水利工程施工導流及圍堰技術的應用

何君 張培基

青島瑞源工程集團有限公司 山東青島 266555

水利工程已經有了一定的發展，但是仍然存在一些問題需要解決。隨著我國在時間和空間上的發展，對水資源的需求也越來越精。因此，對于水利工程的排水技術來說，未來依舊需要相關的學者和技術人員進行源源不斷地探索和研究。此外，對于一些地區來說水利工程的意義重大，其不僅影響了本地的城市用水，還對居民的日常生活和本地工農業的發展起到很大的作用。隨著科學技術的迭代，水利工程的流體分流技術日益加快。此外，導流施工技術是水利工程施工的重要組成部分，其對水利工程的質量有著直接的影響。

1 水利工程施工導流及圍堰技術分類

1.1 施工導流及圍堰技術簡述

導流與圍堰是一體化的水利工程技術，二者密切相關，因此只有協調配合才能發揮最大的作用[1]。圍堰施工技術是導流工程中至關重要的一個環節，它可以創造和建立良好的施工條件，并防止水流進入和損害施工現場。同時，圍堰設計還可以將河水和土壤與施工環境隔離開來，避免影響施工過程。因此，圍堰的設計對導流工程至關重要，而鑒于圍堰的多樣性，有必要結合圍堰類型對施工環境、使用條件、施工條件等的不同影響進行合理選擇。此外，導流可以按施工工期分為中期導流和后期導流。前者是確定壩體注水量，以制定更加科學合理的防洪方案，后者是根據實際施工情況調整壩體施工高度，使壩體可以充分發揮抗洪作用。

1.2 全段圍堰導流

這種施工方法是一次性的，當工程主體矩陣離開河床時，將通過施工圍堰對河床進行一次性截流，并安裝排水裝置，使水流按照預期設計流量，能有效避免河床外自然修筑的道路在河道內臨時排水，使水流遠離施工現場。然而，這種方法也有其局限性[2]。因此，在應用該技術時，應充分考慮場地及周邊環境、水文特性及地質條件，并完善施工方案。例如填補臨時排水口通道和使用渡槽作業等，必須找到合適的水利工程方法，確保水流按預定方向流向指定位置，然后充分發揮該技術的積極作用，確保施工質量。

1.3 分段圍堰導流

在水利水電工程實際施工中，分段圍堰導流技術也相當普遍，特別是在河床較寬或流量較大的水利工程，施工導流采用分段圍堰法，根據河床、壩體情況，采用分段圍堰來劃分水利河床上的各類建筑物。引導水流過槽口的工作是合理的。當河流流過河床時，河流就會被切斷，水從河道排放到河流的下游。該方法主要分為兩個階段，一個是指導狹窄河床的導流，另一個是利用預挖排水渠進行導流。雖然兩者都具有良好的導流效果，但施工成本差別很大，因此在實際工程中，必須結合各階段的施工特點和實際情況，合理發揮其作用，以更好地控制和調節排水，達到截流效果，確保整個水利工程建設達到所要求的質量。

2 水利工程施工導流及圍堰技術的應用方式

2.1 木板樁圍堰技術

作為水利工程圍堰的常用技術，水利工程可以有效地防止施工期間因小型低水流、低水壓工程或小面積淺基坑導致的滲漏水利工程[3]。為了科學合理地應用木樁圍堰，首先應選擇抗沖擊性較強的原木，根據施工方案的要求逐根打入基坑，然后采用嵌塊法施工，通過水槽與木板樁的無縫連接，在樁與樁之間設置土圍堰。當河床水深為5-6米，流速大于1.6米/秒水利工程時，只有在流速較低時才需要單層木板樁，防滲效果好，既保證了圍堰結構的安全穩定，又降低了施工成本，進一步提高了木板樁圍堰的應用優勢。

2.2 鋼板樁圍堰技術

鋼板的強度遠比木板的好，其防水防滲效果較好，適用于流速大的水流和滲流量大的河床，特別是某些大型建筑施工環境。此外，由于圍堰多為臨時建筑結構，鋼板具有較高的回收價值，可以在不同的河道中取出和再利用，大大提高了方案的經濟性和環境保護性。鋼板樁圍堰在施工過程中，施工人員必須嚴格按照施工標準要求，按照鋼板的標號順序和位置確定鋼板的位置，擊打河床，在施工過程中應注意鋼板與土體貫入角度的連接，并采用填土技術固定鋼板，以保證鋼板樁的坡度保持良好的垂直，并形成圓形、矩形等止水結構。

2.3 土石圍堰技術

由于土石圍堰可以在本地興建，建筑工人可以使用水利工程建造剩余的秸稈和石塊等廢料，而且很少需要另外購買填土材料，因此可以在物料運輸、采購和其他相關方面節省大量資金。此外，該技術難度小，操作簡單，可長期使用。它也適用于工期較長的水利工程，工程竣工后拆除方便，近年來廣泛應用于河道圍堰，特別是基巖和深層流水中[4]。從嚴格意義上講，根據基坑淹沒程度的不同，可分為過水土石圍堰和混凝土板圍堰兩種類型，其中過水土石圍堰覆蓋在混凝土板圍堰上，其引水方案需要對基坑進行淹沒，以確保過水安全，在圍堰斜坡上鋪設混凝土板，以減少水流對圍堰體的影響，防止圍堰內的土石料被水流沖走，以及防止下游斜坡與圍堰頂部一起滑動，但由于水圍堰與土石壩相似，以土石料為心墻施工材料，施工工藝要求較低，后期不需采用先進技術即可拆除，但缺點是工程量大，沉降量大，不適用于對河流流量和汛期要求較高的水利工程。

2.4 砼圍堰技術

混凝土結構的抗沖擊性和抗滲性比圍堰結構更為突出。混凝土結構具有較強的共性，與水利工程的其他混凝土結構形式有較好的銜接，能明顯提高水利工程的耐久性，確保工程壩體結構更加穩定牢固，同時防水性能不遜色，即使在施工環境非常惡劣的情況下，由于擋水頭高，可以保證水流通過水利工程頂部達到要求，所以往往建在巖基土上的水利工程也將與土石圍堰結合使用，在節段導流施工中發揮重要作用。但技術方案成本高，混凝土施工技術性強，對員工的綜合技能水平有一定的要求。在實際應用過程中，必須做好準備，精心準備材料，組織人員，制定科學合理的施工方案。

3 提高水利工程施工導流技術及圍堰技術應用效果的建議

3.1 做好前期施工準備工作

首先，建立健全施工組織管理體系，并將各部門和各人員的分工落到實處，從而保證施工方案設計、施工材料采購、材料整理和報批文件等前期準備工作有序進行。其次，要進行現場勘察，積極獲取和分析壩體及流水情況，了解該地區壩體高度及汛期水流情況，科學合理地評價整個壩體安全系數，明確施工標準和要求，制定施工進度計劃和施工任務，檢查確定施工方案，確保施工導流圍堰施工的合理性和可行性，進而提高壩體的抗洪能力，嚴格控制施工過程中的注水量，確保工程安全順利地進行。

3.2 選擇優秀的施工導流方案

在導流施工過程中，需選擇優秀的施工方案。同時，施工技術人員需要對河流水流進行分析，計算流速、沖刷力以及地基承載力，并根據當地降雨氣候、往年水位以及汛期等水文信息。此外，要綜合分析土壤類型、地層條件等地理信息，在施工能力和經濟條件允許的情況下，制定合理的導流方案，根據汛期流量的差異，特別是水利工程施工區位于河道周圍軟弱地質帶時，合理管理和控制施工過程，處理好地基結構，做好夯實加固工作。其次，對于圍堰施工，由于類型多、施工方法不同，除了考慮防滲和后期拆除容易的圍堰外，還應根據水流量、施工成本、施工可操作性以及一些較為特殊的施工要求進行選擇，以建立高效、高質量的水利工程。

3.3 正確選擇壩址

確定科學合理的壩址是水利工程施工的首要任務，壩址的確定極大地影響了施工導流效果和圍堰技術的發展。因此，建設單位和施工單位對這項工作要予以高度的重視[5]。同時，需根據選址要求，共同協商，在全面調查當地地質條件后，進行徹底的現場調查，收集地形、地貌、水文等有關工程信息，全面掌握確定壩址的有關信息，通過與水力能量指標及具體運行周期和難度專家組的分析和討論，初步確定壩體最佳施工位置，說明選址原因，并作出申報和確認，然后根據審批機關的反饋意見，回到工地確定第二選址，并經全體成員簽字確認后方能進行導流施工，確定因選址偏差而影響后續施工。

4 結語

目前，我國普遍采用導流圍堰技術進行疏導導流，特別是在大型水利工程工程如大壩工程中，為了保護基坑，可以利用導流來改善和完善正在建設的河流水質，水利工程工程將順利完工，通過使用各種材料和各種機械相互配合進行鋪設工作，建造安全穩定的圍堰，實現臨時堵水功能，從而降低水利工程的施工風險，保障生命財產安全。因此，有關人員必須加強導流圍堰技術的研究，提高水利工程導流圍堰技術的整體水平，促進導流圍堰技術的發展和應用，推動水利工程事業的進步。