于春紅
(本溪滿族自治縣水利勘測設計隊,遼寧 本溪 117100)
導流施工技術在水利工程施工中的有效運用分析
于春紅
(本溪滿族自治縣水利勘測設計隊,遼寧 本溪 117100)
隨著水利工程施工技術的漸漸成熟,我國的水利工程項目不斷增多,水利工程施工中的導流施工技術運用得也越來越多。導流施工技術通過引導水流的方式將施工現場的水源運送至其他地方,為水利工程施工創造相對干燥的施工環境,保證工程項目的施工效率。文章簡單介紹了導流施工技術,并分析了導流施工技術在水利工程領域的具體應用,最后提出了導流施工技術應用創新的具體策略,希望能給水利工程施工帶來一定幫助。
導流施工;水利工程;應用;創新策略
近年來我國的水利工程事業迅速發展,水利工程施工技術、工程設備和施工工藝等都得到了相應的提高。特別是導流施工技術在水利工程領域的應用,使得我國許多大型水利工程的施工規模和建設速度都顯著提升,推動了我國水利工程事業的進一步發展[1]。
1.1 導流施工技術的概念
導流施工技術是指在建設水利工程時,為了保持施工現場的干燥,需要對施工現場上游的水流進行引導,使其繞過施工區域,流向下游的水流引導技術。這種引導技術能夠合理地引導水流,控制水流走向[2]。導流施工技術是一項重要的水利工程組成部分,它包括水源截流、挖基坑排水以及關閉閘門蓄水等幾個步驟。導流施工技術的施工質量將直接影響水利工程的施工進度,所以要結合實際情況,加強對導流施工技術的應用[3]。
1.2 導流施工技術的影響因素
1)壩址的選擇:在進行工程設計之前要先確定壩體的位置選擇,重點是考察施工現場周圍的地形條件、地質條件等。
2)水利工程施工方案的選擇:在選擇好壩址以后,為了便于規劃水利工程的設施分布,所以需要及時制定水利工程施工方案,一般是從導流明渠開始布置,然后再考慮廠房分布等等。
3)具體施工計劃的編制:當選擇好整體施工方案后,需要對水利工程施工的詳細計劃進行編制,編制過程中重點考慮導流施工技術的應用。
4)周圍環境因素的考慮:導流施工技術應用于水利工程時,需要考慮到許多環境因素,比如周圍的建筑物分布、地形因素、下游居民的生產生活、下游生態環境、水庫的蓄水等等[4]。
5)先進施工設備的引進及施工經驗的積累:我國古代就已經有了水利工程,歷史悠久,經過這么多年的經驗積累,水利施工技術已經發展到了新的高度;另外,隨著現代科技的發展,許多新型材料和先進的工程設備已經運用到水利工程施工當中來,使得水利工程施工技術也不斷發展。
導流施工技術目前已廣泛應用于水利工程領域,最常見的幾種導流施工技術分別為:明渠導流施工技術、隧洞導流施工技術、分段圍堰法導流施工技術、成孔導流施工技術以及壩體缺口導流施工技術[5]。
2.1 明渠導流施工技術
2.1.1 明渠導流施工技術的適用范圍
明渠導流施工技術的適用范圍比較廣,通常都是用在水利工程壩址位置的河床比較窄或者河床比較深的情況。這種情況難以采取分批導流的方式,所以利用明渠導流施工技術可以有效解決這個問題,保證水利工程施工的質量和施工的效率。明渠導流施工技術的具體適用范圍包括以下幾點:
1)水利工程施工過程中,遇到河床處有古河道或者臺地、埡口等不便于施工的條件。
2)水利工程河床的水量太大,而且河床地質條件比較差,不利于水下導流隧道的開挖。
3)水利工程施工地點需要通航或者存在結冰現象等特殊情況。
4)水利工程施工嚴格控制施工進度,要保證工程在計劃工期內完成,而施工人員缺乏工作經驗,也沒有先進設備。
2.1.2 明渠導流施工技術的應用方式
明渠導流的布置取決于兩個因素:明渠導流的主軸線、明渠兩端的進出口位置和高程。在實際施工過程中,明渠導流可以布置在山坡上或者灘地里[6]。接下來就按照明渠導流的兩個關鍵性因素來對明渠的布置進行分析:
1)明渠導流主軸線。通常情況下,明渠導流都是布置在河床古河道或埡口的位置,這樣可以有效解決流量過大引起的引流困難問題,保證明渠布置的科學合理性。在設置明渠導流主軸線時,要保證明渠內水流的通暢,并盡量使明渠的長度縮短,這樣可以使得明渠在開挖的時候不用挖得太深,降低了明渠出現問題的風險,并減少了工程量,節約成本。明渠導流的主軸線長度一般是在50-100m,這樣可以滿足防水流沖擊的要求。
2)明渠進出口位置以及高程。明渠進出口位置以及高程是受到明渠進出口位置和形狀影響的,確定位置和高程以后,明渠進出口附近不會有回流現象,淤泥也不會堆積在出入口的位置。在考慮明渠進出口位置時要滿足工程設計圖紙的要求和通航的要求,盡量把明渠的位置調高一點,這樣可以減小水利工程施工的工程量,縮短工期。
2.2 隧洞導流施工技術
隧洞導流施工技術主要適用于需要導流的流量比較小的條件,或者水利工程施工現場的地形條件多變、河床比較窄的情況。利用隧道導流施工技術可以使得水利工程施工更有效率,施工質量得到保證,并能加快施工進度。
隧洞導流施工技術的實施需要考慮以下幾個方面:
1)在施工開始之前,需要先確定隧洞導流施工的主軸線,使得隧洞導流施工時能有所依據,方便施工的進行。
2)對于隧洞導流施工的主軸線的設置,一定要按照施工設計圖紙的要求標準來進行,如果主軸線需要轉彎,應該控制好轉彎的角度和長度,保證主軸線的科學合理性。
3)在隧洞導流施工過程中要注意與周圍的隧洞保持一定的距離,而且在圍巖的厚度上要注意不能太小,保證隧洞的安全穩定性。
4)隧洞導流施工在設計進出口時,要保證水流的通暢,而且要根據實際情況決定坡度的大小,但是無論是陡坡還是緩坡,都不能是反向坡度。反坡會使得隧洞沖刷比較嚴重,容易損壞隧洞。
2.3 分段圍堰法導流施工技術
分段圍堰法導流施工技術施工工藝較為簡單、施工的成本也比較低,實用性強,所以已經廣泛應用于我國水利工程領域。分段圍堰法導流施工技術是在河床上設置圍堰,在圍堰上設置導流通道,然后通過分段分期的方式對水利工程進行施工,將河床一段一段隔開,在圍堰內進行施工。但是這種導流施工技術需要設置圍堰,工程量將變得比較大,而且越到水利工程施工后期,分段圍堰的導流復雜程度不斷上升,導流的時間也會越來越長。所以,分段圍堰法比較適合導流流量比較大、河床較寬、需要長時間施工的水利工程。
2.4 成孔導流施工技術
成孔導流施工技術的實施需要依靠水利工程的混凝土壩體。在成孔導流施工技術實施時,混凝土壩體底部有一個孔洞,將這個孔洞作為導流泄水的泄水道。成孔導流施工技術施工工藝極為簡單,降低了施工的成本,又具有良好的導流效果,為后期水利工程的施工打好導流基礎,保證水利工程的施工質量。泄水孔可以通過導出水流的方式降低水流對混凝土壩體的沖擊力,保證混凝土壩體的穩定性,延長壩體的使用年限。
2.5 壩體缺口導流施工技術
混凝土壩體是水利工程設施中最主要的設施之一,當降水量豐富的季節來臨時,水流量迅速增加,原來的導流設施已經無法滿足當前的導流需求,承擔不了如此多的水流引導,使得水利工程施工受到阻礙,不能按照原計劃完成施工。所以,在對水利工程混凝土壩體施工時就應該考慮在壩體上留出一個可控制的缺口,當降水豐富的季節來臨時,水流量急劇上升,混凝土壩體可以開啟這個預留的缺口,將大量水流傾瀉出去,剩下的部分水流可以通過原有的導流設施引導出去。通過兩種手段的結合,解決汛期防洪的問題。當汛期過后,將混凝土壩體上的缺口封閉,恢復常態。在對壩體的缺口進行工程設計時,要充分考慮混凝土壩體本身的結構、規模等,然后在合理的位置布置缺口,并注意缺口的尺寸大小、坡度等等,使得傾瀉水流時能達到要求,保證水利工程施工的正常進行,不會延誤工期。
3.1 加大科技創新力度
隨著社會經濟的發展,科學技術需要不斷創新,導流施工技術也應該與時俱進。施工技術是工程施工的關鍵部分,只有大力創新科技,發展科學施工技術,才能促進水利工程又好又快發展。目前我國的水利工程是比較重要的工程項目,所以政府部門都比較重視,投入了比較多的精力,所以水利工程施工技術發展速度也比較快,但是對于水利工程施工技術的創新不能停止,在競爭如此激烈的現代社會,技術創新就如逆水行舟,不進則退,所以我國必須一直重視水利工程施工技術的發展,可以引進國外的先進技術和經驗,來推動我國的技術創新。
3.2 培養專業技術人才
專業技術人才是技術創新的基礎,所以在倡導技術創新的同時,要重視起對于水利工程專業技術人才的培養。現有的水利工程施工團隊大都是一些經驗豐富的老員工,缺乏新鮮血液,缺少一定的創新能力。所以水利工程施工團隊要重視起對新的專業技術人才的引進,既要有新專業技術人才的技術創新能力,又需要老員工豐富的水利工程施工經驗,只有將兩者的優勢有效地結合在一起,才能使得水利工程施工技術更上一層樓。
3.3 建立健全管理體制
建立健全管理體制是提高水利工程整體水平的一大重要手段,它既可以對水利工程進行良好的規劃管理,保證施工計劃的順利實施,使得水利工程施工能在計劃的工期內完成,還可以使得水利工程施工的經濟效益最大化,改善水利工程的施工質量。導流施工技術是水利工程施工技術中很常用的一種,所以其技術創新對水利工程的施工有很大的影響。而想要做到技術創新,首先必須得建立健全管理體制。從目前的情況來看,我國還有許多施工單位的管理機制還不夠完善,沒有相應的施工管理監督機構或者施工管理監督機構的管理監督工作不到位。在競爭日趨激烈的今天,只有將管理體系完善,解決當前的管理力度不夠的問題,才能提升自身的競爭力,提高水利工程的施工質量。
導流施工技術在水利工程施工中占據著重要地位,在水利工程施工中根據實際情況合理地選擇導流施工技術,對提高水利工程的施工質量、減少水利施工的成本投入等有重要作用。加強對導流施工技術的研究,發掘出更多導流施工技術適用的條件,使導流施工技術能更好更多地運用到水利工程施工當中來,促進水利工程事業的發展。現代社會競爭如此激烈,我國要大力發展技術創新,培養專業的技術人才,引進國外先進技術,并結合我國的國情,研發出適合我國水利工程施工的技術手段,使得我國水利事業更上一層樓。
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1007-7596(2016)11-0103-03
2016-10-18
于春紅(1975-),女,遼寧本溪人,工程師,研究方向為水利工程設計(灌溉工程、水庫除險加固工程、河道防洪工程、農村飲水工程等方面)、水利工程施工、水工造價等。
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