農(nóng)田水利工程的圍堰施工技術(shù)

賈廣強

（青州市仁河水庫運行維護(hù)中心，山東 青州 262500）

水利工程是社會建設(shè)發(fā)展中非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)工程項目，通過農(nóng)田水利工程的建設(shè)可以實現(xiàn)對農(nóng)田水源的有效治理，并且還能夠防治一些病害問題。然而在具體施工中卻也存在較多問題，大大影響水利工程質(zhì)量，為進(jìn)一步提高水利工程質(zhì)量，保障農(nóng)業(yè)發(fā)展，圍堰施工技術(shù)的運用十分重要。若想充分發(fā)揮圍堰施工技術(shù)的優(yōu)勢，助力農(nóng)田水利工程建設(shè)，在施工過程中需把握幾項要點，堅持科學(xué)原則，從而保證其施工質(zhì)量。

1 圍堰施工技術(shù)相關(guān)概述

1.1 圍堰施工技術(shù)類型

圍堰施工技術(shù)可以分為兩個不同類別：一是全段法圍堰法的導(dǎo)流，適用于河床相距壩體較遠(yuǎn)的項目中，能夠有效緩解泄水情況，避免持續(xù)性泄水。同時當(dāng)泄水流量較大時在相應(yīng)位置可以設(shè)置專門的堰體進(jìn)行攔截，適用于河道寬度較小、整體流量較小的情形中。二是分段圍堰法，當(dāng)渠道存在缺口時利用堰體建設(shè)使徑流輸送到下游，主要適用于河床寬度比較大、流量比較大的情形中，以及工程項目施工周期較長時也時常采用此種方式。分段圍堰法在具體實踐過程中一般分為兩個階段，在第一階段主要借助地質(zhì)河床的作用實現(xiàn)導(dǎo)流，第二階段主要借助人工挖掘的通道實現(xiàn)泄水導(dǎo)流，兩個階段各發(fā)揮優(yōu)勢獲得更好的導(dǎo)流效果，因而在實際工程項目中分段圍堰法的應(yīng)用十分廣泛，并且這種方式所帶來的經(jīng)濟效益也比較突出。

1.2 圍堰施工結(jié)構(gòu)形式

水利工程的圍堰施工技術(shù)主要包括三種結(jié)構(gòu)形式：一是土石圍堰結(jié)構(gòu)，原材料為十分常見且容易取材的土石，以土石進(jìn)行建筑，具有成本低、經(jīng)濟效益高、普適性高等優(yōu)點。按照結(jié)構(gòu)差異還可以進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)分，包括過水土石圍堰、不過水土石圍堰，過水土石圍堰主要適用于出現(xiàn)基坑被水淹沒的情況，需在圍堰的破面位置、底部位置設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)措施來保障圍堰安全過水，并規(guī)避過水過程中對建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的滲透壓力。而不過水圍堰在基坑被水淹沒情況下很難達(dá)到較好的防護(hù)效果，在汛期或者水位超過圍堰的情形下需采用適當(dāng)?shù)姆浪胧┘右苑婪?，另外不過水圍堰在技術(shù)與經(jīng)濟成本方面相較于過水圍堰的優(yōu)勢較為明顯。二是混凝土圍堰結(jié)構(gòu)，此種圍堰結(jié)構(gòu)在水利工程建設(shè)中較為常見，具有高強度、高穩(wěn)定性、強抗?jié)B力等優(yōu)勢，并且其安全度更高，與其他結(jié)構(gòu)形式的圍堰相比，混凝土圍堰結(jié)構(gòu)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在擋水高度上，可以實現(xiàn)較好的過水效果。但需要注意的是，在建造混凝土圍堰結(jié)構(gòu)的同時還需根據(jù)實際情況搭建橫向圍堰以及縱向圍堰，這樣才能保證過水效果。三是預(yù)應(yīng)力混凝土板樁圍堰結(jié)構(gòu)，這種圍堰施工結(jié)構(gòu)在建設(shè)過程中第一步要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的增加，對板樁兩端的界面加以處理連接，然后從傾斜角度將樁打入其中，相鄰樁之間的縫隙要盡可能小、盡可能一致，之后再進(jìn)行鉆孔，置入預(yù)制件，最后完成澆筑，這種圍堰結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性更高。

1.3 圍堰施工技術(shù)基本原則

圍堰施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用需要把握好以下幾點基本原則：

第一，要確保圍堰設(shè)計的科學(xué)性與合理性，要知道圍堰施工是臨時性的施工，主要作用是為工程后續(xù)施工提供支撐，在完成主體工程后通常大部分情況下還需將圍堰建筑拆除處理，因而在圍堰設(shè)計環(huán)節(jié)要保證科學(xué)合理。對于圍堰進(jìn)行設(shè)計時需從多個方面進(jìn)行思考，如圍堰施工的目的、圍堰施工的方法、圍堰施工的拆除，以及圍堰的維護(hù)等，盡可能簡化其施工設(shè)計，以便于之后將其完全清理，避免對工程項目的整體建設(shè)產(chǎn)生影響。

第二，要對水流與土的走向進(jìn)行綜合考量，水流的方向和土質(zhì)情況會對圍堰建筑施工產(chǎn)生一定的沖擊性影響，特別是對于無局部沖突較為平坦的圍堰建筑而言，因而在實際施工中需要對這兩個方面進(jìn)行綜合分析與考量，實地觀察并結(jié)合相關(guān)資料對區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)情況、地質(zhì)構(gòu)造等進(jìn)行分析，并考慮水的流向、水的沖擊力度與圍堰建筑可能承受的壓力等，通過精確的計量為圍堰設(shè)計提供參考依據(jù)。需要重點把握的一點是圍堰建筑與水流方向應(yīng)保持平順一致，這樣可以大大減少圍堰建筑所承受的沖擊和壓力，為順利、安全施工提供保障。

第三，要保證圍堰接頭位置連接緊密，目的是避免發(fā)生滲漏問題而影響圍堰建筑的使用壽命，為此在具體施工中要使圍堰與岸坡保持可靠且緊密的銜接，在使用過程中需給予定期維護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效措施，有效防范滲漏破壞，避免出現(xiàn)事故。為提高圍堰接頭位置緊密性，對接頭處理時可以適當(dāng)增加圍堰與岸坡的接觸面積，增加岸邊的深度以及延長防滲路線，同時要考慮到一些不同情況，如堰體和巖石進(jìn)行連接構(gòu)筑時缺少足夠的巖石，可以對圍堰建筑進(jìn)行深埋處理，如此也可以大大降低水流對防滲地段的沖擊力，減少滲漏問題的發(fā)生并保障圍堰建筑的使用穩(wěn)定性和安全性。[1]

第四，要充分考慮圍堰施工的經(jīng)濟性，圍堰施工一般是水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)，作為整體施工的前端施工環(huán)節(jié)，其施工效果對后續(xù)工程建設(shè)效果有著直接的影響，在考慮圍堰設(shè)計科學(xué)合理性以及堰體安全性的前提下，還需要充分考慮圍堰施工的成本，把握好其經(jīng)濟效益。為此，在開展施工前相關(guān)管理人員要對施工現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察，了解施工場地的設(shè)置情況，檢查堰體建筑材料是否合規(guī)，發(fā)現(xiàn)其中存在的不足并做出改進(jìn)與完善。同時，要對施工過程中各個環(huán)節(jié)的成本加以控制，落實全過程控制的原則，從開挖基坑到最終拆除，嚴(yán)格監(jiān)督成本費用的支出，既保障圍堰施工經(jīng)濟效益，也從根本上確保圍堰施工質(zhì)量。

2 農(nóng)田水利工程中應(yīng)用圍堰施工技術(shù)的前提

農(nóng)田水利工程是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中非常重要的工程項目，其能夠有效調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水資源的使用，確保農(nóng)田供水量，對于農(nóng)業(yè)生態(tài)效益與環(huán)境效益起到關(guān)鍵作用。并且通過農(nóng)田水利工程的建設(shè)還能夠提高水資源的利用率，促使農(nóng)作物產(chǎn)量增加，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境以促進(jìn)農(nóng)作物的生長，以及可以減少自然災(zāi)害對農(nóng)作物的損害。在農(nóng)田水利工程建造中應(yīng)用圍堰技術(shù)的目的是確保工程建造的質(zhì)量安全與可靠性，但是在應(yīng)用此技術(shù)之前還要注意做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，打好基礎(chǔ)前提。首先，對地基進(jìn)行處理，按照圍堰施工分析確定圍堰結(jié)構(gòu)形式，如橫向還是縱向、過水還是不過水，立足于農(nóng)田水利工程實際進(jìn)行圍堰合理設(shè)計，確保工程質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上開挖地基，關(guān)鍵需把握好地基的挖掘深度，也根據(jù)圍堰施工實際需要進(jìn)行確定，挖好地基后進(jìn)行樁體的埋設(shè)，保證樁體足夠穩(wěn)固。其次，確保圍堰施工和整體工程施工的協(xié)調(diào)性，由于圍堰施工屬于輔助性施工，主要為主體工程建設(shè)而服務(wù)，有些需要在完工后拆除掉，有些則會繼續(xù)保留，因此在應(yīng)用圍堰施工之前需明確是否拆除，在其基礎(chǔ)上再綜合考慮施工方向，與整體工程施工保持一致，避免對整體工程施工造成影響。再者，充分考慮到地質(zhì)因素對圍堰施工的影響，與上文所提到的水流方向、土質(zhì)等相同，在進(jìn)行圍堰施工前需做好此方面的綜合思考與分析，采取措施降低土質(zhì)壓力并保證水流的平順。此外，還要嚴(yán)格遵循一些其他規(guī)定，圍堰建筑與岸坡的連接要確保緊密，圍堰建筑的高度至少需高于最高水位0.5m，圍堰內(nèi)需預(yù)留足夠的空間場地進(jìn)行基礎(chǔ)施工，圍堰外形結(jié)構(gòu)需確保穩(wěn)定性等。[2]

3 農(nóng)田水利工程圍堰施工技術(shù)的應(yīng)用要點

3.1 圍堰施工平面布置

圍堰施工平面布置在水利工程中非常重要，其確定的前提是明確圍堰施工要求、確定合理的導(dǎo)流方案，布置是否合理對水利工程建筑的穩(wěn)定性會產(chǎn)生較大的影響。如當(dāng)基坑圍護(hù)的面積較大時工程排水設(shè)備的容量也會增大，當(dāng)基坑圍護(hù)面積較小時則相反，而這容易引發(fā)水流不暢問題，導(dǎo)致圍堰建筑遭到嚴(yán)重沖刷，繼而影響其穩(wěn)定性。做好圍堰施工的平面布置，需確定圍堰內(nèi)基坑的范圍，以農(nóng)田水利工程主體為根本，把握其主體輪廓與施工技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)基坑坡趾的距離合理進(jìn)行模板、材料和排水設(shè)備的布置。另外，需確定圍堰的輪廓外形，同樣取決于農(nóng)田水利工程的主體輪廓，若為全段式圍堰，要求圍堰橫向需垂直于河流方向，盡可能縮小其工程量，若為分段式圍堰，要求圍堰上下游與河床中心線不能為垂直狀，以梯形輪廓進(jìn)行布置，如此確保水流的通暢。繞流問題是圍堰上游與下游十分常見的一個問題，其會對導(dǎo)流效果產(chǎn)生影響，對此需采取一次攔斷法進(jìn)行處理，使圍堰與水道保持垂直，同時綜合考量施工場地的地形因素、基坑道路交通因素與不同施工段的強度因素等，切實做好平面布置。

3.2 圍堰連接

農(nóng)田水利工程施工中防洪圍堰連接的施工是重要施工內(nèi)容，如果要確保圍堰建筑質(zhì)量合規(guī)則需保證其接頭部位足夠牢靠，其中接頭部位是指圍堰相接于其他建筑物的部分，通過牢固的接頭連接可以避免堰體受到來自自然災(zāi)害的影響。從圍堰建筑的主要功能來看，其發(fā)揮防滲作用，所采取的方法多為斜墻加垂直防滲墻，在農(nóng)田水利工程實踐中要做好圍堰連接，避免發(fā)生滲漏問題，為農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供保障。在堰體建造時容易受到河流寬度的影響，若河岸寬度較小則可以應(yīng)用水流引開的方式，為更好地滿足當(dāng)代農(nóng)田水利工程建設(shè)需要，還需在此基礎(chǔ)上繼續(xù)改進(jìn)圍堰施工技術(shù)，綜合現(xiàn)代化技術(shù)、運用現(xiàn)代化理念，結(jié)合水利工程實際需要開展改造，實現(xiàn)圍堰與其他建筑物的緊密連接。另外，當(dāng)需要對圍堰拆除處理時，需全面檢查圍堰建筑，按照導(dǎo)流洞的方向進(jìn)行退挖，做好相應(yīng)的清理。[3]

3.3 圍堰基坑排水

圍堰基坑排水可以分為兩種類型，包括形成圍堰后的經(jīng)常性排水與一次性排水，而經(jīng)常性排水還可以細(xì)分為基坑和圍堰內(nèi)側(cè)一次性排水，其中基坑內(nèi)的經(jīng)常性排水所處理的主要是滲透水、自然降水等，圍堰基坑的一次性排水則以內(nèi)積水和滲透水等為主。根據(jù)圍堰施工的實際情況需選擇合適的排水方式，在此過程中要綜合考慮所在區(qū)域的自然天氣情況，對天然降水有一定了解，以及考慮所在區(qū)域的地質(zhì)情況，了解滲透水，在這一前提下?lián)嵅扇∮行潘胧?，實現(xiàn)基坑高效排水。

3.4 圍堰清淤防水

圍堰施工中滲漏問題是非常值得重視的問題，為減少滲漏需合理運用圍堰清淤技術(shù)對河底淤泥進(jìn)行清理。圍堰施工中編織袋的使用十分常見，對其進(jìn)行裝土?xí)r盡量控制土量占據(jù)編織袋的1/3 或1/2，封住后采取錯縫方式進(jìn)行堆放，減少編織袋之間的空隙，對于沉浸在水中的部分則可以通過鉤送或潛水等方式進(jìn)行調(diào)整，使迎水面突出并做好對坡腳的整理，如此增加圍堰的受力面，防止?jié)B漏的同時減小沖擊力。為進(jìn)一步加固編織袋堆碼的密實性還可以使用木夯進(jìn)行夯實，增強圍堰底部和基底的連接緊密度。此外，防水能力的強化也非常重要，為確保圍堰底部和基底的緊密連接，需清理好底部的雜物與淤泥等，然后再進(jìn)行編織袋的錯位堆放，空隙通道至少放置兩層，同時在內(nèi)層與外層位置還需進(jìn)行黏土填筑，所使用的黏土為防水黏土，填筑厚度為0.5～1m，在迎水面還可以加入一些黃土，利用挖掘機斗等大型機械設(shè)備對黃土進(jìn)行平整，使其完全補充到縫隙中，并用彩條布進(jìn)行加固，有效減少滲漏問題的發(fā)生。[4]

3.5 圍堰建筑加固

農(nóng)田水利工程施工中一些建筑環(huán)節(jié)需在水中進(jìn)行，為確保所挖掘基坑達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)則需進(jìn)行圍堰施工，修筑堰體來輔助排水導(dǎo)流，待建筑核心部分修好后再將堰體拆掉。具體施工過程中因負(fù)荷發(fā)生波動而對圍堰受力情況產(chǎn)生影響，部分位置的受力不均勻而致使發(fā)生塌陷事故，嚴(yán)重影響農(nóng)田水利工程的質(zhì)量。為此需對圍堰建筑進(jìn)行加固，在施工前對圍堰施工場地進(jìn)行嚴(yán)格審查，并認(rèn)真分析招投標(biāo)文件，然后再確定圍堰施工方案以及確定所使用的技術(shù)。[5]對于導(dǎo)流洞中的廢渣進(jìn)行徹底清理，運輸?shù)胶拥郎嫌危乐箤ε潘斐捎绊?，且圍堰正面的雜物也要確保完全清理，減少注水產(chǎn)生的沖擊力。

4 結(jié)語

綜上所述，農(nóng)田水利工程是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要保障工程，能夠?qū)崿F(xiàn)增收、減害，有力助推我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。圍堰技術(shù)是水利工程建設(shè)中的關(guān)鍵，其能夠為水利工程順利施工做好保障，因而把握好圍堰施工技術(shù)的應(yīng)用是非常重要的。在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用圍堰施工基礎(chǔ)需做好平面布置，采取合理的連接技術(shù)、基坑排水技術(shù)、清淤防水技術(shù)和加固技術(shù)等，確保其作用的充分發(fā)揮，在農(nóng)田水利工程中展現(xiàn)價值。