施工导流和围堰技术在水利施工中的应用

摘要：在进行水利工程施工过程中，为了保证施工质量，施工单位要针对现场实际情况，做好施工导流和围堰技术的管理，提升施工效率，不断缩短工期，掌握施工的关键技术，从根本上保证水利工程施工质量。因此，本文主要针对施工导流和围堰技术在水利工程的应用展开论述，结合具体施工现状，提出合理化建议。

Abstract： In the process of water conservancy construction， in order to ensure the construction quality， the construction unit should do a good job in the construction diversion and cofferdam technology management， improve the construction efficiency， shorten the construction period， and master the key technologies of construction， to fundamentally ensure the quality of construction of water conservancy projects. Therefore， this paper mainly discusses the application of construction diversion and cofferdam technology in water conservancy projects， and puts forward reasonable suggestions based on the specific construction status.

关键词：施工导流;围堰技术;水利工程;施工;应用

Key words： construction diversion;cofferdam technology;hydraulic engineering;construction;application

中图分类号：TV551.1                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）17-0168-04

1  工程概况

本工程施工区分别位于徐州市丰县、沛县、睢宁县、铜山区、开发区境内。本次治理工程内容包括：38.8km河道开挖和建筑物配套等;范楼站增容17m3/s;邹庄站电气设备更新改造等。

1.1 导截流标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》等相关规定，工程的临时建筑物为5级。根据《水利水电工程施工组织设计规范》以及综合考虑，选定导截流标准为非汛期5年一遇。按照工程施工组织设计要求及进度安排，施工期安排在非汛期，具体时段为12月～5月。

1.2 导截流方式

本工程施工期选在非汛期，河道施工、建筑物施工均需要导截流。由于项目区非汛期降雨较少，本次设计工程施工期利用施工区附近河道及沟渠进行导流。

施工期郑集南支河孙寨闸站上游来水2.5m3/s，可通过孙寨中沟、二号沟导流至大沙河东截渗沟;梁后河流域区间汇水3.1m3/s，可通过梁后河及其支沟导流至郑集北支河;范西河流域区间汇水6.2m3/s，可通过范西河导流至跃进河、郑集北支河。郑集南支河流域剩余59.0km2區间汇水无法导流，当发生非汛期5年一遇暴雨，利用丰铜界处临时泵站抽排，一次暴雨抽排水量93.22万m3，郑集南支河施工期考虑4个月，按2个月发生一次非汛期5年一遇暴雨考虑，共抽排水量186.44万m3。

施工期梁西河上游无来水，无需导流;梁西河右岸郑集北支河流域区间汇水1.9m3/s，可通过毛楼中沟、二号沟导流至大沙河东截渗沟;梁西河左岸区间汇水可通过新庄大沟、丰新大沟、郑集北支河导流至郑集北支河下游。梁西河沿线非汛期5年一遇坡面径流较小，临时泵站抽排水量不予计列。

施工期王山站出水渠上游无来水，无需导流。王山站出水渠沿线非汛期5年一遇坡面径流较小，临时泵站抽排水量不予计列。

施工期魏工分洪道陈庄上游来水0.4m3/s，无法导流，可通过陈庄以上段河道、坑塘调蓄;魏工分洪道流域剩余14.6km2区间汇水无法导流，当发生非汛期5年一遇暴雨，利用入徐洪河河口处临时泵站抽排，一次暴雨抽排水量16.35万m3，魏工分洪道施工期考虑2个月，按2个月发生一次非汛期5年一遇暴雨考虑，共抽排水量16.35万m3。

综上所述，当发生非汛期5年一遇暴雨，临时泵站共抽排水量202.8万m3。

本工程考虑在郑集南支河孙寨闸站处、丰铜界处，梁西河李口涵洞处，王山站出水渠入故黄河处，魏工分洪道魏工分洪闸处、陈庄处、入徐洪河处，共修筑7道施工围堰，各支河口一并修筑施工围堰封闭。

1.3 施工导截流

1.3.1 河道工程

围堰型式为均质土围堰，围堰标准为：水上坡度为1：3，水下坡度为1：5，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004），施工围堰安全超高取1.0m，考虑到施工期两侧交通需求，河道内主体围堰兼做交通便道，堰顶高程和两侧地面高程相一致，堰顶宽5.0m，围堰土方施工采用1m3挖掘机和74kW推土机在河道滩地取土填筑，拖拉机压实;拆除围堰施工方式同上。

1.3.2 建筑物工程

1.3.2.1 范楼南站

范楼南站施工时在河道上下游分别打筑土方围堰，其中范楼南站站上围堰断面为：围堰顶高程39.00m，顶宽5m，迎水侧边坡1：5，背水侧边坡1：4;楼南站站下围堰断面为：围堰顶高程34.60m，顶宽5m，迎水侧边坡1：5，背水侧边坡1：4。范楼南站上游来水可通过范西河导入郑集北支河，下游不需导流。

1.3.2.2 沿线小型涵闸、沟口防护及桥梁工程

沿线小型涵闸、沟口防护及桥梁工程为干河施工，与河道施工同步进行，工期较短，施工时，在涵闸、沟口防护的支河上打筑施工围堰，在干河内筑小型围堰防止施工期雨水进入基坑;桥梁工程施工时，在河道内修筑工作平台，另外设临时便道，围堰及便道土方施工采用74kW推土机在附近取土填筑，拖拉机压实。沿线小型涵闸、沟口防护及桥梁工程施工不需要导流。

1.3.2.3 官庄引河闸及周庄滚水坝

施工时在官庄引河闸的上下游打筑土方围堰，顶宽4m，边坡1：3，顶高程31.5m。施工期，涝水分别排向闸的南侧、北侧，因此不需进行导流。

周庄滚水坝施工时在坝的上下游打筑土方围堰，顶宽4m，边坡1：4，顶高程20.5m。上游有魏工分洪闸控制，涝时可架泵抽排入坝下徐洪河。

1.3.2.4 李口涵洞、洪大庙涵洞及魏工分洪闸

李口涵洞施工时在支沟及大沙河侧打筑土方围堰，围堰顶宽4m，边坡1：4，顶高程40.5m。支沟内涝水可通过大沙河东侧截渗沟排除，大沙河侧为月牙形围堰，不影响大沙河行洪，不需要导流。

洪大庙涵洞施工时，在支沟及黄河故道侧打筑土方围堰，围堰顶宽4m，边坡1：4，顶高程30.5m。支沟内涝水可向外排除，黄河故道侧为月牙形围堰，不影响黄河故道行洪，不需要导流。

魏工分洪闸为上部结构维修，不需要导截流。

河道工程围堰工程量见表1。

1.4  施工期降排水

1.4.1 河道工程

1.4.1.1 初期排水

经初期排水后，郑集南支河（丰铜界-范楼闸站）河道内剩余底水水深大概在1.5m左右，郑集南支河（范楼闸站-梁寨闸站）河道内剩余底水水深大概在1.0m左右，郑集南支河（梁寨闸站-孙寨闸站）河道内剩余底水水深大概在0.5m左右，梁西河河道内剩余底水水深大概在0.5m左右，王山站出水渠河道内剩余底水水深大概在2.0m左右，魏工分洪道河道内剩余底水水深大概在1.0m左右，河道底水总量53.4万m3，填筑施工围堰后，在施工围堰处架设临时泵站抽排至外河。考虑初期排水，河道两侧会有部分渗水，参照以往工程，本次按照1.2倍扩大系数概算初期排水总量为64.1万m3。

1.4.1.2 经常性排水

根据地下水埋深情况，河道内渗水可通过开挖超深垄沟以及架设临时泵站进行抽排。

①经常性排水量。

工程区位于南四湖平原地下水系统丰、沛平原区内，场地内地下水埋深1.0～3.0m，受季节性降水影响，地下水位年变幅2～3m。施工期内经常性排水主要是河道渗水，经概算，施工期郑集南支河、梁西河河道渗水量为0.16m3/天/m、王山站出水渠河道渗水量为0.1m3/天/m、魏工分洪道河道渗水量为0.1m3/天/m，根据工程建设内容概算施工时间郑集南支河120天、梁西河120天、王山站出水渠30天、魏工分洪道60天，由此概算经常性排水总量约61.3万m3（不计入概算）。

②垄沟。

在河道中心处开挖垄沟，垄沟设设计为梯形断面，底宽1m，沟底低于设计河底1.0m，边坡1：1，垄沟土方开挖量8.1万m3（不计入概算）。

1.4.2 建筑物工程

由于建筑物工程规模均不大，施工降排水问题不是特别突出，施工期根据各自具體情况做好降排水准备。建筑物基坑内初期排水选用离心泵抽排，初期排水应控制基坑内水位下降速度，以防止围堰或基坑边坡因排水速度过大而产生塌坡。建筑物施工经常性排水主要为基坑渗水、施工废水和大气降水等，为保证建筑物基面部产生积水，拟在各建筑物基坑底部四周布置排水沟，设集水井，通过潜水泵抽排至基坑外。

范楼南站基坑四周布设排水井16眼，井深20m;井间距20m，管径0.5m。降水历时90天，每天抽水24个小时。

以范楼南站为例进行降水设计根据地质报告，站室底换填高程26.60m，已至含砂礓壤土层，为确保基坑开挖旱地作业，施工时采取管井法降地下水。

基坑开挖最低标高：根据《建筑基坑支护技术规程》的“设计降水深度不宜小于基坑底面以下0.5m”的原则，将地下水疏干至基坑底板以下1.0m，即高程25.60m。

根据《岩土工程治理手册》（林宗元主编），降深水力坡度i在井点封闭圈内一般取1/10～1/15，此处i取1/10。

井的埋设深度：

依据《水利水电工程地质手册》，当降水井较深时，其影响半径的计算结果一般较大，对于粉砂：其影响半径一般为20m～50m。计算时取R=20m。

分析地质资料及地下水埋藏形式，设计降水井选用管井，为潜水完整井。因此：

而根据降水施工经验，井点间距一般为10～20m，远小于计算值。因此，结合基坑等级和地区经验，取井间距20m，井点沿基坑周边对称布置，可布井16眼，井深20m，井间距20m，管径0.5m。降水历时90天，每天抽水24个小时。

2  施工总进度及主要技术供应

工程建设工期为2018年1月～2018年12月全部结束，总工期为12个月。计划2018年1月开工。大体上分四个阶段：工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期、工程完建期。

工程筹建期具体内容为：招标、评标、签约等涉外及对外协作的筹建工作，为施工创造条件，由建设单位负责，计划在2018年1月完成。

工程准备期具体内容为：定位放样、施工场地布置，包括进场道路及场地清理、供电及通讯设备、临时生活设施、施工导截流工程等由施工单位负责，要求于2018年2月完成。

主体工程施工期具体内容为：土方开挖、建筑物施工、土方回填及机电设备安装等，由施工单位负责实施，从2018年2月开始，2018年12月完成，施工单位应抓住施工关键环节，采用平行流水作业或异节奏流水作业，做到均衡生产，合理安排工期，使工程尽早竣工投入使用，发挥效益。

3  围堰技术的内容

围堰技术工程安全重点部位及环节：

①施工围堰：施工期间，要密切关注施工期水位变化，要做好施工期水位时加固围堰预防措施，加高、围护等;需要度汛的施工围堰，其防汛预案应报市防汛指挥部批准。

②拆除工程：原建筑物须拆除干净、彻底。采用爆破、风镐等施工时，要十分注意安全施工。拆除底板时，尽量减少对原状土的扰动。

拆除的材料不得乱扔，需按指定地点堆放，作业下方应派人监护。

③防雷接地：浇筑底板前，须做好防雷扫地装置，并将作为接地的钢筋明显标记，保证与防雷网有效连接。

4  应用技术评价

通过导流施工技术的应用和围堰技术在水利施工中的应用，施工单位整合多方面的资源，进一步优化施工导流与围堰技术，最大限度减少对周围环境产生的不利影响。施工导流和围堰技术在提升水利工程施工效率和保证施工质量方面发挥了十分重要的作用，为了满足水利工程建设施工质量标准，施工单位要制定完善的施工组织方案，论证施工的合理性和科学性，不断整合内部施工资源，最大限度保证工程施工顺利进行。

参考文献：

[1]薛晓东.探讨施工导流及围堰技术在水利水电工程施工的应用[J].居舍，2019（05）：38.

[2]石傳军.水利水电项目施工建设中施工导流和围堰技术的运用研究[J].居舍，2019（04）.

[3]牛志标，李芳兰，朱帮安.分析水电站施工中施工导流和围堰技术[J].数码设计，2017（11）.

作者简介：魏恒英（1981-），女，江苏沛县人，本科，研究方向为工程师工程管理。