試析水利工程施工導流及圍堰技術

華玉多 尹守一

摘 要：隨著我國水利工程事業的快速發展，施工技術水平不斷提高，其中施工導流及圍堰技術的應用在很大程度上保障了水利工程的質量安全。文章主要以此為基礎對水利工程施工導流及圍堰技術的應用展開分析和探討。

關鍵詞：施工導流;圍堰技術;水利工程

1 水利工程施工導流及圍堰技術的概述

水利工程施工環境相當復雜，受外界因素的影響也很大。首先，大部分工作需在干地上完成，因而需要使用圍堰將施工區域封閉，并采用抽排水和降水等措施，確保無水作業。其次，對于在河道上需要一個全斷面的工作場地時，那么就需采用截流或下閘蓄水等措施，再通過修建導流工程把流水引泄到下游。在水利工程建設階段，應充分了解工程地質及水文地質條件、水文條件、地形條件、水利樞紐布置及建筑物型式、河流綜合利用，以及施工進度、施工方法及場地布置等要素，并根據現場情況和施工季節制定合理的導流方案，選擇合適的圍堰，以確保水利工程順利實施，是參建各方面臨的重大挑戰。

施工導流按照圍堰形成階段分為全段圍堰法和分段圍堰法，圍堰類型根據堰體材料的不同可分為土石圍堰、木板樁圍堰、竹籠及木籠圍堰、鋼板樁格型圍堰、鋼套箱圍堰和混凝土圍堰等。

2 水利工程施工導流技術的具體應用

2.1全段圍堰法導流

全段圍堰法導流需要在水利工程的上游設置相應的攔河堰體，一次性截斷河流，并通過泄水建筑物將水流引向下游;此種方法常被應用在枯水期水流量小、流水斷面相對狹窄的河流，按照不同的方法可以分為明渠導流、隧洞導流、涵洞導流、涵管導流，以及壩體底孔、梳齒和缺口過流等。其中，明渠導流是常見的方法，是在河床、灘地挖設渠道過流。主要適用于岸坡平緩的平原河道、寬廣灘地，也可用老河道作明渠導流，但在一些河床覆蓋層較深、壩址河床偏窄的區域，則不適合采用這一技術。

2.2分段圍堰法導流

分段圍堰法導流則是需要利用壩體、明槽和缺口等對水流進行分段，只改變水流方向，在河床內實施導流，以配合水利工程分期施工，通常分為初期導流、中期與后期導流;該方法具有成本低、施工簡單、適用性強等特點，缺點是工程量大、導流復雜、工期長等;此導流方法適用于水流量大、河床寬度大且工期長的水利工程。

對于分段圍堰法導流來說，主要分為前后兩期，前期主要是利用被束窄的河床直接進行導流，后期則是用預先挖好的泄水道進行導流。在水利工程施工中，通常會選擇兩端兩期導流法。

總之，水利工程建設必須遵循客觀規律，要依據科學完備的水文數據、地質資料等進行導流工程設計和施工，不能一慨而論，需結合工程特點和所處環境，科學論證、精心編制，使設計方案、施工工藝具有先進性和針對性。

3 水利工程圍堰技術的應用

3.1木板樁圍堰

木板樁圍堰是使用比較廣泛的技術，適用于基坑面積較小、深度較深的水利工程。應用木板樁圍堰技術時，首先應根據工程設計編制科學的施工方案，并按照工藝要求將木板樁順序打入到基底，樁間采用榫槽連接，減小縫隙，提高圍堰防滲性能。其次，對于慢流速、工程或基坑等級較低的，可采用單層木板樁，若受沖擊力較大且工程或基坑等級較高的，則可選擇雙層或多層。另外，為了提高圍堰穩定性、安全性，確保防滲漏效果，需加強對木板樁的支撐。

3.2土石圍堰

土石圍堰能充分利用地材，地基適應性強，造價低，施工簡便，通常應優先選用。傳統的土石圍堰常常采用石塊、砂石、草袋、建筑廢料等，技術要求不高，在較長時間里廣泛應用。土石圍堰按工程基坑是否可以淹沒又分為不過水圍堰和過水圍堰兩種。首先，不過水圍堰要求相對較低，抗沖能力較差，一般不宜做縱向圍堰，如河谷較寬且采取了防沖措施，也可將土石圍堰用作為縱向圍堰，堰體以土石填料為主;對于河水流速和汛期水位要求較高的，需要對不過水圍堰進行加固處理和保護。其次，過水圍堰一般會在圍堰的坡面鋪設鋼筋或者混凝土板，以增加圍堰對于水流的抵抗能力，從而避免堰體土石材料被水流沖走。土石圍堰的水下部位一般采用混凝土防滲墻防滲，水上部位一般采用粘土心墻、粘土斜墻、土工合成材料等防滲。

3.3鋼板樁圍堰

在水利工程施工中，若對圍堰滲水要求較高時，則常常選用鋼板樁圍堰技術;由于鋼板樁強度高，且具有良好的防水效果，比較適用大面積施工作業環境;在堅硬巖石河床中，則不適用。實施時可以根據具體施工要求，將鋼板樁組裝成不同的外形，如圓形與矩形等。水利工程完工后，鋼板樁可成為工程組成部分，也可將鋼板樁拆卸拔出，重復使用。在鋼板樁圍堰施工環節，要做好樁體定位，并控制好樁體垂直度和樁間咬合度，保證鋼板樁打入深度，確保承載力和止水效果。通常來說，如果水利工程的施工周期較長，還要定期對迎水坡面實施沖刷保護，針對鋼板樁鎖扣，要做好防水施工，并采用黃油、膨脹水泥等材料進行封閉處理，防止連接處滲水。

3.4混凝土圍堰

混凝土圍堰與其他圍堰相比具有更強的抗沖擊性、防滲漏性能，提升了水利工程的安全性、穩定性與持久性，在水利工程建設中應用較廣泛。混凝土圍堰常用于在巖基土上修建的水利樞紐工程，這種圍堰的特點是擋水水頭高，底寬小，抗沖能力大，堰頂可溢流，尤其是在分段圍堰法導流施工中，用混凝土澆筑的縱向圍堰可以兩面擋水，而且可與永久建筑物相結合作為作為主體結構一部分。凝土縱向或橫向圍堰多為重力式，也可采用拱形結構，有素混凝土和鋼筋混凝土之分。混凝土圍堰占地少，既可作擋水圍堰，也可作過水圍堰，但造價相對較高。根據施工工藝，混凝土圍堰可在土石圍堰或漿砌塊石圍堰保護下作干地施工，也可在水下澆筑混凝土，也可采用預填骨料灌漿、碾壓式混凝土和裝配式混凝土等方法施工;除水下砼外，其他類型圍堰施工技術基本同普通混凝土施工工藝。

4 結束語

導流和圍堰施工是水利工程建設中的重要環節，其技術的合理性和科學性決定了工程的成敗。因此，導流和圍堰技術在應用中須做好前期規劃設計，結合實際，優選方案，并在實施階段要做好質量控制，確保實體質量，在滿足安全的條件下發揮其預定功能和效益。現如今，隨著我國整體科技水平的提高，不斷涌現了新技術、新材料、新設備和新工藝，也將助力水利工程施工導流和圍堰技術的發展和進步。

參考文獻：

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（1.遼寧江河水利水電新技術設計研究院有限公司;2.沈陽市工程監理咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110003）