圍堰技術在水利施工中的應用

劉志彪

摘要：水利工程建設中經(jīng)常用到圍堰技術，其目的是為永久性水利設施的建造而進行的臨時性維護結(jié)構的修建。應用圍堰技術最重要的作用在于杜絕水土進入到建筑物的修建位置，從而在圍堰內(nèi)實現(xiàn)排水、進行基坑開挖以及建筑物的修筑。文章對圍堰技術在水利施工中的應用進行了探討。

關鍵詞：圍堰技術；水利工程；維護結(jié)構；建筑物；基坑開挖 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV551 文章編號：1009-2374（2016）20-0121-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.060

1 概述

我國的基礎工程項目中包含了水利工程，而水利工程也對我國的經(jīng)濟發(fā)展起到了很大的推動作用，也使得水利工程得到了很高的關注、高度的重視。想要讓水利工程施工不會被水流所影響，施工質(zhì)量也得到保證，往往需要施工人員在施工場地附近進行圍堰的修建，從而起到擋水效果。水利工程施工中的圍堰技術的應用，應該得到重視。

2 水利工程概述

2.1 水利工程的概念

水利工程的成本總的來說由兩個方面構成，這兩個主要的成本構成要素就是“直接成本”和“間接成本”，直接成本主要是指直接用于水利工程上的實物所產(chǎn)生的各項費用，而間接成本則是由于控制直接成本所產(chǎn)生的各項費用以及用于必不可少的管理方面的成本。水利工程管理就是要對這兩個成本進行事前、事中的合理預算與支出。水利工程的管理的最好的目標就是水利工程可以建設好的同時盡可能地降低所需要的成本。在進行具體的施工的環(huán)節(jié)之前，相關的水利工程的管理人員就根據(jù)合理的預算計算出這項水利的具體的施工的環(huán)節(jié)，并且根據(jù)每個環(huán)節(jié)的標準制定相關的計劃成本，防止成本的濫用。在水利工程的具體施工過程中，相關的管理人員還要具體根據(jù)所制定的計劃進行成本的控制與監(jiān)督的工作，從而達到計劃與實際的統(tǒng)一。

2.2 水利工程的原則

水利工程的成本管理在具體的實施過程中要遵守如下兩項原則：第一，要對整個水利工程的施工的過程實施全程的控制與監(jiān)督，以便水利工程的實際所花費的成本可以達到預定的目標；第二，為相關的水利工程制定具體的目標與計劃的時候，要充分地考慮到這項水利工程各方面的特點以及功能，根據(jù)水利工程的具體的特點制定具體的目標。在水利工程的管理過程中還需要對各種材料，資源進行合理的利用，從而降低開發(fā)水利工程的成本，一定要充分地調(diào)動員工的積極性，員工的積極性調(diào)動起來了，整個水利工程才有可能在節(jié)省資源的情況下快速地完工并且達到預定的質(zhì)量的目標。

3 水利工程施工與圍堰技術

水利工程其施工包含了以相關設計作為基礎與依據(jù)的相應工程結(jié)構、數(shù)量與質(zhì)量、進度與造價等水利工程相關修建工作內(nèi)容，也涉及到施工準備、技術以及管理等。正是科學技術的不斷發(fā)展，使得水利工程施工已然成為了獨立學科，而其研究的內(nèi)容也是基于水利工程在施工建設中的施工方法以及管理方法等。通常情況下，圍堰都是施工結(jié)束之后再進行拆除，而圍堰的高度也需要比施工中可能出現(xiàn)的最高水位更高才行。

根據(jù)圍堰使用的材料，可以將圍堰分為土石圍堰、草土圍堰、鋼板樁格型圍堰、混凝土圍堰。根據(jù)圍堰和水流方向的相對位置，可以將圍堰分成橫向圍堰以及縱向圍堰。如果根據(jù)導流期間基坑淹沒的條件來對圍堰進行分類，則可以將圍堰分成過水圍堰以及不過水圍堰，而過水圍堰除去要使普通圍堰的要求得到滿足之外，還需要使堰頂過水相關要求得到滿足。通常情況下，圍堰的基本型式以及構造，包含了不過水土石圍堰、過水土石圍堰、混凝土圍堰等，這三種不同型式的圍堰也存在著一定的差異。

在水利水電工程中，應用得最為廣泛的一種圍堰型式是不過水土石圍堰。這種圍堰型式能夠?qū)數(shù)氐牟牧匣蛘呤菑U棄土石方做到充分的利用，并且它的構造十分簡單，施工十分方便，無論是在動水、深水，還是巖基、存在覆蓋層的河床上，都可以進行修建。這種圍堰型式的缺點也很明顯：第一，它的工程量非常大；第二，堰身沉陷變形比較大。相比之下，過水土石圍堰通常應用在允許基坑淹沒導流方式的情況下，而圍堰堰體也必須允許過水才行，所以關于過水土石圍堰其下游坡面和堰腳都必須采取可靠的加固措施進行保護。在過水土石圍堰中的加固保護措施，比較常用的有大塊石護面、鋼筋石籠護面以及加筋護面、混凝土板護面，其中混凝土板護面的應用最為普遍。

在水利工程施工中，同樣比較常見的圍堰技術還有混凝土圍堰，而這種型式的混凝土圍堰又包含了重力式混凝土圍堰以及拱形混凝土圍堰。關于重力式混凝土圍堰，一般情況下可以作為第一期以及第二期的縱向圍堰，其兩側(cè)都可以實現(xiàn)擋水的作用，也能夠在導流的任務完成之后作為建筑物永久組成部分。至于拱形混凝土圍堰則可以將混凝土所具備的抗壓與強度高的特點做到充分發(fā)揮，在水利工程中常常使用在縱向圍堰的應用中。這種圍堰型式能夠?qū)Σ牧线M行節(jié)約，其斷面也比較小，不過施工比較復雜，比較多的也是使用的隧洞以及允許基坑淹沒的導流方案，更適用在巖石比較堅實、兩岸比較陡峭的山區(qū)河流環(huán)境中?；炷羾呔邆浜芎玫目?jié)B性、抗沖性，擋水的水頭也高，并且斷面小，很容易和混凝土建筑物實現(xiàn)連接，也能夠在完成了導流任務之后成為建筑物的一部分。只是它的施工往往會有很多建筑垃圾產(chǎn)生，也很難完成拆除工作，造價成本也不低。

4 水利施工中圍堰技術改造原則及應用

4.1 改造原則

近年來，我國水利工程的施工技術得到了不斷發(fā)展，而對于施工技術的改造與更新還不能夠停下腳步。當圍堰施工其設備無法令工程施工要求得到滿足，要對水利工程施工中的圍堰技術進行改造：首先，應該保證對現(xiàn)代水利工程的改造更新技術實現(xiàn)使用以及推廣；其次，應該優(yōu)化水利工程施工中的整體布局。關于水利工程其建設施工方案并非一成不變的，在科技水平不斷提升的情況下，應該根據(jù)實際施工情況做到實時的更新以及優(yōu)化，才能夠保證水利工程其建設方案更加科學合理，也保證圍堰技術的順利應用，而水利工程的施工技術同樣需要朝著自動化、科技化、智能化的方向繼續(xù)努力。

如果想讓圍堰技術能夠在水利工程的建設中實現(xiàn)更為科學合理的應用，有關于圍堰技術相關設備的設計與改造，就需要按其工程整體方案的規(guī)劃設計中的重要內(nèi)容來處理，這也是為了使其設備能夠與水利工程的建設要求相符合。在施工方案確定下來以后，圍堰的施工也需要根據(jù)設計步驟進行，并且使得水電站的順利運行得到有效促進。進行方案設計的時候，關于水利工程的良性循環(huán)原則，是應該考慮的重要內(nèi)容，這是為了讓水利工程建設其環(huán)境適應性以及運行合理性都能得到最大程度的提升。

4.2 水利施工中圍堰技術的應用

土圍堰技術在水利工程施工中的應用，其適用環(huán)境是水深不超過2米且水流速度不超過0.3米/秒的情況，此外，也要求河床透水性小。土圍堰施工的時候?qū)ψ陨碇亓Ρ容^依賴，需要借助重力產(chǎn)生的壓力來對其穩(wěn)定性以及強度進行提升。如果河床是沙土，那么這種圍堰技術是不適用的，否則很容易出現(xiàn)沉陷的情況。在應用土圍堰技術的時候，需要先確定土圍堰頂部寬度1～2米之間的位置，在保證寬度足夠之后再進行機械設備的施工，完成基礎部分的開挖。進行土圍堰施工之前，應該做好圍堰底部的整理工作，清除雜物，從而確保其底部的整潔，也讓施工人員的后期施工進展得更加順利。在進行筑堰的材料選擇時，也要與圍堰密實度要求相符合才行。

木板樁圍堰技術在水利工程中的應用，以靠近木材的施工環(huán)境為主，這也是因為木板樁圍堰必須使用到大量木材，而靠近木材的施工環(huán)境能夠讓施工成本得到節(jié)約。這也要求施工人員需要提前做好施工環(huán)境的考察工作，此外還要求施工環(huán)境的水深在3～5米之間，水流速度在1～5米/秒之間，河床的透水性也必須比較大才行。為了讓木板樁圍堰其密實度得到保證，兩塊或者三塊木板結(jié)合插打的方式是比較常用的，這樣也能夠讓施工速度得到提升。在施工時，若是遇到了木板樁太長或者太短的情況，則要求施工人員對導框進行設置。木板樁的插打與合攏，通?？梢岳孟炔搴蟠蚧蛘呤欠謮K插打的方式，根據(jù)實際需求來進行選擇。

鋼板樁圍堰技術需要應用在水深超過5米而河床的透水性比較好，又無法使用其他圍堰技術的情況下。根據(jù)實際情況的需要，鋼板樁圍堰可以修建成單層或者雙層或者是勾體式，也可以是圓形或者矩形。應用鋼板樁圍堰技術的時候，需要對打樁錘以及打樁架根據(jù)相關要求進行選擇，并且在進行圍囹的安裝的時候，要注意定位問題。進行鋼板樁的插打，可以是逐塊插打的方式也可以是全圍囹組插合攏結(jié)束再打。施工期間若有鎖扣滲漏情況，也需要借助于板條或者棉絮堵塞或者是利用煤渣木屑封堵漏縫。除此之外，還應該在進行基坑支撐系統(tǒng)的拆除的時候，注意對于施工人員的安全保障。

5 結(jié)語

水利工程的建設開端就是圍堰，其不僅與整個工程的建設有著直接關系，更影響著工程的施工質(zhì)量。加強對于水利工程施工的監(jiān)督管理以及水利相關技術的研究，改善圍堰技術，都是為了讓水利工程的建設系統(tǒng)變得更加完善，讓水利工程建設為經(jīng)濟建設貢獻更大的力量。

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