水利工程施工导流及围堰技术的应用

水利工程施工导流及围堰技术的应用

吴照庆

大洲设计咨询集团有限公司  江苏   泰州   225400

摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，在水利工程施工的过程中，导流及围堰技术发挥着重要的作用。为了有效保证水利工程的建设质量，必须要选择科学合理的施工技术，并且在施工中不断完善其施工工艺，以提升水利工程的整体建设质量。而施工导流和围堰技术作为水利工程建设中重要的两个施工环节，其直接关系着整个水利工程建设的质量和安全。因此，为了有效提高水利工程建设质量和施工效率，必须要做好施工导流和围堰技术的应用工作，并且通过不断地创新优化来实现对这两种技术的应用，从而推动我国水利工程建设水平不断提升。

关键词：水利工程施工；导流；围堰技术

引言

近年来,水利工程在我国各地大量兴建,水利工程施工技术也在随之升级。但结合实际调研可以发现,部分地区的工程项目施工单位在施工期间,对于导流与围堰施工技术的合理应用方面仍存在不少欠缺。积极改变这一现状,是本文对水利工程施工中导流围堰技术运用进行分析,开展具体研究的目的所在。

1施工导流特点分析

施工导流是水利工程建设中的重要内容，主要指的是将水利工程施工过程中产生的泥沙、水流等从外部引导到渠道或河道内，从而实现导流的目的。在进行水利工程施工过程中，施工导流具有十分重要的作用，其主要包括以下几个方面：首先是能够为工程项目的顺利进行提供保障，帮助工程项目实现预期的经济效益和社会效益；其次是能够有效降低对周围环境的影响，帮助环境得到有效保护；再次是能够减少施工成本，降低施工对周围环境造成的影响，实现对环境保护和经济效益最大化。因此在实际工程建设过程中，一定要结合水利工程实际情况进行导流工作，充分考虑各种因素对导流工作带来的影响和制约因素，为水利水电工程项目建设提供有效保障。

2围堰技术的定义与作用

围堰技术是通过构筑临时性的屏障，将水体隔离开来，形成一个干区供施工使用。围堰通常由土石、钢板桩或混凝土等材料组成，其结构必须具备足够的强度以抵抗水流的压力和渗透。在水利工程中，围堰技术的主要作用是为施工提供一个相对封闭的环境，避免水流对施工基础的影响。围堰技术广泛应用于水坝、桥梁、码头等工程的建设中，尤其在水文条件复杂的区域，围堰能够显著降低施工难度，确保工程顺利完成。围堰技术不仅在实际施工中发挥重要作用，其设计和实施也需要考虑环境保护、经济性及施工周期等因素。科学合理地使用围堰技术，不仅可以提高工程的安全性，还能显著降低施工成本，缩短工期。

3水利工程施工导流技术的应用

3.1做好前期实地勘察

为保证导流施工方案的科学性,工作人员应提前做好实地勘察,主要调查施工区域的地质结构与土地性质,结合相关文件资料,对地质级别展开分析研究,采用专业设备进行调查,并保证技术人员的专业性,严格按照规范要求对施工区域展开勘查。通过获取的信息对地质条件进行分类,合理规划导流施工方案,明确具体的工作量。技术人员根据实际情况对施工区域进行采样,为导流施工创造有利条件。水文地质勘察过程中,运用相关技术获取地下水位信息,充分掌握地下水位的高低,做好数据记录,提供参考依据。

3.2科学制定施工方案

（1）明渠导流法。导流设施应根据水利工程建设需求进行设计,采取针对性的导流施工技术。目前使用最普遍的明渠导流法,采用在河岸挖掘渠道,利用基坑设置上下游位置的围堰,使水流通过渠道向下流动。明渠导流施工前要明确渠道的导流轴线、高程、进出口位置。轴线布置是至关重要的环节,技术人员应根据现场施工条件合理设计明渠导流的布置点,保证明渠转弯半径的科学性。一般来说,弯道半径不能小于沟道底部宽度的3~5倍。同时严格控制挖掘长度,让河道上下游充分衔接,实现较好的导流效果。渠道进出口必须与上下游水流协调,与主干的夹角小于30°,水面到基坑水面的最小间距应大于渗流破坏的临界值。明渠导流施工的工程量相对较小,不会投入大量资金,比较适合开阔平坦的地势。技术性优化后,明渠导流还可用在河堤窄小的地域。施工应做好排水与通航处理,提高导流施工效果。（2）隧洞导流法。隧洞导流也是常用的导流方式,适用于水系复杂条件,施工会搭配围堰结构来提高导流效果。隧洞导流在河岸处建设水工隧道,让河水顺着隧道向下游流动,目前主要用于施工环境复杂、河床较狭窄、水流量较小的工程。施工前要明确隧洞导流设计方案,科学合理地布设隧洞导流施工轴线,由专业技术人员负责调查分析,结合导流洞的断面形式、施工条件、地质条件完成设计。隧洞应用最多的截面形式为圆形、马蹄形、方圆形。将导流洞与永久结构相结合,可实现一洞多用,但施工成本较高。（3）分段导流法。分段围堰导流施工技术也被称为分期围堰导流法,在水利工程中应用较多,其优势在于施工便捷。分段围堰导流分为底孔导流、缺口导流。底孔导流主要应用在混凝土坝体结构上,根据需求设置泄水道以实现导流,施工前须准确计算导流底孔位置、高程、尺寸。缺口导流应用在未建成坝体上,设计重点考虑水利工程施工、结构、导流流量、泄水强度等因素,进而确定缺口的高度与宽度。分段围堰导流施工技术的优点在于成本低,比较适合河床宽、流量大、施工周期长的大中型水利工程。（4）涵洞导流法。涵洞导流法适用于水闸、中小型土石坝工程,施工时会根据需求在基坑上下游设置挡水围堰结构,利用涵洞导流的作用将水流进行有效疏导,顺利绕过施工区域。涵洞导流法的作业面较大,但施工周期短、经济性强,可根据需求选择。施工要充分考虑周边的地形地貌,合理设置涵洞位置。可将沟槽设计在大坝基岩位置,不过必须加强砌筑,并在顶部设

3.3导流技术的实施要点与难点

导流技术的实施过程需要严格遵守设计要求，并考虑各种潜在的风险因素。实施导流的难点主要体现在如何在复杂的水文条件下，确保水流的有效引导以及施工区域的稳定性。例如，在高流速和大流量的河道中，如何确保导流设施的稳定性是一个重要的难题。此外，导流技术还需考虑洪水等极端气候对工程的影响，采取相应的防护措施，以减少施工中断和意外风险。

4围堰技术的应用

4.1基坑开挖与支护

水利工程基坑开挖与支护的质量对工程项目的质量和进度有着直接影响，因此在基坑开挖时要严格按照相关规范进行操作。施工过程中要做好基坑支护工作，通常情况下，在基坑开挖完成后需要对基坑进行支护。基坑支护包括多种形式，如钢板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。其中钻孔灌注桩和地下连续墙在实际应用过程中效果显著，并且相对于其他两种形式而言成本较低，同时施工周期短，所以被广泛应用在水利工程中。在对基坑进行支护时，要先做好基坑开挖工作，然后根据实际情况进行支护工作。为了保证支护效果，一般会采用放坡开挖方式进行施工，这样能够降低对周边环境的影响。在施工过程中要严格按照施工规范进行操作，同时还要对施工质量进行严格把控。在基坑开挖和支护过程中还会遇到一些问题，比如水、风等自然灾害会对工程项目造成一定影响。因此在实际工作中要加强对这些问题的控制和管理，只有这样才能保证水利工程项目的顺利进行。

4.2围堰的类型与特点

围堰根据其材质和结构类型，可分为土石围堰、钢板桩围堰和混凝土围堰等几种常见类型。（1）土石围堰：土石围堰是由天然材料（如土壤、砂砾等）构筑而成的临时性屏障，其优点是材料获取方便，施工成本较低。土石围堰常用于中小型水利工程，但其缺点是强度较低，容易受到水流冲刷的影响，因此适用于水流较缓的地区。（2）钢板桩围堰：钢板桩围堰是由钢板桩插入河床或湖底，形成一个坚固的屏障。钢板桩围堰具有较高的抗渗透性和强度，能够抵御较大的水流压力，因此广泛应用于大型水利工程。其优点在于施工速度快，适用范围广，缺点则是施工成本较高，且对施工设备要求较高。（3）混凝土围堰：混凝土围堰是通过现浇或预制混凝土结构构筑而成，其强度和抗渗性能非常高，适用于深水和高水压环境。混凝土围堰常用于永久性或半永久性工程，如大坝建设中，优点是稳定性好、耐久性强，但施工周期较长，成本较高。

4.3围堰排水清淤

施工人员可以利用截水沟、离心泵、潜水泵等进行排水,之后在围堰内的基坑中进行清淤处理。在围堰的下游区域,施工人员可以在下游内侧开挖掘截水沟,挖掘过程中合理控制水沟的形状,如可以开挖出正方形的截水沟。截水沟挖掘结束后,可以进行集水坑的挖掘施工,同样需要在截水沟的下游区域,选择合适的下游方向端点,挖掘出集水坑。挖掘集水坑时需要合理控制坑体的深度与尺寸,确保集水坑的容积能够满足水利工程围堰排水清淤的施工需求。集水坑与截水沟挖掘后,在集水坑中的合适位置,放置不同数量与尺寸的潜水泵和离心泵,进行围堰的初期排水施工处理,为了保障围堰顺利排水,可以安装备用的离心泵。初期排水后,施工人员可以在围堰基坑两侧区域着手进行清淤处理,从基坑两端逐步向地势较低的中间节点进行推进,清出的淤泥可以使用挖掘机、清淤机等设备进行搬运。

4.4排水及截渗

（1）排水沟及沉井截渗体：在围堰上布置排水沟，在堰基下设置沉井截渗体，利用沉井和截渗体组成防渗体截渗。（2）排水措施：为防止基坑渗水，可在基坑内设置排水沟和沉井截渗体。（3）帷幕灌浆：在粘土心墙内设置帷幕灌浆帷幕，阻止上游围堰渗透变形，提高其稳定性。（4）土工膜：为防止上游围堰的渗漏，在心墙和反滤层之间铺设土工膜，保护土工膜不被破坏。（5）铺砂：在粘土心墙内铺设砂砾石或砂性土作为铺砂料，以减轻其渗透变形。（6）砂砾料：采用粘土或粘性土作为反滤层，并设置排水设施排出渗水。（7）排水沟：沿围堰纵向布置排水沟或沉井截渗体。

4.5围堰施工中的风险控制

围堰施工中的风险主要来自水流冲刷、渗透以及极端气候条件。为了控制这些风险，施工前需要进行详细的地质勘察和水文分析，合理设计围堰结构。在施工过程中，需采取一系列安全措施，如加强监测、及时排水、加固围堰等。此外，还需制定应急预案，以应对洪水、围堰坍塌等突发事件，确保施工人员和设备的安全。

结语

总之，在当前社会经济的快速发展下，人们对于水利工程的施工质量和施工效率要求越来越高，因此，为了能够有效提高水利工程建设质量，必须要做好施工导流和围堰技术的应用工作，只有这样才能够有效地提高水利工程的整体建设质量。在今后的工作中，相关人员应该进一步加强对施工导流和围堰技术的研究和应用，通过不断地创新优化来实现对这两种技术的应用，推动我国水利工程建设水平不断提升。

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