水利水电工程施工中的导截流技术论文_陈芳芳

水利水电工程施工中的导截流技术论文_陈芳芳

摘要:随着社会的不断发展,经济水平的逐渐提高,国家对于水利水电工程的建设越来越重视,不断的加大水利水电工程的投资。而在水利水电工程中,导截流技术是关键的一个环节,不仅影响着水坝下游地区的水患安全问题,还对水利水电工程的施工安全、施工工期以及工程造价等有着重大的影响。因此,在施工时,要结合闸坝的实际情况,并且考虑工作人员的生命安全,分析水利水电施工过程中遇到的导截流技术难题,采取有效的解决办法。

关键词:水利水电工程;导截流技术;技术难题;解决办法

引言:导截流技术在水利水电工程建设中有着重要的地位,是决定工程质量好坏和工期长短的关键因素。但是由于导截流技术自身的复杂性和困难性,从古到今有着漫长的发展史,一直是水利水电工程关注的焦点。本文就是根据工程中遇到的实际困难,分析导截流技术的难点所在,从而提出一些相应的应对措施。

1水利水电工程施工截流的问题分析

1.1关于截流的材料问题

截流的主要材料有填筑料、粘土闭气料、大块石等等,各种材料的选取一定要根据施工条件而慎重选择,比如填筑料要选取放在大坝中的临时材料;粘土闭气料应选取料场表面覆盖的开挖料;大块石可选取满足截流投抛材料需求的石块爆破料等。

1.2关于截流的工艺问题

1.2.1爆破截流的施工工艺

在水利工程中,多数的坝址选取在比较险要的峡谷地区。在这些地区,一般岩石会比较坚硬、地势崎岖、 交通困难,所以在设备不方便的情况下,应该考虑采用定向爆破的方式。

1.2.2下闸截流施工方法

下闸截流施工分为两种情况:第一,在自然的条件下,根据自然环境的优势,设置截流闸。采用这种下闸截流方法,布局合理,效果显著,值得借鉴。第二,在人工河道上设置下闸截流,这种方法通常需要在水道上提前修好闸墩,然后采用下闸截流。

1.2.3投抛块料截流施工方法

这种方法是目前世界上最常用的一种施工截流方法,使用的范围广泛,尤其是在流量大、落差大的河道上,使用的最多。这种方法按照投抛合龙的不同,又可分为三种不同的截流方法:平堵、立堵以及混合堵。一般情况下,平堵相对于立堵来说,流速慢、流量小、水流的条件好,比较适用于容易冲刷的地基上。

2水利水电工程施工导流方法

2.1施工导流建筑物

施工导流的方式有四孔冲沙闸、四孔泻洪闸两种,都是以抵挡10年一遇的洪水为标准,分为两个阶段:(1)、建围堰挡水;(2)、建闸门挡水。

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2.2龙口设计

龙口要依据填筑渣的性质和河床的宽度而进行设计,龙口一般可分为三个区:(1)、龙口的宽度设置为30m~60m,平均流速达3.333m/s~3.733m/s;(2)、龙口的宽度为10m~30m,平均流速为3.765m/s~3.805m/s;(3)、龙口的宽度为0m~10m,平均流速为0m/s~3.725m/s。

3减轻截流技术难度的新进展

3.1防治堤头坍塌措施

堤头坍塌的原因有很多,有直接的,也有间接的,其中最主要的因素有两个,一个是水高,另一个是水的流速和抛投料的不适应。堤头坍塌造成的影响很大,应该采取是适当的措施加以防范:(1)、要减少因为流速而导致的坍塌,可以在选用材料时,选取直径较小的材料做截流;(2)、通过减少水深来预防坍塌,这种办法是通过预先的平抛垫底,减小坍塌的规模。这种方法的缺点就是实行起来有点不现实,因为这样做,会浪费很多的材料,就会造成成本的浪费。(3)、先进行预平抛垫底,然后达到一定程度后,再立堵截流。这种方法虽然不能完全避免坍塌,但是可以减少坍塌的次数和坍塌的规模,是目前比较常用而可靠的方法。在施工时,如果能再采取一些辅助措施,就能有效的保证工程的安全。

3.2采用多戗立堵

在传统的立堵截流中,一般用的是双戗立堵,但是在现代的工程中,多采用的是多戗立堵。在传统的双戗截流施工中,如果上下戗的衔接不当的话,就会造成材料的极大浪费。如果上下落差太大,也会影响其他方面的进度。在三峡工程的明渠截流中,就采用的是双戗截流,它尽量的避免了双戗的落差,降低了施工的难度。而多戗立堵的截流方法,已经能有效的避免双戗截流的危害,在现代施工中,也展现出了诸多优势。

3.3不同块体的抗冲能力不同

事实证明,不同块体的抗冲能力是不同的,主要受有无覆盖层的影响。在有覆盖层的情况下,块体的稳定性就会影响到覆盖层的稳定。即使在同一覆盖层,块体的大小不同、结构不同,也会使覆盖层不同,但是表现出来的差别并不是很大。如在四面体周围的覆盖层,就很容易流走,这样就使得四面体的起动比较早一点。但是它又不会被冲的很远,因为四面体的重心偏低,这样它冲不多远就会停下来,同时周围的覆盖层也会掉下来,埋入沙中。尽管如此,四面体周围的大框架还是会被冲走的,还有很多的多角体。相比之下,四面体的适应性还是不错的。所以在河中如有少量的覆盖层的话,四面体稳定性较好。如没有覆盖层的话,扭工块体的稳定性就比较好一点。

3.4平抛垫底对截流的影响

平抛垫底是提高截流安全问题中的关键环节。以三峡大坝截流为例,堤头坍塌是施工人员最担心的问题,尤其是在深水截流的时候,很多因素都会导致堤头坍塌,如水的深度、水的宽度、地势地形、气候变化、抛投料的性质以及设备的质量等等。所以在实际的施工时,采取平抛垫底的方式,不仅可以减少水的深度,减弱地形对工程的影响,还可以加固河床,对截流产生有利的影响。

3.5不同的龙口条件采用不同的截流材料

影响龙口截流的因素有很多,包括水力学的各项指标、周围的地形特点、抛头物的材料特点、施工的速度和截流的方式等。具体的来说,可以从以下几个方面进行分析:

(1)在深水中,常用的是土石料作为抛投材料,这种材料易造成堤头的坍塌,使得截流材料流失,浪费材料,增大成本,也会影响到工程的进度。有的工程会选取混凝土四面体或者钢筋石笼,实践证明,这些材料也存在很多的弊端。所以,不论采用什么样的人工材料,都有其不可避免的操作性困难、经济性困难等;

(2)采用圆形柱体状的截流材料,有很多优点:首先,圆的形状会使得材料直接滚入水底,并且在水中稳定存在;其次,圆形材料在运输、存放、制作方面也有很大优势;再者,圆形材料可有效阻止戗堤坍塌,节省材料,节省成本。

(3)圆形柱体因其自身的结构、功能特点,在大坝发生水灾时,也能发挥出极大的优势。在发生紧急的水患情况时,圆形柱体可进行紧急抢筑,也可起支护作用。但是在实际的施工中,圆形柱体一定要注意与工程的边界问题、水利条件、技术条件等相结合进行研究。

4结语

总的来说,水利水电工程的施工受到很多因素影响,而且我国地理环境复杂,气候多变,都会给施工带来困难,从而导致更加难以控制导截流技术。但是,导截流技术是整个工程的关键,直接影响到工程的质量与工期的长短,且易受河道流量、水利条件、地质因素、施工条件、设备质量等多方面因素影响。所以,一定要对水利水电工程事先进行充分的分析研究,然后针对相应的问题采取适当的措施,确保导截流技术的顺利实施。

参考文献:

[1]苗辛.水电施工导截流技术的综述[J].中国新技术新产品,2015,(2).

[2]廖和武.水利水电枢纽工程施工中导截流方案的选择[J].科技风,2016,(9).

论文作者:陈芳芳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/7

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