一种简易土石围堰的实用性和安全性分析 陈滨 （广东水电二局股份有限公司 广东 增城５１１３００） 摘 要 土石围堰充分利用当地材料填筑，造价低，施工快。但是由于其断面尺寸大，占用河床过流面积 大，防渗防冲刷能力低，是施工导流设计中必须充分考虑的因素。本文介绍一种土石围堰的结 构形式，通过工程实践证明，该结构具有很高的实用价值。 关键词 土石围堰；导流；防渗；冲刷 中图分类号：ＴＶ５５１．３＋１ 文献标识码：Ｂ 施工围堰是水利水电枢纽工程施工中最 三龙水电站、广西柳江红花水电站、古顶水电 合于弱透水层埋深不大，现有设备能够挖掘的 韩江支流汀江茶阳水电站（２０１１年在建） 深度范围内，常见、占用临时设施费最多的临建工程之一， 站、一般不超过５ｍ。 也是工程项目建设能否顺利实施的关键设 等工程的施工围堰，采用了附图ｌ所示的简易 施。在满足围堰安全的前提下，如何简化围堰 土石围堰结构形式。 断面结构、降低临设费用，是施工承包方关心 １．１围堰的结构组成 的课题。流域中下游河段，一般河面较宽，河 大，围堰规模和所占用的ｌｆ缶设费用都比较高， 游、河床覆盖层厚度小于５ｍ的河段，采用简易 防渗结构：粘土心墙（或高喷板墙）、水平 防渗面板／堰体填筑：逐层交替进行，直 至设计堰顶高程。 ２简易围堰结构的实用性 施工的快速性：围堰的防渗结构无需做地 下混凝土防渗结构，采用高效率的土方挖掘机 床覆盖层较厚，围堰失事所造成的影响范围 粘土防渗体、迎水面防渗面板。 防冲刷结构：迎水面防冲面板（斜壁式挡 方案优化已有较大的难度；而对于流域的中上 土墙）、防冲堆石体。 的围堰结构，可以有效降低临时设施的费用， 加快围堰施工进度，买现快速施Ｔ的目的。 堰身：利用河床开挖的沙砾料填筑，用于 械挖槽填土，施工速度快，为枯水期基坑施工 支撑防冲刷面板，抵抗河道水压力。 节约宝贵的时间。 堰后坡：斜壁式挡土墙、排水孑Ｌ，用于减 结构的经济性：防渗结构采用粘土心墙， 小围堰断面横向尺寸。 其造价远小于用混凝土或水泥高压喷射形成 板墙等防渗结构，使用的机械设备简便易行、 无需复杂的施工工艺。 防渗的可靠性：用动力强劲的挖掘机械， 可以轻松地挖除强透水层的漂石，直至弱透水 层。如采用高压喷射水泥板墙，难于穿透沙砾 １工程实例 １．２简易围堰的施工程序（如图２） 挖槽填粘土心墙：反铲挖掘机掏槽开挖， 广东省梅江蓬辣滩水电站、丙村水电站、 用粘土同步填入槽内形成防渗粘土心墙。适 层漂石的阴影区，形成漏水隐患。所以，尤其 适用于卵砾石丰富等地层不明的河段施工。 有效减小河床束窄率：对于分期导流施ｌＴ 方式，采用这种围堰作为纵向围堰，能有效减 少围堰占用的过流宽度，增大导流流量。 ３简易围堰的安全性分析 围堰的破坏形式主要有：洪水漫顶冲垮、 堰体迎水坡冲刷坍塌、堰基河床冲刷坍塌、堰 坡体自身失稳坍塌、堰基渗漏（流土、管涌）造 成堰体坍塌。 图１ 围堰断面图 （１）洪水漫顶冲垮。这种情况主要是由于 洪水超过围堰的设防标准造成。如果采用过 水围堰，则需要做堰顶、后坡等防冲刷措施。 （２）堰体迎水坡冲刷坍塌。本类围堰采用 了迎水面防冲刷混凝土面板，能有效防止坡面 冲刷。 （３）堰基河床冲刷坍塌。在围堰的迎水坡 底，利用围堰填筑戗堤加高培厚，补充河床底 部冲刷流失的沙砾，起到护基的作用。 （４）堰坡体自身失稳坍塌。坡面采用斜壁 图２围堰施工程序 佛山市区北堤整治工程钢板桩围堰的施工应用 邓沛英 （广东省佛山市佛利建设工程有限公司 广东 佛山 ５２８０００） 摘要堤岸工程中，设置护岸建筑物中的基坑开挖稳定性尤其重要，本文详细论述了钢板桩围堰的施 工设计，通过理论计算及多年的经验实践，根据施工现场环境、钢板桩的受力情况及稳定性分 析，确定钢板桩的选型及实施方案。实施过程中证实该方案安全、高效。 关键词 围堰；钢板桩；拉森型Ⅲ钢板桩；钢板桩围堰 中图分类号：１、，５５１．３＋５ 文献标识码：Ｂ １工程概况 ６＋９１０）和油库码头段（７＋４２０～７＋５３７）暂且 沿岸城市景观（如图１）。 保留，故起点顺延至桩号６＋９１０处，实际的 本次工程为三等１二程，主要建筑物３ 岸线整治工程是汾江河整治的重要部 整治堤线长度为８８８ｍ。 级、次要建筑物４级、ｌＩ缶时性建筑物５级。 分。本＿Ｔ程整治的堤段处于北堤一期工程 工ｌ程的主要任务是根据防洪、城建、航 防洪设计标准为５０年一遇洪水，堤顶高程 的下游，上游端接一期的下游端（即佛开高 运及道路规划要求，以《汾江河岸线整治ｌＴ 按外江５Ｏ年一遇洪水、沙口分洪３００ｍ３／ｓ 速公路位置），而下游端至连发沙场顺接旧 程可行性研究报告》确定的岸线控制线为 相应水位加综合安全超高１．００ｍ控制。 堤，堤围桩号６＋６９１—７＋９１５，堤线总长约 基准，并与沿江道路现状和规划相结合，设 主要水工建筑物包括沙洛口出水涵 １２２４ｍ。但由于管桩码头段（６＋６９１— 置护岸建筑物，提高河堤防洪安全性，美化 闸、护岸挡土墙及堤身等。 式挡土墙，通过挡土墙的设计计算，能有效 施，随着洪水的冲刷，河床面下降，使堰脚 备、施下方法简便易行，防渗效果有保障。 保证围堰坡面的稳定。 以下河床覆盖层不断被冲刷流失，形成围 特别是对于河床富含卵砾石的情况，高压 （５）堰基渗漏。采用挖掘机直接挖至河 堰反坡并失稳坍塌。 喷射水泥板墙难于穿透河床漂石的阴影 床弱透水层，用粘土有效置换河床中强透 （２）抗冲刷保护措施：围堰脚采取堆块 区，防渗效果不易保障；而采用混凝土地下 水沙砾层，防渗效果有保证，比高压喷射水 石体保护，随着河床的下降，先是块石防冲 连续墙防渗，其建设费用高、施Ｔ技术复 泥板墙直观、可靠。 体下塌保护围堰坡脚。如果块石粒径满足 杂。 止动粒径要求，则块石能在塌动过程中触 （３）采用土石方施工机械，进行地下防 ４简易围堰应用于纵向围堰的 底并稳定。随着河床进一步的冲刷，块石体 渗结构的施＿丁，施工速度快、缺陷处理方 优势 不断下塌，直至河床稳定后，块石体不再下 便，可以大大地缩短围堰施＿［时间，为基坑 塌，形成围堰坡脚的保护体。 枯水期施工节省宝贵的时间，这是高压喷 对于不便于修建明渠或隧洞导流的水 围堰的迎水坡和背水坡，都采用了斜 射水泥板墙、混凝土地下连续墙等防渗结 利水电工程，必须采取分期导流施工的方 壁式挡土墙，是本围堰的特点之一。挡土墙 构无法逾越的优点。 式。分期导流的纵向围堰一般都需要占用 能有效地减小围堰的横向尺寸，而斜壁式 （４）围堰迎水坡底必须抛填防冲刷堆石 较多的河床面而导致过流宽度的不足，如 挡土墙充分利用了自身的自重抵抗堰体施 体，堆石体的数量必须根据河床覆盖层的 何减小纵向围堰的断面尺寸并满足抗冲 加的土压力。在围堰总高度不大（如小于 厚度、颗粒组成情况，进行冲刷分析，满足 刷要求，是施工导流设计必须重点关注的 １０ｍ）的情况下，挡土墙的断面尺寸不会太 堰基稳定的需要。 内容之一。上文所介绍的围堰结构形式就 大。在已实施的水电工程施工项目中，一般 （５）堰坡斜壁式挡土墙，是减小围堰断・ 具备了这方面的优势。以下将对纵向围堰 采用１：０．７５～１：１坡度，墙身平均厚度 面横向尺寸的关键，这是介于重力式挡土 迎水坡坡脚冲刷演化进行分析。 约在１００ｃｍ之内。由于墙体抗压强度要求 墙和护坡结构之间的挡土方式。改变围堰 围堰填筑并由导流槽开始导流后，初 不高，常用河床沙砾料现场加水泥拌制成 坡度，就可以调整断面宽度和挡土墙厚度， 期由于河床未冲刷，过水断面较小。洪水期 Ｃ１０混凝土浇筑，也可现场加卵、砾石浇筑 坡面越平缓、挡土墙的厚度就越小，应视河 间洪峰流速较大，河床的砂卵石层受冲刷 成片石混凝土。 床宽度和导流需要而确定。陕西 水利 起动，并以推移质或悬移质的方式向下游 由此可见，这种围堰结构具备了挡水建 流动，而围堰上游的流速相对较小，颗粒较 筑物所需的全部功能。安全状态直观可控。 参考文献 粗的推移质泥沙不足以补充导流槽的冲刷 【１］纪云生等．水利水电工程施工组织设计 流失。随着河床冲刷的加深，过水面积逐渐 ５结论 手册ＩＭ】，北京：中国水利水电出版社，２００３ 增大，导流槽的流速逐渐减小，水流的冲刷 年９月。 能力减弱，最后达到暂时平衡，形成相对稳定 （１）采用了较小的围堰断面尺寸，适合 【２】左启东等．水工设计手册【Ｍ】，北京：水利 的河床。河床的冲刷深度取决于洪峰流量、有 于分期导流的纵向围堰，有效地减小了河床 电力出版社，１９８４年２月。 效过水面积和河床介质的抗冲刷能力。 的束窄率，保障分期导流所需的过流宽度。 （责任编辑：黄灵芝） （１）围堰脚的演化：如果没有护脚措 （２）围堰的防渗体系简单明确，施工设 ＼ 、、 Ｏ