基于农田水利工程的围堰施工技术分析

李纪明

（辽宁省喀左县水利局，辽宁 朝阳 122300）

引 言

施工导流和围堰技术在水利工程施工中所发挥的作用至关重要，在农田水利工程施工中，施工导流和围堰技术也是一项重要环节，堪称工程的核心，直接关乎工程的工期、质量及安全等问题。通过提高围堰技术水平，保证农田水利工程的建设质量和效率，有利于加强工程建设过程中的施工工艺和水平，不断提高农田水利工程围堰施工技术的运用和创新。

1 围堰技术概述

将围堰技术应用于农田水利项目施工中需侧重应用下述原则：一是结合施工区域及农田具体情况确定适合的实施方案；二是充分发挥技术的智能化水平，全面利用各类施工要素提升技术应用效果，最终形成科学的可操作的方案；三是结合项目周围的地理、水文、土质和气候条件等因素确定围堰建设的类型，保证工程实施的质量和周期达到预定要求。

2 围堰常见类型说明

围堰主要分为两类：

一是全段法围堰法的导流形式，通常运用在河床与坝体等主体工程距离较远的情况。该类围堰主要为了避免出现永久泄水情况，或者在河流经过时出现泄水流量较大的情况，建设专门的拦河堰体，能够在修建主体工程时达到河道拦截的作用。该种导流方式在河道宽度不大或者流量较小的情况下也适用。

二是分期围堰方式。具体来讲就是在缺口渠道的基础上，将径流输送到下游的方式。该种方式在河床宽度较大或者流量较大的情况较为适用，在工期较长的项目中应用频率也较高。实施分段围堰技术可分为前后两个阶段，前期可依赖于地质河床完成导流效果，后期则通过人工挖掘的泄水通道完成导流。在具体施工中，分段围堰应用范围较广，在成本投入方面也表现出较大的优势，能够为施工方创造更大的经济效益。图1为围堰结构示意图。

图1 围堰结构示意图

3 围堰结构形式的种类分析

1）土石围堰施工技术

土石围堰是指围住水工建筑物施工基坑，避免水中施工，用土石材料修建的临时挡水建筑物，其能够充分利用当地材料，构造简单，施工方便，对地形地质条件要求较低，便于加高培厚，应用较广。在农田水利工程中，土石围堰通常是用土和石渣（或砾石）填筑而成，将堰体和心墙的填料交错设置，并在外围填筑一定厚度的黏土，心墙内外侧可使用土工布作为反滤层避免受到主堰体土石的破坏，再运用分段流水的形式进行填筑。实施围堰填筑前，需先确定粘土及石料的类型，运用分段施工技术将填筑的各施工环节进行有序衔接，可运用汽车及挖掘机等设备完成土石料的运输进场，为降低成本可以因地制宜，挖掘开渠材料和砂砾等作为围堰材料。在填筑堰体等环节中还可使用交错上升手段，在土工布外进行黏土填筑，避免土工布遭到土石的破坏性影响。

2）钢筋混凝土围堰技术

在利用钢筋混凝土进行围堰施工时会遇到结构上存在差异的围堰类型，这样便会导致混凝土在应用后出现不同的效果。虽然该项技术在整个围堰工程中发挥的作用较为稳定，但笔者仍建议施工方在具体应用期间，需结合具体的施工条件和情况，对重力式及拱形的混凝土围堰结构进行细致的分析，从而确定适合的施工方案，以保证整个施工效果和质量能够达到预期。此外从其抗压和延展性等方面来讲，拱形的围堰结构在抗压和延展性能等方面具有明显的优势，尽管实施水利项目时，钢筋混凝土技术的使用效果较为理想，但仍需结合具体的施工条件和情况进行科学分析，确定适合的围堰形式，从而保证整个围堰工程施工效果及质量能够达到标准要求。

3）钢板定桩围堰技术

混凝土围堰结构需施工方结合具体的施工环境、施工条件和需求加以确定，其中的钢板定桩技术可作为整个围堰工程实施的一项重要内容。钢板定桩围堰技术就是运用一种带锁的特殊型钢，依据横截面形状可分为U 形、Z 形及直线形桩三大类别，其不同钢板桩的尺寸及连锁形式存在一定差异。钢板定桩围堰因其出色的防水性能、防渗能力、高效施工、简便操作和广泛适用性而被应用到农田水利围堰施工当中。钢板定桩围堰技术的最佳施工环境通常为水深在4 m 及以下的半干型土质环境之中，作为用于止水挡土的结构，钢板定桩围堰技术在农田地基项目、黏土区域及风化地层环境中应用较为广泛。合理运用该技术不但可以促进施工现场围堰技术水平的提升，还可全面迎合围堰工程的施工要求。部分区域施工中，钢板定桩与止水桩技术具有一定的相关性，通常会在使用钢板定桩技术的同时发挥止水桩的截渗作用，将地下水抽低后，便可将基坑调整到标准的高程，再对基坑面浇筑混凝土进行垫层处理。

4 围堰技术的施工要点

1）工程围堰连接技术

在农田水利水工工程围堰技术的施工过程中，防洪围堰之间的连接情况对整个农田水利水工工程的正常施工起到了重要的作用。围堰接头部位主要是指围堰与其他建筑物之间的连接部位，以此来保证防渗与防冲问题的解决。要想保证围堰的建筑质量，必须要保证各接头部位牢靠，有效防范各种自然灾害对堰体造成危害。围堰建筑的作用是防渗，通过采取斜墙加垂直防渗墙的方法，以此来达到防渗的效果。导流设计及围堰的实际工作情况决定着堰顶的高度，在拦截水流的过程中，根据堰顶的高度来调节导流设计，并与水面曲线相对应。围堰建筑作为保障农田水利水工工程的重要措施之一，对项目的整体建筑起着不可忽视的作用。要想保证农业的稳健发展，必须严格把控水利工程的整体施工质量及施工效率。堰体的建造主要受河流宽度的限制，当在河岸宽度比较狭小的空间进行施工作业时，通常会选择采取引开水流的方法来进行施工作业。为了保证围堰技术跟上现代化的发展，需对围堰技术进行改造。随着农业的不断发展，对于围堰技术的应用也应具有一整套完整的改造方案，为农田水利水工工程的进一步发展提供参考依据。对于围堰技术的改造，要针对具体的施工情况来定，以此来保证围堰技术的改造与水利工程的现代化建设相同步。在对围堰建筑进行拆除的过程中，施工单位要先对施工现场进行仔细检查，然后根据相关流程进行施工作业，工作人员应按照导流洞的方向进行退挖出渣，并做好善后的清理工作。

2）围堰建筑的加固

部分水利项目实施期间，有些建筑需在水中建设，为了使基坑挖掘达到理想的效果、并且形成质量和技术水平均达标，一般需通过修建围堰工程来完成排水工作，从而能够为大型的建筑设备或者人员进入围堰施工提供前提条件。在完成核心建筑施工后，再将上述的围堰部分进行拆除。对围堰进行拆除时，需通过水泵向四周注水。实施围堰的拆除需着重注意以下方面的工作内容：一是施工方需以投标文件规定的内容为依据，详细勘察施工区域的各类条件信息，从而确定适合的围堰技术及施工方案；二是延导流洞轴线方向将渣清除，并通过车辆将弃渣输送到河道上游进行妥善处理；三是确保在施工完成后围堰正面没有土石等杂物，避免注水时对围堰产生负面冲击；四是严格按照既定设计方案进行施工，在完成围堰的挖除后还需要彻底清除坡底范围，保证整个工程效果达到设计要求。在施工过程中由于载荷增加会导致围堰及地基的受力不均将会造成部分塌陷失稳。围堰失稳前后对比如图2 所示。

图2 围堰变形前后分析

一般围堰结构承载力计算可以采用复杂荷载下地基极限承载力的计算公式，将不同角度下的变形破坏受力简化成图3 所示。

图3 围堰变形受力简图

5 结 语

在我国当前农田水利建设项目中，围堰建设施工技术工艺运用效果较好，由于农田水利工程在施工过程中会受到不同材料和地理环境等客观条件影响，因此在水利工程项目建设前期需要对所使用的围堰技术类型进行科学的评估和优化，充分体现出该技术在工程项目中的应用成效，最大限度发挥技术工艺的价值，在施工过程中要根据施工现场的具体情况进行围堰技术施工方案的制定和实施，着力提高围堰建设质量，确保农田水利工程安全运行。