水利工程施工中圍堰技術(shù)的應(yīng)用

成志 深圳市深水兆業(yè)工程顧問有限公司

一、圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

滲漏、崩塌是水利工程中的常見現(xiàn)象，這些現(xiàn)象對工程進度和安全帶來較大的影響，為了有效解決這些問題，在水利工程項目建設(shè)中要格外注意圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，此外還應(yīng)該對施工方案進行完善，保證圍堰施工順利實施。由于圍堰施工過程中技術(shù)要求比較高，所以在設(shè)計圍堰結(jié)構(gòu)前，要認(rèn)真調(diào)查圍堰施工區(qū)域的地質(zhì)、水文情況，并提出可行性方案，為圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計工作和技術(shù)應(yīng)用提供幫助。

二、圍堰技術(shù)控制要點

（一）正確選擇圍堰結(jié)構(gòu)

由于水利工程施工會受到地質(zhì)、水文等情況的影響，所以圍堰結(jié)構(gòu)形式的選擇必須要根據(jù)具體施工情況進行確定[1]。圍堰的主要形式：不過水圍堰、過水土石圍堰，混凝土圍堰、雙層薄壁鋼圍堰，其中最普通的形式就是不過水圍堰。建造不過水圍堰時，要注重土石方等填筑材料的選用，使用的材料要結(jié)合周邊環(huán)境特點進行選擇，以保證堰體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，為了避免圍堰結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏等情況，要控制深水、動水，還要對河床本身情況進行把控。選擇過水圍堰作為防護時，對下游坡面和堰腳需要進行重點加固。最常用的加固方法不局限于鋼筋石籠護面加固，還可以采用混凝土板護面、加筋護面加固。混凝土圍堰分為重力式和拱形兩種。重力式混凝土圍堰的優(yōu)點在于：圍堰兩側(cè)對水具有很好的封堵作用。相比較來說拱形混凝土圍堰可以更好的對河水進行導(dǎo)流，但是在具體應(yīng)用中，要做好圍堰抗壓能力、斷面大小、成本投入等把控工作。雙層薄壁鋼圍堰多用于水深且流速快的地方，它不但可以有效進行防水、圍水，還能夠支撐基坑的坑壁，綜合效果比較好。

（二）合理設(shè)計圍堰高程

圍堰高程設(shè)計工作是圍堰工程施工的關(guān)鍵內(nèi)容。在設(shè)計堰頂高程時，不但需要結(jié)合圍堰的具體施工流程，還應(yīng)該具體分析工程項目導(dǎo)流設(shè)計，從而保證圍堰施工質(zhì)量。進行上流圍堰高程設(shè)計時，不僅要考慮到水位、爬高等問題，還需要控制圍堰超高問題，另外需要精準(zhǔn)計算上下游的水位差；如果是對下游圍堰高程進行設(shè)計，那么就需要注意下游水位、波浪高度和安全超高值等問題影響因素。此外，還需要注意的是，在圍堰高程設(shè)計中還要考慮到調(diào)洪、圍堰的縱向設(shè)計，需要依據(jù)不同階段的特點進行頂面設(shè)計，達到圍堰頂高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[2]。

（三）合理選擇導(dǎo)流形式

在水利工程項目施工中，將圍堰施工和施工導(dǎo)流進行科學(xué)組合，可以將圍堰的防護作用發(fā)揮到最大[3]。一般將圍堰導(dǎo)流形式分為分段式和全段式兩種。首先，分段式圍堰導(dǎo)流，顧名思義就是將圍堰工程進行分段保護，一般常見應(yīng)用于混凝土堤壩防護。如果水利工程項目在施工的時候時采用縱向圍堰分段導(dǎo)流方式，還可以借助河心洲、島嶼的作用，將圍堰建筑物和自然環(huán)境相融合共同提高導(dǎo)流應(yīng)用。如果水利工程圍堰選擇全段式導(dǎo)流，在進行導(dǎo)流時，必須建造必要的排水通道或者永久性排水建筑進行導(dǎo)流，目前多采用排水通道，排水通道形式分為：隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流等形式，水利工程選擇排水通道的形式，需要根據(jù)施工實際情況而定，從而降低圍堰對水流的影響，同時確保圍堰施工質(zhì)量。

三、圍堰應(yīng)用案例

（一）項目概況

某中型水庫建于河流中游，具有防洪、灌溉、城鎮(zhèn)供水、工業(yè)供水等功能。長期使用導(dǎo)致上游護坡和防水涵洞出現(xiàn)損壞，需要進行加固，通行橋也需要進行修整，該項目涉及圍堰和導(dǎo)流施工。對水庫進行改造需要避開汛期施工，此項目圍堰施工應(yīng)用了土石圍堰施工形式，參照混凝土心墻的施工模式進行施工，進而提高施工質(zhì)量，滿足工程建設(shè)需要。

（二）技術(shù)應(yīng)用

土石圍堰施工可以按照基礎(chǔ)截水槽開挖、土工膜鋪設(shè)與回填、壩殼料回填、坡面土工膜鋪設(shè)及黏土培厚的工序進行施工。圍堰基礎(chǔ)截水槽開挖的過程中要求按照從底部至巖層的順序進行，這樣可以有效起到截斷河床砂礫料強透水層的效果，截水槽由于開挖會受到地下水位、滲水可能性大等因素影響，增加施工難度，為了達到理想的排水效果，可以在圍堰軸線中部范圍建造集水坑，要求低于槽底基礎(chǔ)2～3m。鋪設(shè)、回填土工膜時要按照從右至左的順序進行，做到分段鋪設(shè)、隨鋪隨填，確保擋水效果。對圍堰進行坡面修整時，鋪膜要按照從下往上的順序進行施工。為了將圍堰的擋水、圍水效果達到最佳，此項目還應(yīng)用了灌漿防滲的方式建造混凝土心墻，采取兩排防滲灌漿模式，設(shè)計灌漿孔的時候做到主排孔與前壩肩、主排孔與副排孔的位置，系統(tǒng)規(guī)劃副排孔與前壩肩位置。

四、結(jié)語

在水利工程施工過程中，要重視圍堰結(jié)構(gòu)施工，掌握其作用和技術(shù)要求，將圍堰技術(shù)應(yīng)用到水利工程中，需要合理選擇圍堰結(jié)構(gòu)、導(dǎo)流形式，把握好其高程設(shè)計和技術(shù)要點，將圍堰作用發(fā)揮起來，確保水利工程順利進行。