施工导流及围堰技术在水利水电工程施工中的应用论文_张硕

黑龙江省水利水电勘测设计研究院 黑龙江哈尔滨 150080

摘要:随着我国社会经济的快速发展,以水电站为核心的水利工程设施也在如火如荼的建设起来,良好的水利水电工程可以满足沿岸居民对农业灌溉、水力发电、防洪防灾和环境保护等多方面需求。然而,如果想达成这些目的需要在水利水电工程的施工过程中做好对施工导流和围堰技术的应用,要根据工程真实情况,科学的运用断流和分流技术解决水流问题,从而为水利水电工程可以取得高质量效果打下良好的基础。

关键词:水利水电;工程施工;施工导流;围堰技术

一、关于水利工程中的围堰技术和施工导流

(一)围堰技术

施工时,为方便各项工作顺利开展,保持工作环境的干燥,常需设置独立的围护结构,排出内部水、拦截外部水,从而在围堰内正常施工。围堰在施工结束后通常都会拆除,但也有一些水位较高可直接将围堰淹没的,则可不予以拆除。按照材料种类,可分为草木、土石、钢筋混凝土几类。土石结构获取材料较容易,工艺简单,但耗时耗力,且容易出现坍塌沉降等质量问题。目前钢筋混凝土围堰应用较多,其防渗性和抗冲击性都比较强,底宽小,挡水水头高,在质量和经济方面都相对比较优秀。

(二)施工导流

1.全段导流,即围堰将河床一次性截断,通过泄水建筑物将主河道水流导向指定处,在基坑作业面较小、河床狭窄且水流较急的地方颇为适用,多为纵向修建。具体来说,就是在工程上游和下游分别建一道围堰,改变上游水的路径,从其他渠道流至下游。基坑开挖及其他施工结束后,再将临时性泄水道封堵,使河流恢复原来的路径。

2.分段导流,即分期将整个河道分为若干段分别进行施工,分期是指时间,分段是指空间,在工期长、流量大、河床较宽处较为适用。其关键在于纵向位置和具体施工,为取得较好的效果,需利用河心洲等有利条件,与导墙相连;控制河道流速时要充分考虑防冲击性、运输状况等因素,确保每一段的工程量和难度没有太大差别。一般而言,分段越多,工程量就越大,相应的工期越长,所以实际施工中多采用两段两期的导流法。此技术成本较低,在国内外有着广泛应用。

二、水利水电中施工导流与围堰技术案例分析

(一)工程概况某水利水电项目因为受到强降雨以及流域上游洪水的影响,造成1#~4#钢坝闸围堰两次被超标准洪水冲毁,导致钢坝闸的安装与船闸工程施工中产生了滞后的问题,经过对多方面因素的分析考虑之后,建议采用导流与围堰技术来恢复损毁的围堰。

(二)导流方案在工程围堰施工工作正式开展之前,将围堰基坑的抽排水工作进行全面落实,在这一过程中,主要是利用原来的坝闸进行导流作业。在围堰抽排水工程全部完成之后,再进行1#~3#钢坝闸纵向围堰的填筑施工,并且在3#钢坝闸中墩位置留出15m左右的预留口,通过这种方式可以为4#钢坝闸安装车辆的顺溜通行提供良好的基础条件。

三、水利水电施工中施工导流技术的应用

(一)施工导流的应用原则。一般情况下,会有两种施工导流问题存在于水利水电工程的施工建设中,一种是施工导流的坑内部具有较小工程量,另一种则是施工导流的坑内部具有较大工程量。如果施工导流的坑内部工程量较小,在施工建设时可以按照设计要求的时间性原则完成。在设计方面,导流的施工方案要根据枯水期的河水流量进行设计。另外,要对围堰技术应用的合理性适当加强,这样能够使水利水电工程施工质量得到有效提高;如果施工导流的坑内部工程量较大,导流建设的施工建设基本上不可能在河流截流后一个较短的枯水期内完成,所以施工技术人员可以按照全年规划的设计原则确定导流施工的期限,通过相应的补救措施确保水利水电工程能够符合施工要求。

(二)施工导流的应用控制。因为水利水电工程施工区域具有不一样的河流特征,所以设计人员要充分结合河流自身的特点进行河流各项数据的测量和收集,所选择的施工导流方案要具有经济性和适用性。在导流施工过程中,如果河水具有较大的流速,会导致突发状况出现在水利水电工程泄水过程中,对截流工作的开展造成严重阻碍。因此,设计人员需要认真分析和研究突发状况出现的原因,并通过对施工导流设计方案的适当调整,制定出行之有效的措施应对泄水突发状况。这样能够使施工导流作业时的潜在隐患风险在很大程度上得到消除。因为每条河流存在不一样的汛期时间,施工技术人员要认真区分导流的施工阶段,从而使水利工程施工导流建设的工期以及阶段进度得到有效控制。

(三)施工导流的方案选择。想要使施工导流方案的作用得到更好地发挥,需要对作业现场的地形、地貌、地质以及水文等影响因素进行全面了解。与此同时,相关技术人员还需要认真分析洪水来临的流量情况,全面提升工程质量。

四、水利水电施工中围堰技术的应用

(一)导流围堰的设计。在规划施工工期时,要根据施工现场的实际状况对开挖导流和围堰进行设置。选用的粘土性围堰材料要具有较强的防渗透能力,将一些石料应用到填筑材料中,使围堰建筑的稳定性得到进一步提高。在围堰顶端的高度确定以后,土石围墙需要根据河道上下游的水流导流情况进行设置,墙体高度要控制在低于静水位0.6m左右,在对防渗建筑顶部的结构状况进行综合考虑以后,综合测量和评估需要根据上下水位的整体高度进行,一旦发现导流洞口进入水流,并产生较大的冲击,需要适当下调围堰设计高度,并利用特殊的防护设备完成维护工作。

(二)土围堰及土袋围堰施工技术。在水利工程围堰技术中,土围堰及土袋围堰是比较常见的施工技术。在土围堰的施工中,黏性土是最佳的施工材质,退其次可选用砂土类的填充物。在填筑砂土类材质时,需要将堰身渗流长度适当加宽,其堰身也要随砂土颗粒的不断增大而适当加厚。围堰断面土质的使用情况直接影响着渗水程度以及水压力作用下的稳定性。土围堰技术可以广泛应用于1.6m以下水深和0.4m/s以内水流速度的工程中,同时河床不宜使用渗水性较高的土质。土袋围堰施工技术适用于4.0m以下水深和1.6m/s以下水流速度的工程中,同样河床适合使用渗水性较小的土质。

(三)钢板桩围堰施工技术。所谓的钢板桩围堰施工技术,主要是将钢板打在河床上,并通过填土固定使其形成钢板围堰。相比较上两种技术,钢板围堰技术具有较强的可操作性和广泛的应用范围,主要原因是钢板桩围堰施工技术适合在较大水流流速以及较深水流河床中使用。与此同时,在完成个方位的围堰施工后,需要拔出钢板重复使用,其循环利用的效果良好。

(四)木桩土围堰施工技术。木桩土围堰也是水利工程围堰技术中比较常见的施工技术,一般是在河床上修建木桩土围堰,首先将木桩打入河床,然后将竹笆设置在木桩的里侧,随后将土围堰设置在桩与桩之间。但河床的水深在5m~6m,水流速度在1.6m/s以上,才能够使其发挥应有作用。

结束语

根据实际工程环境,进行施工导流及围堰技术的协调性运作,这需要引起相关工作者的重视,不断增强自身的技术素质及职业道德素质,落实好日常工作职责,施工人员一定要对施工导流以及围岩技术水利水电工程质量引起的决定性作用进行深入的分析,将现场的勘察工作进行全面的落实,这样才能为设计方案的可行性提供良好的保障,这对于提升水利水电工程的施工质量有着非常重要的作用。

参考文献:

[1]杜卫.水利水电工程施工导流方案决策研究[J].河南水利与南水北调,2018(10)

[2]俞宏忠.水利水电施工导流技术对策研究[J].工程技术.2018(11)

论文作者:张硕

论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期

论文发表时间:2019/5/7

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