探討水利施工中圍堰技術(shù)的運(yùn)用探究

鐘凱特

廣東水電二局股份有限公司 廣東 廣州 511340

引言

當(dāng)前我國(guó)水資源總量較為可觀，但是水資源的利用并不合理，所以各地區(qū)都開(kāi)展了相關(guān)水利水電工程的建設(shè)以期實(shí)現(xiàn)水資源的充分利用。水利工程的建設(shè)對(duì)于促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展有著重要的意義，圍堰技術(shù)是進(jìn)行水利工程建設(shè)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一，為了進(jìn)一步提高水利水電工程建設(shè)的質(zhì)量水平，必須要充分把握圍堰技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，合理規(guī)劃圍堰，優(yōu)化圍堰設(shè)計(jì)，注重對(duì)圍堰的維護(hù)保養(yǎng)，從整體上不斷優(yōu)化水利工程綜合效益。

1 圍堰技術(shù)概述

1.1 基本內(nèi)涵

水利工程施工中應(yīng)用圍堰技術(shù)需要提前建立臨時(shí)性維護(hù)結(jié)構(gòu)，避免水土進(jìn)入干擾水利工程后期建設(shè)。圍堰是水利工程施工中的重要建筑物，主體工程操作結(jié)束之后需要及時(shí)拆除，這樣才能發(fā)揮圍堰的作用，體現(xiàn)圍堰施工的優(yōu)勢(shì)性。

1.2 結(jié)構(gòu)形式

圍堰結(jié)構(gòu)形式多樣，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，有混凝土圍堰、過(guò)水土石圍堰、不過(guò)水土石圍堰、鋼板樁格型圍堰、土圍堰。

圖1 圍堰結(jié)構(gòu)形式

1.3 混凝土圍堰

混凝土圍堰是水利工程施工中較為常用的圍堰技術(shù)形式之一，具有較強(qiáng)的耐沖擊性和防滲透性。混凝土圍堰憑借較高的擋水位置以及底部寬度可以和水利工程融為一體，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置合適的過(guò)水高度。進(jìn)行混凝土圍堰設(shè)置多為橫向性設(shè)置，除特殊情況外，一般不會(huì)應(yīng)用重力、縱向型的圍堰形式。

1.4 過(guò)水土石圍堰

水利工程建設(shè)中需要考慮基坑被水淹沒(méi)的情況，對(duì)于圍堰的堰腳以及下游坡面要采取防護(hù)以及加固手段。過(guò)水土石圍堰需要確保過(guò)水情況下圍堰的穩(wěn)定性，避免水流壓力降低圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在進(jìn)行過(guò)水土石圍堰設(shè)置時(shí)，主要是通過(guò)加筋過(guò)水土石圍堰和混凝土板護(hù)方式來(lái)進(jìn)行圍堰施工。

1.5 不過(guò)水土石圍堰

水利工程中的不過(guò)水土石圍堰優(yōu)勢(shì)較為顯著，不僅有利于控制工程建設(shè)成本投入，還操作較為方便，對(duì)于施工技術(shù)要求不高，具有較強(qiáng)的施工適應(yīng)性。在當(dāng)前水利工程建設(shè)中，不過(guò)水土石圍堰的應(yīng)用較為普遍，但是實(shí)際應(yīng)用中仍然有著一定的要求，若圍堰的高度設(shè)置超出了水位，那么必須在汛期之前提前做好防水措施。

1.6 鋼板樁格型圍堰

鋼板樁格型圍堰是主格體和聯(lián)弧段的共同結(jié)合，應(yīng)用鋼板樁格型圍堰時(shí)需要遵循沙礫石應(yīng)用的基本原理，進(jìn)行砂卵石空間的密封，進(jìn)而合理設(shè)置鋼板樁格型圍堰。

1.7 土圍堰和土袋圍堰

在進(jìn)行土圍堰選擇時(shí)，需要注意土質(zhì)的挑選，盡量選擇帶有黏性的土質(zhì)，若沒(méi)有黏性土質(zhì)可以用砂土進(jìn)行替代。不過(guò)，在進(jìn)行砂土選擇時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)土圍堰滲流長(zhǎng)度進(jìn)行加寬處理。此外，土質(zhì)還會(huì)影響到水利工程的水壓以及滲水情況，若水利工程的水位低于1.6m，水利速度在0.4m/s 以?xún)?nèi)，可以考慮應(yīng)用土圍堰技術(shù)，而土袋圍堰技術(shù)的應(yīng)用多在水深4m以上，水流速度在1.6m/s情況下。

2 水利施工中圍堰技術(shù)應(yīng)用原則

水利施工中圍堰技術(shù)應(yīng)用中必須要遵循一定的原則，這樣才能充分發(fā)揮圍堰技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，如圖2所示，圍堰技術(shù)應(yīng)用需要遵循安全性、就地性、穩(wěn)定性原則。

圖2 水利施工中圍堰技術(shù)應(yīng)用原則

2.1 安全性

水利工程地質(zhì)水文環(huán)境較為復(fù)雜，這給施工帶來(lái)了一定的難度，若施工方案設(shè)計(jì)不合理，圍堰結(jié)構(gòu)選擇不恰當(dāng)，那么很容易留下工程安全隱患，甚至引發(fā)安全事故。在應(yīng)用圍堰技術(shù)時(shí)，必須要遵循安全性原則，規(guī)范施工操作，做好安全防護(hù)措施，例如加固措施等[1]。

2.2 就地性

水利工程圍堰施工用料較多，在進(jìn)行施工材料選擇時(shí)應(yīng)該避免遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，否則會(huì)增加運(yùn)輸成本，甚至還會(huì)耽誤施工進(jìn)度。圍堰材料選擇需要遵循就地性原則，優(yōu)先從施工周邊區(qū)域選擇建筑材料，可以直接使用當(dāng)?shù)夭牧希环矫婵梢怨?jié)省運(yùn)輸成本，另一方面也能夠保障工期[2]。

2.3 穩(wěn)定性

圍堰結(jié)構(gòu)發(fā)揮著擋水排水以及基坑支撐的作用，若圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，那么很難支撐水利工程，甚至?xí)霈F(xiàn)連鎖問(wèn)題。在進(jìn)行圍堰結(jié)構(gòu)施工時(shí)，需要遵循穩(wěn)定性原則，提高圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免坍塌等問(wèn)題發(fā)生。

3 水利施工圍堰技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 圍堰設(shè)置

水利工程施工中的圍堰設(shè)置可以起到保護(hù)工程的作用，在進(jìn)行圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮多方面因素，從而充分發(fā)揮圍堰的保護(hù)作用。第一，要提前進(jìn)行施工場(chǎng)地的勘察，了解施工場(chǎng)地的作業(yè)環(huán)境條件等之后再進(jìn)行圍堰合理設(shè)計(jì)。此外，施工現(xiàn)場(chǎng)中所有可能影響施工質(zhì)量的因素都要全面考慮，并且在方案設(shè)計(jì)中做出對(duì)應(yīng)解決方案。第二，圍堰設(shè)置位置確定之后，還需要對(duì)于施工區(qū)域的水流速度、水深參數(shù)等進(jìn)行滲入分析，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，并以此為依據(jù)來(lái)?yè)駜?yōu)選擇施工材料以及圍堰結(jié)構(gòu)，提高圍堰結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第三，還要根據(jù)水利工程特點(diǎn)來(lái)設(shè)置圍堰結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮圍堰的積極作用[3]。

3.2 圍堰規(guī)劃設(shè)計(jì)

圍堰規(guī)劃設(shè)計(jì)影響到圍堰結(jié)構(gòu)功能性發(fā)揮，對(duì)此，需要規(guī)范圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖3所示，圍堰規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇圍堰設(shè)計(jì)圖紙，優(yōu)化圍堰施工方案，選擇合適的圍堰施工方法。在進(jìn)行圍堰設(shè)計(jì)圖紙選擇時(shí)，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的分布情況來(lái)合理設(shè)計(jì)圍堰位置以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)，圍堰工程的施工進(jìn)度要合理把握，流程要明確，并且要配合水利水電工程施工。另外，選擇合適的圍堰施工方案也是圍堰規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，由于施工環(huán)境的復(fù)雜性，所以不同施工方法的選擇存在差異。比如，在土質(zhì)地段進(jìn)行圍堰施工與在水流地段進(jìn)行圍堰施工所選擇的技術(shù)不同[4]。

3.3 圍堰維護(hù)保養(yǎng)

圍堰施工結(jié)束之后，為了避免內(nèi)外部因素對(duì)于圍堰結(jié)構(gòu)的破壞，還需要開(kāi)展后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)操作，提高圍堰結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。圍堰結(jié)構(gòu)維護(hù)保養(yǎng)需要克服外界環(huán)境的作用力，對(duì)于可能發(fā)生的自然災(zāi)害做好應(yīng)對(duì)處理措施。圍堰維護(hù)保養(yǎng)工作的開(kāi)展不僅可以穩(wěn)定圍堰結(jié)構(gòu)，還能夠延長(zhǎng)圍堰的使用壽命，實(shí)現(xiàn)水利水電工程高效開(kāi)展。不過(guò)，在進(jìn)行圍堰養(yǎng)護(hù)時(shí)，不能盲目進(jìn)行，還需要根據(jù)工程特點(diǎn)，遵循維護(hù)保養(yǎng)規(guī)律來(lái)不斷優(yōu)化養(yǎng)護(hù)工作[5]。

圖3 圍堰規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.4 黏土填充技術(shù)

黏土填充技術(shù)主要應(yīng)用于圍堰工程的堤身部分，利用黏土填充技術(shù)進(jìn)行黏土填充處理。在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，需要合理選擇填充材料，例如黏土類(lèi)型的材料，使用后第一時(shí)間采取針對(duì)性分層處理，規(guī)范工作人員操作，合理設(shè)置分層厚度。填充黏土之后還要借助專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行夯實(shí)操作。

3.5 水利圍堰拆除與加固技術(shù)

圍堰施工作業(yè)還需要借助專(zhuān)業(yè)施工設(shè)備來(lái)夯實(shí)圍堰結(jié)構(gòu)，若發(fā)現(xiàn)存在滲透等現(xiàn)象，需要第一時(shí)間采取有效措施。圍堰結(jié)構(gòu)容易因操作不當(dāng)出現(xiàn)坍塌問(wèn)題，需要借助沙袋控制好坡面位移，基于項(xiàng)目皮面技術(shù)來(lái)提高圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4 關(guān)于水利施工中圍堰技術(shù)應(yīng)用的有效策略探討

4.1 編制科學(xué)合理的圍堰施工方案

在進(jìn)行圍堰施工方案制定時(shí)需要做好信息數(shù)據(jù)的收集工作，明確現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，嚴(yán)格落實(shí)圍堰作業(yè)要求，方案中還滿(mǎn)足不同施工技術(shù)要求，對(duì)于不合理的部分要及時(shí)調(diào)整，減少工序之間的沖突矛盾，從而做好水利施工圍堰技術(shù)應(yīng)用支持[6]。

4.2 保證穩(wěn)定的圍堰構(gòu)筑

若圍堰技術(shù)應(yīng)用不合理，那么圍堰機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性則難以滿(mǎn)足長(zhǎng)久性要求，尤其是在工程后期會(huì)暴露出較多的問(wèn)題。在進(jìn)行開(kāi)工之前，施工人員需要選擇合適的圍堰結(jié)構(gòu)類(lèi)型以及技術(shù)形式，因地制宜，打好地基基礎(chǔ)，結(jié)合地區(qū)水流與土質(zhì)選擇圍堰材料，避免后期出現(xiàn)腐蝕、滲透等問(wèn)題。

4.3 從整體性角度入手開(kāi)展工程建設(shè)

圍堰技術(shù)的合理應(yīng)用可以有效降低水利工程施工難度，提高施工效率以及質(zhì)量。如今，隨著水利工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，圍堰技術(shù)的應(yīng)用更需要結(jié)合實(shí)際情況，在需求之上積極調(diào)整，落實(shí)科學(xué)管理手段，提高水利工程管理的智能化水平。對(duì)于工程建設(shè)要從整體性角度切入，實(shí)現(xiàn)工程整體性能的優(yōu)化。

4.4 合理應(yīng)用新技術(shù)

時(shí)代發(fā)展日新月異，水利工程施工也要及時(shí)更新技術(shù)以及專(zhuān)業(yè)設(shè)備，從而提高工程建設(shè)水平。在進(jìn)行新技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要關(guān)注國(guó)外發(fā)展動(dòng)向，積極引入圍堰施工新技術(shù)、新理念，將新技術(shù)融會(huì)貫通從而服務(wù)于我國(guó)水利工程圍堰施工。此外，還要注重專(zhuān)業(yè)施工團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，利用專(zhuān)業(yè)人才發(fā)揮專(zhuān)業(yè)力量[7]。

4.5 全面考慮對(duì)水流和土發(fā)展走向

在應(yīng)用水利工程圍堰技術(shù)時(shí)，還需要科學(xué)處理圍堰所面臨的沖擊壓力、圖紙壓力等，在進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)便要全面考慮水流以及土發(fā)展走向，平衡好建筑巖體以及水流方面，避免建筑物與水流之間的沖突，也方便后續(xù)對(duì)水利工程圍堰技術(shù)進(jìn)行維護(hù)管理[8]。

4.6 保證水利工程圍堰接頭的嚴(yán)密

對(duì)于圍堰和岸坡聯(lián)合處的對(duì)接口要進(jìn)行加固處理，穩(wěn)定好接口位置，后期還要定期對(duì)接口進(jìn)行維護(hù)管理。在處理接口問(wèn)題時(shí)可以適當(dāng)增加接觸面積以及岸邊深度，延長(zhǎng)防滲漏線(xiàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

水利施工中應(yīng)用圍堰技術(shù)需要遵循安全性原則、就地性原則以及穩(wěn)定性原則，合理把握圍堰技術(shù)施工要點(diǎn)，這樣才能提高水利工程建設(shè)質(zhì)量水平，滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展對(duì)于水利工程建設(shè)的要求。