全段圍堰導流技術在水利施工中的應用

范軍

（重慶市開縣水務局 重慶市開縣 405400）

引言

水利水電工程的建設，不僅起到保護周邊水環境的作用，還可以在面臨自然災害時，發揮調控能力，從而保護人們的生命財產安全。施工導流及圍堰技術的使用可以為水利水電工程的施工提供較為穩定的環境，需要在具體的施工中，進行合理運用，從而促進水利水電工程施工的有序進行。

1 全段圍堰導流技術的概述

全段圍堰導流技術，主要是指在河床主體工程的上游和下游，分別建設一道攔河圍堰，保證河水能夠通過臨時水流路線，在主體工程完工時，再讓河水從原來的河床經過。全段圍堰導流技術包括多種，主要有隧洞導流法、明渠導流法、涵管導流法。采用這種導流方式，當在大型水利工程的出口處修建閘壩時，有可能只筑上游圍堰，將施工期間的全部來水進行攔蓄；另外，在坡降的山區河道上，若泄水道出口的水位低于基坑處河床高程時，也無需修筑下部圍堰。

全段圍堰導流技術的應用具有一系列的優點，其工作面較大，建造河床內的建筑物時，有一次性圍堰保護；如果導流方面，利用的是水利樞紐中的永久泄水建筑物，工程投資成本就可以得到大大的節約。

2 圍堰導流技術的使用原則

2.1 嚴格執行水利工程改造技術標準

在實際的水利工程建設中，及時更新相關設備以及相應的施工技術能夠調高工程建設效率，保證工程質量。在具體的施工技術變更時要做好以下幾點：

①在技術和設備進行變更之前，應該先對施工方案進行相關調整，只有滿足了施工方案的要求，才能進一步引進新技術以及設備；②對于設計好的方案要具有明確的指導意義，能夠促進施工順利進行，這樣才能發揮出新技術以及新設備的作用。

2.2 將水利工程整體布局給予優化

社會在發展，科技在不斷進步，要使水利工程跟得上時代的步伐，就得根據施工現狀，著眼于全球的市場大環境，從中不斷的汲取有用成分，才能做到與時俱進和施工思想、施工設備的更新。需要指出的是，優化工程布局不是簡單的設備引進，而是在全面了解施工現場的前提下，根據施工企業現有的經濟基礎及裝備，進行全面的施工方案策劃。策劃中應具有最新科學技術使用、施工過程監控、施工質量管理及施工過程自動化及智能化等。

2.3 以全局觀念制定總的施工計劃

要提高施工效率，提高施工質量，除了做好新技術引進及更新，施工整體布局，還需制訂總體施工規劃，才能做到放眼于整個施工環境，做好全盤施工工作。規劃除了查找數篇文獻資料，還得對施工河段水質環境、水流特點、地形特征及其它環境因素進行全方位考察。另外，在進行勘察結束以后，還多分析國內外一些優秀的水利工程建設，對它們成功案例進行分析總結，吸收長處，然后再進行融合，這樣才能夠設計出完美的水利工程方案。

3 全段圍堰導流技術在水利施工中的應用

3.1 隧洞導流的方法

隧洞導流適用于山區河流，因為此類地區的河谷相對狹窄，兩岸呈現陡峻地形。由于每條隧道都有著十分有限的泄水能力，隧道需要較高的造價成本，因此，如果沒有較大的流量，就可以采用隧洞導流法。一般來說，每條隧洞的可宣泄流量嚴格控制2000～2500m3/s，為盡可能減少導流費用，必要時可以結合導流漏和永久隧道共同作用。

布置導流隧洞時，需要在完整和新鮮的巖層中進行，需要注意的具體要點如下：①為了避免隧洞沿線中的大規模塌方，需要避免平行于洞軸線、巖層和斷層和破碎帶，嚴格控制洞軸線和巖石層面之間的夾角，避免其小于45°，層面傾角控制在45°以上。②充分利用壩址附近的有利地形，保證有順直的隧洞線路，如果是彎曲的河岸，需要在凸岸布置隧洞，縮短隧洞長度。轉彎是有壓隧洞和低流速無壓隧洞必備的，轉彎半徑應該比5倍洞寬要大，轉折角控制在60°以內，要將直線段過渡設置于彎道的上下游，直線段長度需要比5倍洞寬更大。③嚴格控制進出口和河床主流流向的交角，否則就會影響到上游進水條件，會有有害的折沖水流與涌浪產生于下游河道，出口交角需要控制在30°以內。④如果需要的導流隧洞為兩條以上，那么就可以在兩岸或者一岸布置。隧洞進出口和上下游圍堰坡腳需要有50m以上的距離，近些年來，也出現了10～20m以內的距離；如果只有較小的距離，就需要科學的防護堰坡。

3.2 明渠導流

明渠導流指的是，在河岸上進行明渠水道的挖掘，在施工河床上下建筑圍堰，讓河水通過水渠進行流通。

在進行明渠導流建設地址選擇時，要遵循施工簡潔方便，軸線短小，能夠有效減少施工量；還要保證水流過程中不會受到較大的阻力，確保施工安全，努力避免明渠所帶來的安全隱患。

在布置導流明渠時，對于不良地質區段，盡量不要通過渠線，對滑坡崩坍體充分關注，促使邊坡的穩定性得到保證；如果明渠是在河灘地上開挖的，通常需要對外側墻進行設置，它有著和縱向圍堰類似的功能；要在可靠的基礎上布置外側墻，并且直接施工于干地上。要設置順直的明渠軸線，這樣方可以有平穩順暢的水流，S型彎道是避免使用的。要結合導流明渠和永久明渠，如果采用岸邊式布置樞紐中的混凝土建筑物，導流明渠通常會結合尾水渠和電站引水渠，要銜接明渠進出口和上下游水流，控制河道主流的交角，保持在30°以內；為了不影響水流的通暢性，要嚴格控制明渠轉彎半徑。

3.3 涵管導流法

涵管導流法是利用混凝土在固定的地方進行施工，一般都是在沙灘上進行涵管導流法，在位置選好以后有，然后在進行圍堰的建設，在圍堰建好以后，水就會從涵管流出。

涵管導流法的應用要點有以下幾方面：①涵管材質的選擇是根據地形條件來進行的，例如在巖石地方，一般就采取在巖石上開挖溝槽，進行封蓋，這樣就形成了涵管。②采用涵管導流時，最重要的就是防止水流外滲，這樣會對施工造成影響。對于這一種情況，可以采取在涵管外圍對滲水進行攔截，有效減少滲水對施工的影響，提高工程效率以及質量。隨著科技的發展，要達到良好防滲效果可以采取對防滲材料進行壓緊，能夠起到了良好的防滲效果。

4 水利工程中全段圍堰導流技術應用實例

4.1 項目基本概況

某水利工程區域人口稠密，交通便利。該水利工程中，溢流壩總長為80m，壩高（河床以上）5m，主要用以改善城市的水環境與防洪在水利工程施工中，其地質為變余砂巖、炭質板巖夾凝灰巖，滲透性較大，滲流臨界坡降平均值為0.594，滲流破壞坡降平均值為0.727。工程中，采用全段圍堰導流技術。本次選用的是涵洞導流。

4.2 導流洞設計

在全段圍堰導流技術中，選用嚴格的按設計要求來進行圍堰，設置其坡度為1：1，圍堰頂部需要高于流水面的50cm，并且還應該保證草袋可以堆疊的整齊、密實，再到遇到滲水情況下，一定要及時的上報，并做好處理工作。

4.3 圍堰導流隧洞布置

全段圍堰導流施工中，可以根據大壩周圍附近地形，充分結合當地有力條件，以確保順直隧洞線路，縮短隧洞長度，提升施工效益。目前水電站導流方式為斷流圍堰，隧洞導流，對此水利工程中，導流洞有壓狀態流的流量公式為：

導流洞出口高程為1476.00m，導流洞長約1037.72m，導流洞襯砌后尺寸均為12.0m×14.5m，襯砌厚度約70cm。可以根據水利工程地形地質條件，兩條導流隧洞均布置在左岸，導流洞孔口尺寸為12m、14m，進口底板高程1560m，出口底板高程1476m。頭部隧洞為有壓隧洞，洞涇3.6m；無壓輸水，隧洞斷面為12.9m×3.4m（寬×高）。

4.4 圍堰導流施工要點

（1）填筑圍堰前，可以使用全站儀，將圍堰中心線與邊線放出，并插上彩旗，以便控制圍堰填筑方向，在填筑過程中現場測量員要不斷的進行控制測量，以便及時糾正圍堰的填筑方向。

（2）嚴格控制進出口和河床主流的流向交角，并且可以避免影響上游的進水條件，同時，也注意避免有害折沖水流以及涌浪在大壩水利工程施工中的下游河道；盡量的將段圍堰導流出口控制為30°，還可以在實際中結合具體的情況，適度放寬進口處的施工要求。

（3）在全段圍堰導流施工中，對于隧洞進出口以及上下游圍堰坡腳的位置，均需要具備50m以上安全距離，確保施工安全。

（4）上壩土料嚴格控制含水率，其上壩土料應分層壓實，每層厚度不大于40cm，并用挖掘機或推土機壓實，確保壓實度不小于0.85。

（5）加強全段圍堰導流材料檢驗，從源頭上杜絕不合格工程的產生；可以嚴格實行“三檢”制度，全段圍堰導流中上一道工序不驗收，則不得進行下一道工序。

（6）一定要嚴格的控制鋪料厚度及其壓實度，并且當縱向圍堰封堵完后，可以對縱向的圍堰用水泥，進行拌制，可以把剩余的砂礫料用來處理邊坡，并定期監測圍堰的沉降量。等到圍堰沉降穩定之后，可以用水泥砂漿，對其進行縱向圍堰，有效防止圍堰滲水，提升圍堰安全施工質量。

5 結語

綜上所述，在水利工程管理施工中，運用全段圍堰導流技術，不僅可以達到施工需要，也可以提升水利工程質量水平，降低導流施工難度，優化水利工程施工導流模式，從而確保水利工程施工按期完成，發揮積極的應用價值。

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[3]魏 才.施工導流技術在水利工程中的應用[J].科技創新與應用，2014：165.