水利施工中圍堰技術(shù)的運(yùn)用淺談

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摘要：水利施工中的圍堰技術(shù)主要有鋼板樁圍堰技術(shù)、木板樁圍堰技術(shù)、雙壁鋼圍堰技術(shù)及土圍堰技術(shù)等基本類型，將其科學(xué)應(yīng)用極為重要。本文在概述水利施工中圍堰技術(shù)主要設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，從主要應(yīng)用流程、圍堰導(dǎo)流、黏土填充、圍堰平面布置、加固與拆除等方面分析了其具體應(yīng)用，并以案例做了說明。

關(guān)鍵詞：水利；圍堰技術(shù)；黏土填充

水利工程對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要促進(jìn)作用，工程質(zhì)量直接決定了人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全以及國(guó)家穩(wěn)定發(fā)展。當(dāng)前，時(shí)代的發(fā)展帶動(dòng)了科技水平的進(jìn)步，各類新技術(shù)在水利工程施工過程中得到日益廣泛的應(yīng)用，水利工程整體設(shè)計(jì)日趨科學(xué)合理，水資源開發(fā)利用的整體效率逐步提高。圍堰技術(shù)在水利工程施工中具有突出作用，為確保水利工程質(zhì)量達(dá)到要求，需要在施工設(shè)計(jì)階段綜合分析施工區(qū)域的地理環(huán)境和自然環(huán)境，采取適宜的圍堰技術(shù)，以此來帶動(dòng)水利工程施工技術(shù)水平的全面提高。本文主要分析圍堰技術(shù)在水利工程建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用，希望為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

1水利施工中圍堰技術(shù)的主要設(shè)計(jì)原則

1.1圍堰技術(shù)概述

水利工程施工建設(shè)需要依據(jù)設(shè)計(jì)方案確定工程的質(zhì)量要求以及整體結(jié)構(gòu)、造價(jià)、進(jìn)度等內(nèi)容，主要內(nèi)容包括施工準(zhǔn)備、施工專業(yè)技術(shù)、施工過程管理。隨著科技水平的進(jìn)步，水利工程施工整體技術(shù)水平逐漸進(jìn)步發(fā)展，相關(guān)理論日趨完善，圍堰技術(shù)應(yīng)用水平顯著提高。作為水利工程重要的臨時(shí)性圍護(hù)結(jié)構(gòu)，圍堰主要作用是避免水土進(jìn)入施工區(qū)域，為在水利工程內(nèi)部進(jìn)行基坑挖掘、排水設(shè)施建設(shè)、相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)修建提供便利條件。圍堰是水利工程施工建設(shè)必不可少的基本環(huán)節(jié)，對(duì)水利工程的發(fā)展具有突出作用，值得深入研究。

1.2圍堰技術(shù)設(shè)計(jì)的主要原則

圍堰技術(shù)能夠解決水利工程施工建設(shè)過程中存在的各類問題，促進(jìn)水利工程建設(shè)水平的逐步提高。圍堰技術(shù)設(shè)計(jì)屬于比較復(fù)雜的環(huán)節(jié)，過程中需要對(duì)水利工程的實(shí)際情況綜合性考慮，遵循一定的設(shè)計(jì)原則，保證圍堰的設(shè)計(jì)效果。水利工程屬于施工建設(shè)難度比較大的工程，在施工建設(shè)前期需要建立起臨時(shí)性圍擋，為保證水利工程順利完成，施工安全是需要重點(diǎn)考慮的因素，選取圍堰施工技術(shù)應(yīng)當(dāng)考慮其具備的經(jīng)濟(jì)性與安全性，使其符合工程建設(shè)的實(shí)際需求。同時(shí)，圍堰在設(shè)計(jì)階段需要充分考慮后期使用的穩(wěn)定性，規(guī)范施工的各個(gè)細(xì)節(jié)，充分分析圍堰斷面的穩(wěn)定性，確保挖掘、填充等環(huán)節(jié)順利進(jìn)行。另外，圍堰的設(shè)計(jì)需要采取就近的基本原則，降低運(yùn)輸成本，提高施工效率。

2水利工程圍堰技術(shù)的基本類型

2.1鋼板樁圍堰技術(shù)

鋼板樁圍堰技術(shù)具有擋水能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于水深超過5.5米的區(qū)域，河床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)為干硬性薪土、碎石性土質(zhì)、砂土等透水性比較強(qiáng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也可以利用該技術(shù)施工。在實(shí)際操作過程中，需要技術(shù)人員結(jié)合施工區(qū)域的實(shí)際情況，合理地區(qū)分構(gòu)體、雙層、單層的結(jié)構(gòu)形式，合理設(shè)計(jì)鋼板樁的具體形狀，如采用長(zhǎng)方形鋼板樁施工模式，在焊接過程中需要拆分角板樁鋼材。在操作過程中，需要事先確定打樁錘、打樁架以及其它打樁設(shè)備，鋼板樁的質(zhì)量不得大于打樁錘的質(zhì)量。圍囹的設(shè)計(jì)需要經(jīng)過精確的測(cè)量，可采用前方交會(huì)法測(cè)量與河岸距離比較遠(yuǎn)的圍囹。在鋼板樁插打過程中，可以結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，合理地選擇插打的方法，也可以利用其它設(shè)備，重點(diǎn)是保證工程質(zhì)量和施工效率。在施工過程中如出現(xiàn)接口位置漏水，需要及時(shí)填塞，避免影響后續(xù)施工。

2.2木板樁圍堰技術(shù)

為降低水利工程施工成本，節(jié)省施工時(shí)間，需要采用木板樁施工技術(shù)。在使用過程中，如附近區(qū)域存在適合的木材，可以采用木板樁圍堰技術(shù)。河流深度在2.9-5.5m，水流整體速度不高于5.5m/s，河床透水性強(qiáng)的情況下也可以采用木板樁圍堰技術(shù)。在實(shí)際操作過程中，需要將四塊木板組合插打，增加木板縫隙位置的密實(shí)度，保證木板質(zhì)量。如實(shí)際需求與木板長(zhǎng)度之間存在一定差異，則需要依據(jù)設(shè)計(jì)情況，在水面位置設(shè)計(jì)導(dǎo)框，確定木板位置后，垂直方向插打施工，在施工中需要完成插入后進(jìn)行打樁，保證各個(gè)木板有效合攏，全面提高施工建設(shè)效率。

2.3雙壁鋼圍堰技術(shù)

雙壁鋼圍堰技術(shù)具有施工效率高、施工質(zhì)量好等方面的優(yōu)勢(shì)，環(huán)保性和安全性比較高，在水利工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛。雙壁鋼圍堰技術(shù)可應(yīng)用于水深比較大的區(qū)域，在施工前期，技術(shù)人員需要對(duì)水深進(jìn)行探測(cè)，確定是否可以利用該技術(shù)進(jìn)行施工。在操作過程中，需要依據(jù)水利工程的實(shí)際情況和具體施工參數(shù)確定圍堰規(guī)格。施工過程中需要保證雙壁鋼外層結(jié)構(gòu)的刃腳能在巖石或地表位置穩(wěn)定支撐，為后期鉆孔和清理施工提供必要的基礎(chǔ)支持。巖石需要與護(hù)筒下方位置接近，護(hù)筒頂端位置需要高于封底位置混凝土，具體尺寸為15~100cm，固定方式為串聯(lián)。完成混凝土澆筑，拆除裝置的過程中需要拉出固定架并將連接裝置拆除，主要方式為潛入水下拆除，將固定支架拉出。混凝土墩身位置高出水面之上，需要將雙壁鋼圍堰上方位置拆除。雙壁鋼圍堰內(nèi)壁和外壁的拆除需要分別在無水和有水的條件下完成。

2.4土圍堰技術(shù)

土圍堰技術(shù)主要是利用結(jié)構(gòu)自身的重量保證圍堰的安全性和穩(wěn)定性，該技術(shù)主要應(yīng)用于水深在2.2m以下以及流速低于30m/s的施工區(qū)域，在河床透水性不高的情況下也可以利用該技術(shù)進(jìn)行施工。砂石地質(zhì)由于自身穩(wěn)定性不足，利用土圍堰進(jìn)行施工會(huì)產(chǎn)生坍塌等問題，為此需要結(jié)合工程實(shí)際情況，合理選擇其他類型的圍堰技術(shù)。在施工過程中，需要將圍堰頂端位置的寬度控制在1.5-2.2m，利用設(shè)備在特定的位置開挖。施工前期需要清理圍堰周邊位置的雜物，確保施工過程順利進(jìn)行。在完成填筑后，需要加強(qiáng)土壤結(jié)構(gòu)的夯實(shí)處理，提高土圍堰的密實(shí)度。

3水利施工中圍堰技術(shù)的應(yīng)用

3.1主要應(yīng)用流程

在水利施工中應(yīng)用圍堰技術(shù)需要遵循特定的流程，確保水利工程質(zhì)量符合要求。在設(shè)計(jì)階段，需要相關(guān)人員深入分析工程的實(shí)際情況，考察圍堰軸長(zhǎng)度、圍堰尺寸、水文地質(zhì)條件、地質(zhì)條件等，合理選擇應(yīng)用的地質(zhì)類型，確保圍堰施工的可靠性。圍堰設(shè)計(jì)中，護(hù)腳是需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合工程的實(shí)際情況，確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用，同時(shí)應(yīng)當(dāng)在護(hù)腳位置配置護(hù)腳樁，為增加圍堰穩(wěn)定性和強(qiáng)度，需要采取鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)。圍堰施工結(jié)束后需要通過人工或機(jī)械的方式挖掘排水溝，清理圍堰內(nèi)的淤泥和雜物，為后期施工營(yíng)造良好的條件。

3.2圍堰導(dǎo)流

圍堰導(dǎo)流是水利工程施工的核心環(huán)節(jié)，根據(jù)水利工程的實(shí)際情況，可以采用全段和分段兩種不同的導(dǎo)流方法。分段圍堰導(dǎo)流主要應(yīng)用于規(guī)模較大的水利工程，要求水流速度比較高，河床面積寬闊，在施工過程中需要將圍堰分成不同段，從兩岸位置逐漸向中心位置合攏，最終完成圍堰的整體操作。全段圍堰導(dǎo)流主要應(yīng)用于水流量比較大，河床面積狹窄的區(qū)域內(nèi)，通過圍堰的設(shè)置能夠?qū)λ魍瓿梢淮涡宰钄?，并將其?dǎo)入預(yù)先建造的水利工程結(jié)構(gòu)中。

3.3黏土填充

黏土填充是圍堰施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，通過合理的施工處理能夠提高圍堰的安全性和穩(wěn)定性。在圍堰與水利工程主體連接的過程中需要廣泛收集各類數(shù)據(jù)信息資源，為保證黏土完全填充，需要對(duì)圍堰的軸線位置精確測(cè)量，降低圍堰底部縫隙發(fā)生率。選擇黏土應(yīng)當(dāng)依據(jù)就地取材的原則，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低成本。如水利工程施工需要采用分層填筑的模式，需要控制每層填充厚度，完成后需要對(duì)密實(shí)度和平整度進(jìn)行檢測(cè)。完成黏土填充后需要進(jìn)行夯實(shí)和碾壓處理，選擇適宜的碾壓設(shè)備，確保圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性指標(biāo)符合水利工程的基本要求。

3.4圍堰平面布置

圍堰主要的作用是擋水，在設(shè)計(jì)階段需要充分考慮所在地區(qū)的資源情況、地理?xiàng)l件等因素，保證圍堰質(zhì)量。圍堰平面布置主要包括排水、道路、材料堆放、模板、建筑主體輪廓等內(nèi)容。通常情況下，基坑邊坡位置與建筑主體輪廓距離控制在20-30m，縱向坡度與建筑主體輪廓之間的距離控制在2m以下，確定合理的基坑面積，保證排水順利進(jìn)行。在圍堰整體結(jié)構(gòu)形成后，需要排除施工廢水、滲透水、雨水等積水，也需要及時(shí)排除天然降水和基礎(chǔ)滲水，避免水利工程存在安全隱患。

3.5加固與拆除

針對(duì)圍堰結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用情況下出現(xiàn)的塌方、滲水等方面的問題，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行加固處理，技術(shù)人員可結(jié)合水利工程情況，利用沙袋或土石進(jìn)行覆蓋性加固，結(jié)合天氣情況和汛期情況，合理地選擇施工加固技術(shù)，避免圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性存在問題。進(jìn)行圍堰結(jié)構(gòu)拆除的過程中，部分材料需要回收利用，降低垃圾產(chǎn)生量，保護(hù)周邊環(huán)境。

4工程實(shí)例

小浪底水利三期工程是黃河流域重點(diǎn)的水利工程，在工程中設(shè)計(jì)了B×H=2000×2000的單孔節(jié)制閘，并對(duì)4孔的舊閘進(jìn)行改造，工程主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，抗?jié)B等級(jí)為S6，墊層為10，混凝土等級(jí)為C30，舊閘和新閘的位置均在河邊，為此在施工前期需要進(jìn)行系統(tǒng)的圍堰使用。技術(shù)人員經(jīng)過測(cè)量，淤泥深度為1.4m，水深為0.8m，據(jù)此確定圍堰施工技術(shù)方案，利用編織袋裝土并進(jìn)行分層疊加，為達(dá)到外部防滲的效果，采用彩條布在外部結(jié)構(gòu)覆蓋，外側(cè)結(jié)構(gòu)使用木樁保護(hù)坡腳，內(nèi)部使用鋼板樁支護(hù)。圍堰的體積為5000m3，在新閘和舊閘施工完成后將圍堰拆除，預(yù)計(jì)工期完成時(shí)間為80d。由此可見，在水利工程中圍堰作用顯著，為此相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)提高重視程度，深入研究圍堰施工的相關(guān)技術(shù)，采取合理的技術(shù)手段，深入實(shí)地進(jìn)行研究，準(zhǔn)確科學(xué)地進(jìn)行測(cè)量，合理地進(jìn)行圍堰的設(shè)計(jì)。為保證水利工程質(zhì)量，技術(shù)人員需要依據(jù)工程情況制定施工規(guī)劃，分析圍堰施工技術(shù)要求，嚴(yán)格依據(jù)施工流程進(jìn)行操作，最大程度上確保水利工程質(zhì)量。

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作者：夏燦 單位：新泰市東都鎮(zhèn)政府