浅谈水利施工过程中的截流施工技术

摘要：本文主要是阐述了水利工程施工过程中的截流施工方法，以便为水利工程截流施工的设计和施工作技术指导。

关键词：水利施工；截流施工；施工技术

引言

水利工程的截流即为在河道上修筑围堰，将原河床水流截断，从而迫使河水改道，把河水引向已建的导流泄水建筑物或者预留的泄水通道向河道下游宣泄，为永久建筑物创造干地施工条件，从而避免水流对工程施工造成不利影响。截至目前，国内外河道截流方法可归纳为戗堤法截流和无戗堤法截流两种。

一、戗堤法截流

戗堤法截流是向河床抛填石渣、块石料、预制混凝土块体和石笼等修筑截流戗堤，使原河道过水能力逐渐缩小，直至全部断流。戗堤法截流主要有平堵、立堵及混合堵方式。

1.1 平堵截流

平堵截流是先在龙口建造浮桥或者栈桥，然后，将抛投料由自卸汽车等运输工具运输在浮桥或栈桥上后抛入水中，抛投过程中，先下小料，随着流速增加，逐渐抛投大块料，使堆筑戗堤均匀地在水下上升，直至抛投料露出水面而使河道全部断流。20世纪40年代以前，国外截流工程大多采用平堵法截流。进入20世纪70年代以来，随着大型土石方机械的发展，大流量河道截流方法快速扩展，双戗截流、三戗堤截流、宽戗截流等截流方法的成功使用，使截流流量突破10000m3/s，落差超过8m。平堵截流法具有单宽流量小，最大流速小，水流条件较好的优点，施工过程中可以减少河道水流对龙口基床的冲刷，所以，特别适用于易冲刷的河床上截流。另由于平堵截流由自卸汽车在浮桥上或者栈桥上施工，可以在浮桥或者栈桥全线同时抛投截流材料，对机械化施工有利，有利于加大施工抛投强度和施工速度，使截流工程施工相对较容易。但是，平堵法截流施工准备工作量大，造价高，且如果河道有通航要求，架设浮桥或者修建栈桥对航运有影响。

1.2 立堵截流

立堵截流是使用自卸汽车等运输工具运来抛投料，卸载在戗堤头端部，然后，用推土机将截流材料从河道的两岸或者一岸推入河床，逐渐束窄河道，直至河道全部断流。立堵截流是我国水利工程堵口施工的传统方法，我国修建的大型水利水电工程大多数采用立堵截流施工方法。立堵法无需架设浮桥或栈桥，施工准备工作较为简单，节约了时间和投资。但是，立堵在截流过程中所发生的最大流速，单宽流量都较大，且由于随着施工的不断推进，会形成楔形水流以及由于跨过龙口的水流会在下游形成立轴漩涡，对龙口及龙口下游河床将产生严重冲刷，因此，不适用于地质不好的河道上截流，否则，需要对河床作妥善防护。另外，立堵截流施工过程中，由于戗堤宽度限制，戗堤头端部场地狭窄制约了自卸汽车的抛投强度，影响进占速度。

1.3 混合堵截流

混合堵是采用立堵与平堵相结合的方法，一般有立平堵和平立堵两种方法。立平堵，为了降低施工截流的费用，充分发挥平堵施工水力条件较好的优点，工程中可采用先立堵、然后，在立堵的基础上，在立堵形成的戗堤的两端部架桥平堵的方式，这样架桥工程量较小，费用降低。平立堵，对于河床基础较软的河道，单纯立堵易造成河床冲刷，施工过程中往往采用先采用大粒径块料平抛护底，然后，再再立堵合拢的方案，此种情况下，平堵抛料多利用驳船进行。

二、无戗堤法截流

无戗堤法截流主要有建闸截流、水力冲填法截流和定向爆破截流、浮运结构截流等。

2.1 建闸截流

建闸截流就是在泄水道中预先修建闸墩，并建截流闸分流，降低戗堤水头，待抛石截流后，再下闸截流。三门峡鬼门河泄流道就曾采用这种方式截流，下闸时最大落差达7.08m，截流历时30余h。

2.2 水力冲填截流

水力冲填是指利用河道水流流量较大时，水流有一定的携砂能力的泥沙运动特点，当流速降低时，水流含砂量远大于水流的携砂能力时，粗颗粒泥砂将沉淀河底进行冲填。基于这一原理，冲填过程中，大颗粒泥砂首先沉淀。随着冲填过程的进展，上游水位逐渐壅高，部分流量逐渐通过泄水通道向下游宣泄。随着河床过水断面的缩窄，过水能力和过水量逐渐缩小，某些颗粒逐渐达到抗冲极限值，一部分土体仍向下游移动，结果使戗堤下游坡继续向下扩展，一直到冲填体表面摩阻造成上游水位更大的壅高，而迫使更多流量流向泄水通道，围堰坡脚才不再扩展，而在高度方向急剧增长，直至露出水面。

2.3 定向爆破截流

在坝址处于峡谷地区、岩石坚硬、交通不便，岸坡陡峻或缺乏运输设备时，常常采用定向爆破，将大量岩石、混凝土预制块等抛入河道预定地点，瞬时截断水流。我国碧口水电站的截流在合拢时，为了瞬间抛入龙口大量材料封闭龙口，就是利用左岸陡峻岸坡设置了3个炸药包，一次性定向爆破成功，向龙口内堆筑方量6800m3，平均堆积高度10m，封堵了预留的20m宽龙口，有效抛投率为68%。除了用定向爆破岩石外，还可在河床上预先浇筑巨大的混凝土块体，截流时将其支撑体用爆破法炸断，使块体落入水中，将龙口封闭，我国三门峡神门岛泄水道的合拢就是利用抛投预先浇筑的混凝土块45.6m3完成的。

采用定向爆破截流，虽然，可以利用瞬间的巨大抛投强度截断水流，但因为瞬间抛投强度很大，材料入水时会产生巨大的挤压波，该挤压波形成的波浪可能使已经修建好的戗堤遭到破坏，该种方法并会造成下游河道瞬时断流。另外，定向爆破的岩石、混凝土的个别碎块，会向外飞溅，利用时需要考虑校核个别飞石（块）距离、空气冲击波和地震的安全影响距离。

2.4 浮运结构截流

浮运结构截流就是将各种浮运结构拖至龙口，在埽捆柴排护底下，装载截流土砂石料，使其沉没水中，一次截断水流。其后进一步发展浮运结构成为封闭式钢筋混凝土浮箱，在浮箱之间留出缺口形成“梳齿孔”过流，由于缩窄龙口水流不大，浮箱容易沉放，最后，将缺口闸阀放下，即可达到截断水流的目的。截流用浮运结构包括旧驳船、钢筋混凝土箱形结构。木笼也是一种浮运结构，浮运结构截流的优点是成戗较小，用料较少。缺点是制作需要大型设备，耗用钢材（钢缆和金属闸门）多，造价高，护底标准高，基床面要求平整，施工也受气候、水文等条件影响。

结语

总之，水利工程的施工截流是水利工程施工进度的保障措施之一，能否按时保质保量的完成截流，直接影响到主体工程施工能否按时进行。因此，在截流设计和施工过程中，应根据截流河道的地形地质条件、原材料供应条件以及河道的水力特征选择合适的截流施工方法，以达到高效优质的完成截流任务的目的。

参考文献：

[1]陈久水.水利工程施工中的导流与截流技术[J].民营科技，2011（10）.

[2]付艳清.关于水利工程截流施工技术的分析[J].中国新技术新产品，2013（5）.