水利工程施工中导流施工技术的应用研究
2020-02-20卢绪强
卢绪强
(岚山区中楼镇农业综合服务中心 山东日照 276518)
0 前言
随着我国社会经济的不断发展,水利工程建设逐步增多,施工技术也得到了很大的发展。但在具体建设中,由于诸多因素的影响,一些建设问题不断出现。因此,在实践中,应采用导流施工技术,保证水利工程建设的顺利进行,提高施工效果。
1 水利工程导流施工技术分析和特点
在水利工程建设过程中,为了能够保证施工用水顺利通过施工区,因而必须采取相应的引导手段,引导上下游来水,科学控制来水。在水利工程建设中,施工导流技术是一个非常重要的组成部分。水利工程中采用的施工导流技术可以使施工场地周围的水流向下,保证水利工程施工场地在施工过程中不受水流的积聚和渗透的影响,为工程建设提供更好的施工环境,有效保证工程进度,提高施工质量,减少水流和河流汛期对水利工程效益的影响。在保证施工质量的前提下,为了更好地加快施工实际进度,创造更大的施工效益。目前,引水施工技术在水利工程建设中的应用存在许多问题。在坝址选择过程中,施工企业需要调查施工区的基本环境条件,结合施工区的实际地质、水文条件选择坝址,综合考虑施工难度、工程建设规模和其他因素,综合考虑水能指标等因素,提高坝址选择的合理性。其次,在制定建设规划时,要完善水利工程的总体布局。坝址位置确定后,引水渠位置在水利工程主体结构施工前确定。施工计划的制定也是施工活动有序开展的重要基础条件。对于水利工程建设,既要以完善的施工方案为基本保证,又要解决导流施工技术应用中存在的问题。在施工技术创新过程中,要在原有施工经验的基础上,整合施工设备、施工技术等物质资源,创新水利工程施工技术,从而更好地适应时代发展的基本需要。最后,在导流施工技术的实际应用中,需要综合考虑施工区建筑物分布、周边自然环境等诸多因素,在一定程度上能有效保证工程建设的整体进度。
2 导流方式的选择,一般须考虑
(1)水文条件。河流流量、过程线特征、洪水和枯水条件、水位变化、流冰等都直接影响方案的选择。如果河流水位变化较大,有时应采用溢流围堰。围堰及导流泄洪建筑物的挡水高度只考虑枯水期的流量。
(2)地形条件。施工期河床宽阔通航时,可采用分期导流;河道狭窄时,可根据地形地质条件采用明渠或隧道导流。
(3)有条件时,尽量采用永久性水工建筑物的泄水建筑物,并结合施工导流。如导流洞可与泄洪洞合流,围堰可与土石坝坝体合流。
(4)满足施工期通航、过木、供水、灌溉等综合利用要求。
3 导流施工方法
目前,我国导流施工技术主要有两种:全断面围堰法和断面围堰法。整个围堰施工方法包括隧道导流、明渠导流、涵管导流和渡槽导流。分段围堰法包括底孔导流、缺口导流、稀疏齿导流和窄河床导流。以下是一些简单的方法:
3.1 明渠导流法
明渠导流适用于滩涂开阔或两岸地势平缓的平原河流。一般情况下,河道在滩涂或河岸上挖,横围堰建在基坑的上游和下游。河道的水流通过河道排出。
明渠导流适用条件:如果河床覆盖层很深,不易分期导流,或坝址处河床较窄,满足以下四个条件之一,可考虑明渠导流方案。①工期短,缺乏专业设备和相关经验;②导流流量大,地质条件不适合导流洞开挖;③施工期有木质、通航、排冰条件;④有平台,沿河岸有肩宽的古河或哑口。
明渠导流布置:①引水轴线位置。尽量布置在河道口、古河道或宽平台处,避免深挖,缩短河道长度,尽量避开地质条件较差的地区,避免滑坡、崩塌。为使水流顺畅,包括轴线与干流夹角小于30°,明渠转弯半直径不应小于渠底宽度的5倍;②进出口改善。进出口高程根据施工期通航、水流、过木、排冰等情况确定。为减少总开挖量,在考虑进洞因素后,宜增加开挖高度;③如果渠底是软土,必须做好防渗工作。
3.2 隧洞导流
适用范围:对于此类导流工程,当两岸地形非常陡峭或导流流量不大时,更适合使用。为了节约资金,最好将隧道导流与永久性隧道结合起来。
确定方位:具体安排按下列规定执行。首先,要借助地形,顺直线布置。需要转弯时,前后两侧应设直线,转弯半径应大于隧道宽度的5倍,转弯角度应小于60°;其次,隧道轴线应布置在地质条件较好的区域。隧道轴线不应与断层、岩层、破碎带平行。隧道轴线与岩层的倾角应大于45°,夹角应大于45°。然后,隧道进出口与河床主流方向夹角不宜过大。最后,隧道进出口与上下游围堰坡脚的距离应大于50m。
3.3 分段围堰法
在水利水电工程建设中,围堰的高程和平面布置将直接决定围堰技术的应用质量。在工程设计阶段,应配备专门的施工设计人员,充分考虑工程建设的实际需要,采用更先进的施工设备和设施,准确测量工程建设的具体情况,使每一个细节都能与实际情况相比较,并确保测量误差在最小范围内。围堰顶高与导流流量密切相关,可有效防止河水直接流入围堰。在围堰的设计中,必须考虑排水方便、材料运输、施工项目施工、施工期等因素,保证基坑施工更加科学合理。分段法是根据时间分阶段进行详细的维修工作。例如,如果有许多区段,项目的施工工作将非常繁琐,而且施工时间将增加。
(1)缺口导流布置:在水利工程建设中,混凝土坝是最明显的部分。在水利工程建设过程中,如果遇到汛期,水量会比较大。在这种情况下,原有的排水和引水系统可能无法有效地达到引水和排水的效果,这将在一定程度上造成水利工程的建设进度。为了避免这种情况的发生,可以采用坝间导流的方法来控制汛期的水量。大坝缺口导流的方法是在相应的混凝土坝上留一个缺口,主要是在快速期控制流量,然后在汛期后修补缺口。在坝身间隙设计过程中,应将整个混凝土坝的高度、尺寸、含水量等因素记录一半并进行分析,在实现坝身间隙的同时,保证大坝的整体安全稳定。
(2)底孔导流布置:第二阶段通常设置临时底孔作为泄水道。准确地说,有必要分析设置时的力学知识和井底的具体位置和高度。如果数量大,我们可以按照从低到高的顺序,将其安排在不同的地方进行封堵作业。当底坎高度较高时,应抬高围堰,降低挡梁高度。只有这样,堵漏工作才能顺利进行。
引水工程建设是当前水利工程中一项十分重要的工作。合理利用导流技术,不仅可以提高施工速度,保证后续工程的顺利开展,而且可以降低工程造价。
4 结语
引水技术是水利工程的关键和主要技术,但引水技术的过程非常复杂。加强导流施工的各种人文因素和自然因素,加强导流施工技术在管理和研究中的应用,具有十分重要的意义。导流技术不仅关系到工程的全过程和难度,而且对建筑物的分布和形状有一定的影响。为保证水利工程质量和水利工程顺利完成,在实际施工中,设计和施工人员应根据现场实际情况进行一定有效的导流设计和施工。只有这样,才能保证水利工程和功能的全面发展。