施工导流及围堰技术在水利水电工程施工中的应用

姜刚耀

（贵州省纳雍县水务局，贵州 毕节 553300）

0 引言

如今，随着国内社会经济水平的持续发展，带动国内水利水电工程迅速崛起。施工导流属于一项较为特殊防护工程，并且针对水利水电工程整体施工质量起到直接影响。水利水电工程在施工当中应用施工导流技术，首先需要开展围堰修筑，通过创建围堰，能够使整体工程质量以及效率均得到显著提升[1]。在进行水利水电工程施工过程中，围堰其核心特点分别包括是河道面积能够显著减少、具有大流量以及高流速等优势，所以在建立围堰过程当中首先需要确保整体施工技术水平显著提升，以此来确保其抗冲性以及稳定性，唯有这样才可予以施工导流技术实施提供有效参考保障和基础。在水利水电建筑工程施工过程当中，应用施工导流技术能够有效控制河床，科学且合理应用施工导流技术以及围堰技术可在一定程度上保障水利水电工程在施工过程中安全性以及施工进度。其中需要注意，在应用施工导流技术过程当中，首先需要确保所有工作之间相互配合，充分考虑不同地形以及不同环境造成影响，强化调控力度。做到以上一系列要求以后，可促使水利水电工程整体质量显著提高，并且还能在一定程度上确保工程造价显著减少[2]。

1 水利水电工程中应用施工导流和围堰技术的重要性

在水利水电工程开展过程当中，施工导流贯穿整个过程属于重要核心部分其一。对于水利水电施工过程当中存在泄水问题以及挡水问题，通过开展施工导流技术能够有效解决。在水利水电工程施工过程当中，施工围堰能够起到临时挡水建筑物作用，对于永久水工建筑物进行维护，当基坑排水以后产生干地施工条件，以此确保永久水工建筑物施工能够有序进行。由此可见，围堰技术以及施工导流技术的合理使用，能够显著提升水利水电工程施工过程中安全性以及质量，同时还能够节约工程成本，使整体施工进度加快。

据大部分相关研究人员指出，围堰技术以及施工导流技术是水利水电工程项目建设当中不可或缺环节，尤其是针对修建甲坝工程，存在一定特殊性。整个施工过程工程造价、工程工期、工程安全以及工程质量等，与围堰施工质量以及施工导流质量好坏之间存在直接联系。在开展为业技术以及施工导流技术过程中，必须结合水利水电工程项目当前实际状况，随后通过系统分析以及全面规划等，充分应用风险分析方式，对施工矛盾以及洪枯季节过水等情况妥善处理。本文章针对围堰技术以及施工导流技术在水电水利施工过程中具体应用状况做出详细分析，望对后期关工作者有所启示[3]。

2 施工导流和围堰技术具体含义分析

2.1 施工导流具体含义分析

根据导流程序可将施工导流划分为一次性拦断导流以及分期导流，其中次性拦断导流主要是指采用围堰技术对整个河床进行一次性拦断，确保河水经过河床以外导流排泄建筑物导向下游；分期导流则主要是束窄河床修建围堰，保护主体建筑物进行干地施工的导流方式称为分期导流。分期导流适用面较广，主要包括以下3 方面：①河床覆盖层厚，在河床狭窄方面主要采用一次拦断导流，整体基坑工作面相对较小，覆盖层偏厚以及水深流急，无法修建纵向围堰，无法充分实现分期导流相关工程。②河床当中永久性建筑物有利于布置导流泄水建筑物。③河床较宽以及导流流量偏大，有序不乱布置纵向围堰[4]。针对长工期工程，能够有效满足排冰、过水或通航的条件需求。

施工导流根据泄水建筑物类型实施分类，具体包括以下6 类导流方式：涵管导流方式、梳齿以及缺口过流方式、明渠导流方式、坝体底孔方式、隧洞导流方式、涵洞方式等。梳齿以及缺口过流方式：当开展混凝土大施工过程当中，需要提前留出梳齿状缺口进行过水，跟随坝体上升，分级轮换封堵缺口；涵洞方式：该方式主要应用在土石坝工程或者是中小型水闸工程当中；底孔导流方式主要被应用在混凝土坝施工过程中，水流出现部分或者是全部经坝体当中设置永久性泄水孔或者是临时泄水孔导向下游；涵管导流方式则主要借助涵管实施导流完成施工，常被应用于承受枯水时期导流或者是小流量河流导流，正常情况下堆石坝工程或者是修筑土坝等工程需要采用。涵管自身存在较多影响坝身不良因素，并且会严重影响大坝整个施工进度，所以需要严格把控坝下埋管数量，不可过多或过少，严格控制单管尺寸。在干地施工过程中应用涵管，需要将其放置在河滩之上，滩地高程需保持大于枯水位。

在选择导流技术过程中当中，必要提前考虑以下4个问题。

（1）条件许可下，需要充分使用永久水工建筑物泄水建筑物。同时巧妙融合并开展施工导流，将泄洪洞结合导流洞，土石坝坝体结合围堰。

（2）水文条件。流冰、洪水以及枯水状况、河流流量较大或较小、水位变幅以及过程线特征等均会对最终方案选择造成直接影响。例如，对于水位幅度变化较大河流，需要挑选过水围堰，而导流泄水建筑物以及围堰挡水高度等则只需单独参考枯水期具体流量即可。

（3）满足施工阶段灌溉要求、过木要求、通航要求以及给水要求等。

（4）地形条件。例如，较窄河道需要结合实际地形以及地质特征选择隧洞导流或者是明渠导流；对于较宽河床，同时在施工阶段存在通行需求，则可选择分期导流。

2.2 围堰技术含义分析

在水利水电工程施工过程当中围堰的作用主要是为了临床挡水的一种建筑物，将水工建筑物施工等永久性保护，当基坑完成排水以后，将会产生迁地施工条件，从而确保水工建筑物能够长时间处于稳定状态。

施工伟业行程包含竹笼围堰、混凝土围堰、草土围堰、土石围堰、木（竹）笼围堰以及钢板桩格围堰等。

（1）竹笼围堰：主要利用当地现有材料填料一种围堰，不仅能够起到就地取材便捷，同时还能够对开挖弃料等合适采用，从而形成围堰填料。其主要优势在于工程造价便宜、施工便捷、构造简单以及易拆除等，因此土石围堰被广泛应用。

（2）混凝土围堰：其主要优势包括断面尺寸较小、抗冲击能力较大、能够很好的与建筑物永久性相结合、防渗性能较好，同时允许过水。所以，在造价方面颇为突出，并且据相关研究报道显示，在国外广泛采用混凝土围堰。正常状况下，混凝土围堰主要修建于岩基之上，与基岩之间相互连接。潘家口、丹家口以及三门峡等一系列工程均选择混凝土围堰。

（3）草土围堰：属于草土混合结构，整体施工相对便捷，最大优势在于造价低以及就地取材，同时极易拆除。常被用于施工水深在6cm 以下，流速为每秒3m 以下的状况当中。

（4）木（竹）笼围堰：由竹子或者是框格木等结构而成，内部充填石块从而构成围堰形式，主要突出优势表面抗冲击能力强以及断面较小等，然而其中需要注意，由于竹或木材料在消耗方面存在一定高要求，例如造价高、精度高以及施工要求高等，因此在使用过程中受到一定限制，当前已将其排除。

（5）钢板桩格围堰：其主要优势在于能够建立于非基岩或者是基岩之上，抗冲击力较强，断面尺寸偏小。在岩顶处浇筑混凝土盖板以后，能够形成过水围堰。在进行修建过程当中，可实施不下施工或者是干地施工，回收钢板装。据调查发现，葛洲坝工程以往主要选择圆筒型钢板桩格型围堰，将其定义为纵向围堰的其中一部分。

3 水利水电工程项目中应用施工导流技术的功能

在实施施工导流技术过程中，必须综合考虑以及慎重选择。不可按照常规水利水电工程项目施工经验而盲目挑选后期施工导流计划。作为设计工作者，必须明确当前水利水电工程项目建设施工相关区域内水文条件、地理环境以及气候条件等相关因素，对于相关施工技术工作人员自身综合素养水平进行判定，明确与施工导流技术运用所需是否相符。并且必须严格规范施工导流技术运用周期，提前预估施工技术在应用过程中存在不良影响状况以及具体因素等。对于河流通道水流具体状况作出科学性统计以后，才开始实施施工导流技术，能够及时明确水体流程状况以及流动速度等信息，合理把控建筑施工尺寸。倘若水利水电工程项目存在大规模，那么在施工方面则会增加难度，此时需要充分结合工程项目建设参数完成三维模型塑造，模拟化分析技术应用结果，对技术应用方案进行最终确定[5]。

通过合理应用施工导流技术，能够使整体经济性还能强化可行性。针对导流时段进行合理划分，若发生水流呈现上游至下游泄水等一系列不良情况发生，随着自然因素严重影响之下洪峰会发生巨大波动，倘若洪峰值显著上升，那么水利水电工程则会遭受严重损坏，此过程同样需要自然力量与人力量之间进行抗衡。作为相关工作者，对于施工导流技术的选择以及应用必须保障其完善性与合理性。倘若在技术使用过程当中发生突发状况，则必须提前拟定有效应对方案，确保不良事件发生以后能够及时获取有效方式实施处理。

4 水利水电工程项目中应用围堰技术的功能

总体而言，围堰技术可分为不同三类别：第一类别为不过水土石围堰，此方式被广泛应用，其主要突出优势在于具有良好经济性。与此同时，该技术在操作方面相对便捷，对于现场施工技术工作者自身综合素养水平而言相对较低。可充分结合现场现有土石材料等，围堰结构特征和土石坝之间存在极大相似性，在施工阶段过程中以及施工以后拆除方面较为容易。其中，围堰技术在施工量当中应用较大，并且其结构须做好防渗处理；此外，对于过水土石围堰，必须强化围堰结构表面冲刷力以及抵抗过水流冲刷力，在建设伟业结构过程当中，必须提前做好有效防护干预，防止因围堰结构从而引起过水流深层滑移状况出现；对于混凝土围堰，其主要优势在于结构强度性能好，然而和以上其他两种技术相对比，混凝土围堰在成本投入方面相对偏高。但是不可否认，混凝土围堰技术其结构防水性能强、抗冲刷性能强。但是，在其中需要注意提前做好上部结构防水处理措施，预防发生因结构问题从而引起滑移或者是下沉等不良情况出现。

在实施围堰技术过程中，必须从多方面开展综合性考虑多项问题，维持土石方平衡。据调查显示，导流通道截面大小水坝枢纽设备等均会影响围堰结构横断面设计，不仅需要满足结构安全性以及稳定性，同时还需要确保基坑开挖后续施工阶段针对大坝结构硬性要求完全相符。例如，在排水蓄水设计方面以及施工区域道路设计方面等，必须与水利水电工程项目前期设计具体需求完全满足。

围堰关键控制内容之一还包括围堰结果高程设计，经由水利水电工程项目建设施工现场实际状况以及导流设计流量而定。倘若其结构必须拦截个别水流，则在设计结构方面需要对高程作出适当调节，防止影响调洪功能。尤其是纵向方向结构高程在进行设置过程中需强化重视力度，将荷载束狭段暴露导流设计流量时出现的水面曲线进行设计，把围堰堰顶形状设计成阶梯形，其目的也是为了保证上游围堰高度与下游围堰高度保持一致。

5 结语

总之，水利水电工程主要特点包括建设周期长、设备难度大，整个安全度汛、质量、工期以及造价等存在密切联系，在选择以及应用过程中必须按照工程实际状况以及结果挑选。水利水电工程主要核心构成部分包括导流工程建筑以及围堰技术，将决定工程是否能够顺利完成。换言之，可作为整个工程实现资源优化以及经济效益最大利益化关键所在。所以，对于导流方案设计相关工作人员必须加强重视力度，将实际状况相结合，从而挑选合适导流方式，让整个工程质量能够显著提高。