摘要:水利水电工程作为我国重要的工程项目,在基础设施建设中已经成为不可或缺重要组成部分,关于水利水电工程的导流部分的技术实施,无论是施工步骤还是施工要求都是相当严格。其中导流施工技术,以其具有的较强的导流效果和较高技术要求,在保证水利水电基础工程的质量上,发挥着重要的作用。
关键词:水利工程施工;导流施工技术;围堰施工技术;应用
1导言
在水利工程施工导流的过程中做好前期准备工作,综合考虑各种因素,选用合适的导流施工技术,对减少工期,降低施工成本,增强工程安全性,提高水利工程建设效率都有极大作用。因此,科学应用导流工程技术,对现代化水利工程施工技术有极大促进作用。
2施工导流技术概述
2.1施工导流技术的内涵
所谓导流施工技术,简单来说就是一种确保水流能够在水利工程施工期间绕过施工区域并顺利流向下游的水利引导技术。这一先进科学技术的应用能够对水利工程施工区域附近的水流进行良好的引导与控制。作为水利工程的重要组成部分之一,导流施工技术主要包括了基坑排水以及截流和下闸蓄水等一系列子工程,其在方方面面影响着整个水利工程设计方案的开展以及施工进度和最终施工结果。由此可见,在水利工程施工建设期间,注重对导流施工技术的应用与完善至关重要。
2.2施工导流及围堰技术分析
2.2.1施工导流
施工导流是指水利工程在河道水域内进行修建时,为确保施工条件的良好,施工之前需要引导本身存在的水流对施工场地进行有效避让,通过围堰对基坑进行围护。特别是闸坝修建工程中,施工导流发挥着十分重要的作用。施工导流过程中,一个合适的施工方案能够有效缩短工程工期,提升工程质量,减少资金投入,保障安全施工。
2.2.2围堰技术
在水工建筑中,围堰技术应用的较为广泛,大部分围堰作为辅助工程,在建筑完成后就立即拆除。梯形截面的土堤就是围堰,它通过土堆筑而成,迎水面的坡度不易陡于45°,基坑侧边坡一般采用砂质粘土进行填筑。土围堰由于其结构特殊,通常用于浅水区域、流速较为缓慢水流区域。
3施工导流及围堰技术具体流程
3.1前期测量
在施工过程中,测量并记录堰体砌筑的断面尺寸和高程,从而确保堰体断面的数据准确无误。与此同时,施工前还需要建立施工标志,设置测量控制点,明确堰体的轴线,使施工方向更加清晰明了。
3.2护坡木桩的施工
通常,围堰的堰底都会有大量淤泥存在,避免堰体出现滑移现象的有效途径就是在堰体两侧的坡脚处设置护脚木桩。木桩长度控制在5~7m范围内,直径在20cm,间距控制50cm左右。因为木桩入土不深,因此需要通过人工方式在淤泥层中打入护坡木桩。
3.3黄粘土的堆码
通常情况下,施工单位需要采购黄粘土进行围堰施工,在卡车将黄粘土拉到施工地点卸车以后,需要将黄粘土装入袋中,施工人员需要控制好袋子的容量,将黄粘土装入50%~70%左右即可,随后使用细麻绳或细铁丝对袋口进行缝合。施工单位在砌筑过程中,必须一层一层进行码放,平放土袋,使其最终达到顶面标高。
3.4铺设彩布条
在堰体施工完成后,通过铺设彩布条使迎水面起到挡水效果,避免堰体出现渗水现象,与此同时,通过抛掷土袋对彩布条进行压脚。
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3.5钢板桩支护施工
在堰体内侧坡脚处打一排钢板桩,其间隔距离为5m左右,其中钢板桩的长度控制在15cm左右,水深控制在0.5m~1m之间,钢板桩入土的深度控制的5m左右,同时在钢板桩间距位置填充土袋,切实避免围堰出现滑移现象,使堰体的稳定性有所保障。在施工过程中,需要先抽干堰体内侧的水,随后将淤泥进行适当清理,为挖掘机的通行提供保障,随后打入钢板桩。
3.6清理淤泥
在完成围堰施工以后,需要通过井字沟的挖掘进行排水,一周后,开始对淤泥进行清理,采取人工配合机械的方式,通过货运车将淤泥装车运离。在围堰时要按照施工方案,结合实际情况进行施工,将草袋进行整齐堆叠,围堰顶部必须高出流水面0.5m以上,当发现围堰出现渗水情况时,需要及时采取应急措施进行处理。施工人员在水中作业时,必须穿好胶鞋,戴好安全帽等防护用品,不允许边抽水边进行槽内作业。在淤泥清理时,机械需要保证大于10m的安全距离,在淤泥清理时必须保证平稳作业,通过斗检测出淤泥深度,不允许盲目进入淤泥内,以避免机械陷入其中。为了保障群众安全,可设置防护措施在堰体附近,避免溺水等意外情况发生。
4导流施工技术在水利工程中的应用方法
当前,全段围堰法以及分段围堰法是我国主要使用的导流施工技术。全段围堰法分为隧洞导流以及明渠导流,是指在进行水利工程施工过程中,通过相应的导流手段将水流从施工现场绕开,并顺利流入下游。分段围堰法是指在水流经过河床外下泄,在后期进行施工的过程中,在坝体设置缺口或底孔。
4.1明渠导流
在滩地或者河岸的位置,挖设相应的渠道,在基坑上下游设置围堰,使得水流无法流入基坑之中,而是通过渠道的引导,绕过基坑,进入下游,这种施工技术叫做明渠导流。明渠导流通常应用于宽广滩地或岸坡平缓的平原河道。如果在施工现场附近有废弃的老河道存在,那么就可以直接应用老河道作为渠道进行导流,不用再挖设新的渠道,使得水利工程的施工效率得到提高的同时,还能够节约工程的成本。但是在河床覆盖层比较深,或坝址河床偏窄的情况下,应用导流技术进行水利工程的施工,取得的效果并不理想。明渠导流想要应用于水利工程的施工中,还需要满足相应的条件:(1)河床沿岸有比较宽的废旧河道、垭口或台地的存在。(2)需要引导的水流的流量较大,并且施工现场的地质条件与导流隧洞开挖所需条件不相符。(3)在进行施工的同时,还需要满足过木、排水、通航等需求。(4)整个施工过程不会维持较长的时间,并且条件不允许配备相应的挖洞装置,也没有足够的挖洞经验。在导流技术的具体应用过程中,应重点考虑布置明渠导流轴线、确定高程以及明确进出口部位。在进行明渠导流轴线的布置时,应在河床沿岸有比较宽的废旧河道、垭口或台地的存在的场地进行布置,并且要求明渠导流轴线能够延伸到下游、上游围堰外坡脚,与此同时,渠道与施工现场的水平距离一定要满足基本的防冲要求,渠道与施工现场的水平距离通常在50m以上100m以内。明渠的长度也要控制在合理的范围之内,注意明渠的深度也不要过于深。
4.2隧洞导流
隧洞导流通常在合谷狭窄、山岩坚实、地形陡峻的山区较为常用。但是隧洞并不具备极好的泄水能力,还会大幅度的增加施工成本。在汛期泄水时,所采取的方式通常为淹没基坑。在进行隧洞导流设计的过程中,应与永久隧洞相联系进行充分的考量。除此之外,在对导流流量要求并不高,并且坝址河床狭窄,地形陡峭的情况下,也应优先选择隧洞导流的方法。
4.3基坑排水
在完成截流之后,通过原船道进行过流,并对基坑进行抽水。在排水的过程中,应尽可能的排出基坑内的渗水以及降水,通过闸坝过流的方式,尽可能的将基坑的渗水情况降至最低。在刚刚开始进行排水的阶段,应对抽水机进行充分的利用,应配备三台扬程为20m、功率为20kW的抽水机,两台抽水及投入到实际的抽水施工中,另外一台备用。
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论文作者:石全秀
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签:围堰论文; 明渠论文; 基坑论文; 施工技术论文; 隧洞论文; 淤泥论文; 水利工程论文; 《基层建设》2018年第25期论文;