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，常見的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，有混凝土圍堰、過水土石圍堰、不過水土石圍堰、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?；炷羾邞{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 過水土石圍堰

水利工程建設(shè)中需要考慮基坑被水淹沒的情況，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。過水土石圍堰需要確保過水情況下圍堰的穩(wěn)定性，避免水流壓力降低圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在進(jìn)行過水土石圍堰設(shè)置時(shí)，主要是通過加筋過水土石圍堰和混凝土板護(hù)方式來進(jìn)行圍堰施工。

1.5 不過水土石圍堰

水利工程中的不過水土石圍堰優(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)，若沒有黏性土質(zhì)可以用砂土進(jìn)行替代。不過，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 以內(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?，一方面可以?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)來擇優(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展。不過，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)還需要借助專業(yè)施工設(shè)備來夯實(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)定性則難以滿足長(zhǎng)久性要求，尤其是在工程后期會(huì)暴露出較多的問題。在進(jìn)行開工之前，施工人員需要選擇合適的圍堰結(jié)構(gòu)類型以及技術(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、滲透等問題。

4.3 從整體性角度入手開展工程建設(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，還要注重專業(yè)施工團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，利用專業(yè)人才發(fā)揮專業(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。

5 結(jié)束語

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，滿足時(shí)代發(fā)展對(duì)于水利工程建設(shè)的要求。