围堰法河道疏浚清淤施工问题探讨
时间：2023-06-20 17:00:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
周强
（湖南省常德航道事务中心，湖南 常德 415000）
当前国内外河道疏浚清淤大多采用抓斗、采砂船等机械设备，通过传输带等工具将清理出的淤泥、土石等杂物运输上岸，达到河道疏浚清淤的目的。这种清淤方式面临较大的水下作业风险，效率低，成本高，且不适用于上下游落差大及水流湍急的河道，对于河道内的块石和大孤石无法有效清理。围堰法河道疏浚清淤技术主要借助围堰施工及导流技术，通过临时围堰的修筑达到分流及截断水流、保护待疏浚清淤区域，再通过抽排水完成干地施工。在这一过程中原复杂、危险的水下疏浚清淤施工作业便简化为普通的土石方开挖，施工难度大大降低，施工工效和经济效益显著提升。
湖南团结河地处某县西北部，源于鲍集沈集村，至明祖陵村入淮河，全长33.3km，其中沈集村至韩巷大坝入陡湖段长19.59km，是洪泽湖周边的防洪排涝骨干河道之一。2010 年团结河在中小河流项目中已安排了沈集村至河洪闸段6.475km 的河道治理。本次工程治理范围为河洪圩至韩巷大坝段河道疏浚，长度13.115km。区域地质稳定性较好，团结河干流沿线勘察深度范围内的土层较均匀、稳定，现将勘察深度范围内土层统一划分为5 个工程地质层，具体情况见表1。
表1 工程区内工程地质层概况
结合河洪圩至韩巷大坝段河道疏浚工程实际，在采用围堰法进行河道清淤疏浚施工时必须分段、分片，配套完成导流与截流。施工布置具体见图1，进场道路修建①→左侧横向围堰填筑②→纵向围堰填筑③→左侧河道清淤疏浚④→安装导流涵管⑤→右侧横向围堰填筑⑥→渣场道路修建⑦→右侧河道清淤疏浚⑧→拆除围堰⑨。
图1 围堰法河道疏浚清淤施工布置
结合待清淤疏浚河道实际，在围堰法施工前应进行现场踏勘及地质条件考察，并确定最佳施工方案，基于此选择施工机械配备。在待清淤疏浚河段恰当位置左侧进行横向临时围堰填筑，待其填筑至河道中部适当高位时持续向下填筑纵向围堰；
在横纵向围堰的保护下，可实现河道右侧导流排水，左侧待清理区域形成基坑。基坑内积水会借助河道自身具有的自由落差而自动排出，并形成干地施工条件[1]。此后通过挖掘机、装载机、自卸车、破碎锤级手风钻等机械设备开挖土石方。待完成河段内淤积体的清理后继续保留横纵向围堰，并将数排导流涵管埋设于原左侧横向围堰恰当位置，进行泄洪和导流；
待涵管埋设完毕后应继续填筑横向围堰，直至对岸。河道右侧在横纵向围堰保护下重新形成基坑，河水便从导流涵管流经疏浚清淤后的左侧河道，右侧基坑内积水则借助河道自由落差排出[2]，形成干地后进行土石方开挖，采用同样工序完成右侧河道清理疏浚。最后按照设计要求将横纵向围堰及导流涵管全部拆除。
施工开始前在做好人员、设备、材料、资金等准备工作的基础上，应在遵循人员设备配套、设备选型与施工实际需要相配合、合理安排人员设备进出场时间顺序等原则的基础上安排人员设备进场。
3.1 围堰填筑
3.1.1 围堰布置型式
围堰施工在围堰法河道清淤疏浚中作用特殊，是保证其余作业顺利进行的前提条件。根据河洪圩至韩巷大坝段河道分布、河床宽度、截流导流条件、施工时段等进行围堰布置型式确定。具体而言，该河段采用分段围堰法，通过横向围堰束窄河床，将纵向围堰连续修筑在河道中部适当位置，借助横纵向围堰达到导流及截流、保护河道清淤疏浚区域的目的；
在此基础上通过抽排水或借助上下游自由落差，使围堰内水位降低，为河道中土石方开挖、运输及爆破等干地施工创造条件。结合水文条件及施工特点，围堰采用粘土心墙防渗，堰体通过砂砾料填筑，并结合钢筋石笼、块石等护坡压脚。
3.1.2 填筑施工技术要求
围堰填筑施工必须与河道清淤疏浚同步进行，数量和质量方面满足要求的河道清淤疏浚土石料可就地填筑；
而用于围堰防渗及护坡压脚的块石石笼必须经试验确定材料性能后使用。在施工过程中，开挖运输主要通过反铲与自卸车配合，推土机平料，并由振动碾和自卸车碾压，并增设土工膜或灌浆防渗加固。
严格控制砂砾料卸料高度，并避免出现颗粒分离的情况；
土料辅筑及碾压应从最底层开始，按照水平分层逐层向上；
当土料铺筑临近边坡时，对于人工铺料和机械铺料应分别超出设计边线10cm 和30cm 的余量辅填压实。若填料表面已经风干，则应刨毛表面并洒水润湿后再填新料。在机械碾压的过程中，压路机应沿与堤轴线平行的方向行走，在采用带碾滚式拖拉机或履带式拖拉机碾压时，应按照进退错距法[3]施工，并将碾迹套压宽度控制在10cm 以上；
如果采用振动碾及自卸车等碾压时，应采用轮痕排压法，并将轮迹套压宽度控制在3.0～5.0cm。
平行堤轴线和垂直堤轴线方向相邻的工作面碾迹搭接宽度分别控制在0.5m 以上以及3.0～5.0m，相邻的工作面高差应接斜坡，并按1∶3～1∶5 控制坡比，砂砾料压实过程中洒水量应控制在填方量的20%～40%。机械或人工打夯夯实应采用连环套打法，夯压夯迹和行压行迹均为1/3，以保证夯迹实现双向套压。
3.2 土石方开挖
本次治理河段淤泥和砂砾石开挖工程量较大，对开挖方式要求较高，就开挖原则而言应采用挖掘机、装载机、推土机、自卸车等机械自上而下分层开挖，并按设计要求预留坡度，避免塌滑。开挖范围以外的上侧弃土应堆置于边坡上部，并保证边坡稳定，弃土堆顶面必须向外侧倾斜；
侧临时弃土开挖时应将弃土堆表面整平，且向外倾斜。
3.3 块石、孤石爆破破碎
该治理河段淤积体内夹杂有大量块石、孤石，故采用破碎结合爆破的方式予以清除，具体而言，采用手风钻造孔，并由移动式空压机供风，结合强动力潜孔钻造孔，并爆破清除。块石孤石爆破钻孔孔性及大小严格按照设计执行，爆破孔应打设在块石中心位置，孔深不小于1.0m，对于较大块石，应按梅花形多孔布设。使用乳化炸药，通过电雷管多频次、小用量集中起爆。块石、孤石集中且开挖难度较大的区域，应通过挖掘机深挖，并填埋炸药后集中爆破，使块石堆分散后配合振动破碎锤分解小规模石块。
综上所述，在河洪圩至韩巷大坝段河道疏浚中采用围堰法沿待清理河道设置纵向围堰，同时在其上游填筑横向围堰，以达到阻隔水流的目的，使开挖区域内渗入的水流沿着开挖区自行下流，可避免对开挖过程造成不利影响。围堰会为干地施工创造条件，并在围堰开挖过程中还能兼做出渣通道，便于重型施工机械行进施工，可加速疏浚施工进度，保证河道险情的快速排除。该施工技术对于块石及孤石含量高的河道清淤疏浚较为适用，而不适用于泥沙含量高的河道治理。
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