摘要:水闸作为水库安全的重要枢纽所起到的作用开始日渐显著,因此为了提高水库的安全稳固性,设计的重心放在了水库的加固上。本文通过具体的工程案例对水闸的除险加固围堰工程的施工与设计进行了分析,并对施工中存在的问题进行了分析,同时提出了相应的解决措施,希冀对同行或类似工程提供参考或借鉴。
关键词:除险加固;围堰工程;施工;设计
1引言
目前所建造的水利工程中,使用最多的技术中就包括水闸的设计。但是建设的水闸底板中存在的问题却无法得到有效的处理。这个问题极大的增加了水利工程的安全隐患,所以为了避免发生这一问题,设计工作者们在开始设计工作的时候,首先应该实地考察建设工程的周边环境,然后再针对具体问题进行分析讨论,在结合各种因素之后合理的设计水闸。
2工程总括
2.1工程简介
在江门市开平市蚬冈镇中就有这么一项水闸枢纽工程。在蚬冈镇中就有一条发源于阳江市牛尾岭山,横穿江门市的一条江水,此江名为谭江,原本在该市的作用就是灌溉和供水。政府为了增加利用力,将其在原有基础上发展为具备发电和航运的大型水利工程。因此在开平市区三埠外24千里和恩城镇39千里的交汇处的主干流域的中上游位置进行了施工。经过合理的整治,在水闸的上游区域增加到了1368.5km2的集雨面积,经过水闸的最多水流量不超过4879.3m3/s。
2.2施工环境
该处施工的环境较为繁杂,其地质构造大都是个方向的地质发生断裂褶皱之后形成的,特别是第四系覆盖层的情况受到了北东向地质断裂的深厚影响。使其土地形成类型多是填充土或是大颗的沙粒,且厚度都在3米以下。增加了地质的不稳定性,在参考《中国区域地震动参数》(GB18206-2002)后,改变原有地震动周期数值,根据实际情况设置其为0.44s。
3水闸除险加固设计与施工分析
通过分析国家水利局发布的水电水利等方面的相关规定,江门市所建造的水闸加固工程属于五级类型,设置的洪水标准与汛期水流量方式是,收集五年内旱期十月到第二年的二月的水量最多的年份,将其定为洪水标准,得到的汛期水流量是46.75m3/s,施工建设场所的汛期主要在五到八月。
3.1 设计建设水闸加固
(1)为水闸设计建设加固工程是非常必要的,加固的水闸不仅提高了安全性,同时也增加了使用年限。因此成功的建设水闸加固工程就变的至关重要,而为了保证成功的建设加固工程,首先必须熟悉水闸的基本内容和有关信息数据,其次利用建设水闸加固工程的各种专业知识来进行科学分析,从而制定有效的设计方案。为了提高设计方案的科学性和可实行性,必须全面的采集水闸的各项内容和数据,必要时,设计者们也应该亲身前往考察地,保证得到的资料都是真实有效的。通过分析以往失败的案例,我们得到了更多的经验和教训,若是设计之初没有完整有效的资料,或是为了赶进度,将设计和施工同步进行,这就很可能在施工时遇到很多未知因素的制约,增加了施工的难度,导致工程走向了失败的结局。因此设计工作者在开始设计之前就应该对水闸进行一个全面具体的了解,充分考虑到各种客观因素的影响,并做好正确的应对措施,避免施工过程中出现问题。
(2)水闸的加固工程的具体施工环节主要包括闸门、闸室、控制系统、连接系统及监控系统。闸门是指水闸的操作闸门,闸室是船闸密闭室,控制系统是启动闸门的操作设备与用电来源,连接系统是连接西边闸门的通讯桥,监控系统则是各类摄像记录仪器与系统的升级更新。
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3.2 水闸围堰标准
在建设水闸的加固工程时,其中重要的一步也是艰险的一环就是建设临时围堰工程,为了在经济允许的范围内达到施工标准,建设围堰工程必须在下面几项标准之内。(1)能抵抗洪水冲击,做到不渗漏(2)施工材料尽量用当地现有资源,减少成本投入。(3)建筑结构方便处理,能用最简单的方式连接岸坡(4)使用各项设备,以最少的时间建设最优质的工程。
建设在上下游的围堰工程材料都是泥土。在施工的过程中,测得了过闸水量,以及水闸下游的最高水位是2.98m,在结合施工过程中东西两闸的上游水位以后,我们可以得到以下结论,第一工程阶段的洪水位置是3.67m,围堰高度是4.02m,第二工程阶段的洪水位置是4.10m,围堰顶部横向测量值是3.98m,边坡是1.5:2.7,围堰在直接接触洪水冲击的部位设置了防浪墙,其施工材料是沙袋和复合土工膜,防浪墙的高度应高出围堰0.6m,当围堰表面被洪水冲击后,砂层被破坏,在补救时,应该在清理干净后填充粉质粘土。围堰工程的第一阶段要安装宽1.8m,高2.7m,斜度比例1:2.3的截水槽,并安装防渗土工膜。围堰工程的第二阶段设置防渗墙与右部40m处,并在围堰中心处间距1.4m设置一排灌浆口,用来填充灌浆防渗,用双管旋喷柱的方式来填充纯水泥灌浆。
4建设过程中的阻碍及处理方法
4.1交通条件的限制
所遇问题:原本东西闸的交通桥均能用于运输车辆的通行,但是目前该工程处的东闸交通桥限制车辆的宽度与重量,西闸的交通桥质量出现问题,已经不能承受车辆通过。处理方法:在分析围堰设计要求及标准、交通桥的限制条件以及运输车的情况之后,施工方决定改变围堰标准,在原有基础上增加2米围堰顶部的宽度,以此来确保交通顺畅。方法成效:提高了工程资金的投入,没有破坏原有交通桥,保证了围堰工程车的通行,保证了工程进度。
4.2预算的工程投资成本
所遇问题:预算没有将围堰材料包括在内,施工方需自行购买。处理方法:在距离施工场地12公里、8公里、0.7公里的地方,分别是锦集、蚬冈、鹤山的土料加工厂,为了减少成本,选择鹤山土料加工厂以前的材料挖掘处来建设围堰工程。方法成效:不仅有了材料来建设围堰工程,也不用增加预算来购买材料,保证了施工的质量和建设成本投入。
4.3围堰渗水
所遇问题:围堰不能防渗,基坑内积水严重,即使使用大功率水泵也不能使基坑内水位下降,影响了水下工程建设。处理方法:在考察围堰渗水位置和形式之后,提高了围堰上层位置的钢板桩。方法成效:虽然增加了工程成本的投入,但是围堰的防渗性能得到提升,基坑内水量不多,能顺利的进行水下工程建设。
5结束语
目前国家对水闸加固建设的重视度越来越高,但是更多的项目建设、成本投入以及较短的时间等都使加固工程面临更大的挑战,为了能在要求之内顺利的完成施工,设计工作者设计方案时应实地考察地质环境后,根据实际情况,用更加科学的方法和更专业的知识来设计水闸加固方案,从而保证在最短时间内做到最优质的施工。
参考文献
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论文作者:袁国琛
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/2
标签:围堰论文; 水闸论文; 工程论文; 洪水论文; 闸门论文; 方法论文; 江门市论文; 《基层建设》2017年3期论文;