灰泥浆砌石围堰技术在山区性河流施工导流中的应用

■洪玉童

(浙江省泰顺县水利电力建设工程公司，泰顺 325500）

1 前言

围堰是一种围绕水下基础平面尺寸外围修建的临时挡水设施。 围堰建成后， 可使基础工程由水下施工变为地面施工。 围堰的结构形式和材料要根据水深、导流流量、水文地质情况、基础形式等条件进行选择。

常用的围堰形式有土石围堰、土袋围堰、浆砌石围堰、钢丝笼竹笼围堰、钢板桩围堰和等，通常须满足下列要求： (1) 围堰超高0.5～0.7m； (2) 围堰断面形状应适应水流的排泄、 冲刷， 并保证有足够的强度和稳定，确保施工期间不产生倒塌、滑动和倾覆。一般有矩形、 梯形等； (3) 堰内平面尺寸应满足建筑物的基础施工的需要； (4) 围堰要求有较好的止水效果， 减少渗漏； (5)堰体外坡面和河床需要设置防冲刷设施。

其中， 土石围堰应用于工程量较大， 需要止水处理，堰顶不宜过水的情况；土袋围堰用于辅助截流，适用于流量小，浅水的情况；浆砌石围堰需要辅助截流，施工期较长，不宜水下施工，成本较高；灰泥浆砌石围堰则可直接水下砌筑，防冲刷能力较好，取材方便，成本较低。山区河流坡陡、水流急，河槽调蓄作用小，如洪水经常暴涨暴落，便会出现堰顶过水现象。灰泥浆砌石同时具备土袋和浆砌石的功能， 水下砌筑截流时形成围堰， 能起到满意的止漏效果和堰顶过水的防冲刷要求，同时围堰也易于拆除。

2 灰泥浆砌石围堰特点

灰泥浆砌石围堰成形后不需要进行养护即可挡水，灰泥浆类似于不干胶状， 不产生裂缝， 堰体出现局部漏洞可直接用灰泥浆堵漏。 经过汛期的堰顶过水后观察堰顶基本完好，抗冲刷能力相对较好。

灰泥浆砌石围堰主要适用条件主要有： (1) 材料为粘土、 水泥、 砂、 块石可以就地取材； (2) 地质条件要求为硬基河床， 不要求水下完全清基， 可留部分浮渣； (3) 结构形式： 围堰堰体为梯形结构或矩形，顶宽0.6～1.0m， 底宽根据水深而变化， 堰顶超高0.5～0.7m。 迎水面、 背水面坡比一般为1∶0.25、1∶0.25 或1∶0.4、1∶0.1； (4) 计算依据可参照浆砌石相关规范要求； (5)灰泥浆配比为粘土∶水泥∶砂=3∶1∶1。

3 灰泥浆砌石围堰施工组织实施

围堰施工组织实施主要有：

(1)施工材料、灰浆拌和场地准备，利用坝坡开挖的粘土和块石进行堆放准备，就近选择灰浆拌和场地；

(2)地形选择在主体建筑轮廓线外，进量选择河床地势较平坦，且水流分布较宽浅的位置；

(3)清除堰基部的砂砾石及覆盖层，满足建基面可以砌石；

图1 灰泥浆砌石围堰

(4)灰泥浆拌和视工程量的大小采用人工或小型挖掘机拌和，先按粘土、水泥、砂的配比进行干料拌和均匀，再适当加水拌和成干性可塑的灰泥浆；

(5)围堰的砌筑类似浆砌石，可采用人工座浆砌石和机械辅助座浆砌石，关健在于水下施工时要求从深水处开始砌筑，采用总体平行上升的方法，保持较宽的过水断面，不形成高流速的窄深缺口以免造成灰泥浆的过量冲刷流失。截流砌筑到水面以上形成基坑后，进行基坑排水，从背水坡加厚加高砌筑到设计标高(如图1)。

4 工程实例分析

友谊水库的集雨面积162.6km2，根据坝址地理位置条件及拱坝的施工特点，大坝工程采用分期围堰、底孔导流方式：一期围左岸导流底孔，由右岸河床导流，导流段河床宽为30m，二期围右岸，底孔导流。经计算，底孔断面3.0m×3.0m， 城门洞形， 设置高程为441.40m。 围堰堰体均采用灰泥浆砌石围堰， 堰顶宽1.0m，迎水坡1∶0.25，背水坡1∶0.25，考虑枯水期施工，经计算，一期围堰高3.0m，二期围堰高5.0m，围堰仅拆除左岸部分，便于导流及放水。

(1)导流标准

本工程为Ⅳ等工程，根据SDJ338-89《水利水电工程施工组织设计规范》的规定，导流建筑物为5 级，砼类围堰设计洪水标准为非汛期3 年一遇，相应洪峰流量51m3/s。

表1 不同设计频率洪峰流量表

(2) 导流方案

由于采用底孔导流， 孔口底高程441.8m， 调洪起调水位选定为441.8m。施工导流计算成果见表2。

表2 施工导流水力计算成果表

(3) 施工围堰设计

根据水力计算成果， 非汛期3 年一遇设计洪水为446.7m， 相应的堰顶高程为446.8m， 围堰选定为灰泥浆石围堰，堰顶宽度1.0m，最大堰高5.0m，上、 下游边坡1∶0.25、1∶0.25。

(4) 围堰施工

围堰清基采用挖掘机清理浮石，围堰施工土方由附近的料场供应，由1m3挖掘机挖装，5t 自卸汽车运土至围堰处，进行机械或人工拌制灰泥浆，人工填筑，块石利用坝肩开挖的石料现场采集。一期围左岸，由右岸河床导流， 导流段河床宽为30m， 最大堰高3.0m， 堰顶宽0.8m，二期围右岸，底孔导流，围堰高5.0m， 堰顶宽1.0m，施工水深最大达2m，采用水下砌筑，先小断面施工以满足截流速度和高度的要求，采用二次加厚砌筑至设计堰高。围堰成型后，渗漏量很少，完全满足基坑开挖的要求。围堰砌筑完成后经跨汛期多次堰顶过水考验，堰体受冲刷程度轻微。

5 结束语

在工程施工中，灰泥浆砌石同时具备土袋和浆砌石的功能，是一种简单实用的方法，不需要养护便可以起到实时挡水作用，不但可以水下砌筑截流形成围堰，又能起到满意的止漏效果，堰顶过水时的防冲刷能力较好，且围堰便于拆除。