水利施工中围堰技术的应用及施工技术要点分析

水利施工中围堰技术的应用及施工技术要点分析

翁凌峰

舟山俊益建设有限公司   316000 

摘要：水利工程主要强调有效配置、管理水资源，构建水工建筑，使水资源价值得到有效利用和发挥，也服务其他活动，这要求做好水利工程各方面管理，围堰技术在此背景下得到重视。本文首先论述该技术的应用现状，在此基础上探讨水利施工中围堰的施工技术要点，包括设计、引流、清淤、夯实加固、防渗处理等五个方面内容，最后结合工程实例，对上述内容进行说明，也为围堰技术的进一步运用提供少许参考。

关键词：水利工程；围堰技术；施工技术；夯实加固

前言：围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构，一般在工程完成后拆除，也有少数围堰可能因使用需求较特殊在工程完工后得到保留[1]。现代水利工程建设频繁，围堰技术得到的关注也更多，由于不同区域对围堰的施工要求存在差别，围堰的类别也多种多样，需要加强技术研究，一方面保证技术应用规范有效，另一方面也能提升水利工程整体施工效率，具有多样的积极价值。

1.水利施工中围堰技术的应用现状

1.1围堰的类别

围堰的应用历史较长，其类别也较丰富，包括混凝土围堰、钢围堰、砂石围堰、草土围堰、木笼围堰等，不同围堰的使用环境各有差异，一些重点要求则相对固定，一般可参考如下标准：

表 1 不同围堰的适用环境

1.2围堰的作用

围堰的类别虽有差别，但在使用时的作用、目的是相似的，原则上主要作为水利工程的临时性结构，防止水和土进入建筑物的修建位置，在围堰内部可组织土木施工，开挖基坑、修筑建筑物。此外，围堰还可以发挥一些次级作用，包括提升施工安全性、改善工程总体效益等。如在较大、较深的江河中，因水流冲击力强、水压较大，使用钢围堰，可以发挥其挡水能力较强、防渗能力突出的优势，进而提升围堰内施工质量和安全性[2]。

2.水利施工中围堰的施工技术要点

2.1设计

水利工程中应用围堰技术，需要关注设计工作，设计可视作围堰施工技术的基本要点。原则上主要关注对施工区域信息的收集，再根据工程建设需要，以一般规定和共性要求作为基础，确定设计的具体内容和标准。如河流内的水利工程，围堰高度一般应高于施工期内可能出现的最高水位，避免出现水流溢过围堰顶部的情况。其他需要考虑的设计要素还包括围堰类别和材质选择、水压参数计算、加固技术应用等。设计过程中，多需要借助模拟技术以及数理分析等科学方法，以动态、静态模拟的方式，对围堰设计方案进行论证和调整，作为施工依据。最后结合设计结果出具施工方案和施工组织设计[3]。

2.2引流

    部分水利工程在建设前需要组织引流，以避免流水的冲击、渗透作用，在围堰建设前，需要同步做好引流设计、出具施工方案。引流的要点在于改变河流的原有流动方向，以临时性的河道替代固有河道，使河水可通过临时河道流入下游，在水流量较大、流速较快的区域，需要考虑应用引流技术。施工过程中，需要首先划定水利工程施工范围，之后于河道上、下游位置同步组织临时河道开挖，或自临时河道中央位置向两侧施工，最后打通与上下游原有河道的连接处。要求上游连接处河道的深度略大于原有河道，以保证流水在重力作用下自然进入临时河道。水流流速下降、流量减少后，在上游位置建设围堰，直到上游流水完全通过临时河道流往下游。

2.3清淤

为减小围堰渗漏的可能，在围堰施工过程中需要首先清除河底淤泥，清淤工作一般分为三个步骤，一是人工清淤，二是设备清淤，三是淤泥运移与处理。部分河道内淤泥与其他淤塞物较多，尤其是河道转弯处、大型河流流速较缓滞的河段，需要首先利用人工和小型设备清理河道边缘区域，完成简单清淤，再使用大型设备进入河道内，开挖淤泥、清理淤塞物。按照国家和行业一般规定，淤塞物和淤泥不能随意处理，要求使用车辆集中运输、填埋。清淤作业需要尽快完成，以缩短周期，以应对可能出现的地下水泛溢、河道渗水等问题。

2.4夯实加固

围堰施工的核心阶段之一为夯实加固。夯实是指对施工区域基础部分进行夯实，一般可以使用强夯法组织夯实，将重量800kg以上的重锤，利用设备吊至控制4.0m以上的高度，使重锤在自重作用下下降到地面、河道或边缘区域，将水分和空气挤压到土体之外，完成地面加固。加固工作的具体方法需要根据围堰类别确定，以沙土围堰为例，可使用土工作业常用的粗纤维编织袋，内装50%左右的沙土，封口后集中在挡水区域内堆放，原则上土袋上下层应做错缝处理，并保证堆放整齐，垂直度偏差也需要严格控制，避免土袋掉落、垮塌问题。未采用引流技术的情况下，水下部分可借助人工和小型设备辅助施工，自一侧向另一侧逐层完成土袋堆放，或自两侧向中央位置进行土袋的堆放，完成围堰的建设。在围堰建设的封口阶段，因河道水流速度往往快速提升，冲击力较大，还可将石块放入钢筋笼中，置入待封堵区域，进一步提升挡水能力，再完成最后的封堵作业。

2.5防渗

围堰施工过程中，需要保证防渗能力，为围堰内的基建作业提供保障。以防渗为目标，要求围堰底部必须嵌入基底，并做好基底各类杂物的清理，尤其是石块、树根等较大杂物。砂土围堰的土袋、钢板桩等放置需要整齐稳固，土袋空隙位置可以填筑防水黏土，厚度在50cm以上，如果水流冲击较大，应进一步增加其厚度。钢板桩高度需要高于可能出现的最高水位0.5m以上。考虑到流速影响，还应做好钢板桩连接区域的封堵，通过可用捶击、振动、射水等方法下沉钢板桩，保证其嵌入部分深度达标、稳定性理想，以避免钢板桩位移出现挡水、防渗能力下降的问题。

3.案例分析

3.1案例概况

2020年7月，某地组织水利工程建设（下文简称甲工程），工程目的在于防洪、蓄水灌溉。因河道内水深达到4.0m以上，且部分河段流速较大，为保证施工质量和安全性，决定采用围堰技术进行挡水。2021年8月，在秋汛来临前完成施工，妥善服务了当年度的防洪活动，也为次年的春季耕种提供了水源。对此围堰建设工作进行分析如下：

3.2施工过程与结果分析

甲工程使用的是钢围堰技术，施工前，根据工程建设要求和特点组织施工设计，采买拉尔森钢板用于施工。对施工区域的岩石、树木根系等集中进行处理，并完成基础清淤作业。施工现场检查钢板类别、质量，核准无误后组织施工，于施工区域设定观察点，观察围堰和钢板位置是否准确。使用捶击和射水辅助的方式下沉钢板桩，利用导向设备进行定位，保证下沉位置精准。采用防水材料捻缝，提升钢板围堰的防渗能力，自上游向下游逐步完成施工，相邻两钢板桩的接头位置采用上下错开的施工工艺，随施工进行持续进行位置观察和校正。围堰施工完成后进行水工建筑施工，甲工程施工期间、完工后无异常情况发生，表明钢围堰技术可以妥善服务水利施工活动。

结论

综上所述，水利施工中围堰技术的应用普遍，需要关注施工管理、把控技术要点，保证施工效益。目前多见的围堰包括混凝土围堰、钢板围堰、土石围堰等类别，其作用比较相似，均属于挡水建筑。围堰施工过程中，需要关注的技术要点包括设计、引流、清淤、夯实加固、防渗处理等五个方面。结合甲工程施工过程和结果，可知围堰有效发挥了预期作用，未来也基于加以重视、运用，服务水利工程施工作业。

参考文献

[1]何汇洋,关喜才,李学文.水利施工中围堰技术的运用和施工技术要点分析[J].内蒙古水利,2021(06):31-32.

[2]栾刚.围堰技术在中小型水利工程施工中的应用分析[J].科学技术创新,2019(34):129-130.

[3]杨克珊.施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用分析[J].价值工程,2019,38(18):153-155.