水库除险加固施工中围堰技术的运用

摘要：围堰技术在水利工程建设中的有效应用, 有利于创造建设条件, 节约投资, 缩短建设工期, 促进水利事业的平稳较快发展。并在促进国民经济增长方面发挥重要作用。文章结合某小型病害水库枢纽除险加固工程, 对围堰施工进行了有效分析, 并提出了可行性方案, 以提高除险加固工程的整体质量。

　　关键词：水利施工; 围堰技术; 应用;

　　作者简介： 杨勇 (1980, 10-) , 男, 汉族, 四川内江人, 本科, 工程师, 研究方向:水利工程管理。;

　　Abstract：The effective application of cofferdam technology in the construction of water conservancy projects is conducive to creating construction conditions, saving investment, shortening the construction period, and promoting the steady and rapid development of water conservancy, thus playing an important role in promoting national economic growth. In this paper, combined with the danger elimination and reinforcement project of a small diseased reservoir hub, the cofferdam construction is analyzed effectively, and the feasible scheme is put forward in order to improve the overall quality of the danger elimination and reinforcement project.

　　Keyword：water conservancy construction; cofferdam technology; application;

　　引言

　　围堰是指在水利工程建设中为永久性水利设施建设而修建的临时围挡结构。其作用是防止水和土壤进入建筑工地，以便在围堰内排水，挖掘基坑，建造建筑物。围堰是一种临时挡水结构，对工作面起到保护作用。围堰的施工需要可靠的设计方案和施工组织，才能保证围堰在整个项目建设过程中发挥重要作用，避免不必要的经济损失，降低安全风险。

　　1 工程概况

　　某小型水库坝址以上集雨面积1.26km2，总库容75.5万m3，正常蓄水位351.60m，正常库容55.3万m3，死水位347.67m，死库容22.4万m3。属小（二）型水利水库，水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、放水设施三部分组成。其枢纽工程为V等工程，永久性主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级。大坝为均质土坝，设粘土截流槽防渗，经大坝安全鉴定为III类坝，主要病害情况为：防洪不达标、大坝内坡未护坡，风浪淘刷严重，坝坡坡度大，抗滑稳定最小安全系数不满足规范要求，溢洪道、放水破损垮塌严重。本次除险加固主要工程包括：大坝加固、溢洪道整治、放水设施整治等。

　　主要工程措施：采取工程措施使大坝防洪及坝坡稳定满足规范要求，并进行上下游护坡整治；因该工程放水设施损毁，无法正常放空库容，而大坝加固需在死水位以下进行坝体培厚，坝坡护坡、放水卧管改造等施工作业，为便于施工，需采取围堰挡水方案，围堰施工选择非汛期，工期一个月。挡水围堰石碴料料场位于水库右坝肩，乡村公路相通，运距约0.5km；料源主要为耕植层，储量丰富，质量基本满足规范要求。

　　2 水利施工中围堰技术的运用原则

　　2.1 因地制宜的原则

　　在水利工程围堰施工过程中，应充分考虑围堰结构的实际稳定性和防渗性，结合施工的实际特点，对不同条件下的围堰类型、方式进行确定，因地制宜采取措施，保证水利工程的施工质量和效率。

　　2.2 优化工程建设的整体布局

　　随着施工技术、工艺的不断发展，围堰的技术施工方案也得到逐步更新和优化。但值得注意的是，不仅是新技术和新设备的简单应用，而且需要优化围堰施工技术规划的配置，然后用现代科学手段协助监测整个系统的稳定发展。

　　2.3 确定总的设计思路

　　围堰设计应在对施工现场进行实地勘察的情况下，充分考虑水文、地质、环境等各方面因素，形成总体设计思路。

　　3 围堰技术在本工程中的应用

　　3.1 围堰的方案确定

　　围堰是一种临时性的挡水建筑，是保证工程施工作业面的重要设施。因此，必须确保围堰的可靠性和安全性。其稳定性、耐渗性、抗冲击性和抗挤压性也必须达到一定的标准。围堰有很多种，按类型不同可分为土石围堰、混凝土围堰、木笼围堰、竹笼围堰、堆石体围堰、钢筋混凝土围堰，应根据工程施工的实际情况确定何种围堰形式，同时考虑经济性和可行性，合理地采用适当的围堰类型，确保工程建设顺利进行。

　　一般来说，位于堰边浅滩水的水利工程施工，挡水深度不超过3m，水流速度不超过0.5m/s的情况下，河床渗水性小，水流冲击力小，通常采用土石围堰。通过计算，本除险加固工程上游坝坡和放水卧管施工期内，天然河道总来水量约1.04万m3，来水全部囤于库内，此时，库内最高水位343.36m，安全超高采用0.50m，堰顶高程343.86m；围堰轴线全长157.40m，最大堰高3.86m。故围堰方案可采用土石结构，横向设置，堰顶宽3.0m，迎水面坡比1:2，背水面坡比1:1.75，堰前抛填块石防冲，粘土斜墙防渗，堰体采用开挖土石料填筑。

　　表1 挡水围堰工程量    

　　3.2 水库围堰施工

　　(1）围堰施工程序首先应进行测量放线，确定作业高程，本工程堰底高程为340.00m，最大堰高3.86m，堰顶高程343.86m。施工前先将坝前河床底部石块、淤泥等杂物清除干净，再回填堰体石料和粘土，堰体填筑至设计高程时，可在围堰保护下加紧进行大坝除险加固工程施工，围堰挡水区内主要工程完成后，拆除围堰。

　　(2）围堰施工方法。为保证施工进度，堰体填筑宜采用分段施工方式，堰体填筑料与心墙粘土料填筑同时交错填筑。粘土心墙填筑完毕后，内外侧均采用土工布覆盖，形成反滤层，土工布外围再填筑粘土料，以免主堰体土石填筑施工时对土工布形成破坏。当水下部分堰体填筑完后，超过水面的堰体应每填筑30cm碾压一次，逐层压实至填筑至堰顶高程，压实度不低于95%。围堰施工至岸坡时，应扩大接触面并嵌入岸坡，以延长塑性防渗体的接触，防止集中绕渗破坏。

　　3.3 水利围堰基坑排水

　　(1）围堰基坑初期排水，堰体水下填筑形成后，开始排除基坑内集水。排水量主要为基坑内积水、渗透水、天然降水。该水库围堰长度达157m，水库水位维持在死水位以上1.5m，坑内积水无法自然排出，经估算，初期排水量3500m3，为可布置一台YW80-40-7-2.2（单机Q=40m3/h、扬程H=7m、功率2.2kW）液下排污泵，排水其间应注意基坑水位下降速度必须控制在允许范围内，一般不得超过0.5-0.8m/天。经计算，初期排水需88台时。

　　(2）经常性排水，围堰内侧基坑初期排水主要是堰体渗水、天然降水和施工弃水，根据围堰地基渗水特性及水文降水资料分别计算。围堰基础渗水按120L/小时计算，同时查出水库所在地区往年月平均降水量为110mm。对于上游河道来水，施工时段内可按5年一遇（P=20%）频率计算河道天然来水量，约72m3/h；拟布置两台无堵塞立式排污泵：YW80-40-7-2.2型，单机排水强度40m3/h，扬程7.00m，电机功率2.2kW。经计算，施工工期内经常性排水1260台时。

　　3.4 水利围堰拆除技术

　　围堰拆除包括水上部分和水下部分，本工程项目中围堰的拆除应该利用在大坝除险加固工程完工后，逐层拆除围堰背水坡和水上部分，采用挖掘机开挖方式装自卸车运至弃土场。在进行拆除时，首先对施工现场进行勘察，确定拆除范围，应对水库大坝来水面的围堰区域进行完全清理。本工程除险加固后水库水位将上升至正常水位，围堰水下部分可不予拆除。

　　3.5 水利围堰安全措施

　　由于围堰建成后将在水库库区内形成挡水坝，一旦失事，后果不堪设想。整个施工阶段需保证围堰的安全运行，确保大坝除险加固工程的施工；为降低不可预见的风险，预防安全事故，还要在适当地段，准备应急抢险材料；加强巡查、实时掌握围堰的运行情况。

　　4 结束语

　　综上所述，在很多水利工程建设过程中，施工围堰都是不可少的重要组成部分，关系到整个除险加固工程的安全施工。本文通过分析小型水库除险加固工程围堰施工问题，对围堰的类型选择、围堰施工、基坑排水、围堰拆除等进行了论述，由于围堰工程的施工难度与施工单位采用的围堰技术密切相关，在实际施工中应根据工程特点制定科学合理的施工方案，保障工程进度及质量。

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