关于水利水电施工中施工导流和围堰技术研究

肖思滔 深圳市龙华区龙华街道建设工程事务中心

1.引言

水利水电施工过程中，施工导流是保障施工过程稳定性、保持干地施工条件的关键环节。同时，围堰工程的施工质量也会影响水流拦截与疏导效果。下文以某省水电承建工程（以下简称为A工程）为例分别阐释施工导流和围堰技术的概念、应用方式及应用效果，对围堰施工中测量放线、设护坡木桩、人工堆码装袋黏土等技术要点进行阐释，旨在为水利水电工程建设提供思路与方法。

2.施工导流技术和围堰技术

2.1 施工导流技术

施工导流技术主要分为以下几种，明渠导流、隧洞导流、涵洞导流、渡槽导流、底孔导流、缺口导流、疏齿导流等（见表1）。而明渠导流和隧洞导流是最常用的方式。

表1 施工导流类型及不同施工导流技术的适用范围

2.1.1 明渠导流

明渠导流一般适用于地势较为平缓的河道以及相对宽广的平原地区的滩地。其主要布渠的方式为，在基坑的上下游修建围堰，引导河水经过渠道流淌，以使河水下泄。明渠导流拥有显著的优势，施工成本和工程量均是最低的，同时，导水量也相对较大，更容易满足排水以及通航的功能。明渠导流在实际的应用中，首先应该规划相对明确的导流线路，同时应该注意满足防洪的要求，尤其是有弯道时，转弯半径应该至少是渠道最底处宽度的5倍，这样才能不至于转弯处成为引流的瓶颈。

2.1.2 隧洞导流

隧洞导流，通常在水流量较小，以及地形地势相对狭窄的区域采用，尤其是在河床既狭窄又陡峭的区域，特别适合采用隧洞导流的施工方式。但是，隧道导流也有显著的缺点，即隧道导流的泄洪排流效果相对较差，引水排水量相对较小。但是，隧道导流施工效率很高，并且能够有效地保障施工质量。隧道施工的主要程序在于，施工前需要确定导流的施工轴线，在有弯道的区域，也应该注意弯道的长度以及转弯角度。

2.2 围堰技术

围堰是指水利水电导流工程中用以挡水的建筑物，主要用来维护水利水电主体建筑基坑。围堰技术主要分为全段式围堰技术和分段式围堰技术，不同类型围堰的施工难度、安全防护性能等也相差较大。

2.2.1 全段式围堰技术

全段式围堰技术是通过建筑进行围堰，以将河床全部截断，使得水流按照预定的流向流淌到固定位置，这种方式可以一次性施工。只要施工环境能够满足这种作业方式，则可以采用全段式围堰导流技术。同时，在流速较快的水域，以及基坑较小的水利水电施工中，也可以采用全段式围堰技术。

表2 下游围堰堰顶高程计算公式说明

2.2.2 分段式围堰技术

分段式围堰导流技术，简而言之，就是需要分多次进行围堰，并非一次性就能实现全部工程施工的一种技术。这种围堰技术，施工人员需在河床以及大坝或者一些具有建筑工程进行制约的条件下而使用的一种导流方式。分段导流能够有效降低水利水电施工中的建设压力，但是，这样的施工技术具有非常高的要求，施工人员必须对工程项目进行非常全面的数据采集工作。

3.水利水电施工中施工导流和围堰技术的具体应用

本文以A工程项目为例。

3.1 A工程概况（表3）

表3 A工程基本概况

3.2 A工程施工中施工导流与围堰技术的具体应用

（1）围堰方案。围堰可采用木板桩围堰和土石围堰的技术，A项目水深0.6-1.0m；淤泥深1.2-1.5m，结合以往施工经验以及A工程基坑开挖施工的需求，拟采用人工编织袋装土分层叠加堆码的围堰施工技术，围堰外边坡1:1，外侧采用彩条布防渗措施、木桩护坡措施，内侧采用钢板桩支护措施，并导流排水，排水面宽10m。围堰方案如下图1所示。

图1 A工程围堰方案

（2）测量放线。围堰施工前需要明确堰体砌筑位置，要做好测量放线工作，在施工现场清晰设立施工标志、科学确定测量控制点。同时，根据上文所述的共识准确计算出上游围堰堰顶高程，并以相应的公式及模型计算围堰堰体砌筑断面尺寸，施工中对高程与断面尺寸进行随时测量。

（3）设护坡木桩。A工程施工地点淤泥较深，可能出现堰体滑移的情况，因此该工程采取了木桩护坡措施，在堰体两侧坡脚处设长为6米、直径为20厘米、间距为50厘米的护脚木桩，并采用人工方式将木桩深深打入到淤泥层中。

（4）人工堆码装袋黏土。A工程施工现场周边没有可装填进人工编织袋作为堰体的材料，因此需要从外采购黄土，并保证每袋黄土大约为编织袋容积的二分之一或三分之二，在堰体砌筑前，需要将装填黄土的编织袋放平，采用上下左右互错的方式堆码整齐，上部位置则采用木杆钩送，直至堆叠高度达到标高。

（5）钢板桩支护。通过测量发现，A工程施工现场淤泥较深、淤泥量较大，所设置的围堰极有可能出现不均匀沉陷的情形，并且有坍塌的风险，为此，除在堰体旁设置木桩支护措施外还增设了钢板桩支护，主要的施工技术为：精确测量钢板桩的距离以及布设方式。同时，清除淤泥，采用机械方式将钢板桩打入淤泥下5米，并在钢板桩之间填充土袋，保证支护结构的稳定性。

（6）淤泥清除。围堰施工完成后，需清除围堰内的淤泥。采用机械方式对围堰内污泥进行深度处理，此过程中施工人员及机械需要远离淤泥清理区，防止机械设备陷入淤泥中。

4.结语

水利水电工程项目建设的主要目标在于对区域内电力资源以及水资源进行合理分配，避免电力资源浪费并有效控制水资源的流向，能够保证区域内电力资源供应的充足性、防止区域遭受洪涝等灾害。施工导流是水利水电工程施工中常用的关键核心技术，通过对周边水流的有效拦截、引流、疏导等措施为水利水电中干地工程提供更为安全、可靠的施工环境。围堰技术是指综合运用多种施工材料形成围堰效应，分隔施工现场与活水水源，保证施工过程的安全性与稳定性。从两者的应用目标来看，均为避免水源对水利水电施工过程造成负面影响，随着水利水电工程的发展以及技术的革新，在实际施工中也可联合运用施工导流和围堰技术。