探討圍堰施工技術在水利工程建設中的應用

劉克玉+邵榮開+張道全

摘 要：本文將對圍堰工程的概念和分類進行探討，并對圍堰技術在水利工程施工中的具體應用進行深入分析。

關鍵詞：圍堰技術 水利工程 施工管理 技術管理 應用

水利工程往往是在河道上進行施工的，沙土、水流不利于施工的質量和安全，在這種情況下，在擬建工程的上下游或四周修建圍堰，排除圍堰內的積水，將河水攔隔在圍堰外，為工程施工圈出必要的操作場地。那么，圍堰技術都有哪些種類？在水利工程中發揮著什么樣的作用？又有哪幾方面的應用呢？在下文中，我們圍繞這幾個問題進行一定的探索和分析。

1.圍堰技術概述

施工圍堰是指在河道上、湖泊中，為建造閘、壩、橋梁等永久性的水利工程設施，提供無水作業施工環境而修建的臨時性擋水圍護構筑物。其作用就是創造一個相對封閉的空間，將擬建工程施工場地內的泥水排出，以保證基坑開挖、基礎施工、建筑物修建順利進行。圍堰施工技術是水利工程施工技術的重要組成部分，在選擇應用的時候應遵循其基本原則。首先，在修建圍堰之前，應先對施工組織技術方案進行確定，結合工程所在地及河道的實際情況，全面地分析各種要素，最終確定一個合理的、可行的操作方案。其次，在圍堰施工技術的應用過程中，要注重對創新技術的補充和優化，將新技術中的信息化、自動化、智能化等優勢運用到施工中，更好地發揮圍堰技術的作用。最后，由于水利圍堰包含了很多種類，因此，在施工的時候應根據環境、氣候等因素，對圍堰種類進行科學選擇，確保水利工程的進度、質量得到保障。

2.圍堰技術的重要作用

近年來，國家對于水利工程施工質量和安全更加重視，圍堰技術的重要性日趨得到凸顯。圍堰技術在水利工程施工中應用較為廣泛，其主要作用是為了對施工中的建筑物實現遮擋，防止水流滲入，影響工程進度與施工質量，起到保護施工作業面的重要作用。為了能夠使圍堰工程的作用得以實現，在修建擋水圍堰的時候，要保障其穩定性和抗壓性，在結構上要盡可能地簡單，便于施工和維護，并且保證圍堰外的水流順利通過，避免發生局部的水流沖撞。

3.圍堰的分類

按堰體結構材料分，施工圍堰主要有土堤圍堰、土石圍堰、木籠圍堰、木板樁圍堰、鋼板樁圍堰、鋼筋混凝土圍堰等。

土堤圍堰，就是以土為原材料，經過層層填筑最終合攏起來的臨時擋水堤體結構，是最為傳統的圍堰施工技術。為了減少土方填筑量及填土在水中被沖刷流失，增加土堤圍堰結構的穩定性，在施工中，可將草與土相互疊放、層層搭建合攏形成草土圍堰；也可用編織袋裝土，兩側上下層互相錯縫，堆碼整齊，中間填土合攏形成草袋圍堰。土堤圍堰在自重力的作用下，逐步下沉并形成比較穩定的結構，其堰堤斷面通常為梯形，堰堤的斷面寬度、坡度應根據河水的流速和深度而定，堰堤斷面頂部寬度一般為2～3米，底部寬度一般是水深的3倍；草土圍堰、草袋圍堰外側坡度一般為1：0.5～1：1.5，內側坡度一般為1：0.2～1：0.6。當水利工程的地基流沙較多或為軟弱地基，或者采用機械施工的情況，應適當增加斷面寬度、高度。這種土體圍堰產生的沉降量一般較大，施工時應予考慮，必須預留一定的沉降高度，至少為設計方案中堰體高度的百分之十。

土石圍堰是以泥土和石頭為原材料，填筑合攏而成的臨時擋水堤體結構，一般建在擬建工程的上下游，形成橫向的截流擋水堤壩。按工程基坑施工場地是否允許過水淹沒，土石圍堰又可分為過水圍堰和不過水圍堰兩種。大部分土石圍堰為不過水圍堰，如果有排水要求，圍堰過水不可避免，在洪水、梅雨季節來臨之際，應重視對土石圍堰的保護和維修，修建溢流面，在堰堤基礎處及兩岸接頭處采取防沖措施；或拆除部分堰體，加強對流水的引導疏散，避免堰體大部分沖垮。

在當今的水利工程施工中，鋼板樁圍堰是一種較為常見的板樁圍堰，尤其是拉森鋼板樁圍堰。拉森鋼板樁是一種帶有連鎖鎖口的型鋼，其截面型式主要有直板形、槽形及Z形等幾種（見圖1），尺寸和連鎖多種多樣，在應用時，應根據工程實際情況選取。鋼板樁圍堰有著很多優點。首先，鋼板樁的強度高、韌性好，易施工，能夠順利地打進非常堅硬的土層中；其次，鋼板樁可在深水中施工作業，鋼板樁圍堰防水性能好，滲漏小，修補簡單；最后，鋼板樁能夠根據施工需求組成各種形狀的圍堰，并且可以多次使用，降低對施工材料的浪費率。由于鋼板樁的性能十分突出，因此，鋼板樁圍堰在水利工程施工中的應用非常廣泛。當水利工程的施工面積相當大時，可以采用鋼板樁單體組成構體圍堰。構體圍堰由鋼板樁單體組成，鋼板樁單體由單件的鋼板樁連在一起，常用的有圓形及隔壁形等形式，中間用土填實。由于構體圍堰圍護的場地縱橫兩個方向的距離都比較大，用支撐來固定單體很不經濟。因此，要求組成構體圍堰的各個單體均必須有足夠的抗傾力、抗滑力。

如果圍堰在建設完畢之后需要長時間進行保留，那么就最好采用鋼筋混凝土圍堰。鋼筋混凝土圍堰與鋼板樁圍堰相比，強度更好，結構更穩定，常用于碼頭、水工建筑等工程中。鋼筋混凝土圍堰可以用來打成地下連續墻，采用特制鉆機，從地面向地下在泥土中挖出不連續的孔壁，再在這些孔壁中放入鋼筋混凝土構件，并澆筑混凝土，使之形成墻面。

4.圍堰施工技術的應用

4 . 1因地制宜地選擇圍堰種類

由于圍堰的種類有很多，在選擇的時候應根據河道的實際情況，選擇最經濟合理的圍堰方案。

4 . 2圍堰施工中的技術管理

土石圍堰防滲心墻是圍堰施工中的技術要點，因此我們應對其施工流程和技術管理進行重點分析。首先，在挖渠過程中，應從一側向另一側開挖，然后再清理尾水出口圍堰，對水下體積較大、深度較大的物體進行清除，然后再回填堰體石料和粘土，在進行堰體填之前，應對施工中采用粘土料和石料的數量、質量進行確定，并且盡可能采用分段流水作業的方法，確保各個施工環節的銜接、流暢；其次，在填筑的時候，應使填筑料與心墻粘土交錯進行填筑，粘土心墻的內側和外側應該選擇土工布做成反濾層，并適當在外圍增加一定厚度的粘土，對土工布進行保護，防止其在土石填筑的過程中受到質量上的損壞。為了更加便捷地獲取土石料，可以利用挖掘機在河道搜集砂礫石或者渣料，再將這些砂礫石、渣料運送到施工現場，用后退法將這些材料卸下，當堰體填筑高度已經達到設計高程時，使水利工程的出口段在圍堰的保護下進行施工。最后，待工程完畢之后，將圍堰拆除。

4.3圍堰聯接

圍堰防汛墻之間的聯接方法、聯接形式等對于水利工程的施工質量、成本、進度和安全都有著重要的影響，因此，如何能夠加強對圍堰聯接技術的管理，使得防汛墻之間緊緊相連，就成為水利工程施工單位需要思考的問題。因此，在圍堰施工之前，就應安排有關工作人員對圍堰周圍的環境進行勘察，調查接口處質量是否符合規范，一旦發生質量問題，就應及時采取彌補措施，用粘土袋或者沙包對圍堰進行填充。如果在施工過程中，發現聯接接地點存在著大量的河砂、淤泥等，會影響到施工的正常進行，就要及時采取措施，對這些存在質量問題的泥土進行改造，確保施工的質量和安全。

4 . 4圍堰拆除

圍堰拆除一般是工程完成之后，在枯水時段或者枯水季節進行的。如果急需在洪水時段進行拆除，就需要進行可行性分析，在經過上級單位批準之后才能夠拆除。對圍堰拆除技術的應用應在施工設計階段就進行專項規劃和設計，在圍堰拆除前，對設計完畢的圖紙和文檔材料進行研究，嚴格根據設計圖紙進行施工，并對施工范圍內的線路、管線、網絡等進行了解，并與電力、氣象、交通等部門取得聯系，待采取了完善的防護措施之后才能夠進行施工。

5.結語

從上文的分析中我們可以看出，當前圍堰技術對于我國水利工程來說有著重要的意義，也是當前水利工程中應最為重要的施工技術之一。隨著時代的發展，科學技術不斷進步，我們也應該加強對圍堰創新技術的探索和創新，對圍堰技術進行優化和完善，為提升水利工程施工質量打下堅實的基礎。

參考文獻：

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