围堰技术在水利施工中应用

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1引言

水利工程是我国国民经济发展的基础性建筑工程，对我国经济发展起着至关重要的作用。而在水利工程施工过程中，导流问题是施工重要环节，左右着工程的进度。在水利工程施工导流工程中，经常在河道中采用修建围堰来阻挡流水。导流任务完成后，如果围堰对永久建筑物的运行有妨碍或影响后期导截流时，应予以拆除。所以说围堰一般是为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。围堰可以根据所使用材料或者与水流的相对位置划分好多种，不同的类型适用条件不一样。本文将具体讲述不同类型围堰的具体选择及施工。

2围堰种类

围堰类型众多，但是无论围堰属于哪种类型，由于大部分具有临时性，并且还要考虑一些围堰导流完成后应拆除的情况，故围堰在设计时应满足以下基本要求:具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和可靠性;结构简单、造价便宜，便于修建和拆除;布置上应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷;岩基易于处理，围堰的接头，围堰与岸坡的连接要安全可靠，不至于因集中渗漏等破坏作用导致围堰失事;在预定施工期内修筑到需要的断面及高程，并能适应防汛抢险的要求。现将几种常见围堰类型介绍如下。

2．1土石围堰

土石围堰是施工倒流中采用最广泛的一种类型。土石围堰由土石填筑而成，多用作上下游横向围堰，它能充分利用当地材料，对基础适应性强，施工工艺简单。按基坑是否允许淹没分:过水围堰、不过水围堰。一般多用于不过水围堰，如用于过水围堰，允许汛期过水，应予以妥善保护，需要做好溢流面，围堰下游基础和两岸接头的防冲保护。土石围堰的防渗结构形式有土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗心墙结构。土石围堰一般适用于水深2米以内，流速0.5米/s，河床土质渗水较小情况。

2．2钢筋混凝土围堰

这种技术在水利水电工程中也是经常见到的根据形式结构的不同，可以将其分为重力式钢筋混凝土围堰与拱形钢筋混凝土围堰。重力式钢筋混凝土围堰采用两侧既能挡水，又能疏导水流的结构，这种结构的围堰通常在水利水电工程结束后作为永久性建筑保留下来。拱形钢筋混凝土围堰具有比重力钢筋混凝土围堰更强的抗压能力，这种围堰相当的节省材料，断面比较小，但是其施工难度却很大。通常建筑隧道和基坑进行水流的疏导，这种方法主要是应用在两侧是坚硬的石块或者是陡峭的悬崖的情况。

2．3草土围堰

草土围堰用草捆和涂料分层填筑而成，草捆可以由麦草、稻草、芦苇或其他柔软性植物做成。坝体断面多为矩形或边坡很陡的梯形。据各地实践经验，断面宽为水深的2.7～3.3倍。流沙基础和采用机械化施工，断面宽度应适当的加大。由于草土体的沉陷较大，这必须留备足够的超高，一般超高为设计堰高的8%～l0%。草土围堰一般适用于缺乏石料的土质地区。他的特点是施工简单、速度快，可就地取材，造价低，具有一定的防冲、防渗能力，堰体密度小，能适应一定的沉陷变形，可用于软弱地基。但这种围堰不能承受较大的水头，禾草易于腐烂，所以仅限于水深不超过6～8m，流速不超过3～5m/s，使用期一般在两年以内的工程中应用。

2．4钢板桩围堰

钢板桩格型围堰是重力式挡水建筑物，由一系列彼此相接的格体组成。格体是由钢板桩拼出和土石料构成的联合结构。格体从平面上可分为圆形、扇形和花瓣形，应用较多的是圆筒形。钢板桩格型威严的修剪由定位、搭设模架支柱、模架就位、安插钢板桩、搭设钢板桩、填充料渣、取出模架及其支柱和填充料渣到设计高度等工序组成。格体一般需在水中修剪，施工机械化程度高，钢板桩回收率达70%以上。同时，堰体边坡垂直，断面小、占地少、可过水、抗冲能力强，安全可靠，适用于在岩基和不含大量孤石的软基上修建，其最大挡水水头不应大于30m。

3围堰的选择

不同围堰均有各自的特点及适用条件，涉水工程中围堰方式的选取需结合工程所在地特定的工程地质环境，以及当地的施工材料价格、所拥有的施工设备等进行分析比较，从而选取适合特定工程的围堰类型。现就包括上述三种围堰在内的几种常见围堰形式及使用条件:土石围堰，适用的条件是水深≤1.5m，水流速度≤0.5m/s，河床土质渗水较小，迎水面流速稍大时，可对外坡进行防护处理，河床底平缓。草土围堰，适用的条件是水深≤3m，水流速度≤1.5m/s，河床土质渗水性较小，河床底平缓，可筑土袋围堰。高出最高水位0.5m～0.7m。钢板桩围堰，适用的条件是水深≤6m，流速较大的河水河床。更适合于砂类土、粘性土、碎石土及风化岩等坚硬河床，挡水性能好，可以成为结构的一部分，也可拆除利用。双壁钢围堰，适用的条件是大型河流的深水基础施工，覆盖层较薄平坦的岩石河床。混凝土围堰，适用的条件是拱形混凝土围堰适用于两岸陡峻、岩石坚硬的山区河流。

4围堰技术在水利工程中应用

4．1围堰的施工流程

围堰的建设施工流程主要是:测量放线→设护坡木桩→人工堆码袋装茹土→铺设彩条布→钢板桩支护及填充堰体内侧与钢板桩之间至顶面→淤泥清除。当然，根据具体情况的不同，其中有些工序的施工次序须进行相应的调整。

4．2围堰的防冲和接头处理

围堰技术在水利工程施工中的主要目的是其防渗漏、防冲击。所以围堰的防冲、防渗及接头处理是保证围堰正常工作的关键，有些围堰因为防冲和集中渗漏没有解决好而出现问题。围堰受冲刷原因多方面，诸如承受较大的流速以及堰前形成较大库容后，大风引起波浪会冲刷围堰迎水面等。现实中，一般在围堰平面布置时力求使水流平顺进入束窄河段，如加大纵向围堰与横向围堰夹角等。也可采用抛大石或其他措施(如铅丝石笼和柴排等)保护束窄河段的堰脚和河床。围堰的接头是指围堰与围堰，围堰与其他建筑物及围堰与岸坡的连接。围堰接头的防渗漏施工遵循前、中及后的施工原则，从围堰施工开始就要同步进行防渗漏检测。

4．3围堰的拆除

围堰承担围护基坑的任务完成后，对影响导流、泄水和永久水工建筑物运行的部分需要拆除。围堰的拆除一般采用挖掘机和爆破法。土石围堰体积较大，多采用挖掘机拆除，施工时可在汛期过后随着水位的下降先拆除水上的背水坡部分，待已不需要围堰挡水时，再拆除最后挡水部分。混凝土围堰的拆除多用爆破法拆除，但应注意不应损害临时建筑物或其他措施。

5结语

随着我国经济高速发展，水利工程的建设任务也在逐渐增多，建设规模也在不断扩大，水利工程建设对国家经济发展和社会稳定有着重要作用。在水利工程施工中，需要采用许多的施工技术，围堰技术是修建水利工程中相当重要的一部分工作。水利工程中围堰的种类有很多，要根据水利工程施工的具体情况确定围堰的施工方案，并要对围堰技术进行深入的研究，充分发挥其在水利施工中的作用，提高水利施工的质量，确保水利工程安全、快速、有序地完成。

作者：于元康 石峰 单位：宿迁江淮水利集团公司 徐州市水利建筑设计研究院