水利工程中導(dǎo)流和圍堰施工技術(shù)的應(yīng)用

李娜 誠(chéng)捷祥集團(tuán)有限公司

在我國(guó)科技不斷發(fā)展，各領(lǐng)域技術(shù)水平逐漸提高的今天，水利工程施工運(yùn)作的順利性，能夠有效減少清潔能源浪費(fèi)，合理控制洪水災(zāi)害，維護(hù)水利工程經(jīng)濟(jì)收益。然而，從現(xiàn)階段水利工程建筑發(fā)展情況觀之，在水利工程施工建筑期間，存在多重客觀影響因素，對(duì)工程品質(zhì)構(gòu)成了一定威脅。因此，加強(qiáng)圍堰施工工藝的規(guī)范性使用，顯著減少客觀因素的不利作用，保障水利工程運(yùn)作的有序性。

一、圍堰技術(shù)

在水利工程建設(shè)過(guò)程中，圍堰施工技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。在項(xiàng)目施工開(kāi)始時(shí)，施工單位需要建造一個(gè)臨時(shí)圍護(hù)工程，以完成整個(gè)施工。根據(jù)水利工程中圍堰施工技術(shù)的建設(shè)情況，將圍堰分為幾種類(lèi)型，不同類(lèi)型的圍堰對(duì)應(yīng)不同的施工條件。一般來(lái)說(shuō)，圍堰的類(lèi)型主要包括鋼筋混凝土圍堰，鋼板樁圍堰，土石圍堰等。在施工過(guò)程中，水利工程施工工程師必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水深度和速度，河床的滲水能力，施工環(huán)境中基坑的土壤質(zhì)量和材料來(lái)確定要使用的圍堰技術(shù)。鋼筋混凝土圍堰和鋼板樁圍堰廣泛用于水利工程項(xiàng)目。土石圍堰主要用于水深不超過(guò)2m，流速不超過(guò)0.5m/s的淺水區(qū)，利用結(jié)構(gòu)的重力來(lái)保證圍堰的安全。由于沙質(zhì)和礫石土的強(qiáng)度低，因此發(fā)生事故的可能性很高，例如土制圍堰的倒塌。因此，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇使用哪種圍堰技術(shù)，并進(jìn)行合理的選擇。它由幾個(gè)相互連接的單元組成，每個(gè)單元由幾個(gè)鋼板樁組成，并且單元的中間用土填實(shí)。由于圍堰的范圍非常大，并且堰壁無(wú)法使用支撐物支撐，因此每種單體都可以獨(dú)立抵抗傾覆，打滑并防止被拉裂。鋼板樁圍堰主要用于深水地區(qū)和河床較堅(jiān)硬的一些地區(qū)，例如粘性土和礫石土，且水流速相對(duì)較快，其防水性能優(yōu)異，整體結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。

二、導(dǎo)流

施工導(dǎo)流主要是在對(duì)水利工程進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，為了確保水工建筑可以在相對(duì)干燥的地面上進(jìn)行施工，減少水流對(duì)施工的影響，使用圍堰對(duì)基坑進(jìn)行圍護(hù)，將水流導(dǎo)向相應(yīng)的泄水建筑物。在實(shí)際施工中，施工導(dǎo)流技術(shù)可以分為全段圍堰法和分段圍堰法。施工導(dǎo)流是水利工程施工建設(shè)中一項(xiàng)重要的工程措施，導(dǎo)流方案的選擇會(huì)對(duì)工程施工的工期、質(zhì)量、成本和安全等產(chǎn)生直接影響，必須得到足夠的重視。在對(duì)導(dǎo)流方式進(jìn)行確定時(shí)，需要考慮3個(gè)條件：1）水文條件，包括河流量大小、過(guò)程線特征、河水洪水及枯水水位等；2）地形條件，主要是河床寬度，如果河床本身比較寬果河道相對(duì)較窄，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選用隧洞導(dǎo)流或者明渠導(dǎo)流；3）導(dǎo)流方式必須能夠同時(shí)滿足通航、給水、灌溉等方面的要求。

三、水利工程施工導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用

（一）明渠導(dǎo)流

明渠導(dǎo)流一般適用于地勢(shì)較為平緩的河道以及相對(duì)寬廣的平原地區(qū)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(dǎo)河水經(jīng)過(guò)渠道流淌，以使河水下泄。明渠導(dǎo)流擁有顯著的優(yōu)勢(shì)，施工成本和工程量均是最低的，同時(shí)，導(dǎo)水量也相對(duì)較大，更容易滿足排水以及通航的功能。明渠導(dǎo)流在實(shí)際的應(yīng)用中，首先應(yīng)該規(guī)劃相對(duì)明確的導(dǎo)流線路，同時(shí)應(yīng)該注意滿足防洪的要求，尤其是有彎道時(shí)，轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)該至少是渠道最低處寬度的5倍，這樣才能不至于轉(zhuǎn)彎處成為引流的瓶頸。

（二）隧道導(dǎo)流

隧道導(dǎo)流主要是通過(guò)在河岸上方建造隧道的方式，對(duì)水流進(jìn)行引導(dǎo)，雖然單個(gè)隧道的引流量較小，但可以通過(guò)增加隧道數(shù)量的方式增加引流量。隧道導(dǎo)流適用于環(huán)境條件相對(duì)惡劣的山區(qū)，如河流兩側(cè)地勢(shì)險(xiǎn)峻，水流迅速的山區(qū)，可以采用隧道導(dǎo)流的方法進(jìn)行施工。在隧道轉(zhuǎn)彎位置，需要充分考慮各方面的影響因素，選擇恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)彎方式，避免在隧道底部出現(xiàn)泥沙淤積或者強(qiáng)力沖刷的問(wèn)題。

（三）成孔導(dǎo)流

此施工方式，主要應(yīng)用在混凝土壩體水利工程中，以混凝土壩底孔洞為排水通道，使壩體沖擊性降低，也考慮到后續(xù)施工質(zhì)量，控制工程項(xiàng)目施工進(jìn)度，便于施工單位、施工隊(duì)伍開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)操作工作。同時(shí)，還降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度，節(jié)約工程項(xiàng)目成本費(fèi)用。

（四）涵洞導(dǎo)流

涵洞導(dǎo)流常見(jiàn)于部分小型石壩或水閘中，通過(guò)將水引入涵洞的方式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流。涵洞可以設(shè)置在山中或大壩巖石中，也可以設(shè)置在巖石海灘上，若涵洞需要經(jīng)過(guò)墻壁，必須做好相應(yīng)的防滲工作，以免其對(duì)墻體的穩(wěn)定性造成影響。若施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件惡劣，需要將涵洞構(gòu)建在堅(jiān)硬的土層上，以避免土層沉降而造成對(duì)涵洞的影響。

四、水利工程施工圍堰技術(shù)的應(yīng)用

（一）全段式圍堰技術(shù)

全段式圍堰技術(shù)是通過(guò)建筑進(jìn)行圍堰，以將河床全部截?cái)?，使得水流按照預(yù)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(huán)境能夠滿足這種作業(yè)方式，則可以采用全段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)。同時(shí)，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(shù)。

（二）土石圍堰

土石圍堰主要原材料是常見(jiàn)的土石，優(yōu)點(diǎn)是成本低，可以就地取材，可以節(jié)省大量的運(yùn)輸成本和材料費(fèi)。土石圍堰雖然由土石筑成，仍然具有普遍的適用性。土石圍堰又分為過(guò)水石圍堰和不過(guò)水石圍堰。過(guò)水土石圍堰，在海岸工程中的運(yùn)營(yíng)期間，假如遇到基坑被水淹沒(méi)，就需要對(duì)圍堰底部以及坡面采取相應(yīng)的科學(xué)措施以確保圍堰的安全過(guò)水，因此，可以降低過(guò)水期間的滲透壓等因素帶來(lái)的破壞。不過(guò)水土石圍堰，當(dāng)基坑被淹沒(méi)時(shí)，這種類(lèi)型的圍堰并不適用，但是在經(jīng)濟(jì)方面和建造技術(shù)方面該類(lèi)型的圍堰的優(yōu)勢(shì)就會(huì)彰顯出來(lái)，在水利工程中的應(yīng)用也比較廣泛，如遇到水位高于圍堰或汛期，就需要對(duì)此圍堰方式采取相應(yīng)的措施進(jìn)行防水。

（三）混凝土圍堰

混凝土圍堰同樣是水利工程施工中常見(jiàn)的圍堰形式，主要是將混凝土作為圍堰材料，具備良好的防水和防沖擊能力，工程量相對(duì)較小，即使水流沒(méi)過(guò)圍堰頂部，也不會(huì)對(duì)圍堰結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土與建筑物之間的可靠連接?；炷羾呓Y(jié)構(gòu)采用鎖相連的形式，內(nèi)部采用具備良好防水性能的材料，在施工過(guò)程中，需要先設(shè)置支柱，然后設(shè)置鋼板樁，填充防水材料到一定程度后，將支柱取出，繼續(xù)填充以滿足施工要求。混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題，尤其是在溫差相對(duì)較大的情況下，對(duì)此，在對(duì)混凝土圍堰進(jìn)行施工過(guò)程中，應(yīng)切實(shí)做好溫差控制，保證混凝土圍堰的施工質(zhì)量。

（四）鋼板樁圍堰技術(shù)

當(dāng)前水利工程圍堰技術(shù)中常見(jiàn)的一種就是鋼板形式，該形式可以在不同的地理形勢(shì)中應(yīng)用。顧名思義，鋼板樁圍堰技術(shù)就是采用鋼板進(jìn)行圍堰。由于鋼板本身的硬度較高，具有良好的耐磨性，所以可以在水流快的區(qū)域中也能夠保持良好的穩(wěn)定性，該技術(shù)有著較長(zhǎng)的使用壽命，可以重復(fù)利用，達(dá)到節(jié)省部分成本的效果。此外，鋼板樁的綜合性質(zhì)有助于將圍堰結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性提升，是當(dāng)前十分常見(jiàn)的一種效果優(yōu)良的技術(shù)。

（五）雙壁鋼圍堰

大型河流的深水基礎(chǔ)，覆蓋層淺薄，平坦的巖石河床。另外，不同圍堰施工工程要求的點(diǎn)也不同，在實(shí)際工程管理中我們應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)相關(guān)圍堰工程的實(shí)際效能，針對(duì)水利工程項(xiàng)目的核心要求構(gòu)建應(yīng)用不同的圍堰技術(shù)，在水利工程建設(shè)過(guò)程中，將施工導(dǎo)流與圍堰技術(shù)相結(jié)合，利用二者的技術(shù)特點(diǎn)改造水勢(shì)，解決水利工程中遇到的技術(shù)難點(diǎn)，能夠?yàn)樗┕けｑ{護(hù)航，因此在實(shí)際工作中我們應(yīng)當(dāng)加大相應(yīng)工程對(duì)接力度，圍繞水利工程施工導(dǎo)流要求，給水利施工創(chuàng)造一個(gè)平緩、安全的水流環(huán)境，提高水利工程施工質(zhì)量和效率。

（六）漿砌石塊圍堰技術(shù)

在修建漿砌石塊圍堰過(guò)程中臥砌要以石塊的層次展開(kāi)，通常上下兩層石塊之間要做好一定間隙的預(yù)留，如果有必要，漿砌石塊修建過(guò)程中可以拉線輔助，避免石塊內(nèi)部發(fā)生空洞問(wèn)題。此外，充分的準(zhǔn)備工作是必不可少的，通過(guò)提前準(zhǔn)備好各項(xiàng)材料、技術(shù)能夠保證后期施工效率。工作人員要提前完全浸濕石塊，然后準(zhǔn)備好隨時(shí)填補(bǔ)好空隙處。要根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求抹面或填補(bǔ)處理暴露在外部的漿砌石塊的縫隙。

（七）圍堰施工

在開(kāi)展圍堰施工時(shí)，施工流程較多。首先，到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，搜集現(xiàn)場(chǎng)資料，完成資料的整理和歸納。將這些資料交到采購(gòu)人員手中，幫助采購(gòu)人員更加科學(xué)合理的購(gòu)買(mǎi)施工材料，從而保障材料質(zhì)量，提升材料的質(zhì)量，保障施工的有序開(kāi)展。在采購(gòu)施工材料的時(shí)候，采購(gòu)人員必須要嚴(yán)格調(diào)查供應(yīng)商經(jīng)商資質(zhì)，了解其整體情況，各種材料都必須要具備符合條件資格證書(shū)。采購(gòu)工作結(jié)束以后，就可以把材料精準(zhǔn)的運(yùn)輸?shù)绞┕さ?。施工機(jī)構(gòu)派專業(yè)人員，接收施工材料，并結(jié)合其具體特征，展開(kāi)詳細(xì)的分類(lèi)，做好整理存放工作，全面保障材料的整體質(zhì)量，避免耽誤后續(xù)的施工進(jìn)程。在填筑時(shí)，工作人員必須有效連接分?jǐn)嗔魉┕すぷ?。一?lái)可以杜絕交叉操作的情況，二來(lái)也可以推動(dòng)項(xiàng)目的順利開(kāi)展。填筑時(shí)分區(qū)填筑，采用上下游堰體分別填筑的施工方法。填筑先從上游開(kāi)始，填筑至轉(zhuǎn)彎后，上下游圍堰同時(shí)進(jìn)占。采用這種方法的原因是當(dāng)上游圍堰進(jìn)占到一定程度時(shí)，河水主流被上游圍堰頂向右岸，減輕了下游圍堰進(jìn)占時(shí)的水流壓力及沖刷。水中拋填采用宣工160推土機(jī)推土進(jìn)占施工，水上部分用宣工160推土機(jī)攤土并進(jìn)行分層碾壓，逐層填筑。在攤土?xí)r要注意土體與草土埽填筑結(jié)合部位不能有空隙。

五、結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程施工中發(fā)揮著重要作用，能依據(jù)水利工程建設(shè)特點(diǎn)及要求，由專業(yè)化施工單位、施工隊(duì)伍等規(guī)范實(shí)施與落實(shí)，發(fā)揮導(dǎo)流施工技術(shù)特點(diǎn)，完善各項(xiàng)工作實(shí)施流程，提升水利工程施工質(zhì)量與技術(shù)水平。此外，還明確水利工程施工目標(biāo)，施工人員在現(xiàn)場(chǎng)施工階段，能?chē)?yán)格按照水利工程項(xiàng)目施工流程規(guī)范操作，改變、控制施工現(xiàn)場(chǎng)及周?chē)恿髯呦?，避免影響水利工程主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，突出導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用重要性與價(jià)值，促進(jìn)我國(guó)水利事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。