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摘要:水利工程施工具有一定的复杂性,其是一个综合性的工程项目。因此在施工当中通常会遇到各种问题和困难,其中大部分的问题都是与工程周围的水域有关。要想做好导流施工技术就必须对该项技术有个全面的了解,包括导流的类型和不同类型分别适应什么样的条件,再加以合理配置,这样一来不管遇到什么样的施工地形都可以迅速做出相应的判断,为施工场地选用合适的导流技术,巩固了水利工程的质量和安全性。
关键词:水利工程施工;导流;施工技术;应用
1施工导流方式的种类
1.1全段围堰法导流
全段围堰法,使用这种施工方法进行导流,需要依据的是主河段被围堰进行拦断,这样水流就从围堰的两侧流出来。这种导流方式主要适用于那些基坑的工作面不是很大的施工河段,因此实现分期导流的话困难较大,全段围堰法由4种导流方式组成。
1.2分段围堰法导流
相比与全段围堰法,分段围堰法主要是依据河床中的束窄实现河床的下泄功能的,因此这种方式主要适用于那些本身工程的施工周期较长,而且河道的流量较大的工程,分段围堰法主要由两种导流方式组成。
在进行施工之前,施工人员需要根据施工地的实际情况以及根据施工要求来选择适宜的导流方式。
(1)在选择导流方式之初,施工人员需要对施工地的水文情况进行考察,综合河道的水文变化以及洪水的持续情况来选择导流模式的选择。
(2)同时施工人员在导流之初,还需要结合施工地的建筑形式以及基坑的过水问题进行,选择施工方式。
(3)施工人员在施工之初还需要考察施工地的地形特点以及施工期的航行问题。
(4)对于施工地的地形特点以及施工周围的建筑物分布情况进行查考。另外还需要查考下游河道附近的居民居住情况,制定搬迁计划。
2影响导流技术的因素
进行水利工程的施工,施工人员需要就施工的情况以及自身的施工情况进行综合考虑,以及在施工之初,施工人员需要对导流工作中可能出现的施工阻碍以及问题进行及时的预测,并制定相应的应对措施。如果对混凝土土坝进行施工,主要使用到分期导流的模式进行施工,而且只能使用这种技术,如果在普通的土坝中则不能使用分期导流的模式进行施工。而如果施工对象是高头水利大坝,则需要将多种导流方式进行综合,总之,施工人员在进行导流施工时候需要不断总结之前的施工经验,在施工中对导流隧道进行合理的布局。在选择导流技术的时候,需要施工人员结合水利工程施工地的施工情况以及自身的操作能力的大小来适宜的选择施工技术,施工方还需要将回旋流量大小的控制和水文中的水流力度大小以及流量的特性进行控制,根据水体中的泥沙含量来选择适宜的导流技术。如果在导流施工技术中不考虑好水流中泥沙的含量,那么施工的导流技术以及相关的技术就不能顺利实施。
3导流施工技术的应用
3.1围堰法
围堰法作为一种施工导流方法,常用于工程施工中,依据其不同的工程情况,可将其分为两类,分别是全段围堰法和分段围堰法。分段围堰法是通过围堰多段划分水流,多段分期完成,能结束全部工程的操作。该方法的适用范围是工期长、河床较宽、水流量较大的水利工程。全段围堰法是通过在河流上建设围堰的方法一次性地截断河道,水流被引向于其他的灌水建筑物以当作分流,向下改成倾泻。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该方法在实际的使用过程中应考虑到泄水建筑物的实际情况,依据水量决定水流的划分导流方向。全段围堰法包括明渠导流和隧洞导流,应结合工程现场实际情况确定合理的导流方法,一味地拦截可能会适得其反,必要的情况下需要拦截后使用明渠的方法实施二次导流。
3.2明渠导流
明渠导流是在滩地或河岸上挖渠道,在下游、基炕上修筑围堰,水流需经过渠道进行下泄。这种方法适用于有宽广滩地、岸坡平缓的平原河道。若在坝址的附近存在旧河道,也能实施明渠导流,再利用坝体对底孔、缺口进行预留的方法实施下泄水流。明渠导流的适用前提:施工有排水、通航的能力、地质条件不适合使用隧洞导流、导流的流量较大;河床沿岸具有较宽的台地。它的布置包括对进出口进行确定、对明渠的高程进行判定、对导流轴线进行布置。明渠的进出口与河道主流的夹角需<30°,并与上游与下游的水流对应。布置的导流线需选择台地较宽的沿岸;明渠轴线的水平距离需为75米,注意防冲,并抵达下游与上游围堰外的坡脚。明渠的轴线还应尽量减少渠底的深度与明渠的长度。明渠的转弯半径需在渠底宽度的5倍以上,以确保水流顺畅。
3.3隧洞导流
对于山体坚硬、两岸地形险峻、河谷狭窄的山区河流,可采用隧洞导流。挖掘隧洞的目的是为了将施工过程中的导流问题彻底地解决,采用这种方法时需与固体建筑相结合,在工程基坑的上游与下游修筑围堰,能让水流经过隧洞外泄。由于这种方法施工的成本较高、难度较大,只适用于无法建设明渠且地质条件较复杂的山区地段。
3.4涵洞导流
涵洞导流是指将挡水围堰修建在下游,促使水流经过涵洞后向下游倾泻的方法。这种一般在中小型土石坝与水闸的施工过程中运用。此外,分期导流在后期也会使用涵洞导流。涵洞导流的特点有:速度快捷、施工工作面广、造价低廉、灵活方便。涵洞应设置成直线状,以保证水流进出口迅速,顺畅地经过涵洞,就会促使淤泥、渗漏等问题大大地减少。
3.5基坑排水
在截流后经过原船道过流,实施基坑排水,在排水时期,应排出基坑中的降水与渗水等,闸坝过流,以减少基坑渗水。在排水的初期,应充分地使用抽水机,配备3台20kW功率、20米扬程的抽水机,其中的一台抽水机当作备用。
3.6主体工程施工
对于两岸岸坡,应采用分差开挖的方式,一般情况下,通过潜孔钻造孔法、微差挤压爆破法、人工间隔装药法等,将分层的厚度控制在6米。在对河床基坑开挖时,应促使围堰闭气、抽尽基坑中的渗水,之后修建基坑施工道路,做好基坑开挖的准备工作。此外,在对建基面岩体开挖的过程中,还应采用预留保护层的方法,在对已有拱坝混凝土进行拆除时,能保证原基础不会被破坏。
3.7船闸施工
在船闸工程施工的过程中,会涉及到下游导航墙、闸室、上闸首、下闸首、上游导航墙等分部的施工。由于船闸设计的内容较多,各部位较复杂,因此,船闸的整体施工流程会影响水利工程的施工进度。此外,由于船闸的施工会受到船闸的技术要求与现场制约条件的影响,故应主要采用主体结构,辅助其它结构,并与施工原则相结合,再进行施工。
结束语
导流施工技术在水利工程施工中占据了重要地位,因此对于导流施工技术的把握是每个施工建设人员都需要做到的。由于我国水利工程施工地段的地质条件和地形都有很大的不同,因此在人们长期实践下,创建了多种导流方法适用于各式各样的水利工程。比如有隧洞导流法、明渠导流法、分段围堰导流法、成孔导流法以及坝体缺口导流法,它们都具有不同的优缺点。隧洞导流法和明渠导流法的缺点是要耗费大量的时间和资金去建造隧洞和明渠,优点是能够在河床狭窄的地方进行导流。而分段围堰法和成孔导流法是目前只实际水利工程建造中使用较多的两种方法,它们在实施中较为简单,而且大大的提升了施工效率。坝体缺口导流法则适用于洪水的爆发以及有较大水流冲击力的情况。
参考文献
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[2]毛建平.水利工程施工.中国水利水电出版社,2012(7):24.
[3]冷爱国.建材与水利工程施工.中国水利水电出版社,2008(3):31.
论文作者:顾泽亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/26
标签:围堰论文; 明渠论文; 基坑论文; 水流论文; 隧洞论文; 涵洞论文; 水利工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;