章波

（湖南華力工程建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

實(shí)例探析施工導(dǎo)流圍堰技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

章波

（湖南華力工程建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)的應(yīng)用可以提高水利水電工程施工質(zhì)量，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益也有著顯著的推進(jìn)作用。本文對(duì)水利水電施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)例闡述這兩種技術(shù)的具體應(yīng)用。

水利水電施工；導(dǎo)流；圍堰；應(yīng)用

1 引言

為了有效提高水利水電質(zhì)量，保證其功能能夠正常發(fā)揮，很多施工單位會(huì)采用施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)，將水流引入下游施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)是相對(duì)應(yīng)的，施工導(dǎo)流是改變水流方向，圍堰是擋水，但是對(duì)于保證水利水電工程安全都有著重要的意義。下面對(duì)于水利水電施工中施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步探討。

2 水利水電施工中施工導(dǎo)流

2.1 水利水電施工導(dǎo)流的劃分原則

在水利水電工程施工階段，施工單位需要根據(jù)工程建設(shè)需求以及施工現(xiàn)場(chǎng)勘察數(shù)據(jù)信息對(duì)導(dǎo)流方案的制定進(jìn)行商討和確認(rèn)。若基坑施工量比較大，那么就意味著其不能在河流截流之后一個(gè)枯水期之內(nèi)完成，且要依據(jù)全面標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)導(dǎo)流的期限，而對(duì)于施工任務(wù)沒(méi)有結(jié)束的部分，施工單位需要根據(jù)施工導(dǎo)流情況制定意外事故防治措施，保證壩體不會(huì)出現(xiàn)溢流問(wèn)題，或者是在出現(xiàn)溢流問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)解決。若基坑的施工量比較小，即可以在河流截流之后的一個(gè)枯水期內(nèi)完成相關(guān)工作，但是仍然要依據(jù)枯水期的河流量制定導(dǎo)流方案。

2.2 水利水電工程施工導(dǎo)流方案

2.2.1 全段圍堰法導(dǎo)流

所謂全段圍堰法導(dǎo)流，就是指順著河床的大壩、水閘等主體工程建筑的物流軸線建設(shè)攔河堰體，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)河流的一次性截?cái)?，保證當(dāng)水流通過(guò)該建筑時(shí)能夠順利向下游流動(dòng)。該道路方法比較適用于枯水期內(nèi)水流量比較小且河流面比較狹窄的河流。全段圍堰法可以按照導(dǎo)流泄水建筑的不同類型進(jìn)行劃分，具體包括涵道導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流以及明渠導(dǎo)流，明渠導(dǎo)流如圖1所示。

圖1 明渠導(dǎo)流示意圖

2.2.2 分段圍堰法導(dǎo)流

分段圍堰法導(dǎo)流的施工原理如下：利用被束窄的河床、明槽、缺口、壩體，將河道中的水流引入下游。該方法比較適用于河流面積比較寬闊、河流量比較大且工程建設(shè)規(guī)模比較大的水利工程，分段圍堰法導(dǎo)流如圖2所示。需要注意的是，在施工中，施工人員需要根據(jù)將水利建筑物分為不同的施工部分，再根據(jù)工程建設(shè)任務(wù)對(duì)施工內(nèi)容進(jìn)行劃分。在河床圍堰時(shí)，需要階段河流，并且借助河床中已經(jīng)建設(shè)完畢的建筑主體實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的導(dǎo)流，將水流引下下游，最終保證分段圍堰導(dǎo)流目的的實(shí)現(xiàn)。

圖2 分段圍堰法導(dǎo)流

3 水利水電施工中圍堰技術(shù)的應(yīng)用

所謂圍堰就是指在水利工程施工中，為了保證永久性水利設(shè)施的可持續(xù)使用，需要建設(shè)配套的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的主要功能就是避免水和土滲入到建筑物的施工區(qū)域，同時(shí)該結(jié)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)圍堰內(nèi)水流的外排。通常情況下，圍堰在使用結(jié)束后需要將其拆除。圍堰主體是用土修葺成梯形的土堤壩，但是對(duì)其結(jié)構(gòu)有所要求，如迎水面的邊坡豎橫比不能超過(guò)1：2，而基坑側(cè)邊坡的豎橫比不能超過(guò)1：1.5，而該土堤壩大多是使用砂質(zhì)黏土修建的。該類圍堰的使用具有一定的局限性，只適用于淺水、水流速比較緩慢且圍堰底是不透水土層處的情況下。若施工現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)石比較豐富，那么可以修建堆石圍堰，但是其外坡需要鋪一層土，主要作用是防滲漏。水利水電施工中常用的圍堰類型如下：

（1）土石圍堰。該類圍堰主要是由土石填筑完成，較常見(jiàn)于上下游橫向圍堰，該圍堰類型的突出優(yōu)勢(shì)是可以對(duì)當(dāng)?shù)氐氖┕げ牧线M(jìn)行充分利用，對(duì)于各類地質(zhì)條件的適應(yīng)性比較強(qiáng)，施工操作也比較簡(jiǎn)便。土石圍堰按照基坑是否可以淹沒(méi)分為過(guò)水圍堰以及不過(guò)水圍堰。需要注意的是，如果使用的是過(guò)水圍堰，汛期過(guò)水時(shí)，就需要對(duì)其進(jìn)行防護(hù)，特別是溢流面、圍堰下游基礎(chǔ)以及兩岸接頭的防沖保護(hù)。

（2）木板樁圍堰。如果深度不深且占地面積比較小的基坑，可以使用木板樁圍堰。但是為了實(shí)現(xiàn)更好的防滲漏效果，需要應(yīng)用榫槽將板樁連接起來(lái)，形成一個(gè)整體。如果水深不深，可以應(yīng)用單層木板樁，但是需要在其內(nèi)部增加支撐結(jié)構(gòu)，使得受力平衡，維護(hù)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。當(dāng)水深比較深時(shí)，可以使用雙壁木板樁，而雙壁之間可以使用鐵拉條或者是橫木將其拉緊，在中間用土填實(shí)，但是其填筑高度一般需要控制在6～7m左右。

4 施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

4.1 工程概況

某工程設(shè)單孔B×H=2000×2000節(jié)制閘一座（樁號(hào)X處），及4孔舊閘改造一座（樁號(hào)X處）。均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為S6，墊層為C10。因?yàn)樾陆ǖ墓?jié)制閘與舊閘都裝置在湖邊，因此在施工之前需要對(duì)圍堰進(jìn)行排水，再開(kāi)始基坑開(kāi)挖工作。

4.2 圍堰方案選擇

就該工程的勘察情況來(lái)看，淤泥的深度為1.2～1.5m，水的深度為0.6～1m，根據(jù)施工單位以往的施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，圍堰部分的施工需要使用人工編織袋裝土分層堆疊，而堰內(nèi)外邊坡為1：1，外側(cè)還需要布設(shè)彩條布，同時(shí)還要設(shè)置木樁護(hù)腳坡，在其內(nèi)側(cè)使用鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，導(dǎo)流排水的面寬為10m，等到節(jié)制閘和舊閘升級(jí)改造結(jié)束之后再開(kāi)始圍堰的拆除工作。該工程中建設(shè)的圍堰長(zhǎng)度為210m。總體積為5000m3，占據(jù)湖面的面積為1800m2，施工周期為90d。

4.3 施工過(guò)程

4.3.1 測(cè)量放線

在施工之前：①需要建立監(jiān)測(cè)點(diǎn)和明顯的施工安全標(biāo)志。②需要確立堰體的軸線，明確施工控制范圍。③要對(duì)堰體砌筑的斷面尺寸和高程進(jìn)行測(cè)量，保證堰體斷面測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性。

4.3.2 設(shè)護(hù)坡木樁

因?yàn)閲叩撞康挠倌嗌疃容^深，為了避免堰體位置的移動(dòng)，工程施工單位在堰體的兩端設(shè)置了護(hù)腳木樁。

4.3.3 人工堆碼裝袋黏土

因?yàn)樵摴こ淌┕がF(xiàn)場(chǎng)有大量的施工垃圾的廢棄的施工材料，圍堰的施工中所需的黏土不能就地采用，需要采購(gòu)。在黏土運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，需要立即組織施工人員進(jìn)行裝袋，裝填量大約為編織袋容量的50%左右，裝填之后需要用細(xì)麻繩或者是細(xì)鐵絲進(jìn)行封袋。在砌筑時(shí)，需要將編織袋平方，其上下左右需要堆放整齊，水中的土袋用帶鉤的木桿鉤送到位，層層堆碼，逐層加高至頂面標(biāo)高。

4.3.4 鋪設(shè)彩條布

堰體形成后，迎水面設(shè)彩條布做擋水用，并拋擲土袋壓腳，確保堰體不滲水。

4.3.5 鋼板樁支護(hù)

堰體內(nèi)側(cè)坡腳處先打樁，鋼板樁的布置格局為：長(zhǎng)6m，鋼板樁之間的間隔距離為10cm。上述工程淤泥的深度為1.2～1.5m，水的深度為0.6～1m，而鋼板樁深入土體的實(shí)際深度為5m，然后應(yīng)用土袋填充堰體和鋼板樁之間，這樣做的主要目的是避免圍堰位置的移動(dòng)。

4.3.6 淤泥清除

在圍堰部分施工結(jié)束后，要人工進(jìn)行排水、瀝水，在間隔一段時(shí)間后人工和機(jī)械施工相互配合將其中含有的淤泥全部清除。在機(jī)械清淤時(shí)，各設(shè)備之間需要保持一定的距離，其距離要超過(guò)10m。在清淤過(guò)程中，要保證機(jī)械操作的穩(wěn)定性和安全性，可以先使用斗對(duì)淤泥的具體深度進(jìn)行檢查，機(jī)械不能盲目操作，防止其深陷。在基槽以及堰體的周邊需要設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)設(shè)施，保證施工人員的生命安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)對(duì)于水利水電工程施工有著較大的影響，所以，在工程建設(shè)實(shí)施過(guò)程中，施工單位需要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)施工導(dǎo)流方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并采用適宜的圍堰類型。同時(shí)，還要對(duì)施工階段進(jìn)行全面監(jiān)控，從而保證工程的施工質(zhì)量，使其在投入運(yùn)行之后能夠正常地發(fā)揮出其作用，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促進(jìn)我國(guó)水利水電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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1673-0038（2015）46-0237-02

2015-10-20

章波（1965-），男，高級(jí)工程師，主要從事水利水電施工管理工作。