导流施工技术在水利工程施工中的应用分析

2023-11-30陈卓敏

建材与装饰 2023年35期

关键词：明渠围堰导流

陈卓敏

（广州市水电建设工程有限公司，广东广州 510000）

0 引言

现代水利工程的建设与发展给人们生活和生产带来更便利的条件。水利工程具有特殊性及复杂性，其在实际施工中运用许多技术，导流施工技术就是其中之一，本文主要对该项技术进行了简要研究。

1 导流施工技术的内涵

导流施工技术是当前广泛应用到各类水利工程施工中的一种引导水流工艺，该项技术可以有效疏导积水，缓解河流水给水利建筑物造成的冲击力，从而改善水利工程实际施工的环境，避免出现事故，目前的许多水利工程中，导流施工技术已经成为一项不可或缺的技术，其对于保障工程主体施工质量有着深刻意义。从导流施工技术的内涵分析出发，该项技术可以对水利工程附近的水流方向、大小进行科学控制，确保水利工程施工按照设计要求推进，也有助于降低施工成本，然而导流施工技术多种多样，在选用时应充分考虑水利工程情况，其周围河流环境的性质，以此来优化工程施工指标，发挥出导流施工的积极效果，若是有任何因素不符合导流施工要求，那么都可能造成导流效果不佳，甚至给水利工程建设造成负面作用[1]。

2 水利工程施工中运用导流施工技术的方向

2.1 明渠导流施工方法的运用

在当前的水利工程施工项目中，许多工程建设都会运用到明渠导流施工方法，该方法中的导流施工原理是指在上游和下游位置进行基坑围堰修筑，也可在河岸位置或滩地位置直接开凿，从而有效将水流从上至下导出，为后续水利工程施工提供良好条件。通常情况下，明渠导流适合运用在平原位置水利工程，保证其具有平缓岸坡或宽阔滩地，这样明渠修筑也能更为顺利。若是水利工程施工场地附近存在古河道，那么还可借助古河道实现明渠暗流的导流作用，如今也能节省许多施工的工程量并降低工程造价成本。

在使用明渠暗流形式时，需要确保至少具有以下条件中的一项才能选用：①河床沿岸位置需具有古河道或面积较宽敞的台地。②地质条件复杂不适合进行导流隧道开凿且需要导流的流量颇大。③施工队伍的挖洞经验不足且机械设备存在限制、工期较紧张。④施工过程中存在排冰、过木以及通航等必要行为。

对明渠暗流的布置施工中，需要确认合适的明渠进口与出口位置，还应通过计算妥善设置高程、导流轴线，一般来讲，导流轴线都会布置在古河道沿岸、垭口以及台地等位置，使得明渠轴线可以处于上游与下游围堰坡角之外，与此同时也要注意控制好水平距离，尽量发挥出良好的防冲效果，其水平距离最宜在50～100m[2]。

此外，明渠导流法的施工中需遵循固定流程，如图1所示，避免影响到技术作用的发挥、还要确保开挖施工的专业设备达到要求，施工队伍具有一定的河渠引流施工经验，若施工中遇到渠底地基位置为软土地质情况，那么可采用一些防渗加固手段。

图1 水利工程中明渠导流法的施工流程

2.2 隧洞导流施工方法的运用

部分水利工程可能具有较特殊的地势，比方说地处于山区位置且河流交纵分布、工程周围存在陡峭地形的水利工程，在进行导流施工时难度也比较大，这时就需要采用隧洞导流施工方法，其可以基本满足工程施工中对水体导引的相关要求，但其实际施工费用偏高，具体还需依据工程实际情况来选择。在具体开展隧洞导流施工时，还需注意以下重点内容。

（1）若施工处于汛期，则应在施工前做好现场详细勘察工作，且采用基坑导流来辅助泄洪施工，轴线在布置之后需随时进行观察，一旦发现转折问题，需及时依据导流设计方向来调整，这样才能够发挥出隧洞的导流作用。图2 和图3 分别为隧洞导流施工的平面图和剖面图。

图2 隧洞导流平面图

图3 隧洞导流剖面图

（2）在进行隧洞布置施工过程中，需要注意将进出口位置平顺衔接到工程河道水流位置，确保水利工程的水流顺利导出，且隧洞位置和河道主流应保持为30°左右的夹角，上下游的围堰也要与进出口位置保持一定距离，最好在50m 以上。

（3）在实施导流隧洞开挖施工时，要注意先针对勘查获得的岩层特征信息、地质条件信息来制定隧洞开发方案。例如，在某水利工程的导流隧洞开挖中，依据实际情况设计了出口洞身规格为20m×18m，而进出口位置的最大渐变段面积设定为25m×16m，通过现场勘察得知，其周围的岩石主要由砂岩构成，而围岩结构也存在严重破损问题，故而在隧洞开挖以前决定先做好围岩支护，确保开挖作业时保持稳定和安全[3]。

（4）可以在水利工程隧洞导流施工当中运用管棚法作业方式，其能够促进开挖时隧洞基础安全水平的提高，为后续水利工程的可靠导流提供保障。对此，施工技术人员需要充分了解隧洞施工中管棚法作业的特征和优点，不断完善并调整隧洞开挖时的管棚支护相关参数，使隧洞导流施工更为规范，发挥出应有作用。隧洞导流法开挖时管棚支护的设计参数如表1 所示。

表1 隧洞导流法开挖时管棚支护的设计参数

2.3 围堰导流施工方法的运用

围堰导流也常常被运用在拟修建的水利工程主体建筑物施工中，该项施工方法简单来说就是利用围堰结构来实施挡水导流，其根据工艺的差异还可划分为全段围堰施工和分段围堰施工两种方法。

2.3.1 全段围堰施工法

所谓的全段围堰施工，就是指针对水利工程中所有涉及的河道、河床施工范围来全范围修建围堰结构，该结构可以阻断河道中的水体并将其引导排出，以免主体施工位置被水流聚积而影响施工推进。全段围堰施工法与其他类型的导流施工方法相比，其比较适合用在河床狭窄、作业面积较小以及地势较平坦的工程环境，其对于施工质量的控制要求也会更高，在使用后可以有效缓解河道水压造成的不利影响。对此，施工人员主要需对泄水建筑物具体情况准确把握，再进一步明确河道水量和其他影响因素，之后根据导流要求来合理划分水流，确保全段围堰的作用发挥出来，真正落实导流工作。一般河流水流量较大或是河槽相对较窄情况中还会借助涵洞导流方式，这种方式比较灵活，可以在后期导流中运用，使其先对河流实现一次拦截，随后再采用全段围堰法处理，实现二次导流。

2.3.2 分段围堰施工法

分段围堰施工与全段围堰施工有着明显区别，在选用时还需考虑到河流实际情况中各方面因素的影响。大多数采用分段围堰施工法的水利工程，会将水工建筑物施工进行多段划分，再一一进行各段工程施工，最后将整体工程施工工作完成，而分段围堰就可以在各段施工中起到良好的导流作用，其主要是针对河床内围位置范围设置多个基坑或围堰，再从多个阶段借助基坑实现导流，施工时还需充分考虑河床、河流以及河槽的特征，也可将分段围堰与其他施工工艺结合运用，让水流可以顺利从围堰结构上通过，提高道路的效率，推进工程建设速度加快，也有助于工程施工质量的提高[4]。

此外，围堰法导流施工需注意以下要求：①在施工前联系水利管理部门，安排将施工作业面内的水流排干，做好淤泥清除工作，为基坑开挖做准备，同时要准确确定围堰结构的位置，要依据河道出水点、泵站分布情况来设定合适位置，同时，围堰坡脚应距离水利工程主体结构约20m。②正式施工时应按照施工方案进行上下游位置的围堰修建，在围堰填筑时尽量使用周围土体材料，不仅可以节省成本，也有助于提高围堰质量，且围堰各层填筑厚度要控制在30cm 以下。③当上游围堰施工修建完成后，应先将河道水抽排干净，随后按照施工流程来进行下游围堰砌筑施工，在围堰工程全部完成后，开始进行导流操作，为水利工程的施工推进提供辅助力量，对水体产生的冲击力有效缓冲。图4为围堰施工流程，图5 为水利工程河床上的导流围堰结构。

图4 围堰施工流程

图5 水利工程河床上的导流围堰结构

3 水利工程施工中导流施工技术运用的质量控制措施

3.1 把控施工技术要点并制定完善方案

水利工程的施工属于系统性作业，其具有极为复杂的特征，所涉及的技术科目也比较多，大多数工程项目工期颇长，因此，要想确保导流施工到位，就要保证人员切实把控施工技术要点，制定施工中的标准，确保导流作业的规范执行，这样才能够使技术发挥出良好成效。与此同时，还要在施工前结合水利工程实际情况来制定导流规划施工方案，方案中重点明确防汛、防洪等施工内容，考虑到施工中可能出现的问题并制定应对手段。

3.2 提高导流施工人员的综合素质

无论是如何先进、科学的导流施工技术，若是缺乏高素质的施工人员操作使用，都将无法体现技术价值，还可能导致施工中出现各种不良问题，因此，应当提高道路施工人员的素质，确保导流施工质量达标。对应施工企业积极开展人员培训工作，针对导流施工关键技术、施工质量控制意识、安全意识等进行培养，在招聘施工人员时，也要重点考察人员的素质，对人员实施定期考核，确保每名在岗施工人员的能力都能够与导流工程施工要求相符合，针对施工各环节的规范把控，确保工程高质量完成[5]。

3.3 强化施工监管工作

对于水利工程的导流施工而言，为了保证整个施工过程规范推进，还需要强化施工监管，对此建立起有效的监管机制，针对各项导流施工技术应用要点来进行严格监管，尤其要重视施工人员设备操作管理，促进其施工水平的进一步提升，还要深入分析各环节施工特点，从而强化监管，为施工奠定良好基础。除此之外，导流施工也应重视技术革新，在科技快速发展的当前背景下，导流施工技术的创新发展也具有更多可能性，相关技术研发人员可积极借鉴国内外经验成果，以提高导流效果为目的研发新技术、新工艺，还要考虑到水利工程施工中常见技术应用通病的解决，建立起完善的施工体系，从而保证水利工程的施工质量达标。