水利工程施工中的圍堰技術(shù)

胥細(xì)望

(水利部新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

1 圍堰技術(shù)的重要意義

近些年來(lái)，中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度越來(lái)越快，建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大，其中，水利工程是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要構(gòu)成部分，相關(guān)的技術(shù)工作者必需要不斷革新工作方法，改善工作手段，結(jié)合新時(shí)代的設(shè)計(jì)理念，對(duì)工程開展科學(xué)合理的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)高效的水資源利用。圍堰技術(shù)是水利施工中最為重要的技術(shù)之一，圍堰工作的好壞將會(huì)影響到水庫(kù)的密封性，對(duì)施工安全以及居民的生命財(cái)產(chǎn)安全有重要影響，要綜合考慮各種類型的影響要素，結(jié)合地理?xiàng)l件和自然環(huán)境去實(shí)地考察，并且應(yīng)用科學(xué)合理的技術(shù)實(shí)現(xiàn)水利施工，最終實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的水資源開發(fā)與利用。

2 水利施工中圍堰技術(shù)的設(shè)計(jì)原則

水利施工需要堅(jiān)守原則和底線，首先，堅(jiān)持安全設(shè)計(jì)的原則，要將安全意識(shí)深入貫徹到每一位施工人員的心中。之所以應(yīng)用圍堰技術(shù)，核心目的是為整個(gè)水利施工過(guò)程營(yíng)造一個(gè)安全穩(wěn)定可靠的環(huán)境，盡可能減少外界環(huán)境因素的影響，從而精確控制變量，確保工程順利開展。要根據(jù)實(shí)際的工程需求以及地理環(huán)境選擇最為恰當(dāng)?shù)膰哳愋停缺Ｕ辖?jīng)濟(jì)，又保障安全性和科學(xué)性。其次，要堅(jiān)持設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性原則。相關(guān)設(shè)計(jì)工作者在開展圍堰設(shè)計(jì)規(guī)劃工作中，要積極進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察與調(diào)研，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，綜合考慮各種要素的影響和限制，確保圍堰斷面的設(shè)計(jì)工作具有充足的合理性，要組織專家小組進(jìn)行多輪討論與驗(yàn)證，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。最后，要遵從便捷性原則。在圍堰施工過(guò)程中，必然會(huì)用到多種類型的材料，由于工程體量較大，所需的材料質(zhì)量也非常多。因此，在材料選擇方面應(yīng)當(dāng)遵循就近原則，從而節(jié)約運(yùn)輸成本，縮短運(yùn)輸時(shí)間，加快工程進(jìn)度。當(dāng)材料出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，也能夠做到及時(shí)更換和調(diào)整，從而讓施工過(guò)程更加具有靈活性。

3 圍堰的類型

根據(jù)不同定義方式，可以得到不同種類的圍堰。根據(jù)施工材料進(jìn)行劃分，可以將水利施工中的圍堰劃分為土石圍堰、草土圍堰等。

3.1 土石圍堰

土石圍堰是最為常見的圍堰形式之一，土石材料的價(jià)格比較低，成本經(jīng)濟(jì)性良好，材料易于獲得，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工非常方便，受到了廣大設(shè)計(jì)工作者的青睞。同時(shí)，各種建筑材料以及建筑廢棄物也能夠被用作土石圍堰材料，這讓土石圍堰具有相當(dāng)?shù)膹V泛性，已經(jīng)得到了廣大水利工作者的認(rèn)可，其滿足大部分施工地點(diǎn)的施工需求，也可以應(yīng)用在淺水湖泊等區(qū)域。雖然土石圍堰性價(jià)比較高，施工方便，但是在使用過(guò)程中其實(shí)也存在一系列缺點(diǎn)，例如工程量比較大、材料質(zhì)量較重、容易導(dǎo)致地陷和變形，在大多數(shù)情況下，工程師往往采用橫向圍堰的方式進(jìn)行施工，從而有助于加強(qiáng)圍堰的安全性和可靠性。

3.2 草土圍堰

采用稻草柳枝等植物材料制作圍堰，具有綠色性、環(huán)境友好性等特點(diǎn)，但是其堅(jiān)固性不好，而且對(duì)于施工條件的要求較高，難以應(yīng)用到深水與大型河流之中。

3.3 混凝土圍堰

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，混凝土材料技術(shù)正在不斷改善，混凝土的強(qiáng)度越來(lái)越好，價(jià)格越來(lái)越低廉，得到了較為廣泛的應(yīng)用。但是，選用混凝土作為圍堰的基礎(chǔ)材料將會(huì)面臨較大的施工成本，當(dāng)我們需要把圍堰拆除時(shí)，需要開展定向爆破，這是一項(xiàng)具有難度的工作，產(chǎn)生的施工垃圾也非常多，混凝土圍堰可以劃分為重力式圍堰與拱形圍堰兩種類型，兩種方式都有其各自的適用場(chǎng)景，例如，重力式圍堰能夠在一定程度上發(fā)揮建筑本體性作用，有效節(jié)約材料，而拱形圍堰安全性較高，但是施工過(guò)程較為復(fù)雜。

3.4 鋼板樁格圍堰

其最主要的功能在于抵擋水流的沖擊，由許多鋼板互相連接構(gòu)成，可以根據(jù)地形的需求進(jìn)行靈活調(diào)整，當(dāng)圍堰主體架構(gòu)制作完畢之后，需要在內(nèi)部進(jìn)行防滲水處理。此種圍堰較為堅(jiān)固，缺點(diǎn)為適用范圍較小，在大型水利工程中被廣泛應(yīng)用，但是小型工程中性價(jià)比不高。

4 水利施工中圍堰技術(shù)的發(fā)展策略研究

4.1 施工過(guò)程與手段

工程技術(shù)人員必須要選擇科學(xué)合理的施工方法，最大限度的節(jié)約成本，提高工作效率，起到事半功倍的作用。要根據(jù)工程實(shí)際需求，選擇圍堰技術(shù)，科學(xué)設(shè)計(jì)施工方案，著重考察圍堰的軸線長(zhǎng)度與面積大小，從而為各種施工材料的選擇提供有效依據(jù)。其次，在開展圍堰的護(hù)角和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，要嚴(yán)格關(guān)注打滑問(wèn)題，在圍堰兩側(cè)設(shè)計(jì)和安裝護(hù)角木樁，提高結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，保障施工人員的安全。最后，當(dāng)工程施工完畢之后，要挖掘排水溝，清除淤泥和建筑垃圾，采用人工和機(jī)械相結(jié)合的辦法，提高施工效率和施工質(zhì)量。

4.2 圍堰的導(dǎo)流

圍堰的導(dǎo)流工作在水利施工過(guò)程中占有重要地位，導(dǎo)流方式主要包括分段圍堰導(dǎo)流和全段圍堰導(dǎo)流，分段圍堰導(dǎo)流是指將整個(gè)圍堰劃分為幾個(gè)小部分，針對(duì)每一個(gè)小部分的特點(diǎn)選擇合適的方案，進(jìn)行獨(dú)立的施工工作。分段圍堰導(dǎo)流適合水流及河床較寬的狀況，在大型水利施工過(guò)程中比較常見，經(jīng)常在河床兩岸開始施工，并且朝中心進(jìn)行推進(jìn)，直到把河流截?cái)?。全段圍堰?dǎo)流是指在施工過(guò)程中，通過(guò)相關(guān)的機(jī)械設(shè)備或者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將河流一次性截?cái)?，適用于寬度較小的河段。

4.3 黏土填充

黏土填充的意義在于加固圍堰，提高安全度和可靠度，工程技術(shù)人員要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行深度的考察與數(shù)據(jù)計(jì)算，綜合考慮技術(shù)性要求和經(jīng)濟(jì)性要求，確保軸線測(cè)量準(zhǔn)確，并且選擇合適的黏土類型。要深入貫徹分層填充的工作方式，按照相關(guān)的工作標(biāo)準(zhǔn)和要求實(shí)施填充，并且對(duì)黏土進(jìn)行鋪平壓實(shí)，確保具有足夠的穩(wěn)定性。

4.4 加固和拆除圍堰

當(dāng)河流汛期到來(lái)時(shí)，應(yīng)當(dāng)加大材料的使用量，從而抵抗洪水和暴雨的沖擊。如果雨水的沖刷讓圍堰面臨較大的壓力，則需要用土石進(jìn)行覆蓋，從而提高其穩(wěn)定性，當(dāng)汛期結(jié)束之后，可以根據(jù)需求將圍堰拆除，防止其影響正常的生成生活。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在水利施工過(guò)程中，圍堰技術(shù)的應(yīng)用是一項(xiàng)非常重要的工作內(nèi)容，這對(duì)于提高中國(guó)水資源的利用效率，加強(qiáng)水力發(fā)電而言具有關(guān)鍵性意義，近些年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)水利資源的資金投入與技術(shù)開發(fā)，我國(guó)水利施工項(xiàng)目越來(lái)越多，規(guī)模越來(lái)越大，圍堰施工技術(shù)作為基礎(chǔ)性工程，在河流的導(dǎo)流與結(jié)算方面有重要作用，相關(guān)的工程技術(shù)人員必需要不斷改善工作方法，革新工作思路，積極提升自身的專業(yè)水平，從而有效促進(jìn)中國(guó)水資源的順利開發(fā)與利用。