樹草。同時要經常檢查，及時修補。在農閑和汛前要整修加固，淤滿的要加高。每次洪水后及時檢查，發現豁口馬上補修。谷坊壩前淤出的地，可利用種莊稼或栽種速生樹或經濟林果以及藥用植物等。

[1]水土流失及綜合治理.