摘要:伴随着国民经济的腾飞与城市化速度的增快,人们的目光逐渐集中向了水利工程建设。围堰技术的改善与提高使水利工程在施工过程中更加安全,并且能有效的提高施工速度,是广泛使用的水利技术。本文主要结合工程实例,阐述了施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用。希望能够为水利工程施工人员提供参考。
关键词:围堰技术;水利施工;应用
1导言
水利工程建筑设计的目的就是保护水利设施的安全。随着我国经济的不断发展,水利设施的建设力度不断加大,对水利建筑的质量要求也提出了新的要求。与此同时,维护水利设施的安全,对水利建筑的艺术设计要求也越来越高。只有在围堰的防护下才能安全施工,顺利排除基坑存水。因此采用科学的围堰是保证水利工程顺利开展的前提,也是重要的安全保障。
2水利工程施工及围堰技术概述
水利工程施工顾名思义是通过兴修各种保水和疏水建筑来合理地调控自然界的水资源,从而可以充分地利用自然资源为人类的生产生活提供便利。水一直是我们人类赖以生存和发展的最基础的物质保障,而自然界中存在最多的海水因为盐分含量过高,因此并不能被人类直接利用,而自然界的淡水资源也极为有限,因此,只有修建各种水利设施,保水护水,才能从根本上解决水资源的浪费,使自然界的水资源得到最科学而合理的利用。同时,兴修各种水利设施也能在很大程度上控制水流,防治洪涝灾害的发生。
围堰是水利工程建设中不可或缺的基础建设,其存在的目的和意义为保障水利设施的顺利修建。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,以便在围堰内排水,开挖基坑,修筑建筑物等。围堰一般主要用于水工建筑中,除作为正式建筑物的一部分外,大多都在用完后拆除。围堰高度应高于施工期内可能出现的最高水位,以此起到保护水利设施的作用。
3概述围堰施工的原则
3.1围堰构筑需稳定
在进行围堰施工之前,施工人员需要充分的考虑施工地的实际情况,确定最佳的围堰施工方式,以保证围堰施工的科学、合理。除了围堰施工方式的选择以外,牢固的地基也不可或缺,深挖基坑、深埋桩体、固定围堰构筑、选择最佳的施工材料等也是强化围堰稳定性的有效措施。合理运用与土质、水流等等特质相匹配的建筑材料,虽然就现在的实际情况而言,钢筋混凝土材质的使用比较常见,但在实际应用过程中还需要充分的考虑实际情况,选择最佳材质,确保堰体不会在建设期间腐蚀、崩塌、渗漏,以保证后续工程建设的稳定性。
3.2围堰设计需合理、简单
围堰结构其实是为后续水利工程顺利完成而建立的临时性工程,因此,在水利工程结束之后,围堰结构大都被拆除,当然,拆除也不是绝对的,围堰结构与水利工程相融合的情况偶尔也会出现。基于此,在进行围堰设计的时候,一定要综合考虑围堰施工过程中的问题,设计严密方案,保障施工的科学性。
4围堰技术在水利施工工程中的应用
4.1水利围堰设计
围堰最主要的功能是保护作业面,发挥临时性挡水作用。虽然围堰种类多样,但都必须备一定的强度,要因地制宜,要能够有利于工程施工的顺利开展。例如,当施工遭遇浅滩水体,水深少于1.5m,水流速度小于0.5m/s,河床的渗水性较小或是淤泥较浅,那么则可以选择土袋围堰施工;当河床渗水性较小,水深高于1.5m又低于7.0m,水流速度小于2.0m/s,且不具备打桩条件时,那么则可以就地取材,选择木桩竹条围堰或是竹篱土围堰施工;当河床不具备打桩条件,水深不高于4m,水流速度大于2.0m/s时,可以利用竹铅丝笼围堰。但如果施工地石材丰富,水流速度不大于3.0m/s时,还可以使用堆石土围堰施工。再例如,当施工遭遇深水体,河床存在坚硬岩石或是碎土石、粘性土质时,可以使用钢板桩围堰;当施工遭遇渗水、深坑基等情况时,则可以使用钢筋混凝土板桩围堰。
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4.2填筑围堰
可利用现有河床使用挖掘机开挖砂砾料,分层填筑围堰,并用18t压路机分层进行碾压,分层回填后挖掘机削坡并进行坡面夯实,迎水面削坡至河底基岩30cm处,然后在迎水面铺设土工膜,底部土工膜伸入导流渠底50cm下,并向渠中延伸1m,围堰顶土工膜延伸到外边缘处,并覆盖将砂土袋压紧。
4.3围堰的修建
第一,围堰的修建应注意选材和选址,在选材时,要结合水利工程本身的情况和实际的地形地貌进行合理地选择,例如对小型的水利工程,因为水深较浅,水压不大,水的冲击程度不高,所以可以选择以草土作为围堰材料,但是对于一些大型的水利工程,例如三峡水利工程,对围堰材料的质量要求就非常高,对于这类水利工程,就应该选用质地坚硬且具有一定延展性的钢材作为围堰材料。在选址时,应注意与水流方向和坝轴线的对应位置,通过实地勘测,选择合理的围堰类型,同时,由于围堰通常都是临时性的辅助性设施,所以不应修建在陡峭之地和以产生滑坡和滚石灾害的陡峭坡体之上。这不仅是为了围堰本身的安全着想,更是为了施工人员的生命安全着想。第二,围堰的修建应当保证质量,在保证质量的前提下尽可能地节约建造成本,体现其经济性。在围堰的修建过程中,应保证施工人员的人身安全,项目各有关负责人应亲临现场进行监督指导,及时地解决施工过程中的各种问题,保证施工质量。
4.4套箱形式的围堰
使用套箱形式的围堰的地理条件一般为水流速度快,水深较大,没有覆盖物的岩石河床。在水深较浅的地区一般采用无底套箱的形式,在水深较大的地区一般采用有底套箱的形式。套箱的原材料很多,但是一般采用木板或钢板,必要时也可采用钢筋混凝土制作。制造套箱时一般要求在套箱的内部使用坚固材料做为箱体支撑。
施工顺序:1、测量人员放线。2、组对内支撑及上部导梁。3、抄平上部导梁的牛腿,对牛腿与上导梁之间的焊缝做定位焊处理。4、安装内部斜支撑。5、组对下导梁。6、抄平下导梁牛腿并对下导梁与牛腿间的焊缝做定位焊处理。7、下插板。8、安装斜拉杆。9、在布置导管的同时进行沙袋的维护工作和抛填。10、混凝土灌浆,水下封底。11、安装下导梁和内部斜支撑。12、切割去除多余的钢护筒。13、绑扎接地部位钢筋。
4.5围堰的拆除
第一,逐层拆除法,对于土石围堰而言,建造时水上和水下分为两部分,土石围堰的拆除要尽可能地选择在最后一个汛期过后进行,逐层拆除水上和水下部分。拆除时可以用挖掘机挖掘、人工拆除和爆破拆除等方式。第二,爆破拆除法,这类拆除方法一般只适用于混凝土围堰的拆除,因为混凝土质地坚硬且密度较大,所以传统的人工拆除方法费时费力,因此多选择爆破拆除法,但是在使用爆破拆除法时应格外注意不要损坏主体水利建筑。第三,人工拆除法,这一类拆除方法适用于草土围堰的拆除,因为草土围堰的材料一般都是用一层草捆一层土料的办法制成的,质量较轻且密度较小,水上部分在拆除时比较容易,水下部分可在水上部分拆除完毕后用水冲毁即可。
结束语
综上所述,围堰技术在水利工程中占据着重要地位,能够对水利工程质量产生巨大的影响,因而受到了越来越多的关注。围堰技术广泛应用于水利工程中可以保证水利工程的顺利实施,保证了水利工程在积极建设的所起到的稳定作用。我们需要不断的改善围堰技术、优化工艺,重视围堰技术的发展。
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论文作者:彭盛兵
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/7
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