淺析水利水電工程施工中導流及圍堰技術

李紹燕 丁毅

[ 作者簡介 ]

李紹燕，女，河南內鄉人，內鄉縣抗旱服務隊，助理工程師，大專，研究方向：水利工程建設管理。

丁毅，男，河南內鄉人，內鄉縣抗旱服務隊，助理工程師，大專，研究方向：水利工程建設管理。

[ 摘要 ]

隨著我國社會經濟的不斷發展，水利水電工程正在發生著日新月異的變化，尤其是水利保護在施工過程中發揮著重要作用，直接影響著水利工程的施工質量。在選擇施工導流技術的過程中必須修建圍堰，修建圍堰可以有效提高水利工程質量。本文將對水利防護工程施工中圍堰及導流技術的過程、概況及注意事項進行詳細的探討和分析，在此基礎上，對水利水電工程施工中的導流和圍堰技術進行了探討。

[ 關鍵詞 ]

水利水電工程施工；導流技術；圍堰技術

中圖分類號：TV5

文獻標識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.15.057

在實施水利工程建設的過程中，為了有效提高施工質量和經濟效益，大多數施工單位都會采用施工導流技術，將整個水流引向下游部分。施工導流圍堰技術在水利工程施工階段一般應用在河道內修建臨時擋水建筑物，以發揮良好的圍堰效果。本文通過研究影響水利工程導流施工的具體因素和分類，探討了該技術在施工階段的施工要點，以期對今后水利工程導流施工技術的應用和發展具有一定的參考意義。

1 導流形式

第一，開放渠道的管理。重點是在海灘或河岸上挖掘基坑，在基坑的上游和下游建立帳篷，以實現水流的有效排除，適用于河流平坦或海灘寬闊的情況。第二，隧道施工。即在河岸上方修建隧道，引導水流，適用于地貌復雜的山區，在隧道施工鏈中，應重點設計分岔位置，選擇適當的分岔方法和分岔半徑。第三，利用浮筒排水。可布置在巖層或巖灘上，如需穿墻應進行防水處理。第四，全科水流能夠一次截流河段，適用于河流低速水電工程和小建設區。如果水流過山，兩側巖石堅硬，應與隧道分流方法協調，確保傳導效果。第五，分段排水。分段排水適用于河床寬、流量大的工程，可以用排水均勻劃分河床上的各類建筑物，然后分段施工。

2 施工導流及圍堰技術的含義

2.1 施工導流的含義

具體開展水利水電工程時，總是發生需要改進施工期間水質條件等問題，這個時候經常會使用的操作是：遠離水利水電工程的施工現場，通過引流河水的方式達到目的，這樣可以成功開展水利水電的工程項目。特別是在水利水電工程項目中，修建大壩時一定會用到有關施工導流技術，這是非常重要的一步。所以相關人員需要提前規劃好施工導流計劃，保證方案的順利實施，確保整個工程質量。一般來說，施工導流有三個階段：首先，其計劃必須保障圍堰后能夠阻擋水流，準備在河床截斷水流；其次，進行施工導流時，按照水壩高度和汛期的河水深度判斷如何處理庫存的注水量，主要是為了讓水利水電工程能夠更好地抗洪；最后，按照施工導流的活水設計與建設水壩，其中一定要仔細審核高度。該階段結束后，早期施工就算完成了。

2.2 圍堰技術概述

在水利工程施工期間，為了確保建造的水利設施的長期性，需要建造一個臨時封閉結構，通常稱為軍營。它的主要作用是防止水或土壤流入建筑物所在的地方，以便在進行挖掘和排水以建造建筑物。其建造料可分為三大類：稻草、土和鋼筋混凝土。一般而言，土質結構可利用就地開采的材料，施工可直接利用主要機械工程設備，具有工藝簡單、材料容易獲取的特點，但土質具有抗沖能力，因而需要大量的時間和人力，而且更容易遇到倒塌和沉降問題。目前使用最廣泛的鋼筋混凝土結構，具有較強的滲透強度、較低的底部寬度和較高的堵水效果。根據工程的先決條件和施工援助，這兩種形式都可為水利工程提供重要的幫助，但在施工費用、施工過程和施工周期方面差別很大。因此，在實際施工期間選擇具體的施工方案時要謹慎。

3 水利水電工程中導流及圍堰技術

3.1 土石圍堰

圍堰技術是在相對干燥的區域，通過臨時搭建擋水項目的方式，將水體引入指定位置。圍堰通常利用土石等材料，由于這些材料方便拿取和運輸，因此在施工時更有利于進行水流的調控，并可以通過車體自卸的方式將砂料輸送到指定范圍內，然后利用挖掘機和推土機完成砂石的壓實和填鋪。前期的圍堰填筑高度要高于水平線0.5米高程，之后將指定區域的水體抽干，并按照標準的圍堰施工方法，對邊坡的位置進行加固，使整體圍堰工作能順利開展。按照圍堰的沉降量，精準計算沉降高度，利用水泥砂漿和其他材料進行加固，進一步提升圍堰技術應用效果。

3.2 鋼板樁圍堰技術

鋼板樁圍堰技術是一種在各種地理環境中都十分適用的水利水電工程圍堰施工技術。所謂鋼板樁圍堰，就是將鋼板樁用作主要設施來進行圍堰施工。因為鋼板樁自身有著較高的硬度，耐磨性能也十分良好，所以該技術無論是在水流較快還是在水流較慢的區域內都十分適用，且具有非常好的穩定性。鋼板樁的使用壽命也很長，且能夠重復進行利用，可節約部分成本。另外，借助鋼板樁自身所具備的綜合性能，也可以進一步提升圍堰的穩定性及其安全性。憑借著這些優勢，鋼板樁圍堰技術已經成為當今水利水電工程圍堰施工中的一種常用施工技術。

3.3 全段性圍堰導流施工

全段導流是在圍堰的過程中一次性完成河床的建造，此時建筑人員要根據水體的流經方向，合理管控河道區域，在施工作業范圍內避免水體流入，并按照水體流速的方向和壓力，提前設定獲知方向。具體的操作內容為：全段圍堰導流法是將上、下游水體看作一個整體，按照項目施工方式提前完成圍堰位置的確定，在水體經過相應通路以后，利用已經完成的基坑開挖區域，將水體引入指定范圍。封堵區域施工，如果出現滲水情況，可以利用事先準備的泄水通道，將少部分的水體引入指定范圍內。該項目的整體引導流量較小，所以當水體超過20～30立方米/秒時，則要迅速利用鍍槽導流的方式，降低施工過程的風險。全段導流施工還要注意周邊地形以及水文狀況，根據特定的技術條件和經濟能力，選擇適合的項目施工方案，降低施工風險，提高施工效果。

3.4 分段圍堰法導流

水利水電項目施工會遇到許多突發問題，這些問題都應提前進行方案設定，以免對整體施工工序造成影響。在全段圍堰的過程中，可以通過分段導流的方式，對不同區域的工程進行分段施工，在保證現有施工質量和施工工序的前提下，對河床、明槽、缺口和壩體等容易出現問題的區域，分別進行專業的引導，使整體工序更加安全和標準。通過對現有導流方式進行擬定，了解河床的寬度，分析對水流狀況造成的影響之后，參照水利水電項目的建造方式，將整體倒流效果進行測量。專業人員利用科學方法將需要建造的區域劃分成幾個固定的區間，之后采用分段施工的方式，提高單個區域的工程質量，最終構建更加穩固的施工結果。按照河床圍堰施工工序要求，在對上流水體阻截過程中，可以通過科學的方式將巨大的水流進行自然的引導，通過高效的調節和管控，進一步展現分段圍堰導流法的施工優勢。

3.5 漿砌石塊圍堰技術

該技術主要采用石塊層次砌筑的方式來進行施工，并在上下兩層石塊間進行一定的間隙預留。必要的情況下，也可以在石塊漿砌過程中以拉線的方式進行輔助，以此來防止石塊內部空洞問題的產生。為確保施工效果，在施工之前，需要將石塊完全浸濕，并隨時做好空隙填補的準備。在具體填補中，一定要嚴格按照實際的設計要求對外部暴露的縫隙進行填補或者是抹面處理。

3.6 防水擋水導流

圍堰施工完成后，將引入一定量的水進行檢測，以確保施工安全和工程質量。實際操作中，一般使用彩布、塑料布、土袋。為了保證項目成果達到預期要求，能夠安全使用，工作人員必須用合理的方法計算水費。

3.7 做好鋼板柱下放施工

在第一圈鋼板樁拼裝完成后要緩慢下放，然后馬上著手安裝第二圈鋼板樁，以此順序直至所有外圈下放到位。此外，鋼板樁下放深度要達到粉質黏土層下50 cm處，這是因為水利項目中的粉質黏土要比普通黏土擁有更強的吸附與承載力，并且具備更優的防漏性能，如在鋼板樁下沉時因圍堰底部起伏較大而引發漏水問題，則可用高壓水槍對面層上多出來的淤泥進行必要清理后再繼續展開淤泥下沉工作，通常情況下由于鋼板樁自身的質量較大，所以用其自重來實現下沉，但相關人員還是應結合實際情況來安裝多個小型振動錘，起到提升下沉速度的效果。

3.8 鋼板樁支護

打一排10厘米厚的鋼板樁，對整體的壩體結構進行加固，然后在水深范圍達到0.6～1米之間處，利用鋼板樁進行阻擋，之后迅速用裝好的土石袋子進行根部固定，消除因水體壓力而導致的堰體底部位移問題。為進一步提升堰體的穩定性，應提前對施工區域的淤泥進行清理，利用挖掘機挖出鋼板樁的預埋通道，為后續施工做好基礎工作。

3.9 圍堰的平面設置

圍堰的平面設置問題很關鍵，是圍堰技術的前提基礎。首先，考慮到施工計劃的設計要求與項目的整體結構和具體施工等多方面，實施要科學合理。其次，相關人員要保證地基打坑的坡地與主輪廓在20～30米之間，方便布置交通運輸及排水設施，符合基本規范；地基打坑時，施工人員通過施工項目具體方位的地質環境，定下邊坡大小，提高水利水電工程項目的施工技術水平。

4 提高圍堰技術和施工導流實施質量的措施

4.1 安全措施

首先，施工前，所有施工人員應學習安全生產法規和安全防護手冊。機械操作人員和特殊工種操作人員必須持證上崗。其次，所有進入施工現場的人員必須佩戴安全帽、反光背心和救生衣。各種安全防護設施必須配齊，確保有效防護。第三，施工前，各作業班組應嚴格按照要求進行安全技術交底。第四，在危險區域設置醒目的警示標志和必要的安全防護。第五，如果程施工臨近汛期，有專人負責導流洞出口水位觀測和水文氣象資料的收集分析。施工期間，加強水位觀測，及時報告水位上升趨勢，并采取相應措施。最后，在施工過程中，必須安排有經驗的專業檢查人員隨時檢查和監督各種施工機械和車輛的狀況。嚴禁施工人員帶病施工，提前排查消除各類事故隱患，防患于未然。

4.2 加強工程安全管理與進度管理

首先，安全生產管理工作應由質量監理全權負責，這也是水利工程建設施工中的重要工作之一，安全意識應貫穿于每一個施工環節中，按照“安全第一、綜合治理、預防為主”的戰略方針，嚴格落實水利工程安全施工責任制度，由項目的法人負責安全生產工作的落實，并由監理工作人員進行日常的監督與管理，避免由于安全原因為水利工程的形象與經濟效益帶來嚴重的損失。其次，將安全生產責任制度堅決落實于日常施工中，并對施工中的安全責任進行明確，對施工中的不安全因素進行嚴格防范，對施工中的安全問題進行責任追究，將水利工程建設質量與安全監督緊密結合。最后，定期開展安全教育，重點對高邊坡、高空、水下、地下等容易出現安全事故的施工環節進行嚴格檢查，做到“早發現、早處理”，防患于未然。除此以外，還需要按照水利工程的建設工期制訂施工進度計劃，充分考慮平涼市的氣候條件與工程施工安排，按照不同的施工工序、時間節點制訂嚴密的水利工程施工進度計劃，準確分析每個階段性的目標與任務，控制好施工進度的關鍵點，在確保質量和安全的前提下合理配置工程施工人員，保證水利工程建設項目能夠在第一時間完成。

4.3 制定合理化施工方案

水利施工區域的地質和水文結構會對圍堰造成最直接的影響，因此在進行設計與施工之前要詳細對這部分內容進行考察，并確定。首先，圍堰在這種水流流速和土質條件之下該采用何種形式的結構。其次，制定設計方案時，圍堰施工的每個步驟該如何進行，這部分內容要具體化，從前期材料采購、中期施工到后期保養以及拆除等方面都要兼顧到。最后，如果出現圍堰異常滲漏、水流量突然加大，例如暴雨等情況，該如何制定應對方案。考慮到這幾點能夠大大增加圍堰的設計合理性。

4.4 對導流圍堰施工做好相關的控制

水利水電監管部門在工程開展的同時，還應指派專業團隊完成現場管理和監督，并在保證安全的前提下，對圍堰導流整體流程進行優化和改善。參照以往的施工結果和施工問題，對后續施工做進一步管理。專業技術人員要保證使用標準化的操作方法開展圍堰導流工作，機關人員也要及時獲知相關數據信息，了解整體施工進度，控制施工質量，保證施工安全，按照施工計劃對后續的施工工程進行分析。水利水電工程技術重點為圍堰導流技術，在相關技術不斷成熟的同時，圍堰導流的施工質量直接決定整體施工效果。所以，建造人員要加強圍堰技術的鉆研和升級，并按照目前圍堰技術的引流方法和標準，對整體施工工序進行完善，保證施工質量，提高資源利用率，降低成本投入，獲得更高的經濟效益。

5 結束語

在現實中，偏差施工技術通常被用作水電工程的主要導向技術，這需要計算傳導水力，確定管道水流流量，確定建筑對象溢流的高度和大小，計算上游和下游水位差異和河道內所需平臺高度。考慮到實際施工環境條件，應合理科學地選擇施工區，以確保水電工程的可持續發展。

參考文獻

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