水电站引水导流洞封堵施工技术研究
2021-08-01马继忠罗新文
马继忠 罗新文
摘要:随着我国经济发展,国内诸多水利工程建设的规模和数量不断增多。在水电站建设过程中,其为了可以更好的给人们提供用电,并为当地经济发展奠定了基础。在水电站引水导流洞封堵施工中,施工质量的好坏,直接关系到水电站发电效率和质量;因此,需要对导流洞封堵进行施工优化。导流洞施工工程量较大,施工条件复杂,难点较多,从而会导致施工质量低下等问题的出现。基于此,本文重点分析了水电站引水导流洞封堵施工技术,予以有关单位参考。
关键词:水电站;导流洞;封堵;施工技术
前言:
水電站引水导流洞是为了满足水电站的蓄水需求,传统的导流洞封堵施工,大多是使用的断流式封堵,该方式施工难度大,工程量大,致使施工成本增加,对施工周期造成延长,对水电站的实际运行效率带来不利影响。所以,在当前水电站引水导流洞封堵施工技术中,需要将先进技术和设备进行利用,以此来对施工技术进行优化,保障水电站的经济效益和社会效益的增长。
一、水电站引水导流洞开挖常见问题
1.1 地质构造复杂
在水电站引水导流洞封堵施工过程中,经常会因为当地的地质较为复杂,致使施工难度的增加,并且也引发了施工安全问题。特别是在引水导流洞开挖时,因为导流洞洞壁是非常薄的,所以会导致施工难度增加,严重的还会对施工的整体质量造成影响。在水电站引水导流洞封堵施工时,因为岩石结构复杂,导流洞风化极为严重,并且有很多岩体的构造是有着多层应力,所以在结构层面是不稳定的,会导致坍塌等安全问题,对整个施工的安全性和稳定性带来潜在威胁。
1.2 地下水较为丰富
因为在水电站建设位置,其地下水极为丰富,从而致使导流洞出口在水面之下,对后续的开挖工作带来影响,开挖的质量得不到保障,也会出现诸多安全问题。在引水导流洞施工时,若是利用以往的爆破开挖技术,会导致隧洞的顶部坍塌,所以需要在导流洞开挖时利用新的爆破方式,只有这样才有利于后续的施工正常进行。
1.3 饮水导流洞封堵施工环境恶劣
在水电站引水导流洞封堵施工过程中,因为当地的外在因素,比如气候,环境等条件,对施工的正常进行带来了影响。尤其需要注意的是若是在冬季进行施工,会直接增加施工成本,并带来安全隐患。与此同时,在引水导流洞施工时,若是水电站位置的地质条件距离较长,会被施工爆破所影响,严重的会出现塌方或者是滑坡等事故出现,对施工人员带来生命威胁。
二、水电站引水导流洞封堵施工技术策略
2.1 引水导流洞洞口爆破施工技术
在进行水电站引水导流洞封堵施工期间,施工人员首先需要对洞口进行爆破施工;为了可以保障爆破时的安全性,和稳定性,还需要对爆破情况进行计算,不能因为爆破而影响到周围环境以及山体和后续施工进程。其次;在爆破定量设计时,需要根据施工要求,结合洞口开挖的地质构造科学合理的对爆破的具体参数进行优化。在设计人员设计时需要对洞口以及洞脸、爆破所带来的影响该和波及范围进行分析,并将其作为该施工工程的重点问题,及时提出解决对策。在引水导流洞洞口封堵施工时,施工人员需要认真细致的根据导流洞洞口的地质条件进行安全施工。特别是在洞口开挖之前,要保障洞脸的稳定,并按照设计要求来进行地质结构和岩石分类,这样可以为后续的洞口稳定性带来裨益。
在实际施工过程中,第一排的锚杆环向间距需要有效的控制在40厘米左右;第二排的间距需要控制在80厘米左右;与此同时锚杆环向孔向垂直岩面的角度是向上倾斜30°左右。在水电站引水导流洞进出口的10米左右的位置,可以进行导流洞开挖,并且还需要施工人员提前的预留2米左右的位置,方便后续施工的爆破作业。在一定程度上为了可以保障爆破的整体质量,在施工前,需要使用密孔和浅孔的形式来进行爆破作业,这样可以保障洞口的稳定性。
2.2 洞内排水处理及导流洞洞口封堵施工
在水电站引水导流洞洞内处理时,需要施工人员结合进口和出口的地质情况,应用挡水或排水来解决导流洞地下水等问题。在进行挡水处理时,可以在引水导流洞出口的位置设置粘土心墙围,并且墙围高度需要和水面一致,这样可以形成水流通道。在排水处理时,施工人员需要利用潜水泵和离心泵,并且还需要在引水导流洞下游将水抽离到明渠中,这样完成排水工序给洞内施工提供便利。除此之外,在引水导流洞封堵之后,对水箱下的水泵进行固定,这样可以持续进行抽水处理。
在导流洞洞口封堵施工过程中,需要采用叠梁的方式,利用吊车将叠梁下放。与此同时,在洞口闸门设计时,可以使用平板闸门,然后通过门叶焊接,结合上游水压力实现预压缩。在此过程中,若是导流洞水位升高,水流流速增大,会出现回流现象,此时需要在叠梁下方设置钢支座,并且需要使用混凝土进行加固,以保障叠梁的顺利下放。与此同时,若无法确定门槛底部淤泥厚度,此时需要在混凝土浇筑过程中,进行灌浆,这样可以保障其稳定性。
2.3 导流洞封堵门的优化设计
在保障施工安全条件下,可以对水电站引水导流洞封堵门进行优化设计,这样可以提升水头承受的压力。在通常情况下来说,导流洞封堵门所承受水头压力的大小,主要是取决于底孔封堵时间。在当前很多水电站引水导流洞封堵门设计中,底孔封堵有进行了混凝土灌浆,在灌浆时可以对灌浆的廊道实施混凝土的回填,这样可以完成整个封堵工程。在实际施工过程中,底孔接缝灌浆施工对温度的有效控制有着极为严格的要求,所以,需要施工人员在保障温度的情况下对接缝进行灌浆,只有这样才可以保障施工质量,和封堵门的稳定性。
结语
总之,水电站引水导流洞封堵施工是作为电站蓄水发电的重要环节,整个导流洞封堵工程的质量是会直接关系到水电站发展是否顺利的关键。因此,在水电站引水导流洞封堵施工过程中,需要利用先进的科学技术以及相关设备,对封堵施工进行优化。比如针对导流洞封堵时进行混凝土浇筑工程和温度控制工程,对洞内排水工程进行优化,通过这些措施可以实现导流洞对于水资源的蓄水和导流,保障水电站发电的正常运转,实现社会效益和水电站企业的经济效益增长。
参考文献:
[1]周豪新. 大流量导流洞封堵施工技术的研究与应用[J]. 红水河,2019,v.38;No.168(06):33-35+43.
[2]陈阳. 山西盂县龙华口水库导流洞封堵设计与施工[J]. 科技创新与应用,2020,No.305(13):111-112.
[3]郑华. 河流导流洞闸门封堵施工技术[J]. 建材与装饰,2019(18):287-288.