水利施工中圍堰的種類及構造淺論

摘要：水利水電施工中，經常要建立一些圍堰，用來圍護基坑，以保證干地作業。圍堰的種類很多，可以按不同的條件來劃分，本文以其所使用的材料性質來劃分，研究圍堰的種類及其構造。

關鍵詞：圍堰；土石；鋼板

中圖分類號： TV551 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2013）-20-90-1

1 土石圍堰

土石圍堰能充分利用當地材料或廢棄的土石方，構造簡單，施工方便，可以在水流中、深水中、巖基上或有覆蓋層的河床上修建。但其工程量大，堰身沉陷變形也較大，土石圍堰一般不允許堰頂過水，所以汛期應有防護措施。

若當地有足夠數量的滲透系數小的防滲料，如砂壤土時，土石圍堰可以采用斜墻式和斜墻帶水平鋪蓋式兩種構造，斜墻式適用于巖基河床；斜墻帶水平鋪蓋式，適用于覆蓋層厚度不大的場合。若當地沒有足夠數量的防滲料或覆蓋層較厚時，土石圍堰可以采用垂直防滲墻式和灌漿帷幕式兩種型式，用混凝土防滲墻或帷幕灌漿來解決基礎防滲問題。

2 草土圍堰

草土圍堰是一種草土混合結構，多用捆草法修建。根據實踐經驗，草土圍堰的寬高比，在巖基河床上為2～3，在軟基河床上為4～5。堰頂超高通常采用1.5～2.0米。

用捆草法修建草土圍堰時，先用麥草或稻草做成長1.2～1.8米、直徑0.5～0.7米、重約10公斤的單個草捆，然后將兩個草捆靠齊壓扁，用長6～8米直徑為4～5厘米的粗草繩系緊，即可進行草捆的飄浮沉放工作.

草土圍堰的施工，由壓草、鋪散草、鋪土等主要施工過程所組成。壓草時，首先沿河岸在整個圍堰寬度范圍內分層鋪設草捆，鋪草捆時應將草繩拉直放在岸上，以便與后鋪的草捆互相聯結。每層草捆應按水深大小搭接，這樣逐層壓放的草捆在迎水面形成一個斜坡，直至高出水面1.5～2.0米為止。隨后在草捆層的斜坡上鋪一層0.25～0.30米的散草，再在散草上鋪一層厚0.25～0.30米的土層（黃土、粉土、沙壤土或粘壤土等〉，鋪好的土層只需用人工踏實即可，這樣就完成了堰體的壓草捆、鋪散草和鋪土等工作的一個循環。草土圍堰能就地取材，結構簡單，施工方便，造價低，防滲性能好，適應能力強，便于拆除，施工速度快。

3 鋼板樁格型圍堰

鋼板樁格型圍堰的修建和拆除可以高度機械化；鋼板樁的回收率高，可達70%以上；邊坡垂直、斷面小、占地少、安全可靠，所以應用很廣。

園筒形格體銅板樁圍堰是由“一字形”銅板樁拼裝而成，由一系列主格體和聯孤段所構成。格體內填充透水性較強的填料，如砂、砂卵石或石碴等。

圓筒形格體鋼板樁圍堰的修建由定位、搭設模架支柱、模架就位、安裝鋼板樁、打設鋼板樁、填充料渣、取出模架和填充料渣道到設計高度等工序組成和圓筒形格體鋼板樁圍堰一般需在流水中修筑，受水位變化和水面波動的影響較大，施工難度較高。

4 混凝土圍堰

4.1 拱形混凝土圍堰

一般適用在兩岸陡峻、巖石堅實的山區河流上。此時常采用隧洞及允許基坑淹沒的導流方案。通常圍堰的拱座設在枯水位以上，對圍堰的基礎處理，當河床的覆蓋層較薄時，常采用水下清基，若覆蓋層較厚，則可灌注水泥漿防滲加固。堰身的混凝土澆注則要進行水下施工，因之難度較高。拱形混凝土圍堰，由于利用了混凝土抗強度較高的特點，與重力式圍堰相比，斷面較小，可節省混凝土工程量。

4.2 重力式混凝土圍堰

采用分段圍堰法導流時，重力式混凝土圍堰往往可兼做第一期和第二期縱向圍堰，兩側均能擋水，還能作為永久建筑物的一部分，如隔墻、導墻等。重力式混凝土圍堰的斷面有實體式，與非溢流重力壩類似，也可做成空心式，為了保證混凝土的施工質量，通常需在土石低水圍堰護下在干地施工。

5 過水土石圍堰

當采用允許基坑淹沒的導流方案時，圍堰堰頂必須允許過水。如前所述，土石圍堰是散粒體結構，是不允許過水的，應為土石圍堰過水時，一般受到兩種破壞作用：一是水流沿下游坡面下泄，動能不斷增加，沖刷堰體表面；二是由于過水時水流滲入堆石體所產生的滲透壓力，引起下游坡連同堰頂一起深層滑動，最后導致潰堰的嚴重后果。

5.1 混凝土板護面過水土石圍堰

護面過水土石圍堰，圍堰由維持堰體穩定的堆石體，防止滲透的粘土斜墻、滿足過水要求的混凝土護面板以及維持堰體和護面板抗沖穩定的混凝土擋墻等部分所構成?；炷撩姘逡蟛煌杆?，接縫要設止水，板面要平順，以免在高速水流影響下發生氣蝕或位移，為加強面板間的相互牽制作用，相鄰面板可用鋼筋連在一起。

5.2 加筋過水土石圍堰

加筋過水土石圍堰是在圍堰的下游坡面上鋪設鋼筋網，防止坡面塊石被沖走，并在下游部位的堰體內埋設水平向主錨筋以防下游坡連同堰頂一起滑動，下游面采用鋼筋網護面，可使護面塊石的尺寸減小，下游坡坡角加大，其造價低于混凝土板護面過水土石圍堰。鋼筋網由縱向主筋、橫向構造筋及橫向加筋等組成。一般縱向主筋為φ5～29毫米；橫向構造筋φ7～25.4毫米；橫向加筋采用φ19～29毫米。水平向主錨筋一般采用φ19～38毫米，其垂直間距1.5～3.0米，水平間距0.23～1.5米。鋼筋網及水平向主錨筋可預制后在現場進行裝配。

作者簡介：閆靜華，女，大專學歷，就職于舒蘭市呼蘭河流域水利管理處，研究方向：水利。