《水利水電工程模袋砂圍堰技術(shù)規(guī)范》編制說明

編制說明

一、工作簡況

1.1任務(wù)來源

2021年4月，中國水利學(xué)會根據(jù)《中國水利學(xué)會團體標準管理

辦法》相關(guān)規(guī)定，經(jīng)過立項論證，經(jīng)公示后以《關(guān)于<水利水電工程

模袋砂圍堰技術(shù)規(guī)范>等13項標準立項公示》，批準本標準立項。

本標準的編制單位共計6家，分別是廣東省水利水電第三工程局

有限公司、華南理工大學(xué)、三峽大學(xué)、黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限

公司、廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院有限公司、珠江水利委員會珠

江水利科學(xué)研究院。

1.2任務(wù)背景

模袋砂圍堰與傳統(tǒng)土石圍堰相比，具有機械化程度高、施工速度

快、整體穩(wěn)定性好和對軟土地基適應(yīng)性強等優(yōu)點，在水利工程中已經(jīng)

得到了廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)模袋砂圍堰施工技術(shù)日漸成熟，擁有了

相關(guān)自主知識產(chǎn)權(quán)及技術(shù)。近十幾年，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的騰飛，模袋砂

技術(shù)更是廣泛應(yīng)用于多個工程領(lǐng)域。

由于目前模袋砂圍堰在設(shè)計和施工暫無專門的規(guī)程規(guī)范，現(xiàn)有設(shè)

計多參考已實施的相關(guān)案例，但由于各種原因，模袋砂圍堰在實際工

程應(yīng)用中出現(xiàn)了不少失敗的案例，造成了不少險情和財產(chǎn)損失。這些

原因主要包括：圍堰軟基處理不當(dāng)，軟基強度未提升至設(shè)定值；模袋

沖填不規(guī)范，沖填速度過快；圍堰穩(wěn)定性計算不準確，未對地基穩(wěn)定

性進行單獨驗算；施工過程位移監(jiān)測不規(guī)范，未能準確預(yù)警圍堰失穩(wěn)

的臨界時刻等。規(guī)范的缺失也導(dǎo)致該技術(shù)難以推廣應(yīng)用，或者過于保

守的設(shè)計造成浪費。

因此，急需要撰寫針對模袋砂圍堰技術(shù)的技術(shù)規(guī)范（標準），進

而指導(dǎo)模袋砂圍堰的設(shè)計和施工，促進該技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

廣東省水利水電第三工程局有限公司在探索、研究和應(yīng)用模袋砂

圍堰技術(shù)歷經(jīng)二十多年，先后在20多個項目上成功應(yīng)用了該技術(shù)；

廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院有限公司、黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院

有限公司也在多個工程中采用了模袋砂圍堰設(shè)計；珠江水利委員會珠

江水利科學(xué)研究院對多個模袋砂圍堰工程進行了監(jiān)測，因此，可以說

編制團隊積累了豐富的工程技術(shù)經(jīng)驗，為規(guī)范的編制工作打下了堅實

的基礎(chǔ)。此外，水電三局還與華南理工大學(xué)、三峽大學(xué)等高校和科研

單位進行合作，對模袋砂圍堰的工程技術(shù)進行了深入的理論研究，取

得了一些科研成果，具備了編制模袋砂圍堰技術(shù)規(guī)范的理論基礎(chǔ)。

1.3主要工作過程

1.3.1標準編制組組建

廣東省水利水電第三工程局有限公司于2018年3月組建了標準

編制組，制定了標準工作方案，開展標準編制工作。標準編制組主要

包括華南理工大學(xué)、三峽大學(xué)、黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司、

廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院有限公司、珠江水利委員會珠江水利

科學(xué)研究院等一線研究、設(shè)計和實施人員。

1.3.2資料收集

標準組收集整理了與編制標準相關(guān)的國家、行業(yè)及地方標準，如：

《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50290-2014、《海堤工程設(shè)計規(guī)

范》GB/T51015-2014、《海岸軟土地基堤壩工程技術(shù)規(guī)范》

GB/T509432015、《土工合成材料長絲機織土工布》GB/T17640-2008、

《水利水電工程施工質(zhì)量評定規(guī)程》SL1762007、《水利水電建設(shè)工

程驗收規(guī)程》SL2232008、《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL

252-2017、《堤防工程施工規(guī)范》SL2602014、《水利水電工程施工

組織設(shè)計規(guī)范》SL3032017、《水利水電工程圍堰設(shè)計規(guī)范》SL

6452013、《水利水電工程安全監(jiān)測設(shè)計規(guī)范》SL7252016、《水工

建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》SL7442016、《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL

274-2020、《水利水電工程施工通用安全技術(shù)規(guī)程》SL3982007、《水

利水電工程土建施工安全技術(shù)規(guī)程》SL3992007、《水利水電工程施

工作業(yè)人員安全操作規(guī)程》SL4012007、《疏浚與吹填工程設(shè)計規(guī)

范》JTS1812012、《水運工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》JTS/T

148-2020、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012、《廣東省海堤

工程設(shè)計導(dǎo)則》試行）DB44/T182-2004等。編制組對上述資料進行

分析、研討，理清了編制方向。

1.3.3標準編制

1編制過程

標準編制組通過召集院校、施工、設(shè)計等單位人員座談，總結(jié)圍

堰設(shè)計、施工、監(jiān)測等方面的實踐經(jīng)驗，分析目前模袋砂圍堰實際存

在的計算、變形監(jiān)測、施工等方面的問題，了解模袋砂圍堰施工需求。

通過調(diào)研，標準編制組明確了編制的目的與編制方向。同時，針對模

袋砂圍堰的失穩(wěn)機理、變形及施工加載速度，編制組進行了一系列研

究，并進行現(xiàn)場實驗。

2形成初稿

通過調(diào)研、技術(shù)研究、實驗，收集相關(guān)信息，結(jié)合實際施工經(jīng)驗，

形成了標準編制框架。在此基礎(chǔ)上，參考SL-2014《技術(shù)標準編寫管

理規(guī)定》編寫了《水利水電工程模袋砂圍堰技術(shù)規(guī)范》初稿。

3標準立項

2021年3月20日，標準編制組完成了《水利水電工程模袋砂圍

堰技術(shù)規(guī)范》初稿和立項申請材料，提交中國水利學(xué)會。2021年4

月21日，中國水利學(xué)會進行了立項論證審查，審查專家一致同意該

標準立項，同時提出了修改意見及建議。4月26日，水利學(xué)會發(fā)布

該標準立項公示，立項論證專家意見及建議主要包括：

1）應(yīng)收集相關(guān)標準，復(fù)核本標準與相關(guān)標準的協(xié)調(diào)性，明確與

已有標準的區(qū)別；

2）對本標準的框架進行思考，確定框架結(jié)構(gòu)；

3）確定標準的適用范圍：如水流速度、圍堰高度，水頭高度、

地質(zhì)條件、適用區(qū)域等；

4）確定適用本規(guī)范的圍堰等級劃分、圍堰使用年限；

5）明確模袋材料力學(xué)參數(shù)與適用條件、每層模袋填筑厚度（是

否分區(qū)？）；

6）圍堰的幾種最危險工況及相應(yīng)的計算公式與參數(shù)選擇；

7）吹填速度如何確定、吹填砂及含泥量并說明原因；

8）監(jiān)測預(yù)警值什么變形值時要停止填筑；

9)模袋間摩擦力計算、穩(wěn)定安全系數(shù)是否調(diào)整？

10)質(zhì)量檢查與驗收已有相關(guān)標準，如何取舍；

11)所有其它標準已界定過的名詞，本標準不能再界定；

12)本標準不能低于現(xiàn)有標準，尤其不能低于強制性標準；

13)模袋的搭接和錯縫要有嚴格的規(guī)定，并有相應(yīng)的依據(jù)；

14)安全環(huán)保要求要明確。

根據(jù)立項論證專家意見，標準編制組逐條進行討論，對初稿進行

了多次討論與修改，于2021年11月30日形成征求意見稿，完成征

求意見階段材料，于2021年12月10日提交中國水利學(xué)會。

1.4主要起草人及其所做工作

1.4.1起草單位

本標準起草工作由廣東省水利水電第三工程局有限公司牽頭負

責(zé)。

本標準起草單位：廣東省水利水電第三工程局有限公司、華南理

工大學(xué)、三峽大學(xué)、黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司、廣東省水利

電力勘測設(shè)計研究院有限公司、珠江水利委員會珠江水利科學(xué)研究

院。

1.4.2任務(wù)分工

中國水利學(xué)會作為主管單位負責(zé)指導(dǎo)與協(xié)調(diào)標準的編制工作。

廣東省水利水電第三工程局有限公司作為標準起草主編單位，負

責(zé)標準起草、反饋意見處理、會議召集及編制單位之間的溝通交流。

華南理工大學(xué)、三峽大學(xué)、黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司、

廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院有限公司、珠江水利委員會珠江水利

科學(xué)研究院參與標準的編寫、討論及技術(shù)支持等。

二、主要內(nèi)容說明及來源依據(jù)

2.1主要內(nèi)容

本標準共包括7章，分別為：

前言

引言

本章給出了標準的目的，主要使用對象。

范圍

本章給出了使用范圍，規(guī)范適用條件。

2規(guī)范性引用文件

本章給出了本規(guī)范相關(guān)聯(lián)的規(guī)范。

3術(shù)語

本章給出了本標準的特有術(shù)語和定義

4圍堰設(shè)計

本章給出了圍堰設(shè)計應(yīng)收集的基本資料，確定了圍堰設(shè)計標準，

給出了圍堰布置選擇的依據(jù)及圍堰設(shè)計的計算工況及計算方法。

5圍堰施工

本章給出了圍堰施工應(yīng)做的相關(guān)準備、施工工序、施工工藝及施

工措施和施工安全要求。

6質(zhì)量檢查與驗收

本章給出了圍堰施工質(zhì)量檢查指標，給出了驗收質(zhì)量標準及驗收

條件。

7圍堰監(jiān)測

本章給出了圍堰監(jiān)測的內(nèi)容、方法及預(yù)警條件。

條文說明

條文說明給出了正文的細節(jié)說明。

2.2來源依據(jù)

1模袋砂圍堰具有對軟土地基適應(yīng)性強、自身穩(wěn)定性好和施工簡

單等特點，因此被廣泛應(yīng)用于沿海地區(qū)的水利工程中。目前已施工完

成的此類圍堰一般在8m以下，為安全起見，將適用高度定為8m及

以下。

2圍堰設(shè)計標準本標準分圍堰標準的特點主要有：將模袋砂圍堰

劃分為2個級別，即圍堰應(yīng)根據(jù)其保護對象、失事后果、使用年限和

圍堰工程規(guī)模劃分為4級或5級。在劃分級別時，各施工導(dǎo)流階段的

圍堰級別應(yīng)視其服務(wù)對象的重要性不同而有所區(qū)別。

對條文表4.2.1中四項指標說明如下：

保護對象是永久建筑，其級別作為劃分圍堰級別的依據(jù)之一，各

永久建筑物相應(yīng)的模袋砂圍堰級別一般劃分為4~5級。

本標準主要從失事后對總工期延誤、環(huán)境破壞以及造成的生命財

產(chǎn)損失作為衡量的主要依據(jù)。

使用年限指各施工導(dǎo)流階段圍堰的運用年限，圍堰擋水期越長，

遭遇洪水破壞的可能性越大，承擔(dān)的風(fēng)險也就越大。因此，將4級圍

堰使用時間限定在1~2年，5級圍堰的使用時間限定在1年以內(nèi)。圍

堰的最危險的工況一般出現(xiàn)在汛期，圍堰經(jīng)過一個完整的汛期定為一

個使用年。

根據(jù)模袋砂圍堰的特點，本標準圍堰工程的規(guī)模用圍堰高度來衡

量。

基坑開挖后覆蓋層的厚度不計入堰高，堰高采用覆蓋層以上堰體

最大填筑高度。但要根據(jù)圍堰堰腳至基坑邊緣的距離，分析復(fù)核基坑

覆蓋層開挖邊坡對圍堰邊坡穩(wěn)定性的影響，研究處理措施。

3圍堰穩(wěn)定計

（1）模袋砂圍堰的穩(wěn)定計算，除對軟土地基上的圍堰除驗算其

邊坡抗滑穩(wěn)定外，還須驗算堰體與堰基的整體抗滑穩(wěn)定。

（2）當(dāng)軟土層較厚時，滑動面近似為一圓弧，故模袋砂圍堰抗

滑穩(wěn)定分析一般用圓弧滑動分析法，包括瑞典圓弧滑動法和簡化畢肖

普法兩種。

（3）模袋砂圍堰一般采用總應(yīng)力強度指標計算其穩(wěn)定安全系數(shù)。

按總應(yīng)力法計算時，軟土地基強度指標的取值宜以經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計后

的標準值或小值平均值為依據(jù)。對于工程級別較低的圍堰且同一土層

的抗剪強度試驗數(shù)量較少時，一般可取算術(shù)平均值或算術(shù)平均值乘以

0.8～0.9的折減系數(shù)。

用總應(yīng)力法計算圍堰穩(wěn)定時，關(guān)鍵是正確選擇能反映現(xiàn)場條件的

試驗方法，以得到符合實際的結(jié)果，選擇的依據(jù)為：

a）土體或地基的排水條件，包括土的滲透性、弱透水土層厚度、

邊界條件；

b）加荷前土體的團結(jié)完成情況；

c）施工加荷速率。

4吹填、防護與防滲

（1）海水漲落潮時水位變化大，水流流速大，未吹填或未吹填

滿的模袋容易被潮水沖走，因此規(guī)定了水流速度不宜大于1m/s。

（2）模袋吹填吹填速度70m3/h~100m3/h，吹填壓力

0.2MPa~0.3MPa，充滿度不宜超過85%等均為以往施工中總結(jié)的經(jīng)驗

數(shù)據(jù)，實際施工時，可參考上述值進行試驗，以取得最佳施工參數(shù)。

（3）上下層模袋施工間隔時間不宜少于3天，亦是經(jīng)驗值，目

的之一是為了控制圍堰填筑速度，模袋吹填同時要結(jié)合沉降觀測結(jié)果

綜合控制堰體上升速度。

5基坑降水速度過快，水位線以上堰體飽和水不容易及時排出，

造成堰基受力加大，易引起圍堰失穩(wěn)。根據(jù)多個項目圍堰施工經(jīng)驗，

基坑降水速度設(shè)定在50cm/d~70cm/d范圍。

7圍堰監(jiān)測：按排水后變化速率控制，可以去除吹填后圍堰排

水過程中的瞬時沉降，因圍堰地質(zhì)條件的不同，圍堰沉降會有非常大

的差異，將表7.2.4圍堰監(jiān)測頻率及預(yù)警值中垂直位移監(jiān)測中排水

后變化速率（mm/d）監(jiān)測預(yù)警值定為50mm，是綜合各因素考慮的結(jié)

果。同時，監(jiān)測預(yù)警應(yīng)結(jié)合位移曲線變化