圍堰是指在水利工程建設中，為建造永久性水利設施，修建的臨時性圍護結構。其作用是防止水和土進入建築物的修建位置，以便在圍堰內排水，開挖基坑，修築建築物。一般主要用於水工建築中，除作為正式建築物的一部分外，圍堰一般在用完後拆除。圍堰高度高於施工期內可能出現的最高水位。
基本介紹
- 中文名：圍堰
- 作用：防水；圍水
- 套用範圍：路橋工程
- 材料：土石；木材，鋼材
- 適用範圍：根據水深採取不同方法
作用,分類,技術要求,計算規則,
作用
在橋樑基礎施工中，當橋樑墩、台基礎位於地表水位以下時，根據當地材料修築成各種形式的土堰；在水較深且流速較大的河流可採用木板樁或鋼板樁（單層或雙層）圍堰，以及很多會雙層薄壁鋼圍堰。圍堰的作用既可以防水、圍水，又可以支撐基坑的坑壁。
對於水庫加固工程來說，這是一項非常重要的工程，我們在進行施工的過程中，必須要對土石轉堰邊坡有一定的研究與把握，土石圍堰邊坡穩定安全係數多大？
隨著國家對水庫治理工作的不斷重視，水庫除險工作也成為了重點內容之一，如何加固水庫除險工作的順利展開，必須要對土石壩邊坡或是圍堰邊坡的穩定性進行核算，必要的是計算安全係數，通過單一安全係數來進行加工處理。由於這種方法的缺陷也比較明顯，可以說是日益暴露，另外，更為可靠的計算方法張顯的更為突出，我們就提出一種更加可靠的計算方法，通過可靠性理論的分析，來了解或是說考慮影響邊坡穩定的多種變異性。從而嚴格計量實際的安全度。
由於可靠性理論是對土石壩邊坡穩定性分析以及評價的最符合實際的一項重要理論，如何能夠更加符合實際，必須要對國內外邊坡的穩定性以及可靠性進行研究，我們把邊坡定值理論以及相應的可靠性進行全面的分析，以些來進行結合，利用一定的定值來進行全面的分析， 這是一種最為簡便的分析方法，主要是考慮到了土性參數的變異性以及不確定性。我們在進行分析的過程中，必須要對傳統的定值分析方法有一定的臨界滑裂面，以這些來為基準的方法進行計算，從可靠指標以及邊坡失效機率等方面進行計算。
分類
圍堰，用土堆築成梯形截面的土堤，迎水面的邊坡不宜陡於1:2（豎橫比，下同）,基坑側邊坡不宜陡於1:1.5,通常用砂質粘土填築。土圍堰僅適用於淺水、流速緩慢及圍堰底為不透水土層處。為防止迎水面邊坡受沖刷，常用片石、草皮或草袋填土圍護。在產石地區還可做堆石圍堰，但外坡用土層蓋面，以防滲漏水。
1.土石圍堰 適用於水深2米以內，流速0.5米/s,河床土質滲水較小時。
土石圍堰由土石填築而成，多用作上下游橫向圍堰，它能充分利用當地材料，對基礎適應性強，施工工藝簡單。按基坑是否允許淹沒分：過水圍堰、不過水圍堰。一般多用於不過水圍堰，如用於過水圍堰，允許汛期過水，應予以妥善保護，需要做好溢流面，圍堰下游基礎和兩岸接頭的防沖保護。土石圍堰的防滲結構形式有土質心牆和斜牆、混凝土心牆和斜牆、鋼板樁心牆及其他防滲心牆結構。
2.草土圍堰 適用於水深3.5米，流速2米每秒
草土圍堰是用一層草一層土再一層草一層土在水中逐漸堆築形成的擋水結構，為我國傳統的河工技術。其下層的草土體靠上層草土體的重量，使之逐步下沉並穩定，堰體邊坡很小，甚至可以沒有邊坡(俗稱收分)。其基本斷面是矩形，斷面寬度是依據水深和施工時上游壅水高度及基坑施工場地要求來確定，據各地實踐經驗，斷面寬為水深的2．7～3．3倍。流沙基礎和採用機械化施工，斷面寬度應適當的加大。由於草土體的沉陷較大，這必須留備足夠的起高，一般超高為設計堰高的8%～l0%。
3.木板樁圍堰適用於埋置不深的水中基礎
深度不大，面積較小的基坑可採用木板樁圍堰。為了防滲漏，板樁間應有榫槽相接。當水不深時,可用單層木板樁,內部加支撐以平衡外部壓力。水較深時，可用雙壁木板樁，雙壁之間用鐵拉條或橫木拉緊，中間填土。其高度通常不超過6～7米。
4.木籠圍堰 適用於黏性土
在河床不能打樁、流速較大，同時盛產木材和石料的地區，可用木籠做圍堰的堰壁。最常用的形式是用方木做成透空式木籠，迎水面設多層木板防水，就位後，在籠內填石。為減少與河床接觸處的漏水，一般用麻袋盛土或混凝土堆置在木籠堰壁外側。近代也有用鋼筋混凝土預製構件裝配的籠式圍堰。
5.鋼板樁圍堰 適用於各類土的滲水基礎
鋼板樁圍堰是最常用的一種板樁圍堰。鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼,其截面有直板形、槽形及Z形（圖1）等,有各種大小尺寸及聯鎖形式。常見的有拉爾森式，拉克萬納式等。其優點為：強度高，容易打入堅硬土層；可在深水中施工，防水性能好；能按需要組成各種外形的圍堰，並可多次重複使用，因此，它的用途廣泛。在橋樑施工中常用於沉井頂的圍堰，管柱基礎、樁基礎及明挖基礎的圍堰等。這些圍堰多採用單壁封閉式圍堰內有縱橫向支撐，必要時加斜支撐成為一個圍籠。如中國南京長江橋的管柱基礎，曾使用鋼板樁圓形圍堰，其直徑21.9米，鋼板樁長36米，待水下混凝土封底達到強度要求後，抽水築承台及墩身，抽水設計深度達20米。在水工建築中，一般施工面積很大，則常用以做成構體圍堰。它系由許多互相連線的單體所構成，每個單體又由許多鋼板樁組成，單體中間用土填實。圍堰所圍護的範圍很大，不能用支撐支持堰壁，因此每個單體都能獨自抵抗傾覆、滑動和防止聯鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。
6.鎖扣管樁圍堰
中國1957年在湖北省明山水庫，將有鎖口的直徑1.55米的鋼筋混凝土管柱聯成一排，作為防滲牆。60年代以後，日本發展的鋼鎖扣管柱圍堰是將鋼管柱聯鎖成為一個整體，可建成任何形狀。若將它作為永久基礎使用，則稱鋼鎖扣管柱沉井基礎，如1978年開始建造的大和川斜張橋，水中三個主墩就是用鎖扣鋼管柱圍成直徑30～33米，入土深40～50米的這種基礎。
7.鋼筋混凝土或預應力混凝土板樁圍堰
一般在圍堰建成後仍需長期保留時才使用。板樁截面兩側用榫槽或鋼件連線，樁底部向一面傾斜，便於打入地內，同時易使兩相鄰樁密合。主要用於港灣碼頭的駁岸及水工建築的截水牆等。鋼筋混凝土地下連續牆 ，其法是用特製鑽機自地面向下以泥漿護壁鑽挖成不連續的孔壁，再鑽挖連通成一道連續孔壁，放入鋼筋混凝土預製件，再灌以混凝土使之成牆。這種方法套用於城市土建工程中，作為開挖基坑的圍堰,可以靠近已有建築物施工,又可作承重的基礎，截面形狀不受限制。已套用於水工建築物如碼頭、防滲牆及橋樑施工中。
8.混凝土圍堰
一般在河床無覆蓋層的岩面，且水壓較高處使用。它的主要特點是耐沖刷，安全性大，防透水性好，可以考慮作為永久性結構物的一部分，但施工較困難。一般主要用於水工建築中，其他土木工程中較少採用。
圍堰