灰泥漿砌石圍堰技術在山區性河流施工導流中的應用

■洪玉童

(浙江省泰順縣水利電力建設工程公司，泰順 325500）

1 前言

圍堰是一種圍繞水下基礎平面尺寸外圍修建的臨時擋水設施。 圍堰建成后， 可使基礎工程由水下施工變為地面施工。 圍堰的結構形式和材料要根據水深、導流流量、水文地質情況、基礎形式等條件進行選擇。

常用的圍堰形式有土石圍堰、土袋圍堰、漿砌石圍堰、鋼絲籠竹籠圍堰、鋼板樁圍堰和等，通常須滿足下列要求： (1) 圍堰超高0.5～0.7m； (2) 圍堰斷面形狀應適應水流的排泄、 沖刷， 并保證有足夠的強度和穩定，確保施工期間不產生倒塌、滑動和傾覆。一般有矩形、 梯形等； (3) 堰內平面尺寸應滿足建筑物的基礎施工的需要； (4) 圍堰要求有較好的止水效果， 減少滲漏； (5)堰體外坡面和河床需要設置防沖刷設施。

其中， 土石圍堰應用于工程量較大， 需要止水處理，堰頂不宜過水的情況；土袋圍堰用于輔助截流，適用于流量小，淺水的情況；漿砌石圍堰需要輔助截流，施工期較長，不宜水下施工，成本較高；灰泥漿砌石圍堰則可直接水下砌筑，防沖刷能力較好，取材方便，成本較低。山區河流坡陡、水流急，河槽調蓄作用小，如洪水經常暴漲暴落，便會出現堰頂過水現象。灰泥漿砌石同時具備土袋和漿砌石的功能， 水下砌筑截流時形成圍堰， 能起到滿意的止漏效果和堰頂過水的防沖刷要求，同時圍堰也易于拆除。

2 灰泥漿砌石圍堰特點

灰泥漿砌石圍堰成形后不需要進行養護即可擋水，灰泥漿類似于不干膠狀， 不產生裂縫， 堰體出現局部漏洞可直接用灰泥漿堵漏。 經過汛期的堰頂過水后觀察堰頂基本完好，抗沖刷能力相對較好。

灰泥漿砌石圍堰主要適用條件主要有： (1) 材料為粘土、 水泥、 砂、 塊石可以就地取材； (2) 地質條件要求為硬基河床， 不要求水下完全清基， 可留部分浮渣； (3) 結構形式： 圍堰堰體為梯形結構或矩形，頂寬0.6～1.0m， 底寬根據水深而變化， 堰頂超高0.5～0.7m。 迎水面、 背水面坡比一般為1∶0.25、1∶0.25 或1∶0.4、1∶0.1； (4) 計算依據可參照漿砌石相關規范要求； (5)灰泥漿配比為粘土∶水泥∶砂=3∶1∶1。

3 灰泥漿砌石圍堰施工組織實施

圍堰施工組織實施主要有：

(1)施工材料、灰漿拌和場地準備，利用壩坡開挖的粘土和塊石進行堆放準備，就近選擇灰漿拌和場地；

(2)地形選擇在主體建筑輪廓線外，進量選擇河床地勢較平坦，且水流分布較寬淺的位置；

(3)清除堰基部的砂礫石及覆蓋層，滿足建基面可以砌石；

圖1 灰泥漿砌石圍堰

(4)灰泥漿拌和視工程量的大小采用人工或小型挖掘機拌和，先按粘土、水泥、砂的配比進行干料拌和均勻，再適當加水拌和成干性可塑的灰泥漿；

(5)圍堰的砌筑類似漿砌石，可采用人工座漿砌石和機械輔助座漿砌石，關健在于水下施工時要求從深水處開始砌筑，采用總體平行上升的方法，保持較寬的過水斷面，不形成高流速的窄深缺口以免造成灰泥漿的過量沖刷流失。截流砌筑到水面以上形成基坑后，進行基坑排水，從背水坡加厚加高砌筑到設計標高(如圖1)。

4 工程實例分析

友誼水庫的集雨面積162.6km2，根據壩址地理位置條件及拱壩的施工特點，大壩工程采用分期圍堰、底孔導流方式：一期圍左岸導流底孔，由右岸河床導流，導流段河床寬為30m，二期圍右岸，底孔導流。經計算，底孔斷面3.0m×3.0m， 城門洞形， 設置高程為441.40m。 圍堰堰體均采用灰泥漿砌石圍堰， 堰頂寬1.0m，迎水坡1∶0.25，背水坡1∶0.25，考慮枯水期施工，經計算，一期圍堰高3.0m，二期圍堰高5.0m，圍堰僅拆除左岸部分，便于導流及放水。

(1)導流標準

本工程為Ⅳ等工程，根據SDJ338-89《水利水電工程施工組織設計規范》的規定，導流建筑物為5 級，砼類圍堰設計洪水標準為非汛期3 年一遇，相應洪峰流量51m3/s。

表1 不同設計頻率洪峰流量表

(2) 導流方案

由于采用底孔導流， 孔口底高程441.8m， 調洪起調水位選定為441.8m。施工導流計算成果見表2。

表2 施工導流水力計算成果表

(3) 施工圍堰設計

根據水力計算成果， 非汛期3 年一遇設計洪水為446.7m， 相應的堰頂高程為446.8m， 圍堰選定為灰泥漿石圍堰，堰頂寬度1.0m，最大堰高5.0m，上、 下游邊坡1∶0.25、1∶0.25。

(4) 圍堰施工

圍堰清基采用挖掘機清理浮石，圍堰施工土方由附近的料場供應，由1m3挖掘機挖裝，5t 自卸汽車運土至圍堰處，進行機械或人工拌制灰泥漿，人工填筑，塊石利用壩肩開挖的石料現場采集。一期圍左岸，由右岸河床導流， 導流段河床寬為30m， 最大堰高3.0m， 堰頂寬0.8m，二期圍右岸，底孔導流，圍堰高5.0m， 堰頂寬1.0m，施工水深最大達2m，采用水下砌筑，先小斷面施工以滿足截流速度和高度的要求，采用二次加厚砌筑至設計堰高。圍堰成型后，滲漏量很少，完全滿足基坑開挖的要求。圍堰砌筑完成后經跨汛期多次堰頂過水考驗，堰體受沖刷程度輕微。

5 結束語

在工程施工中，灰泥漿砌石同時具備土袋和漿砌石的功能，是一種簡單實用的方法，不需要養護便可以起到實時擋水作用，不但可以水下砌筑截流形成圍堰，又能起到滿意的止漏效果，堰頂過水時的防沖刷能力較好，且圍堰便于拆除。