基于農田水利工程的圍堰施工技術分析

李紀明

（遼寧省喀左縣水利局，遼寧 朝陽 122300）

引 言

施工導流和圍堰技術在水利工程施工中所發揮的作用至關重要，在農田水利工程施工中，施工導流和圍堰技術也是一項重要環節，堪稱工程的核心，直接關乎工程的工期、質量及安全等問題。通過提高圍堰技術水平，保證農田水利工程的建設質量和效率，有利于加強工程建設過程中的施工工藝和水平，不斷提高農田水利工程圍堰施工技術的運用和創新。

1 圍堰技術概述

將圍堰技術應用于農田水利項目施工中需側重應用下述原則：一是結合施工區域及農田具體情況確定適合的實施方案；二是充分發揮技術的智能化水平，全面利用各類施工要素提升技術應用效果，最終形成科學的可操作的方案；三是結合項目周圍的地理、水文、土質和氣候條件等因素確定圍堰建設的類型，保證工程實施的質量和周期達到預定要求。

2 圍堰常見類型說明

圍堰主要分為兩類：

一是全段法圍堰法的導流形式，通常運用在河床與壩體等主體工程距離較遠的情況。該類圍堰主要為了避免出現永久泄水情況，或者在河流經過時出現泄水流量較大的情況，建設專門的攔河堰體，能夠在修建主體工程時達到河道攔截的作用。該種導流方式在河道寬度不大或者流量較小的情況下也適用。

二是分期圍堰方式。具體來講就是在缺口渠道的基礎上，將徑流輸送到下游的方式。該種方式在河床寬度較大或者流量較大的情況較為適用，在工期較長的項目中應用頻率也較高。實施分段圍堰技術可分為前后兩個階段，前期可依賴于地質河床完成導流效果，后期則通過人工挖掘的泄水通道完成導流。在具體施工中，分段圍堰應用范圍較廣，在成本投入方面也表現出較大的優勢，能夠為施工方創造更大的經濟效益。圖1為圍堰結構示意圖。

圖1 圍堰結構示意圖

3 圍堰結構形式的種類分析

1）土石圍堰施工技術

土石圍堰是指圍住水工建筑物施工基坑，避免水中施工，用土石材料修建的臨時擋水建筑物，其能夠充分利用當地材料，構造簡單，施工方便，對地形地質條件要求較低，便于加高培厚，應用較廣。在農田水利工程中，土石圍堰通常是用土和石渣（或礫石）填筑而成，將堰體和心墻的填料交錯設置，并在外圍填筑一定厚度的黏土，心墻內外側可使用土工布作為反濾層避免受到主堰體土石的破壞，再運用分段流水的形式進行填筑。實施圍堰填筑前，需先確定粘土及石料的類型，運用分段施工技術將填筑的各施工環節進行有序銜接，可運用汽車及挖掘機等設備完成土石料的運輸進場，為降低成本可以因地制宜，挖掘開渠材料和砂礫等作為圍堰材料。在填筑堰體等環節中還可使用交錯上升手段，在土工布外進行黏土填筑，避免土工布遭到土石的破壞性影響。

2）鋼筋混凝土圍堰技術

在利用鋼筋混凝土進行圍堰施工時會遇到結構上存在差異的圍堰類型，這樣便會導致混凝土在應用后出現不同的效果。雖然該項技術在整個圍堰工程中發揮的作用較為穩定，但筆者仍建議施工方在具體應用期間，需結合具體的施工條件和情況，對重力式及拱形的混凝土圍堰結構進行細致的分析，從而確定適合的施工方案，以保證整個施工效果和質量能夠達到預期。此外從其抗壓和延展性等方面來講，拱形的圍堰結構在抗壓和延展性能等方面具有明顯的優勢，盡管實施水利項目時，鋼筋混凝土技術的使用效果較為理想，但仍需結合具體的施工條件和情況進行科學分析，確定適合的圍堰形式，從而保證整個圍堰工程施工效果及質量能夠達到標準要求。

3）鋼板定樁圍堰技術

混凝土圍堰結構需施工方結合具體的施工環境、施工條件和需求加以確定，其中的鋼板定樁技術可作為整個圍堰工程實施的一項重要內容。鋼板定樁圍堰技術就是運用一種帶鎖的特殊型鋼，依據橫截面形狀可分為U 形、Z 形及直線形樁三大類別，其不同鋼板樁的尺寸及連鎖形式存在一定差異。鋼板定樁圍堰因其出色的防水性能、防滲能力、高效施工、簡便操作和廣泛適用性而被應用到農田水利圍堰施工當中。鋼板定樁圍堰技術的最佳施工環境通常為水深在4 m 及以下的半干型土質環境之中，作為用于止水擋土的結構，鋼板定樁圍堰技術在農田地基項目、黏土區域及風化地層環境中應用較為廣泛。合理運用該技術不但可以促進施工現場圍堰技術水平的提升，還可全面迎合圍堰工程的施工要求。部分區域施工中，鋼板定樁與止水樁技術具有一定的相關性，通常會在使用鋼板定樁技術的同時發揮止水樁的截滲作用，將地下水抽低后，便可將基坑調整到標準的高程，再對基坑面澆筑混凝土進行墊層處理。

4 圍堰技術的施工要點

1）工程圍堰連接技術

在農田水利水工工程圍堰技術的施工過程中，防洪圍堰之間的連接情況對整個農田水利水工工程的正常施工起到了重要的作用。圍堰接頭部位主要是指圍堰與其他建筑物之間的連接部位，以此來保證防滲與防沖問題的解決。要想保證圍堰的建筑質量，必須要保證各接頭部位牢靠，有效防范各種自然災害對堰體造成危害。圍堰建筑的作用是防滲，通過采取斜墻加垂直防滲墻的方法，以此來達到防滲的效果。導流設計及圍堰的實際工作情況決定著堰頂的高度，在攔截水流的過程中，根據堰頂的高度來調節導流設計，并與水面曲線相對應。圍堰建筑作為保障農田水利水工工程的重要措施之一，對項目的整體建筑起著不可忽視的作用。要想保證農業的穩健發展，必須嚴格把控水利工程的整體施工質量及施工效率。堰體的建造主要受河流寬度的限制，當在河岸寬度比較狹小的空間進行施工作業時，通常會選擇采取引開水流的方法來進行施工作業。為了保證圍堰技術跟上現代化的發展，需對圍堰技術進行改造。隨著農業的不斷發展，對于圍堰技術的應用也應具有一整套完整的改造方案，為農田水利水工工程的進一步發展提供參考依據。對于圍堰技術的改造，要針對具體的施工情況來定，以此來保證圍堰技術的改造與水利工程的現代化建設相同步。在對圍堰建筑進行拆除的過程中，施工單位要先對施工現場進行仔細檢查，然后根據相關流程進行施工作業，工作人員應按照導流洞的方向進行退挖出渣，并做好善后的清理工作。

2）圍堰建筑的加固

部分水利項目實施期間，有些建筑需在水中建設，為了使基坑挖掘達到理想的效果、并且形成質量和技術水平均達標，一般需通過修建圍堰工程來完成排水工作，從而能夠為大型的建筑設備或者人員進入圍堰施工提供前提條件。在完成核心建筑施工后，再將上述的圍堰部分進行拆除。對圍堰進行拆除時，需通過水泵向四周注水。實施圍堰的拆除需著重注意以下方面的工作內容：一是施工方需以投標文件規定的內容為依據，詳細勘察施工區域的各類條件信息，從而確定適合的圍堰技術及施工方案；二是延導流洞軸線方向將渣清除，并通過車輛將棄渣輸送到河道上游進行妥善處理；三是確保在施工完成后圍堰正面沒有土石等雜物，避免注水時對圍堰產生負面沖擊；四是嚴格按照既定設計方案進行施工，在完成圍堰的挖除后還需要徹底清除坡底范圍，保證整個工程效果達到設計要求。在施工過程中由于載荷增加會導致圍堰及地基的受力不均將會造成部分塌陷失穩。圍堰失穩前后對比如圖2 所示。

圖2 圍堰變形前后分析

一般圍堰結構承載力計算可以采用復雜荷載下地基極限承載力的計算公式，將不同角度下的變形破壞受力簡化成圖3 所示。

圖3 圍堰變形受力簡圖

5 結 語

在我國當前農田水利建設項目中，圍堰建設施工技術工藝運用效果較好，由于農田水利工程在施工過程中會受到不同材料和地理環境等客觀條件影響，因此在水利工程項目建設前期需要對所使用的圍堰技術類型進行科學的評估和優化，充分體現出該技術在工程項目中的應用成效，最大限度發揮技術工藝的價值，在施工過程中要根據施工現場的具體情況進行圍堰技術施工方案的制定和實施，著力提高圍堰建設質量，確保農田水利工程安全運行。