大孤山经济区应急供水工程围堰施工过程中遇到的问题及处理方法

1工程概况
大孤山经济区应急供水工程位于东港市小甸子镇西
上坡村境内，地处大洋河中下游，是保障大孤山经济区正常生产、
生活的应急供水工程。

主要建筑物包括取水头部、引水管线、泵房及输水管线，工程级别为4级，管道附属设施工程级别为5级，其他临时工程级别为5级。

大洋河流域降水受西太平洋暖湿空气和流域地形的影响，年平均降雨量的分布自西向东递减，多年平均降雨量由东洋河上游的800mm ，增至土牛河上游的1200mm 。

取水头部的流量关系曲线根据工程所在位置实测断面，推算改河段不同流量水面线，利用洪痕加以验证，据此推算出坝下断面洪水期水位流量关系。

2主要施工思路及方法
根据设计文件资料，本地区洪枯季节时段通常分为汛
前为1月1日～6月30日，汛期为7月1日～9月30日，汛后为10月1日～12月31日。

本标段河流大洋流域特性是河流汛期、非汛期水流量及水位相差较大，处于冲洪积平原地带，地形较平缓，枯水期河水水位低且水流平缓。

2.1
洪水
（1）洪水位特征
大洋河流域洪水主要是由暴雨产生，洪水主要发生在夏季，多集中于7、8月份，容易出现一次或多次洪峰。

一次降雨即形成一次洪峰，一次洪水过程一般在5天左右，最长可达7天。

如果有连续两次或两次以上的降雨过程，则可形成双峰或多峰洪水过程，这样洪水持续时间可长达15天以上。

一次洪水过程的洪量主要集中于1天和3天之中。

（2）施工期洪水
考虑管线的施工要求和洪水的季节性特性，取水头部汛前汛后设计洪峰流量见表1。

［收稿日期］2016-11-17
［作者简介］孙伟（1982-），女，辽宁丹东人，工程师，主要从事水利水电工程建设管理工作。

大孤山经济区应急供水工程
围堰施工过程中遇到的问题及处理方法
孙
伟
（丹东市三湾水利枢纽及输水工程建设管理局，辽宁丹东118001）
［摘
要］在分析大孤山经济区应急供水工程取水头施工围堰及导流施工过程中发现的问题的基础上，
通过时刻监测围堰变形及基坑内外的水位变化，针对性地提出多种方案及措施，保证生产顺利进行和做业人员生命安全可为类似工程提供借鉴。

［关键词］围堰施工；防渗处理；模袋砼护坡；围堰堰体变形［中图分类号］U673
［文献标识码］B
Emergency Water Supply Project in Dagushan Economic Zone
Problems during Cofferdam Construction and Its Treatment
Sun Wei
（Sanwan Water Conservancy Project and Water Conveyance Construction Management Bureau Dandong 118001,Liaoning ）
Abstract:Based on analysis of the problems in the construction of cofferdam and diversion during the construction of water supply head of emergency water supply project in Dagushan Economic Zone,the article is through monitoring the deformation of the cofferdam and the water level changes inside and outside the pit and puts forward a variety of schemes and measures to ensure the smooth progress of production and the lives of workers.Therefore,it can provide a reference for similar projects.
Keywords:Cofferdam construction ；anti-seepage ；Mold bag concrete slope protection and cofferdam body deformation
文章编号：1673-9000（2017）01-0107-02
·107·
DOI:10.16747/61-1109/tv.2017.01.042
分期均值Cv Cs/Cv
设计洪峰流量值
P=5%P=10%P=20%
汛前274 1.35 2.51008684400
汛后462 1.35 2.516971153674
表１取水头部施工期洪峰流量成果表单位：ｍ３／ｓ
在施工前截流采用进占法，围堰均以土石围堰为主，围堰防护采用模袋砼施工，能够在有水的条件下完成围堰的施工及防护安全。

围堰施工所用料源均为来自于20km外土料场，围堰施工的上升速度应满足挡水的施工断面要求，并应保证围堰的施工断面在各种运行工况处于稳定和安全状态。

2.2施工导流规划
右岸主体工程拟安排在汛期时进行施工准备工作及测量工作。

围堰布置在上下游开挖边界线外约30m～40m处，围堰填筑分两期形成，先进行一期右岸部分围堰施工，填筑高程为高出五年一遇洪水水位0.5m，在围堰基坑形成并完成基坑抽水后，利用开挖料进行填筑。

围堰基坑开挖完成后，随即进行拦河部分施工，施工完成后恢复河道原状，并拆除上下游围堰及纵向围堰。

2.3导流建筑物设计
堰基防渗形式，根据地质勘查报告确定，采用液压铲开挖截水槽回填粘土。

堰顶高程初步确定与河道两侧堤埂等高，上、下游围堰设计顶宽4.0m。

上、下游坡比分别为为1∶2.0、1∶1.5，堰体采用沟槽开挖原料。

根据本工程规模、地形地质条件及施工总进度安排等，拟定围堰采用土工膜防渗的防渗方式。

即在围堰迎水面边坡和其外侧水平面设土防渗土工防渗膜防渗层，同时迎水面边坡采用模袋砼护坡。

2.4取水头部右岸围堰
取水头部一期围堰主要完成集水前池、加压泵房、140m 拦河坝及冲砂闸的施工任务。

在河床右岸一期围堰布置，施工围堰总长480m，其中上游横向围堰长240m，下游横向围堰长200m，纵向围堰长40m。

根据取水头部所在断面的水位流量关系曲线查得，当Q（p=20%）=674m3/s时，水位H= 3.34m。

本次设计堰顶高程3.84m，围堰顶宽均为4.0m，主迎背水侧坡比均采用1∶2.0。

围堰堰体采用粉质粘土回填，迎水侧均采用采用120mm厚模袋砼，下设100mm卵石和一层两布一膜进行，护脚为2m护脚。

本次设计围堰内侧堤脚距主体工程开挖线边缘20m，管井排水布置在距主体开挖线边缘2m，共布置一排布孔30个，孔径500mm，孔距25m，平均孔深15m，地下水位下降2.00m~3.00m，确保基坑的开挖和混凝土浇注顺利进行。

为了保证集水前池及加压泵房的施工顺利，在集水前池及加压泵房的周围布置管井点排水，共布置两排布孔35个，平均孔深15m，地下水位下降8.00m~9.00m。

2.5左岸围堰
左岸围堰主要完成150m拦河坝的施工任务。

左岸围堰布置在河床左侧，施工围堰总长346m，其中上游横向围堰长153m，下游横向围堰长153m，纵向围堰长40m。

根据取水头部所在断面的水位流量关系曲线查得，当Q（p=20%）=674m3/s时，水位H=3.34m。

本次设计堰顶高程3.84m，围堰顶宽均为4.0m，主迎背水侧坡比均采用1∶2.0。

围堰堰体采用粉质粘土回填，迎水侧均采用120mm厚模袋砼，下设100mm卵石和一层两布一膜进行，护脚为2m护脚。

本次设计围堰内侧堤脚距主体工程开外线边缘20m，管井排水布置在距主体开挖线边缘2m，共布置一排布孔30个，孔径500mm，孔距25m，平均孔深15m，地下水位下降2.00～3.00m，确保基坑开挖及混凝土浇注顺利进行。

2.6施工导流建筑物施工
2.6.1围堰施工程序
测量放线→清基→堰体填筑→围堰迎水面边坡整平→防渗膜铺设→围堰迎水面模袋砼护坡→粘土压脚[1]。

2.6.2施工方法
①施工准备：内容包括放线、水上部分堰基清理、施工方案报审、料场复查等。

②测量放线：严格按照经监理批准的围堰设计图进行围堰轴线和起坡线等边线的放线工作。

③围堰二期堆筑利用附近开挖料，分层铺筑，推土机平整、碾压密实，提高防渗效果。

④围堰进占及堰体施工：围堰进占填筑时，按照监理批准的施工方案采用立堵进占填筑一次形成，填土料由自卸汽车后退法卸料，推土机平料[2]。

⑤戗堤闭气：从粘土料场用自卸汽车后退卸料入位，推土机配合抛填。

⑥围堰迎水面边坡采用反铲削坡整平。

⑦围堰迎水面边坡和其外侧水平面粘土铺盖从监理人规定的采土区进行开采。

采用反铲装车，自卸汽车运输，推土机推入河中，反铲配合平整。

⑧模袋砼护坡施工：用120mm机制织袋围堰外侧进行防护施工，下部衬二布一膜防渗土工膜。

⑨疏浚：围堰拆除采用1.6m3反铲配合推土机进行疏浚，弃渣料就近填筑在低洼处，以保证原河道平顺衔接为原则。

2.7基坑排水
根据本标段地质勘查报告显示，地下水类型主要为第四系孔隙潜水，主要受大气降水补给，以排泄河流和水井抽水为主的排泄方式。

除了可利用初期排水设备外，另外再增加8台型号为2.2kW的潜水泵进行小渗流量的排水。

3施工过程中遇到的问题及施工方法
3.1堰顶高程
施工过程中本次原设计高程3.84m，由于施工业区距离大洋河入海口处的较近，受潮汐潮位影响，高潮位水位达到3.60m时海水倒灌顶托，大潮位几天的水面高程逼近堰顶3.84m，遇有风天加风浪爬高河水水位上涨险些过水,上游降雨，河水暴涨，水位超设计水位。

主要措施有:本工程设计时按施工期五年一遇洪水标准，该地区五年内未发生较大洪水。

由于该地区受潮水影响，按照大洋河下游入海口五年潮位取最不利情况，但施工期遇超五年一遇洪水，因此将原堰顶高程应高出施工期间出现的最高水位0.5m~0.7m，此次取0.7m，因此将本工程围（下转第137页）
·108·
堰加高至4.50m ，保证足够的安全系数。

3.2
围堰防渗
围堰的渗漏主要有三个部位:堰体与原河床接触面；模袋与模袋之间；河底绕渗。

防渗的主要措施有:
（1）在清理坡面及原河床的时候将杂物、树根等清理干净，在模袋护坡外侧坡脚部位修坡时保证深入河床底部不小于1.0m ，形成嵌入式防渗截水槽。

（2）模袋之间容易形成渗水通道，模袋布下500mm 的防渗土工膜，各片间连接底面的防渗土工膜采用缝接或搭接，搭接宽度不小于30cm ，防渗土工膜在坡顶处可用8号铁丝制成n 形钉固定。

充灌搅拌机的内壁和（下转第119页）模袋内先用水适当润湿，再按照要求的配比装料搅拌。

拌合好的混凝土经测定塌落度合格后灌入模袋内。

充灌顺序自下而上、先左再右最后中间[3]。

（3）在堰体迎水侧从堰顶铺设防渗土工膜至堰脚，并延伸水平大于3m ，延长渗径，在模袋施工完毕后回填淤泥质粉质粘土，淤泥质粉质粘土具有致密性好、透水能力差的特点，自身防渗。

3.3
围堰堰体变形
由于围堰内水位高差较大，当下游涨潮时水压力较大，在下游围堰与横向围堰交汇处出现了整体位移，堰体出现明显裂缝，而且有逐日增大的现象。

在险工段围堰内侧增加压重加脚，增加堰体自重，同时布设抗滑钢板桩。

3.4
基坑排水
管井下至设计标高，基坑抽水时，出现了管涌现象。

主
要措施在基坑中心远离堰体部位设置明排降水大口井，孔径50cm 左右，
注意堰体脱水、渗水通道，避免集中渗水。

围堰标准断面示意图如图1所示。

4结语
通过采取措施方案，保证了基坑施工工期，以及整个
工程的质量与安全生产。

提前制定施工措施方案及安全应急预案，在施工过程中要时刻监测围堰变形及基坑内外的水位变化，处理施工中出现的各种不利情况，切实保证了工程的顺利实施及做业人员生命安全。

参考文献
［1］马燕霞.水利施工中的围堰类型与应用要点[J].黑龙江水利科
技，2014（05）.
［2］李海英.水利施工中围堰技术的应用[J].科技与企业，2016（04）.［3］邓新文.浅谈水利工程围堰施工的关键技术[J].黑龙江科技信
息，2011（20）
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图１围堰标准断面示意图
（上接第108页）
通过以上分析可知，大河边站拟定的综合水位流量关系线用来进行流量整编和报讯是可行的，可节省大量的人力物力，同时也可以作为一种分析方法来校测现有的流量测验结果，及时发现流量测验中的问题，分析水流变化的特性，以保证流量测验与整编的精度。

参考文献
［1］GB 50179-93,河流流量测验规范[S].［2］SL 195-2015,水文巡测规范[S].［3］SL247-1999,水文资料整编规范[S].
误差项目统计量临界值检验结果样本容量N =88正号个数：45.5符号交换次数：47
符号检验u=0.21允许：1.15（显著性
水平a=0.25）合格
适线检验U=0.86免检
偏离数值检验|t|=0.78允许：1.65（显著性水平a=0.10）
合格标准差
Se （%）=4.6
随机不确定度
（%）：9.2
系统误差（%）：0.4
误差项目统计量临界值检验结果样本容量N =83正号个数：43符号交换次数：41
符号检验u=0.22允许：1.15（显著性
水平a=0.25）合格
适线检验U=0.11免检
偏离数值
检验|t|=0.84允许：1.65（显著性水平a=0.10）
合格标准差
Se （%）=4.6
随机不确定度（%）：
9.2系统误差（%）：0.4
表３
大河边站各时段总量及其误差评定表
时段名称2014（丰）
2013（平）
2015（枯）
允许误差（%）是否
合理综合线推算值原整编值误差（%
）综合线
推算值原整编值误差（%）综合线推算值原整编值误差（%）年总量（108m 3）10.5110.29 2.0938.378.168 2.457.5267.717-2.54 3.00合理汛期总量（108m 3）8.4118.249 1.926 6.908 6.77 2.0 5.889 6.05-2.73 3.50合理一次洪水总量
（108m 3
） 1.476
1.55
-5.01
0.8045
0.8126
-1.0
0.5491
0.5521
-0.55
6.00
合理
表１
大河边站水位流量涨水综合关系曲线检验计算表
表２
大河边站水位流量退水综合关系曲线检验计算表
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