水利工程施工的主要技術(shù)芻議

彭耀珍

( 寧夏隆德縣農(nóng)田水利基建隊(duì)，寧夏 隆德756300)

1 水利工程施工導(dǎo)流技術(shù)

目前，水利工程施工導(dǎo)流方法基本分為兩大類:全段圍堰法導(dǎo)流法和分段圍堰導(dǎo)流法，下文就針對(duì)這兩類導(dǎo)流方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。

1.1 全段圍堰導(dǎo)流法

全段圍堰導(dǎo)流法指的就是在河床上方主體工程的上下游位置各自修建一道攔河圍堰，然后利用圍堰將主河道一次性攔斷，進(jìn)而促使水流通過旁側(cè)的泄水建筑物往下傾泄。此種導(dǎo)流法往往適用于河床比較狹窄，基坑工作面積比較小，水深水流湍急、覆蓋層面較厚、修建縱向圍堰較為困難，實(shí)行分期導(dǎo)流難度系數(shù)大的水利工程。全段圍堰導(dǎo)流法按照泄水道類型可以劃分為以下幾種導(dǎo)流法:

1.1.1 隧洞導(dǎo)流法

隧道導(dǎo)流法一般適用于山區(qū)河流，在河谷較為狹窄、兩岸地形較為陡峻、山巖較為堅(jiān)實(shí)的水利工程。但是由于隧道導(dǎo)流法的泄水能力有限，而且造價(jià)較高，所以通常在汛期泄水時(shí)，施工單位應(yīng)該另尋出路或者是選用淹沒基坑方案。另外在設(shè)計(jì)導(dǎo)流隧洞時(shí)，應(yīng)該最大限度地和永久性隧洞緊密結(jié)合起來。

1.1.2 明渠導(dǎo)流法

明渠導(dǎo)流指的是在河岸上開挖渠道，在基坑的上下游位置修建圍堰，水流經(jīng)過渠道下泄。此種導(dǎo)流法往往適用于岸坡較為平緩或者擁有較為寬廣灘地的平原河道上。另外，如果施工現(xiàn)場(chǎng)可以利用老河道或者是水利工程是修建在彎道上的話，此時(shí)明渠導(dǎo)流法則是上佳之選。

1.1.3 涵管導(dǎo)流法

涵管導(dǎo)流法通常被應(yīng)用于修筑土壩、堆石壩中，但是由于涵管導(dǎo)流法的泄水能力較小，所以，它常常被應(yīng)用于流量較小的河流上，或者是只擔(dān)負(fù)枯水時(shí)期的導(dǎo)流工作。

1.1.4 渡槽導(dǎo)流法

渡槽導(dǎo)流法的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是泄水量較小，所以一般都被應(yīng)用于流量較小、河床較窄、導(dǎo)流期較短的中小型水利工程。

1.2 分期圍堰導(dǎo)流法

分期圍堰導(dǎo)流法也被稱為分段圍堰導(dǎo)流法，分期指的是從時(shí)間上將導(dǎo)流分為多個(gè)時(shí)期，分段指的就是從空間上利用圍堰將擬建水利工程建筑物圈圍成多個(gè)施工段。它主要包括了以下兩種導(dǎo)流法:

1.2.1 底孔導(dǎo)流法

選用底孔導(dǎo)流法，施工之前應(yīng)該在混凝土壩體內(nèi)部修建底孔，然后促使全部或者部分水流通過底孔泄流到下游。如果修建的是臨時(shí)底孔，那么應(yīng)該在水利工程接近竣工的時(shí)候，進(jìn)行相應(yīng)的封堵操作。

1.2.2 缺口導(dǎo)流法

混凝土壩在施工中，為確保工程在汛期河流暴漲暴落時(shí)能夠繼續(xù)作業(yè)，可以在壩體上預(yù)留缺口，用以泄流洪峰流量，等洪峰期過去，上游水位回落，再對(duì)缺口進(jìn)行修筑作業(yè)，這個(gè)工程就被稱為缺口導(dǎo)流法。

2 水利工程中混凝土防滲漏墻的施工技術(shù)

2.1 施工設(shè)備

混凝土防滲漏墻施工的主要設(shè)備是鉆孔機(jī)械。仿蘇式鋼繩沖擊鉆機(jī)，它的工作原理是運(yùn)用鉆頭對(duì)地層實(shí)行反復(fù)沖擊破碎操作，一直到地層碎屑的破碎程度能夠被泥漿懸浮，然后再用抽砂筒將其提出孔外，由此可見，其功耗較大，工作效率較低。沖擊式反循環(huán)鉆機(jī)，將抽筒不連續(xù)出渣改為泵吸不間斷出渣，這樣一來就防止了鉆頭對(duì)地層顆粒的重復(fù)破碎操作，進(jìn)而提升了工作效率，但是其需要泥漿凈化機(jī)來配套進(jìn)行分離鉆渣工作。抓斗挖槽機(jī)，其不需要用泥漿作為介質(zhì)，可以利用斗齒進(jìn)行切割，破碎土層，直接進(jìn)行抓出渣土的工作任務(wù)，它按照工作原理通常被分為液壓抓斗以及鋼繩抓斗。

2.2 造孔工藝

1) 鉆劈法。其適用于普通的砂卵石地層，在施工過程中，墻軸線劃分出長(zhǎng)度不一的槽段，相鄰槽段應(yīng)該分為一、二期先后施工。此方法可以選用鋼繩沖擊鉆機(jī)或者是沖擊式反循環(huán)鉆機(jī)，分為主鉆孔和副鉆孔鉆進(jìn)，當(dāng)相鄰的兩個(gè)主鉆孔鉆進(jìn)一定深度之后，再劈打副鉆孔接存劈落的石渣，然后將其提出鉆孔。

2) 抓取法。通常情況下，在粒徑較小的砂卵石層中修筑防滲漏墻時(shí)，施工單位會(huì)選用抓斗直接進(jìn)行挖掘成槽作業(yè)，這樣可以大幅度地提升工作效率。

3) 鉆抓法。在較為緊密的地層中造槽時(shí)，施工單位往往會(huì)將沖擊鉆和抓斗聯(lián)合起來作業(yè)，沖擊鉆鉆進(jìn)主孔漂卵石層以及基巖，而兩主孔之間的副孔利用抓斗抓掘。

2.3 其他關(guān)鍵工序

1) 導(dǎo)墻不僅能夠?yàn)殚_挖機(jī)具導(dǎo)向，而且還能保護(hù)槽口和承重等。通常情況下，防滲墻每一槽段的施工周期較短，為了有效地節(jié)省水利工程的施工成本，施工單位應(yīng)該最大化地使用可以周轉(zhuǎn)使用的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)墻，比如使用混凝土導(dǎo)墻時(shí)，應(yīng)該盡量縮減其斷面面積，最好能夠維持在高50 cm、寬30 cm 左右。

2) 在成槽施工過程中，為了確保槽壁的穩(wěn)定性，應(yīng)該選用泥漿來固定槽壁，目前大多數(shù)施工單位都選用膨潤(rùn)土制漿，它的主要指標(biāo)密度大約為1．04 g/cm，馬氏漏斗的黏度應(yīng)該維持在32 ～50 s 之間。需要注意的是，泥漿是可以重復(fù)利用的，但是在使用之前應(yīng)該用泥漿凈化機(jī)進(jìn)行除砂工序。

3) 在混凝土防滲漏墻施工過程中，通常選用一級(jí)配塑性混凝土作為墻體材料，這種墻體材料的強(qiáng)度以及變形模量都比較低，具備了較強(qiáng)的適應(yīng)地基變形的能力和抗?jié)B能力，其滲透系數(shù)≤1 ×10－6cm/s，滲透破壞比降能夠＞300。

4) 在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)選用直升導(dǎo)管法，導(dǎo)管的內(nèi)徑要在20 cm 左右。務(wù)必要依據(jù)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際具體情況來選擇是用罐車還是泵來輸送混凝土。

3 水利工程施工的經(jīng)常性排水技術(shù)

當(dāng)排除基坑積水之后，應(yīng)該馬上進(jìn)行經(jīng)常性排水操作，其主要包括了以下工作內(nèi)容:計(jì)算基坑滲流量、明確水泵工作的具體臺(tái)數(shù)、布置相應(yīng)的排水系統(tǒng)。

布置排水系統(tǒng)，經(jīng)常性排水操作往往是選用明式排水，其排水系統(tǒng)主要包括了排水干溝、支溝、集水井等。排水系統(tǒng)通常被分為兩種情況:基坑開挖中的排水作業(yè)，水利施工過程中的排水作業(yè)。前者要依據(jù)土方分層開挖的具體要求，分次進(jìn)行下降水位操作，不斷地降低排水溝的高程，促使每一個(gè)開挖土層呈現(xiàn)出干燥狀態(tài)。排水溝一般都被布置在基坑的中部位置，這樣才有利于兩旁出土，如果基坑比較窄小，那么就應(yīng)該將排水干溝布置在基坑的上游部位，以便截?cái)酀B水。應(yīng)該沿著干溝的垂直方向來設(shè)置排水干溝。將集水井布置在基礎(chǔ)范圍之外，集水井里面安裝水泵，滲水進(jìn)入干溝之后匯進(jìn)干溝，然后再流進(jìn)集水井，最后由水泵將滲水抽出基坑外。后者排水的主要目的是有效地控制水位，保證水位低于坑底的高程，進(jìn)而確保施工能夠在干地條件下進(jìn)行。排水溝一般都是布置在基坑附近，距離基礎(chǔ)輪廓線≥0．3 ～1．0 m。集水井距離基坑外線不能大于集水井自身的深度。排水溝的底坡≥2‰，底部寬度≥0．3 ～0．5 m。集水井的容積應(yīng)該保障水泵停止工作后的10 ～15 min內(nèi)集水井里面的水量不能出現(xiàn)漫溢的現(xiàn)象，底部應(yīng)該比排水干溝的底部低1 ～2 m。

4 結(jié) 語

總之，在目前水利工程施工過程中，水利工程的施工技術(shù)儼然已經(jīng)成為了保證工程質(zhì)量水平的核心推動(dòng)力量，熟練掌握并靈活運(yùn)用各種施工技術(shù)，對(duì)于水利工程的順利竣工具有相當(dāng)重要的作用，因而其備受業(yè)內(nèi)人士的重視。本文探討了水利工程中三項(xiàng)施工技術(shù)，即導(dǎo)流技術(shù)、混凝土防滲漏墻施工技術(shù)、經(jīng)常性排水技術(shù)，以此希望我國(guó)水利工程能夠健康全面地發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。

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