水利工程建设中围堰施工技术及应用方法

引言

在水利水电工程施工中，围堰起着极其重要的作用，在具体的施工当中，为了充分发挥围堰的最大作用，应结合实际情况选择适合的围堰技术，在围堰施工前一定要做勘察工作，确定施工方案，保障施工安全，也要着重考虑到围堰施工的稳定性，选择与施工现场的地质条件、水流条件相符的材料，这样才能保证工程交工后不出现渗漏、腐蚀、坍塌的现象，预防产生重大围堰安全事故，保障水利水电工程的有效运作。

1、围堰技术概述

水利水电施工领域中经常用到的临时性技术通常是围堰技术。它可以通过改变水体运行状态，而达到阻水、防水、围水的效果，与此同时，还能对水利水电设施发挥支护的作用，为工程项目的顺利完成起到重要作用。如今行业内常用的围堰技术按材料可以分为四种类型： ① 土石围堰技术；② 木桩围堰技术； ③ 钢筋拴围堰技术； ④ 草土围堰技术。在水利水电施工当中，水利工程项目交工后，大多数的围堰都会被拆除，通常只会保留主体部分。在实践当中围堰施工应用是一门很高深的学问，比如它的材质、工程参数、规模、耗资都需要与当地的地质条件、人文条件相匹配，才可以确保围堰作用的正常发挥，从而体现出水利水电工程的安全性与有效性。

2、施工技术应用原则

2.1 遵循因地制宜原则

在工程施工阶段，需有效规范围堰结构的稳固性与防渗性标准，根据实际施工具体特征，从多种围堰施工技术方法中选择最合适的施工方式，并依照因地制宜的根本原则，确保水利工程建设的整体质量及进度。如果施工场地处在深水处同时河床较为坚硬，那么就需要选择钢板桩来实施围堰施工，如果施工场地地质本身存在特殊性，且实际水流冲击力较大，那么也需要选择钢板桩来实施围堰施工，从而确保围堰的牢靠性与防水性；如果施工现场处于浅水处，实际水流冲击不大，那么需要由单一的土料填筑而成的均质土堰来实施围堰施工。

2.2 制定总体设计方案

对水利工程围堰技术施工设备进行改造与设计，必须要依照总体设计方案，同时也需要严格遵循合理的制度规范，促使水电站稳步有序地建成。

3、围堰技术在水利工程中应用的实践要点

3.1 保证关键数据的勘测质量

施工当地的地质、水文等方面的数据信息是施工方案设计中的依据。在围堰技术的应用中一定要结合工程的重要信息，所以，在施工具体中，必须严格保证相关数据的真实性与准确性，这样才能确保围堰施工的安全。结合以往经验，主要应做好两类信息的采集： ① 相关人员应该通过实地勘察、查阅地理资料等方式，确定河道的枯水期与丰水期的最高水位，了解此处围堰水位的最低值和最高值，这样就可以保证围堰的阻水效果，同时水体的深度、水流的速度也是需要测定的。通常情况下，深不超过 2m ，水流不超过 0.5m/ /s这个土围堰的建筑就是安全的。如果水深在 2~5m水流速度在 3m/AA s则可以用土围堰或木板桩围堰；如果水深在 5～10m ，水流速度在 3m/s 以内，选择双层型钢，板桩天心围堰；如果水深大于 10m ，该选择钻孔桩围堰。 ② 对道路两侧的土壤质地进行准确的勘察。如若在软质的土壤上直接进行围堰建筑，河水迅猛时会冲垮围堰，或水位较高时发生溢流，易出现沉降，不稳，甚至塌方，对施工的安全产生了严重的威胁。同时也可以利用机器打桩、木桩固定等施工技术，加强围堰的稳固性，降低土壤松软对围堰质量的影响。

3.2 围堰导流处理

通常来讲，围堰施工期间往往需要考虑导流问题，因此在正式施工前，必须基于施工现场的整体状况进行分析与考虑，在确保导流正常的前提下达到对施工场地干场作业有效的监控。导流作业可划分为 3 种不同的阶段：一是初期阶段，也称之为挡水阶段；二是中流导流阶段，也称为堤坝挡水阶段；三是后期导流阶段，后期导流阶段是确保工程得以稳定良好施工的阶段。因此，在进行导流处理的过程中，需根据有关的设计要求，对流量频率进行合理设计。导流作业期间，可采取预留缺口的施工方式，快捷便利、可有效分摊流量，进而使洪峰期水流得到有效减小，防止对其他留坝造成严重冲击。

3.3 建立健全应急预案

应急预案是保证项目施工安全性与稳定性的重要内容。在水利工程之中，潜藏着诸多工程安全隐患，如因围堰强度不够或是围堰截流失败所导致的崩塌事故、因施工导流技术使用不当所导致的导流方向失控等，可能会造成极为严重的经济损失与人员伤亡。因此，一套完善的应急预案是关键。具体而言，施工单位应当在应用施工导流和围堰技术前，参考国内外水利水电项目施工方面的成功案例，结合单位过往的施工经验，提前预判围堰施工过程中可能存在的风险点，并邀请具备相关专业资质的技术人员进行项目风险点的分析与商讨，并最终共同形成一套科学合理的项目应急预案。此外，在项目正式启动前，施工单位还应当主动邀请水利水电管理部门及其他相关部门组织针对此次工程项目的预案演练，从而验证各施工主体能否在问题出现的第一时间作出及时的、精准的响应，多管齐下，保证施工导流和围堰技术在水利水电项目中的有效推进。

3.4 围堰施工技术要点和施工流程

将整体的施工思路确定为分期分段进行施工，围护部分河床，开放另一部分河床进行围堰施工。采用土石围堰施工技术，部分平行于岸边，同时设置上下游横断面，纵横相接位置设置为弧形，减小正面水流冲击压力。右岸围堰闭合之后开展降水作业，形成干地作业面。纵横相接位置设置为弧形，同时与围堰的上下游部位连通，相接处形成大半径的弧形段土袋，外面应培厚抛投块石，提高抗水流冲刷能力，保证围堰的安全和稳定，上游水流通过弧形段围堰导入到下游的开放河段，在河床的作用下，大半径截弯的水流向恢复直线型流动。显然，在河道中设置围堰之后会导致水流对其产生较大的冲击压力，并且由于围堰呈弧形，水流通过围堰之后会在其下游部位形成涡流，而这种涡流也可能危害围堰的安全性。通过挖机、自卸汽车配合人工两头进行填筑的方法沿围堰轴线逐渐形成弧形戗堤，从右岸上游岸边斜向下游河床，同时从右岸下游岸边斜向上游河床填筑相同构型的弧形戗堤。上下游戗堤同时进行作业，通过抛投土石料作业逐渐实现对接合拢。进占过程中水流的冲刷作用非常大，对抛投作业会产生较大的干扰，为了防止水流冲击破坏抛投的效果，应该采用体积和重量都相对较大的块石进行抛投。并且由于块石材料形状不规则，堆积后中间存在较多的缝隙，还需在块石的基础上逐层碾压黏性土，达到良好的密实效果。最后，当戗堤合拢之后，还需全面提高其稳固性，方法是逐步培厚加高，堰脚抛投大块块石形成土袋和块石抗冲刷面层，提高围堰的抗冲击能力和安全性。

结束语

总之，在水利水电工程施工中，围堰起着极其重要的作用，在具体的施工当中，为了充分发挥围堰的最大作用，应结合实际情况选择适合的围堰技术，在围堰施工前一定要做勘察工作，确定施工方案，保障施工安全，也要着重考虑到围堰施工的稳定性，选择与施工现场的地质条件、水流条件相符的材料，这样才能保证工程交工后不出现渗漏、腐蚀、坍塌的现象，预防产生重大围堰安全事故，保障水利水电工程的有效运作。

参考文献：

[1] 黄宗仁.施工导流和围堰技术在水利水电施工中的运用[J].科学与财富,2013(10):245.

[2] 金笛.水利水电施工中施工导流和围堰技术的应用[J].黑龙江科技信息,2016(17):243.

[3] 张树德,张雄亮.浅析大坳水库除险加固工程围堰方案变更[J].湖南水利水电,2020(05):18-20.

[4] 董 博 . 围 堰 技 术 在 节 制 闸 施 工 导 流 中 的 应 用 [J]. 山 东 水利,2020(07):31-32.

[5]刘瑞林. 水利水电施工导流及围堰工程设计研究[J].内蒙古水利,2020(07):44-45.