基于实例分析水利工程的施工导流及围堰技术

基于实例分析水利工程的施工导流及围堰技术

王

摘

勇

（关河水库管理中心，山西长治046300）

要：施工导流和围堰技术是水利工程施工建设中的重要构成部分，水利工程是否具备完善科学的导流和围堰技

术对工程最终的效果都产生重要影响。本次笔者将着重论述水利工程中的施工导流和围堰技术，并以实例分析施工导流和围堰技术的具体应用方法和效果，为今后更广范围的应用奠定基础。

关键词：实例分析；水利工程；施工导流；围堰技术中图分类号：TV52

文献标识码：A

文章编号：1006-7973（2017）06-0226-02

在水利工程建设的过程中为了使工程质量得到提高，充分发挥其功能，不少水利设计和施工单位都会专门的采取导流和围堰技术。所谓导流就是需要将水的方向进行改变，而围堰最主要的作用就是围水[1]。此类技术的应用对于水利工程质量的保证和安全性能的提高都具有十分重要的意义。

一、施工导流和围堰技术基本内容阐述1．施工导流技术需遵循原则

当前在水利工程中采用施工导流技术需要遵循以下原则。比如在具体的施工阶段，施工单位应该按照水利工程的实际需求以及勘察施工现场所得到的数据，选择和确定合适的导流方案。如果基坑的施工量总体比较大，就说明在河流截流之后的一个枯水期之内无法有效完成，因此需要对导流的期限进行合理设计，对于没有完成的施工部分则需要施工单位根据实际的导流情况制定相应的事故防治措施，使坝体的安全得到保障。如果基坑施工量不大，在一个枯水期之内能够顺利的完成任务，也需要根据水利工程的实际情况选择导流方案。

图1分段围堰法导流模式图

3．围堰技术基本内容阐述

围堰需要在河流中建设具有永久性的水利工程项目，最主要的作用是在围堰内完成相应的排水，开挖基坑和修筑建筑物等工作。除了被当做正式水利工程中的构成部分之外，其他的围堰需要在使用完毕之后进行拆除。围堰一般采用土堆，最后建设成梯形截面的土堤。土堤的迎面坡度比例要控制在1：2范围左右，基坑侧边的坡度则应该低于1：1.5范围之内[4]。为了减少迎水面受到损害和冲刷，经常使用草袋填土或者草皮等进行维护。围堰技术包含土石围堰技术、木板桩围堰、钢板桩格型围堰以及竹笼围堰、木笼围堰等，本文将针对比较常用的土石围堰技术和木板状围堰技术展开详细论述：

（1）土石围堰技术，此种技术经常被用于上下游的横向围堰，大部分是由土石构建而成，使当地的材料得到充分的应用，施工技术难度小。土石围堰还可以进一步分为过水和不过水围堰，不过水围堰最常见。若是过水围堰需要在汛期过水的过程中保护好围堰工程。土石围堰的防渗结构主要有钢板桩心墙、混凝土心墙和土质心墙等，也有其他的防渗心

2．施工导流常见方案

水利工程中当前比较常见的导流方法有全段围堰法导流和分段围堰法导流。

全段围堰法导流需要顺着大坝的主体工程建筑物物流轴线设置相应的拦河堰体，以达到河流被一次性截断的目标，让水流在通过该建筑之后能够顺利的流向下游。此种方法常被应用在枯水期水流量小河流面相对狭窄的河流。按照不同的方法可以分为明渠导流、隧道导流和涵道导流方法。

分段围堰法导流则是需要利用坝体、明槽和缺口等，把河道中的水流引入到下游中。此种导流方法适用在水流量大、河道宽的水利工程中。分段围堰法导流原理如图1所示：

在采用此种方式进行导流的过程中需要注意施工人员应该根据施工工程任务将具体的施工内容分为两个构成部分。

[3]

[2]

收稿日期：2017-03-20作者简介：王

勇，关河水库管理中心。

第6期王勇：基于实例分析水利工程的施工导流及围堰技术227

墙结构。

图2土石围堰技术中的斜墙度汛和心墙度汛示意图

（2）木板桩围堰技术。此种技术常用于占地面积小而且深度较浅的基坑。想要提高木板状围堰的防渗漏效果一般需要将木板连接成一个整体。如果水深比较浅可以采用单层的木板桩，但应该在围堰的内部增加相应的支撑结构，平衡各方面的受力，提高结构整体的稳定程度。若水深比较深则可以采用双壁木板桩，采用横木或者铁拉条使双壁拉紧，使用土将中间的位置填充，高度一般为6~7m左右。

二、施工导流和围堰技术在水利工程中的具体应用1．水利工程概况

我国黄河流域中小浪底水利三期工程中，设置单孔为B×H=2,000×2,000的一座节制闸，以及一座4孔旧闸改造。工程都运用的是钢筋混凝土结构，垫层是10，抗渗等级为S6，混凝土的等级为C30。因为新建的节制闸和旧的节制闸都在湖边设置，所以在工程施工之前需要先进行围堰工作，将围堰内的水配出之后，再开挖基坑。

2．具体围堰方案的选择

根据现场的实际情况可以发现当前的水深为0.7~1.0m之间，淤泥的深度为1.3~1.5m之间，根据现场的实际情况并结合之前的施工经验，明确围堰方案。方案为人工编织袋装土，进行分层的叠加堆码，在外部使用彩条布进行防渗，内侧使用钢板桩进行支护，外部采用木桩保护坡脚，进行导流排水。当前导流排水的面宽为10m，等到新建的节制闸和改造旧节制闸改造工程完成之后拆除围堰。围堰的体积约为5,000m3，工期预计时间为85d。

图3

围堰方案图

3．具体施工步骤

在围堰导流方案确定之后需要进行正式的施工，施工步骤主要包含测量放线过程、脚木桩设置、袋装黏土堆码、彩条布设置、支护钢板桩以及清除淤泥，具体过程如下所示：

（1）进行测量放线

围堰导流施工方案确定之后，开展具体的施工工作，在施工之前需要建立起明显的施工安全标志和监测点。另外也需要使施工的控制范围得到明确控制，确定堰体的轴线。测量堰体砌筑的高程和断面尺寸，提高围堰建设的精确度。

（2）设置护坡所需木桩

本次工程中因为围堰底部的淤泥深度明显比较深，为了减少堰体位置移动所带来的不良影响，施工单位在施工的过程中在堰体两端设置护脚木桩进行保护。木桩的间距为50cm，直径为25cm，长度6m。施工中发现木桩入土深度比较浅，所以打算经过人工的方式将木桩打入到更深的淤泥层当中。

（3）人工装袋堆码黏土

本工程的施工现场黏土数量不足，而且质量不佳，现场杂填土的数量更多，所以围堰用到的黏土需要从外部购买。在采购黏土之后选择卡车将其运送到现场，随即组织施工人员将黏土进行装袋，每袋黏土的装入梁为编织袋容量的一半或者三分之二。采用铁丝或者细麻绳缝合编织袋。在具体砌筑的过程中需要平放土袋，错缝堆码整齐。水中的土袋使用带勾的木杆将其送到位，层层进行堆码，直到达到预先制定的高度。

（4）彩条布设置

彩条布最主要的作用是挡水，在堰体整体工程完成之后需要使用彩条布，另外需要土袋压脚，确保堰体不发生渗水现象。

（5）钢板桩支护设置

围堰堰体内部的坡脚需要一排长度间隔为10cm的钢板桩，长度为6m。淤泥和水深都事先测定好，所以钢板桩的入土深度应该设置为5m。钢板桩和堰体之间的部分可以选择土袋进行填充，这样能够有效防止围堰出现移动和滑落的现象，使堰体的稳定性得到显著提高。具体的施工方法为：第一，抽干水，清理淤泥；第二，整理出能够行驶挖掘机的道路；第三，具体的钢板桩打孔工作。

（6）清除淤泥

围堰整体施工完成之后需要进行排水，一般通过挖掘井子沟的方式进行排水。经过一周时间之后，清理淤泥。淤泥清理的方式为人工和机械相结合，再使用货运车将淤泥运走。围堰的过程中应该按照事先制定的施工方案和现场的实际情况进行施工，将草袋堆叠整齐。施工过程中应该注意，围堰顶部应该比水流面至少高半米。如果发现围堰出现漏渗现象需要及时采取针对性的措施进行处理。在进行水中作业的过程中，施工人员必须要做好相关的防护措施，戴好安全帽和穿好缴械。杜绝出现边抽水边开展槽内作业。在清理淤泥的

过程中，机械应该保持10m以上的安全距离，另外也需要保证作业的平稳性。淤泥在清理之前必须要做好淤泥深度的探测工作，绝对不能在未了解淤泥深度的情况下进入到淤泥中，避免发生机械陷入淤泥中的现象。为了最大限度的保障群众的安全应该在堰体的附近设置相应的防护设施，避免发生溺水等现象。

4．施工过程中的质量控制

水利工程在具体采用导流和围堰技术进行施工的过程中需要从以下两个方面进行质量控制：第一，围堰平面的布置中要以工程的建筑轮廓为基础，综合考虑到工程周围的交通情况和整体排水情况，这样便于提前规划好材料的堆放位置。

228中国水运第17卷

一般而言，基坑横向坡址和水利工程建筑物的轮廓不应该小于20m，基坑纵向坡址和水利工程建筑物的轮廓不应该大于2m。在具体布置围堰的平面时，必须要遵循选择好的导流围堰施工方案，结合工程的围堰类型和轮廓特点进行布置，只有遵守以上原则才能够使堰体的安全性得到保证，还能够使水利工程的整体水平得到提高。第二，在围堰施工过程中应该按照设计的要求，把防渗体设置在静水位上方60cm以上，起到对围堰的保护作用。另外在围堰设计时需要考虑到水利工程所在位置的实际地理状况，综合考虑水利可能出现的涨高等现象。

针对当前水利工程中常用的导流和围堰技术进行分析研究，分别介绍使用导流围堰技术的原则和技术分类，并以小浪底水利工程三期施工建设为例，分析施工导流和围堰技术在水利工程中的具体应用方法和效果。总之，导流围堰技术在具体的应用过程中必须要做好前期的设计工作，做好整个工程的施工质量控制，最大限度发挥围堰的抗冲击性和稳定性，为水利工程整体质量的提高提供基础保障。

参考文献

[1]汪小伟.水利水电工程施工中施工导流及围堰技术分析[J].

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[3]江晓莉.浅谈水利水电施工中施工导流和围堰技术的运用

[J].江西建材，2015，（03）：126.

[4]熊斌祥.水利水电工程中的施工导流及围堰技术分析[J].硅

谷，2014，（24）：130-131.14万元。

三、总结

现如今我国的水利工程建筑技术不断提高，各种各样的水利工程出现在人们的视野中，而且在人们的生活中扮演着重要的作用。围堰导流技术作为水利工程的核心技术需要得到足够的重视才能够使水利工程的整体质量得到保障，从而为人们的生活和生命安全提供良好的保证。在本文中，笔者（上接第205页）

基于以上分析，从海堤稳定角度考虑，一港池南侧岸线（纳潮河以西）岸线在目前最大靠泊10万t级船舶、码头前沿底高程-15.6m、泥面设计开挖边坡1：5的情况下，码头前沿线至海堤轴线距离为95m、即规划码头前沿线后退25m时，海堤整体稳定可以满足规范要求。

考虑到该段岸线远期靠泊15万t级船舶要求，码头前沿水深需浚深至-19.00m，泥面设计开挖边坡取1：5。码头岸坡整体稳定计算时，若考虑与靠泊10万t级船舶时稳定安全系数相同，码头前沿线位置至少距现有海堤轴线112m。鉴于该工程区域表层淤泥土质较差，边坡大开挖对已建海堤稳定性有较大影响，且后方堆场货物堆存存在不确定性，故本阶段水工主体结构若按照靠泊15万t级散货船设计，码头前沿线位置暂考虑距现有海堤轴线120m，与规划相同。

四、结语

（1）根据码头的使用要求、设计船型、岸坡地形地质条件和接岸结构型式等因素进行分析，码头前沿线位置可以适当调整。

（2）结合港区地质条件、当地施工工艺情况，从工程造价角度分析，在已建抛石挤淤堤段岸线码头水工结构选择高桩梁板结构方案较优。

（3）应从工程投资成本最低、综合效益最大的目标考虑，统筹考虑码头使用功能要求、接岸结构型式、远期发展等因素，合理确定码头前沿线位置及码头平面布置形式。

参考文献

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[4]中交水运规划设计院有限公司．连云港港徐圩港区5万吨

级通用泊位工程工程可行性研究报告[R].北京：中交水运

三、码头前沿线位置对工程投资的影响

本段岸线码头水工结构前后桩台均采用高桩梁板结构方案，码头平台总宽度是影响码头水工结构工程投资的关键指标，码头前沿线的位置直接影响码头后方平台的宽度。

根据投资测算，满堂式（120m）码头布置方案、满堂式（95m）码头布置方案和原规划的引桥式（120m）码头布置方案码头工程投资详见下表。

表5

序号

名称

三种方案码头工程投资对比表

码头长度（m）280280280

工程投资（万元）19,42823,26212,919

指标（元/m）7,3046,92310,461

2

指标（万元/m）

69.3983.0846.14

规划设计院有限公司，2014．

[5]中交上海航道勘察设计研究院有限公司．连云港港30万

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满堂式（95m）码头布置方案满堂式（120m）码头布置方案引桥式（120m）码头布置方案

从上表可以看出，满堂式（95m）码头布置方案工程投资较满堂式（120m）码头布置方案节省3,834万元，较引桥式（120m）码头布置方案高出6,509万元。码头前沿线位置后退25m，满堂式码头水工结构每延米工程投资节省约