水利工程中围堰法导流技术的应用分析
2016-10-19季黎明
季黎明
【摘要】随着经济不断发展,对水利工程的施工要求也不断提高,使得众多施工方案不断涌现,提高了施工效率。围堰导流技术便是其中的一种,由于高效的施工效果,已被工程管理人员所关注。本文就此技术在水利施工中的应用进行分析探讨,以供参考。
【关键词】水利工程;全段围堰导流技术;应用分析
水利工程施工导流,实际上就是利用全段围堰、分段围堰两种方式,将原来的河道水流有效地引导至下游所建设的工程项目而采取的工程措施。所谓围堰,即水利工程项目施工建设过程中,对于永久性的水利基础设施建设,需修建临时性的围护结构,以防止水、土进入建筑物,导致围堰内出现严重的排水问题。水利工程施工建设过程中,采用导流与围堰技术,确保工程建设项目顺利实施。
一、水利工程施工过程中的导流与围堰技术概述
1.1 导流
导流,即在水域内修建水利工程时,为创造干地条件,在前期利用围堰对基坑进行维护,并且将河道中的水流采取预定方式绕过施工场地,然后将其导入下游。导流施工方案的选定,直接关系着整个水利工程项目施工建设质量、工期、造价以及能否安全渡汛,因此需对其进行周密的设计。施工导流方案设计合理与否,直接关系着保证水利工程项目能否顺利建设。实践中,以工程施工进度、每一个阶段的泄水条件为标准,将施工导流划分成三个主要的阶段。①初期导流阶段。从河床截流修建围堰高程以上的时段;②中期导流。这是水利工程挡水阶段,导流泄水建筑物还没有完全封堵好,而且汛期时利用水利建筑结构进行挡水。随着水利建筑结构高度的不断升高,库容也随之加大,防洪能力不断增强。
1.2 围堰技术
围堰是水利工程建设过程中的永久性水利设施,修建的临时围护结构,作用在于防止水、土进入建筑结构修建位置,以便于能够在围堰内部实现排水之目的。通常情况下,主要应用于水工项目施工建设,除作为一部分正式的建筑物外,围堰通常在利用完以后就要拆除掉。土围堰一般只适用于浅水或者流速相对比较缓慢、底部不透水的土层。实践中,为了有效避免迎水面边坡受到冲刷,经常会用到片石、草袋、草皮等填土围护;多石地区,通常做堆石围堰,为防治渗漏水,外坡用土层进行盖面。通常情况下,水利工程建设过程中的围堰主要有土石围堰以及木板桩围堰等类型。
(1)土石围堰
土石围堰主要是由土石填筑形成的,多用于上、下游横向围堰,结合实际地质条件,利用当地的现有材料,以确保基础的适应性。土石围堰防渗结构类型也比较多,比如土质心墙与斜墙、混凝土心墙与斜墙以及钢板桩心墙和防渗心墙结构等。
(2)木板桩围堰
实践中,对于深度相对较小、面积不大的基坑,建议采用木板桩围堰方式。为了能够有效防渗漏,板桩间建议利用榫槽进行连接。如果水位不深,则可用单层木板桩,并在其内部加上支撑,用于平衡外部的压力;如果水位相对较深,则可用双壁木板桩,并且在双壁间用铁拉条、横木等拉紧,再在中间位置填土。
二、水利工程施工过程中的导流技术应用
2.1 全段围堰法导流技术
该种技术,主要是沿河床水闸等大型工程项目主体建设时的轴线,并修筑拦河堰体,对河流进行一次性截断,以保证河道水流能够经过临时性的泄水建筑结构逐渐向下游方向流动。基于全段围堰法技术的应用实践,在水流量较小、河道相对比较狭窄的流域,根据导流泄水构筑形式,把全段围堰法导流进行分型,即包括涵道导流以及明渠导流和隧洞导流等形式。导流施工过程中,应严格按照现场要求、工况特点,优选导流形式,只有这样才能确保施工质量。
2.2 分段围堰法导流技术
该种施工技术手段和方法,主要是基于被束窄河床以及缺口等,将水流引入到河流的下游,该技术手段主要应用于河床较宽,而且水流量相对较大的水利工程基础设施。从应用实践可以看到,该种导流技术手段应用时,要求施工操作人员必须先利用围堰法分段河床建筑物,然后根据工况特点,进行分段施工作业。河床围堰施工现场,需先截断河流,然后再利用河床中现有的水工结构和基础设施,将水流引向下游,从而实现分段围堰导流施工之目的。
三、水利工程施工过程中的围堰技术应用
围堰是水利工程导流过程中所建设的临时性建筑物,目的是维护基坑,保证在干地环境条件下能够施工作业。水利工程围岩导流施工完成后,如果围堰无法作为水工建筑基础设施的一部分,那么就要将围堰拆除掉。
3.1 混凝土围堰
混凝土围堰挡水水头较高,而且施工量相对较小,具有较强的抗冲击性、防渗能力,而且还能够与其他相关混凝土结构建成一个统一的整体。在水利工程项目施工建设过程中,混凝土围堰应用非常的广泛。
3.2 过水与不过水两种类型的围堰
就不过水围堰来说,该种结构应用范围特别广泛,具有施工工艺简单、造价低等应用优势。同时,不过水围堰可有效适应周围的环境条件,几乎任何地方都可使用。需要注意的是不过水围堰施工建设时,一定要避免堰顶过水,特别是在洪水期需加强防水控制。就过水围堰结构而言,可确保堰体安全过水,有效防范过水现象发生,以免因堰体受渗透压力影响而出现深层滑动问题。从实践来看,过水围堰有加筋过水土石围堰、混凝土板护面过水土石围堰,加筋过水土石围堰即在围堰下游坡面以及堰体内部,铺设钢筋网,以避免河流下游坡、堰体坡面滑动;混凝土板护面过水土石围堰,在上、下游護面利用砼面板保护土石围堰,其具体非常好的防水性,而且厚度适中。
3.3 围堰平面与堰顶高层布设
第一,认真布设围堰平面。围堰平面布设过程中,施工人员应当加强重视,并且根据工程建筑轮廓、通道以及排水和模板等因素,进行综合考虑。基坑横向坡趾、建筑轮廓的间距,至少要在二十米;具体施工作业时,如果围堰的水平布设缺乏合理性,则可能会影响水利工程项目施工质量及其安全可靠性。因此,围堰平面布设时,应根据现有的导流方案、合理的围堰类型等加强施工作业和施工管控。第二,堰顶高程确定。水利工程施工建设过程中,经常采用粘土心墙防渗式土石围堰。在确定堰顶高程时,应根据标准规定和要求,在超静水位大约0.6 米位置,布设防渗体,以有效保护围堰。
四、结束语
总而言之,水利工程施工中的导流与围堰技术方案有很多种,在具体工程项目建设过程中,应当根据实际情况,合理选择适合的技术手段,只有这样才能确保水利工程施工建设质量。
参考文献:
[1]刘龙彬.全段围堰导流技术在水利施工中的应用[J]中国新技术新产品,2015(02).
[2]张文才;金彪.水利水电施工对于施工导流和围堰技术的运用[J]黑龙江科技信息,2015(04).