水利工程施工中的围堰技术探讨
2018-09-25张宁汤学著
张宁 汤学著
摘 要:水利工程关系到国际经济发展和社会稳定,科学合理的水利工程对于我国水资源的合理利用,新型农业发展,洪涝自然灾害控制都有着积极作用。本文根据我国水利工程施工原则,分析了水利工程施工中围堰技术的要点、技巧和方法。
关键词:水利工程;围堰技术;施工技巧
随着我国国民经济的发展,水利工程在我国得到了大力推广和建设。围堰技术是水利工程中重要技术要点,对水利工程的施工和稳定都起着重要作用。其中关于围堰的概念和要求,技术要点等多种工艺流程需要引起多方面重视。
一、围堰施工的概述和分类
围堰主要指在水利工程施工中,为维护水利设施而建造的临时性围护结构。可以保护施工基坑。一般在工程结束后,部分围堰可以拆除,部分围堰可以保留成为永久性建筑的一部分。围堰根据原材料不同可以划分为混凝土围堰、土石围堰、钢铁桩围堰以及草木围堰等。不管哪种围堰,其设计都应当根据围堰施工的方向进行综合考虑,关于如何施工、如何防范水流、如何维护和收尾拆除等都需要纳入整体规划之中。
1.土石围堰
土石围堰是我国当前水利工程建设中比较普遍的围堰类型,主要分为过水围堰和不过水围堰。过水土石围堰通常是就地取材建筑而成,施工和结构都比较简单,方便后期拆除。而且开支较少,能够在基岩、深水和流水等河床上进行修建。
2.混凝土围堰
混凝土圍堰主要是以混凝土为主要材料,其具有稳定性强、防渗透能力强的优点,而且容易和水利工程设置连接。混凝土围堰需要抵御高速水流的冲击,大多数建筑在基岩上,一般采用分段式导流技术。
3.钢铁桩围堰
钢铁桩围堰主要以钢铁为原材料,和混凝土围堰相似的是其稳定性较强,便于施工和操作,具有一定的防渗透能力。
4.草木围堰
草木围堰一般是草和土的混合结构,材料主要有稻草、麦草等各种植物原料,在我国有着悠久历史。草木围堰的断面尺寸应当满足多种技术要求,如,抗渗、防滑等。同时在设计中应当做好运草、运土等相关规范。通常情况下草木围堰结构为矩形或者梯形。
二、围堰设施的技术标准
现代水利工程的围堰施工应当紧跟时代和科技的进步,及时采用新技术新设备提高围堰施工技术水平。围堰设施的建造应当符合几个技术要求:
首先是具有一定的强度,能保护水利工程的地面施工进行,另外还要有一定稳定性和防渗透性,结构上要求简单,维护施工和后期拆除的便利。整体布局上要求保证水流可以平顺通过,不会产生局部水流,修建过程中不受水流侵蚀。
其次,围堰的平面布置要确定基坑范围,围堰设施要起到保护基坑的作用,一般来说围堰设施应当留有足够的空间,方便堆放材料和布置排水设施。
另外,围堰要综合考虑水流的走向。围堰建筑应当综合考虑水流和土质的压力,处理好堰体和水流方向,结合好围堰结构、水流冲击等诸多问题。在具体的建造过程中要考虑当地的土质情况、水流走向以及水流冲击力度,因此要做到实地勘察、规范设计、精确计算。
最后,围堰的设计要考虑经济因素。围堰是水利工程施工的基础,关系到整个工程建造的成败。因此围堰设计要考虑坚固性、安全性,设计要科学合理,更要考虑经济因素。围堰设计从实地勘察开始,在选择地基、开挖基坑和选择原材料等几个方面都要坚持安全、高效的原则,尽量因地制宜,就地取材,综合考虑每一环节,尽量考虑成本,节省开支。
三、围堰施工的具体技术要求
1.实地测量要精准
水利工程建设要符合一定的标准程序,从前期的实地测量,收集资料到设计、建设都要有严格要求。围堰的设计和建造也要遵循这些要求,在实地测量中要考虑好水深浅和压力的关系,更要考虑好工程所处的综合地理环境,对周边的水流、气候和风力等因素做好综合考虑,实地勘察中要做好精准测量,收集基础资料,完成科学合理的图纸设计,为围堰建造打下良好的基础。
2.因地制宜的准备工作
围堰根据其地段区别、土质区别对技术的要求也就不同,而且水深、水流速度、压力都会对围堰产生一定影响。因此在施工前应当准备好建筑围堰所需的材料和挖掘设备,就地取材,符合实际情况的需要。
3.导流技术
围堰建造涉及到导流问题,导流需要在施工前进行科学设计,并且要根据施工场地进行具体分析和应对。由于地理条件和施工要求不同,导流一般分为三个阶段。
初期导流,即围堰的挡水阶段,初期导流从河床截流开始,直到最高高程阶段。
中期导流主要是堤坝挡水,随着坝体升高,水库容量增大,防洪能力也会随之提升。
后期导流指永久泄水建筑物投入运行。
导流中对设计流量频率有一定的标准和规定,在不同的导流阶段,针对不同的建筑物,设定不同的频率。总体来说,在初期导流阶段,标准相应会低一些。而中期和后期的洪水标准会有所提高。
导流设计标准也受到永久建筑物级别的影响,根据进度一般分为分段围堰和全段围堰。
分段围堰主要是将河床分为几个施工基坑,进行分段施工。我国当前的水利工程作业中,通常采用两段两期导流的方式。
4.收尾工作
收尾工作主要指围堰拆除,除了部分围堰会成为水利工程的一部分外,其他围堰到工程后期是需要拆除的,而这也是水利围堰的一大技术要点。
围堰拆除不能随意进行,而应当满足一定的设计标准,按照相关要求具体操作。否则不合理的拆除会影响水利工程永久建筑。
总而言之,水利工程对我国经济发展和人民生活都有着积极作用,围堰技术是水利工程中的重要因素,要严格按照相关工艺流程进行设计和规划,施工过程中要考虑好各个阶段的质量管理和技术规范,依照因地制宜的原则,选择合理的围堰类型,进行科学设置,通过技术手法提高围堰设计和施工质量。
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作者简介:张宁(1979-4-),男,汉族,湖南汉寿 ,现供职于湖南省汉寿县西湖垸水利会,中级职称,本科,研究方向:土木工程建筑。