水利水电施工中施工导流和围堰技术的应用研究论文_白耀昆

水利水电施工中施工导流和围堰技术的应用研究论文_白耀昆

中国水电基础局有限公司 天津市 301700

摘要:目前,水利水电工程已经成为国家重点经济工程,关系着民计民生,并且水利工程的施工工艺也已经趋近成熟,使得水利工程建设向着高速、稳定、安全的高质量、高技术方向不断发展。其中施工导流技术与围堰技术就是比较成熟的施工工艺,也是水利工程的重要施工手段。本文从施工导流及围堰技术的方案入手,简要的对二者在水利工程中的应用进行探究,以期为同行业的相关人士提供借鉴参考。

关键词:施工导流;围堰技术;施工方案;具体应用

前言

施工导流技术和围堰技术由于技术上的优点,被广泛的应用与水利工程建设中,对施工工程的质量及效益有重要的意义和影响。合理的设计并利用施工导流技术和围堰技术,可以实现对成本的控制,减少不必要的开支,从而实现效益的提升、质量的保障。在实际的施工工程中,一般都将二者结合使用,可以在最大程度上发挥出它们的作用,收到最理想的效果。

1施工导流技术与围堰技术概述

1.1施工导流技术

施工导流工艺的施工流程主要分为三个部分:第一部分就是要确定围堰所抵挡的水量,因此在河道截流的过程中要对水坝的高程进行保证;第二部分为提高抗洪能力,主要做法就是根据汛期时河流积累的深度及水坝坝体的高度,来进行库存注水量的确定和增加;第三部分主要是确定施工导流所引导的活水在进入大坝后能够达到设计的标高。

1.2围堰技术

所谓围堰技术,就是在水利工程的实施阶段在建筑的地面建立的临时挡水结构。一般的时候围堰技术与施工导流技术结合使用,并且围堰技术旨在施工导流时应用,之后便可进行拆除,其根本的作用,就是起到对工程基坑的保护。这样会保证水不会流入基坑中,保障施工现场的干燥,实现最有利的施工环境。对于围堰技术的质量,主要保障三点:第一,围堰结构的稳定;第二围堰结构的抗冲击性;第三,围堰结构的防渗性。

2施工导流技术在水利工程中的方案设计与应用

2.1施工导流方案的设定

施工导流技术是一项比较复杂的施工手段,在很多方面上都要进行细致的设计与计算,其受施工场地的地质地貌、自然环境、水文等方面的影响较大。因此在施工导流实施之前,要对河流的具体实际情况明确,水流的流速、水量、水流的冲击力度等等都要进行精确的预算,并科学详尽的分析大坝的蓄水能力,从而确定设计的结构尺寸,并结合施工成本、技术和进度来实现最终方案的确定。一般的施工导流方法分下面两种:

2.1.1分段围堰导流

所谓分段围堰,就是要利用围堰技术来实现对河床上的建筑物进行分段,从而分批次的进行水利工程的施工。可以从河床的一面进行截流施工,然后再从另一面进行截流,迫使河水通过狭窄的河床,最后再进行最终的完全截流工程,保障河水全部流过大坝。分段围堰法之所以要进行分段,主要是应用于河床较大或者河流流量较大的情况中,一般这种施工导流方法的施工工期较长。

2.1.2全段围堰导流

全段围堰,既进行一次性的截流工程,将拦截的水流引导进入两侧的泄水建筑,然后进行河道的划分,并通过不同的方式(明渠、涵洞、隧道等)进行施工导流工程,该方法主要应用于河东较狭窄、水流流量较小的情况。并且依据泄水的建筑物不同分为不同种的导流类型,在实际的施工工程中,施工技术人员应该依据实际的工程情况选择合理有效的全段围堰导流方式。

2.2全段围堰导流类型及应用

2.2.1明渠导流

明渠导流技术,主要是将上游及下游进行拦截,从而利用天然的河道实现下游泄水任务。在明渠导流的施工环节,对于其的应用条件也有所要求,只有水利工程的河道狭窄、进行分段围堰导流困难的情况下使用。在进行明渠导流工程时,很多时候开挖的环境较为复杂,对挖掘设备的要求也多,并且工期较长,因此,在实际应用明渠导流时,一定要在施工之前进行详细的合理的设计方案的预定,充分的考虑好各种影响因素,以确保施工工程的顺利进行。

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2.2.2隧洞导流

一次性进行拦截、保障天然河道水流全部进入导流隧道并泄出,这种方式即为隧洞导流。其在实际的水利工程中,主要是应用于一些特殊的情况,比如河道流量不大,河床狭窄,两岸陡峻、地质条件良好的情况。在隧洞导流的布置上,一般要求隧洞的轴线地质环境良好,能够确保隧洞施工的安全,尽量采用直线的布置方式,在转弯的地方也应该设立直线段,并且在转弯半径、转弯角、进出口轴线与河流方向夹角、隧洞间距离等等方面都要有明确的要求及规范,以确保,满足结构和应力的要求。

2.2.3涵管导流

涵管导流的结构一般是由钢筋混凝土构成,因此在施工的阶段首先就是要对钢筋和混凝土的质量进行检测,以免由于材料的质量问题影响整体的施工进度和施工质量。涵管导流在很多时候由于工程的造价较低,被广泛的应用与枯水期的导流工程中,但是由于涵管的泄水能力不足,所以一般只用于导流流量较小的河流上。

3围堰技术在水利工程中的方案设计与应用

3.1围堰技术的设定

围堰是水利工程进行阶段在施工导流实行时为了阻挡水流而建设的临时挡建。建设的围堰类型一般根据围堰的材料、围堰与水流方向、围堰位置、基坑过水情况及围堰挡水情况进行不同种类的划分。下面就介绍几种常见的围堰类型,以供大家参考。

3.1.1过水土石围堰

土石过水围堰主要的优势和特点就是能够在选择的导流方案淹没基坑的情况下保障围堰的安全过水,能有效的防止在过水时,水流对堰体的冲击,避免出现深层滑动及堰体表面冲刷现象。一般在过水围堰的设计选择上有两种:第一,加筋过水围堰;第二,混凝土板版面过水围堰。

3.1.2不过水土石围堰

不过水围堰的设计较过水围堰就要简单一些,其基本的设计结构与普通的土石大坝基本一致。其具有很多的设计优点,如工程的造价低、施工工艺不复杂并且拆除方便。但是其也存在着技术上的不足,如不能满足堰顶过水、工程量大、并且有沉陷量,因此在汛期要做好加固的准备及防水措施。

3.1.3混凝土围堰

混凝土围堰的特点为挡水水头高、抗冲击能力、防渗能力极强,并且可以与其他混凝土建筑共体,因此被广泛的应用于水利工程中。

3.1.4钢板桩格型围堰

钢板桩格型围堰的主要的组成结构为主隔体与联弧段构成然后通过锁口的方式进行连接,并且需要用透水材料进行主体格的填充。具体的施工工艺包括定位、设置模架支柱、搭设钢板桩、填充材料、取出支柱与模架,然后持续进行材料的填充,直到施工完成。

3.2围堰的平面布置

在进行围堰的平面布置的阶段,施工技术人员必须按照施工的要求及规范进行设计,要将一切的因素进行综合的考虑,一般情况下,水利水电工程的基坑横向坡趾与建筑轮廓的距离需要超过20m,基坑纵向坡趾与建筑轮廓的距离需要低于2m。因为如果围堰的水平面配置上不合理,那么其最终就会导致水利工程在安全性上会存在很大的风险。所以根据确定的导流方案,实行围堰的类型选择、平面布置、及堰顶高程的确定,是围堰施工中的关键。

4结束语

施工导流技术与围堰技术在水利工程的施工建设中具有重要的地位,是施工工程顺利进行及施工质量合格的有效保障,围堰技术辅助施工导流技术,施工导流技术是围堰技术的基础,二者是的促进关系,相互辅助,共同完成水利工程任务。在方案的设计和制定过程中,一定要结合实际的工程情况,并且考察多方面的影响因素,在成本、工期、技术上进行仔细的计算和衡量,从而确定最佳的施工方案,以保证施工工程的有效实施。

参考文献:

[1]李猛.施工导流与围堰技术在水利水电工程中的应用分析[J].居业,2015(9X).

[2]王芮瑾.浅析水利水电工程施工中施工导流及围堰技术的应用[J].科技与企业,2015(6):130.

论文作者:白耀昆

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/10

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