關于水利水電施工中施工導流和圍堰技術研究

肖思滔 深圳市龍華區龍華街道建設工程事務中心

1.引言

水利水電施工過程中，施工導流是保障施工過程穩定性、保持干地施工條件的關鍵環節。同時，圍堰工程的施工質量也會影響水流攔截與疏導效果。下文以某省水電承建工程（以下簡稱為A工程）為例分別闡釋施工導流和圍堰技術的概念、應用方式及應用效果，對圍堰施工中測量放線、設護坡木樁、人工堆碼裝袋黏土等技術要點進行闡釋，旨在為水利水電工程建設提供思路與方法。

2.施工導流技術和圍堰技術

2.1 施工導流技術

施工導流技術主要分為以下幾種，明渠導流、隧洞導流、涵洞導流、渡槽導流、底孔導流、缺口導流、疏齒導流等（見表1）。而明渠導流和隧洞導流是最常用的方式。

表1 施工導流類型及不同施工導流技術的適用范圍

2.1.1 明渠導流

明渠導流一般適用于地勢較為平緩的河道以及相對寬廣的平原地區的灘地。其主要布渠的方式為，在基坑的上下游修建圍堰，引導河水經過渠道流淌，以使河水下泄。明渠導流擁有顯著的優勢，施工成本和工程量均是最低的，同時，導水量也相對較大，更容易滿足排水以及通航的功能。明渠導流在實際的應用中，首先應該規劃相對明確的導流線路，同時應該注意滿足防洪的要求，尤其是有彎道時，轉彎半徑應該至少是渠道最底處寬度的5倍，這樣才能不至于轉彎處成為引流的瓶頸。

2.1.2 隧洞導流

隧洞導流，通常在水流量較小，以及地形地勢相對狹窄的區域采用，尤其是在河床既狹窄又陡峭的區域，特別適合采用隧洞導流的施工方式。但是，隧道導流也有顯著的缺點，即隧道導流的泄洪排流效果相對較差，引水排水量相對較小。但是，隧道導流施工效率很高，并且能夠有效地保障施工質量。隧道施工的主要程序在于，施工前需要確定導流的施工軸線，在有彎道的區域，也應該注意彎道的長度以及轉彎角度。

2.2 圍堰技術

圍堰是指水利水電導流工程中用以擋水的建筑物，主要用來維護水利水電主體建筑基坑。圍堰技術主要分為全段式圍堰技術和分段式圍堰技術，不同類型圍堰的施工難度、安全防護性能等也相差較大。

2.2.1 全段式圍堰技術

全段式圍堰技術是通過建筑進行圍堰，以將河床全部截斷，使得水流按照預定的流向流淌到固定位置，這種方式可以一次性施工。只要施工環境能夠滿足這種作業方式，則可以采用全段式圍堰導流技術。同時，在流速較快的水域，以及基坑較小的水利水電施工中，也可以采用全段式圍堰技術。

表2 下游圍堰堰頂高程計算公式說明

2.2.2 分段式圍堰技術

分段式圍堰導流技術，簡而言之，就是需要分多次進行圍堰，并非一次性就能實現全部工程施工的一種技術。這種圍堰技術，施工人員需在河床以及大壩或者一些具有建筑工程進行制約的條件下而使用的一種導流方式。分段導流能夠有效降低水利水電施工中的建設壓力，但是，這樣的施工技術具有非常高的要求，施工人員必須對工程項目進行非常全面的數據采集工作。

3.水利水電施工中施工導流和圍堰技術的具體應用

本文以A工程項目為例。

3.1 A工程概況（表3）

表3 A工程基本概況

3.2 A工程施工中施工導流與圍堰技術的具體應用

（1）圍堰方案。圍堰可采用木板樁圍堰和土石圍堰的技術，A項目水深0.6-1.0m；淤泥深1.2-1.5m，結合以往施工經驗以及A工程基坑開挖施工的需求，擬采用人工編織袋裝土分層疊加堆碼的圍堰施工技術，圍堰外邊坡1:1，外側采用彩條布防滲措施、木樁護坡措施，內側采用鋼板樁支護措施，并導流排水，排水面寬10m。圍堰方案如下圖1所示。

圖1 A工程圍堰方案

（2）測量放線。圍堰施工前需要明確堰體砌筑位置，要做好測量放線工作，在施工現場清晰設立施工標志、科學確定測量控制點。同時，根據上文所述的共識準確計算出上游圍堰堰頂高程，并以相應的公式及模型計算圍堰堰體砌筑斷面尺寸，施工中對高程與斷面尺寸進行隨時測量。

（3）設護坡木樁。A工程施工地點淤泥較深，可能出現堰體滑移的情況，因此該工程采取了木樁護坡措施，在堰體兩側坡腳處設長為6米、直徑為20厘米、間距為50厘米的護腳木樁，并采用人工方式將木樁深深打入到淤泥層中。

（4）人工堆碼裝袋黏土。A工程施工現場周邊沒有可裝填進人工編織袋作為堰體的材料，因此需要從外采購黃土，并保證每袋黃土大約為編織袋容積的二分之一或三分之二，在堰體砌筑前，需要將裝填黃土的編織袋放平，采用上下左右互錯的方式堆碼整齊，上部位置則采用木桿鉤送，直至堆疊高度達到標高。

（5）鋼板樁支護。通過測量發現，A工程施工現場淤泥較深、淤泥量較大，所設置的圍堰極有可能出現不均勻沉陷的情形，并且有坍塌的風險，為此，除在堰體旁設置木樁支護措施外還增設了鋼板樁支護，主要的施工技術為：精確測量鋼板樁的距離以及布設方式。同時，清除淤泥，采用機械方式將鋼板樁打入淤泥下5米，并在鋼板樁之間填充土袋，保證支護結構的穩定性。

（6）淤泥清除。圍堰施工完成后，需清除圍堰內的淤泥。采用機械方式對圍堰內污泥進行深度處理，此過程中施工人員及機械需要遠離淤泥清理區，防止機械設備陷入淤泥中。

4.結語

水利水電工程項目建設的主要目標在于對區域內電力資源以及水資源進行合理分配，避免電力資源浪費并有效控制水資源的流向，能夠保證區域內電力資源供應的充足性、防止區域遭受洪澇等災害。施工導流是水利水電工程施工中常用的關鍵核心技術，通過對周邊水流的有效攔截、引流、疏導等措施為水利水電中干地工程提供更為安全、可靠的施工環境。圍堰技術是指綜合運用多種施工材料形成圍堰效應，分隔施工現場與活水水源，保證施工過程的安全性與穩定性。從兩者的應用目標來看，均為避免水源對水利水電施工過程造成負面影響，隨著水利水電工程的發展以及技術的革新，在實際施工中也可聯合運用施工導流和圍堰技術。