水利工程围堰施工方案案例

水利工程围堰施工方案案例水利工程建设中，围堰作为临时挡水建筑物，承担着隔离水流、创造干地施工条件的核心作用。其设计与施工质量直接关系到主体工程的安全推进与投资效益。本文以某河道生态整治工程的土石围堰施工为例，从工程背景、设计思路、施工工艺到质量安全管控，系统阐述围堰施工的全流程要点，为同类工程提供实践参考。一、工程概况1.项目背景某河道生态整治工程位于南方湿润地区，河道全长约5km，整治段需新建护岸、清淤及生态修复。施工期为非汛期（3-9月），但河道常水位2.5m，汛期最高水位可达5.8m，需在河道内修筑纵向围堰分隔施工区域，横向围堰截断水流，形成干地作业面。2.水文地质条件河道河床覆盖层为0.5-2.0m厚的粉质黏土，下伏强风化砂岩；水流流速平水期0.8-1.2m/s，汛期可达2.5m/s；地下水位与河水位基本持平。二、围堰设计方案结合水文地质与工期要求，采用土石混合围堰，设计参数如下：1.结构形式复式断面，迎水面坡比1:2.5，背水面1:2.0；堰顶高程6.2m（超汛期水位0.4m），顶宽4.0m，堰体高度（从清基后河床起算）约4.5m。2.防渗体系河床段（粉质黏土层）：采用黏土心墙防渗，心墙顶宽1.5m，底宽随堰高按1:0.2收坡。岸坡段（强风化砂岩）：采用复合土工膜（两布一膜，膜厚0.5mm）防渗，土工膜沿堰体迎水面铺设，嵌入岸坡岩基0.5m，底部与黏土心墙衔接。3.抗滑稳定通过瑞典圆弧法验算，在设计水位（5.8m）及渗透压力作用下，抗滑安全系数K=1.35（规范要求≥1.25），满足稳定性要求。三、施工工艺1.施工准备材料准备：黏土（取自河道外弃土场，塑性指数IP=18-22，含水量控制在最优含水量±2%）；块石（粒径20-40cm，用于堰体迎水面护脚）；复合土工膜（经检测，断裂强度≥20kN/m，渗透系数≤10⁻¹²cm/s）。测量放线：利用全站仪测定围堰轴线及轮廓，设置高程控制点，标注清基范围、堰体分层填筑线。2.基础处理清基：采用挖掘机清除河床表层腐殖土、松散砂层，清基深度至粉质黏土层（或岩基），岸坡段清除浮土至新鲜岩面，清基后基底压实度≥90%（环刀法检测）。岩基处理：对强风化砂岩岸坡，采用风镐凿毛，形成粗糙面，涂刷水泥净浆（水灰比0.45），增强黏土与岩基的粘结力。3.堰体填筑分层填筑：黏土心墙与堰壳（粉质黏土+少量块石）同步分层填筑，层厚30cm，采用履带式压路机（激振力25t）碾压，碾压遍数6-8遍，相邻碾压带重叠宽度≥20cm。护脚施工：迎水面护脚块石采用人工配合挖掘机抛填，从河床向岸坡推进，块石层厚0.8m，表面铺设15cm厚碎石找平层，为土工膜铺设提供平整基面。4.防渗施工黏土心墙：填筑时严格控制含水量，采用环刀法每200m³检测压实度（≥93%），心墙与岸坡岩基结合处，采用人工夯实，压实度≥95%。土工膜铺设：沿迎水面坡面向下铺设，膜幅间采用热熔焊接（焊接温度180-200℃，速度2-3m/min），焊缝宽度15mm，每100m²抽样进行气压检测（压力0.2MPa，保压30s无泄漏）；膜顶端嵌入岸坡预埋的混凝土压条（宽30cm，厚10cm），用膨胀螺栓固定。5.排水系统堰体背水面设置纵向排水盲沟（碎石+透水土工布，断面30×30cm），间距10m设横向排水管（Φ100mmHDPE管，外包土工布），汇水至堰外集水井（直径2m，深3m），采用2台50m³/h潜水泵抽排，确保背水面无积水。四、质量控制要点1.材料质量黏土需检测塑性指数、含水量，土工膜检测物理力学性能，块石检测饱和抗压强度（≥30MPa）。2.施工过程基础清基：每50m检测压实度，岩基凿毛深度≥5cm。填筑压实：每层碾压后，用灌砂法检测压实度，黏土心墙合格率≥90%，堰壳≥85%。土工膜焊接：每天焊接前做工艺试验，焊缝检测合格率100%，破损处采用补丁焊接（补丁尺寸≥10×10cm）。3.成品验收围堰完工后，进行渗流观测（堰后无明显渗水）、边坡坡度检测（允许偏差±0.05）、堰顶高程检测（允许偏差±5cm）。五、安全与环保措施1.安全管控防洪：设置水位观测点，汛期前储备沙袋2000个、抢险木桩50根；与气象部门联动，提前预警。边坡稳定：在堰体背水面设置位移观测桩（间距20m），每天监测，位移速率超过5mm/d时暂停施工，分析原因。机械安全：压路机、挖掘机作业时设专人指挥，夜间施工设警示灯。2.环保要求水土保持：清基弃土运至指定弃渣场，表面覆盖防尘网；施工区周边设临时排水沟（宽30cm，深20cm），末端设沉淀池（3级，总容积50m³），防止泥浆入河。噪声控制：选用低噪声机械，夜间（22:00-6:00）停止强噪声作业。生态保护：施工结束后，对临时占地（如材料堆场）进行复耕，撒播草籽恢复植被。六、案例效果与总结本工程围堰施工历时45天，汛期前顺利完成闭气，施工期内经受3次超警戒水位考验，堰体无渗漏、无滑坡，为主体工程（护岸、清淤）创造了安全的干地作业条件。经验总结：1.水文地质勘察是围堰设计的核心依据，本工程通过详细勘探，优化了防渗体系（黏土心墙+土工膜），降低了施工成本。2.分层填筑与同步碾压工艺确保了堰体密实度，避