水利施工中的围堰类型与应用要点

马燕霞

(浙江天泽水电建设有限公司，浙江衢州324000)

水利施工中的围堰类型与应用要点

马燕霞

(浙江天泽水电建设有限公司，浙江衢州324000)

在河道上修建水利工程时，为了确保施工能够在干地上进行，需要使用围堰技术将河水引流到预定的通道。围堰的主要作用是用来确保建筑物基础开挖与修建工程提供安全与必要的条件，它是水利工程重要组成部分，是疏导工程中的临时挡水建筑。在疏导工作结束以后，围堰建筑按照设计要求，应该要予以拆除，但是也有一些围堰会成为建筑物的一部分。文章从围堰的种类和特点出发，探讨了围堰施工的设计原则以及方案选择，分析了围堰技术在水利施工中的使用方法和确保施工安全的措施等。

水利工程;围堰类型;设计原则;施工方法;安全措施

1 水利施工中围堰的类型

水利施工中的围堰根据划分依据的不同，有3种分类方法:

1)围堰根据使用的材料可以分为土石围堰、草土围堰、混凝土围堰、钢板桩格围堰等。

2)按照走向可以分为纵向围堰和横向围堰。

3)按照基坑淹没条件可以分为过水围堰和不过水围堰。

1.1 土石围堰

土石围堰是最常用的一种围堰方式，土石围堰的主要材料是建筑材料和建筑废弃物，造价较低，而且具有施工方便、材料要求低、结构简单、易建易拆的优点。

土石围堰的使用范围较广，可以在岩基、河流、深水等场所修建。但土石围堰也有缺点，其缺点就在于工程量较大，容易出现沉陷变形的情况，甚至会出现垮塌［1］。

在土石围堰的设计中，为了确保围堰的安全，一般都采用横向围堰技术。但是在河床流速较低时，也可以采用纵向围堰，但是一定要重视围堰的防冲刷设计，确保围堰的安全。

1.2 混凝土围堰

混凝土围堰也是较为常用的一种围堰形式，这种围堰具有较强的耐冲刷性和抗渗性，而且能够作为永久建筑的一部分。

但是混凝土围堰的造价较高，拆除困难，在施工中还有可能会产生工程垃圾。

混凝土围堰按照不同的结构可以分为重力式和拱形式两种。

拱形式的混凝土围堰具有良好的抗压性，而且其断面较小，能够有效的节省材料，但是相对而言其施工也较为复杂。重力式的混凝土围堰，可以作为永久建筑的一部分，在第一期和第二期的纵向围堰中都可以使用。

1.3 钢板桩格型围堰

钢板桩格围堰也属于重力式挡水建筑物的一种，是由许多钢板相互连接而成的，格体的形式各不相同，适用的挡水高度也不同。在钢板桩格型围堰内填充各种具有一定透水性的材料，在填充材料时一定要注意保持填充料表面的平整，填充料的高差过大，有可能会导致围堰的变形。

钢板桩格围堰具有良好的坚固性且其抗冲刷、抗渗透能力较强，施工便利，可以回收利用，节省了建筑材料。但是相对而言，钢板桩格围堰施工中的技术要求也更高，使用范围也较小，仅仅适用于大型的水利工程。

1.4 草土围堰

草土围堰的材料使用较为简单，而且取材便利，主要是稻草、麦草、柳枝等。

因为材料廉价，因此草土围堰的工程造价相对也较低，施工速度快，拆除方便，也不容易产生建筑垃圾［2］。草土围堰的稳定性不如其他的围堰，但是只要在水深在6 m以下而且流速≤3.5 m/s的工程中都可以使用。

1.5 不过水土石围堰

不过水土石围堰是众多围堰方式中使用最为广泛的一种，它在结构上和大坝相似，而且土、石取材较为方便，工程造价低。但是堰顶不能过水，是不过水土石围堰最为显著的缺点。

1.6 过水土石围堰

过水土石围堰克服了不过水土石围堰的缺点，减少了水流对于围堰表面的冲刷作用。常见的过水土石围堰有加筋过水土石围堰和混凝土板护面过水土石围堰。

2 围堰设计的主要原则

2.1 围堰断面满足稳定性要求

围堰断面的设计受到各方面因素的限制，因此在保证围堰断面稳定性的前提下，要确保大坝开挖、填筑、施工和排水等方面工作能够顺利进行。

2.2 材料选择就近原则

本着施工方便、确保安全、简化构造的原则，在选择防渗透材料时优先选择当地有的建筑材料。

2.3 安全原则

围堰的安全性是水利工程施工安全的重要保证，要求在选择围堰处理方式的时候，确保安全性、经济性、合理性和施工便利性。

3 水利工程中围堰技术的使用

3.1 施工方案种类

在水利施工中围堰导流的施工方法主要有两种，一种是全段围堰导流，另一种是分段围堰导流。

3.1.1 分段围堰导流

所谓的分段围堰就是将施工过程分为若干段，分期完成围堰施工。这种分段围堰一般适用于水流较急、河床较宽的水利工程。施工可以从河床两岸开始，先将两岸围住，再慢慢向河中心施工，直到将河流完全截断。我国较大的水电站都是采用这种方法进行围堰导流的。

3.1.2 全段围堰导流

根据建筑物的不同，一次性将河流截断，将水流疏导到原先计划好的泄水建筑中。在水流量大而且河床较窄的情况下可以使用这种围堰方式，但是同时也要设计合理的水流疏导隧道或明渠。

3.2 施工方法

3.2.1 测量

在围堰设计前首先要确定围堰的轴线长度，以便于施工方向的确定，保证围堰砌筑范围准确。

3.2.2 设计护脚和支护

在围堰施工中为了确保围堰的安全，防治打滑，一般在围堰的两侧设计护脚木桩。钢板支护也是为了确保围堰的安全稳定，能够防止围堰移滑。

3.2.3 清除淤泥

在围堰完工后，再开挖排水沟，将围堰中的淤泥清理干净。清理淤泥的工作一般采用人工和机械作业相结合的方法，在机械作业的过程中一定要注意安全，不要盲目清淤。

4 围堰的防渗和防冲技术

保证围堰安全的技术关键在于防冲刷、防渗透、接头处理3个方面，处理好这3个方面的问题对于围堰来说是至关重要的。

4.1 水利施工中围堰防冲刷技术

围堰的防冲刷技术的关键是要保护好围堰的基础，同时也要重视围堰平面布置的作用。围堰的受冲刷程度和围堰的平面布局有很大的关系，平面布局关系到水流的方向，出水口的大小等方面，通常在围堰布局中都会在上下游的转角位置设置一堵导流墙，这样能够有效地改善河流水流条件。

4.2 水利工程中围堰的防渗透技术

水利工程中围堰的防渗透要求和一般的建筑工程防渗透的要求是相同的。土石围堰的防渗透工作一般都会采用斜墙、垂直防渗透强、灌浆帷幕等方法，这些方法能够起到良好的防渗透效果［3］。

4.3 接头的处理

这里的接头是指各个围堰之间以及围堰和其他建筑物和河岸之间的连接点。土石围堰和混凝土围堰的接头一般会使用刺墙型的连接方式，这种连接方式能够有效的减少集中渗漏。

5 水利施工中围堰设计要点

5.1 围堰平面布置

围堰的平面布置需要综合考虑各方面因素，包括水利建筑的轮廓，交通道路走向、围堰本身的排水设计、施工方式以及施工材料的放置等。如果平面布置不当，就会给水利工程带去安全隐患。一般来说，水利工程建筑和基坑之间要保持20 m以上的距离，这样就能够预留出足够的空间用于排水，确保施工安全。

5.2 堰顶高度的确定

在我国的导流工程中，土石围堰是最为主要的围堰方式，黏土心墙防渗式的土石围堰又是最主要的土石围堰方式［4］。我国大型的水电工程，多采用这种围堰方式。考虑到水位、堰体施工等方面因素，在设计围堰堰顶高度时应该要考虑到各方面实际情况。

5.3 地质条件

围堰的设计受到地质条件的影响，河心州、岩石、浅滩等地方的稳定性较强，是设置围堰的最好位置，不仅够降低水流对围堰的冲刷程度，还可以降低施工难度，节约资源。

5.4 水利工程建筑物布局

在水利设施的建设中，一定要充分利用原有的水电设备，比如说原有的大坝、水闸等，这些东西可以成为围堰的一部分，有效的降低了工程量。

5.5 施工布局

为了科学合理的组织工程施工，各个基坑的施工强度一定要均衡，在条件允许的情况下，尽量减少施工分期的次数。

5.6 水流速度

在围堰的设计使用中不仅要考虑到河道的宽窄，还要考虑到水流的速度。水流速度会直接影响到围堰设计方案的选择，高流速的河水可能会威胁高围堰的安全［5］。

6 保证安全施工的措施

6.1 危险标示明确

在围堰的施工中，要确保围堰修建施工现场道路平整，坚实，没有阻碍，而且在有危险的地段设置醒目的标示，警示现场施工人员。

6.2 配置相应安全设备

安全设备是安全生产的前提，购买劳动保护品、安全设施等设备的前期投入不能少。工作人员要应该要穿戴救生衣，在围堰的周围要设置相应的安全警示牌。

6.3 确保围堰施工照明

围堰施工现场的用电必须要充足，能够满足安全巡视和施工的要求。确保照明，一方面是为了确保施工安全，另一方面也是为了保证工程质量。

6.4 做好洪水等气象灾害的预报

洪水等气象灾害有可能会影响到围堰的施工安全，在多方收集气象预报材料的基础上，及时地做出灾害天气的预报，采取相应的措施，保证施工安全。一旦发现有可能会危害到施工安全的灾害天气，一定要及时疏散施工现场人员，确保人员和财产的安全［6］。

6.5 加强管理

严格的管理规范也是保证施工安全的重要保障，工作人员必须持证上岗，确保各个岗位的工作人员能够切实履行职责，尽量避免因人为疏忽造成的损失。

7 结语

围堰技术在水利水电工程的施工中是必不可少的一部分。围堰在水利施工中的使用并不是随意的，而是必须要综合考虑各方面的因素，再确定围堰的种类，在充分了解围堰设计原则的基础上，采取合理的施工方法，确保施工的安全。

围堰技术在水利施工中的作用只会越来越重要，它是水利工程顺利完工的重要保障。科学合理的围堰工程能够帮助企业实现资源的优化整合，提高经济效益。

［1］毛建祖.现代水利水电施工技术思考［J］.黑龙江水利科技，2012，40(08):220-221.

［2］姚安军.水利工程中钢板桩围堰施工技术实例［J］.黑龙江水利科技，2011，39(06):46-71.

［3］李军华.浅谈施工导流和围堰技术在水利水电施工中的运用［J］. 门窗，2012(11):92，94.

［4］范公俊，贾延权，王艳红.几种围堰施工技术在连云港滩涂区的应用［J］.水利水电科技进展，2011，31(01):62-65.

［5］张宗坤，石世.石垭子水电站上游围堰设计及施工技术［J］. 小水电，2009(02):25-27.

［6］詹金环，陈超敏，饶志文.乌江银盘水电站施工导流规划与设计［J］.科技情报开发与经济，2008，(04):44-47.

TV551.3

B

1007-7596(2014)05-0123-03

2013-10-02

马燕霞(1982-)，女，浙江衢州人，工程师，从事水利水电施工管理工作。