水利工程施工中围堰技术的应用

2021-01-16成志深圳市深水兆业工程顾问有限公司

环球市场 2021年19期

成志深圳市深水兆业工程顾问有限公司

一、围堰结构设计要求

渗漏、崩塌是水利工程中的常见现象，这些现象对工程进度和安全带来较大的影响，为了有效解决这些问题，在水利工程项目建设中要格外注意围堰结构设计的合理性，此外还应该对施工方案进行完善，保证围堰施工顺利实施。由于围堰施工过程中技术要求比较高，所以在设计围堰结构前，要认真调查围堰施工区域的地质、水文情况，并提出可行性方案，为围堰结构设计工作和技术应用提供帮助。

二、围堰技术控制要点

（一）正确选择围堰结构

由于水利工程施工会受到地质、水文等情况的影响，所以围堰结构形式的选择必须要根据具体施工情况进行确定[1]。围堰的主要形式：不过水围堰、过水土石围堰，混凝土围堰、双层薄壁钢围堰，其中最普通的形式就是不过水围堰。建造不过水围堰时，要注重土石方等填筑材料的选用，使用的材料要结合周边环境特点进行选择，以保证堰体结构的稳定性。另外，为了避免围堰结构出现渗漏等情况，要控制深水、动水，还要对河床本身情况进行把控。选择过水围堰作为防护时，对下游坡面和堰脚需要进行重点加固。最常用的加固方法不局限于钢筋石笼护面加固，还可以采用混凝土板护面、加筋护面加固。混凝土围堰分为重力式和拱形两种。重力式混凝土围堰的优点在于：围堰两侧对水具有很好的封堵作用。相比较来说拱形混凝土围堰可以更好的对河水进行导流，但是在具体应用中，要做好围堰抗压能力、断面大小、成本投入等把控工作。双层薄壁钢围堰多用于水深且流速快的地方，它不但可以有效进行防水、围水，还能够支撑基坑的坑壁，综合效果比较好。

（二）合理设计围堰高程

围堰高程设计工作是围堰工程施工的关键内容。在设计堰顶高程时，不但需要结合围堰的具体施工流程，还应该具体分析工程项目导流设计，从而保证围堰施工质量。进行上流围堰高程设计时，不仅要考虑到水位、爬高等问题，还需要控制围堰超高问题，另外需要精准计算上下游的水位差；如果是对下游围堰高程进行设计，那么就需要注意下游水位、波浪高度和安全超高值等问题影响因素。此外，还需要注意的是，在围堰高程设计中还要考虑到调洪、围堰的纵向设计，需要依据不同阶段的特点进行顶面设计，达到围堰顶高设计标准[2]。

（三）合理选择导流形式

在水利工程项目施工中，将围堰施工和施工导流进行科学组合，可以将围堰的防护作用发挥到最大[3]。一般将围堰导流形式分为分段式和全段式两种。首先，分段式围堰导流，顾名思义就是将围堰工程进行分段保护，一般常见应用于混凝土堤坝防护。如果水利工程项目在施工的时候时采用纵向围堰分段导流方式，还可以借助河心洲、岛屿的作用，将围堰建筑物和自然环境相融合共同提高导流应用。如果水利工程围堰选择全段式导流，在进行导流时，必须建造必要的排水通道或者永久性排水建筑进行导流，目前多采用排水通道，排水通道形式分为：隧洞导流、明渠导流、涵管导流等形式，水利工程选择排水通道的形式，需要根据施工实际情况而定，从而降低围堰对水流的影响，同时确保围堰施工质量。

三、围堰应用案例

（一）项目概况

某中型水库建于河流中游，具有防洪、灌溉、城镇供水、工业供水等功能。长期使用导致上游护坡和防水涵洞出现损坏，需要进行加固，通行桥也需要进行修整，该项目涉及围堰和导流施工。对水库进行改造需要避开汛期施工，此项目围堰施工应用了土石围堰施工形式，参照混凝土心墙的施工模式进行施工，进而提高施工质量，满足工程建设需要。

（二）技术应用

土石围堰施工可以按照基础截水槽开挖、土工膜铺设与回填、坝壳料回填、坡面土工膜铺设及黏土培厚的工序进行施工。围堰基础截水槽开挖的过程中要求按照从底部至岩层的顺序进行，这样可以有效起到截断河床砂砾料强透水层的效果，截水槽由于开挖会受到地下水位、渗水可能性大等因素影响，增加施工难度，为了达到理想的排水效果，可以在围堰轴线中部范围建造集水坑，要求低于槽底基础2～3m。铺设、回填土工膜时要按照从右至左的顺序进行，做到分段铺设、随铺随填，确保挡水效果。对围堰进行坡面修整时，铺膜要按照从下往上的顺序进行施工。为了将围堰的挡水、围水效果达到最佳，此项目还应用了灌浆防渗的方式建造混凝土心墙，采取两排防渗灌浆模式，设计灌浆孔的时候做到主排孔与前坝肩、主排孔与副排孔的位置，系统规划副排孔与前坝肩位置。