導(dǎo)流技術(shù)在水利工程大壩施工中的應(yīng)用價值

摘要：近幾年來，我國大量新建水利工程，而水利工程施工環(huán)境比較惡劣，對工程施工造成阻礙。水利工程質(zhì)量問題不僅需要工程施工技術(shù)，還需要創(chuàng)造良好的施工環(huán)境。文章分析了不同導(dǎo)流技術(shù)的特點(diǎn)和不同導(dǎo)流技術(shù)的適用情況，探討了導(dǎo)流技術(shù)在工程施工中的重要作用。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)流技術(shù)；水利工程；大壩施工；應(yīng)用價值；施工環(huán)境 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TV551 文章編號：1009-2374（2016）23-0119-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.058

1 概述

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的水利工程取得了發(fā)展進(jìn)步，水利工程的施工規(guī)模在不斷擴(kuò)大，相關(guān)施工工藝為了適應(yīng)社會發(fā)展需求也在不斷完善、提高。導(dǎo)流技術(shù)是水利工程大壩施工中經(jīng)常應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)手段，在保證水利工程正常運(yùn)行的情況下，根據(jù)水利工程施工的具體情況，使用不同的導(dǎo)流技術(shù)能夠提高水利工程施工效率，提高工程施工質(zhì)量。

2 導(dǎo)流技術(shù)的特點(diǎn)

水利工程施工過程中如果有河流流經(jīng)施工場地，會對水利工程施工工期、工程施工質(zhì)量以及工程施工技術(shù)的應(yīng)用帶來嚴(yán)重影響，所以需要使用導(dǎo)流技術(shù)將水流繞過施工場地引到下游，為水利工程創(chuàng)造良好的施工環(huán)境，導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用需要結(jié)合具體的施工環(huán)境。

2.1 水利工程施工技術(shù)

水利工程不斷發(fā)展過程中，人們積累了大量的工作經(jīng)驗(yàn)，防洪抗災(zāi)經(jīng)歷的磨練以及創(chuàng)新型施工材料和專業(yè)技術(shù)設(shè)備的使用使得我國的水利工程施工技術(shù)得到了快速的發(fā)展。

2.2 選擇壩址

大壩地址的選擇是導(dǎo)流施工工作的關(guān)鍵，直接影響整體的導(dǎo)流施工質(zhì)量，在水利工程大壩施工設(shè)計(jì)階段，技術(shù)人員需要進(jìn)入施工場地進(jìn)行實(shí)地考察，勘察周邊地質(zhì)條件和地勢、地貌，分析水文情況，最后依據(jù)施工工程的施工難度以及施工工期等進(jìn)行壩址的選擇。

2.3 布置方案

導(dǎo)流壩址選定之后合理布置水利工程大壩施工樞紐，方案布置過程中綜合考慮各部分的分布規(guī)律，如明渠、廠房等的布置情況，優(yōu)化資源配置。

2.4 施工計(jì)劃

水利工程大壩施工的導(dǎo)流施工計(jì)劃是執(zhí)行具體施工的依據(jù)，根據(jù)具體的工程狀況，充分考慮方案的可行性，編制出科學(xué)、合理的導(dǎo)流施工計(jì)劃，并充分考慮到實(shí)際施工中可能出現(xiàn)的問題，提前設(shè)計(jì)出應(yīng)急方案，最大程度地提高工程質(zhì)量。

2.5 涉及范圍

水利工程大壩施工在導(dǎo)流施工過程中會有很多的影響因素，對周圍的建筑分布狀況、是否對下游的生態(tài)環(huán)境有破壞效果等都要進(jìn)行深入研究，所以在確定導(dǎo)流施工方案前要進(jìn)行各方面因素的綜合考察，制定出最有利的施工方案，保證工程施工的順利進(jìn)行。

3 導(dǎo)流施工原則

3.1 地形條件

水利施工工程周圍的地形是水利工程的關(guān)鍵，水利工程施工隊(duì)伍在選擇施工方案時一定要認(rèn)真分析施工場地周圍的地形要素。山區(qū)河流一般選用隧洞導(dǎo)流，河道比較寬敞，并且還在運(yùn)行時適宜使用分段導(dǎo)流，對于平原河岸則較常使用明渠導(dǎo)流。

3.2 水文情況

水文情況包含的因素很多，包括不同時期的水位變動情況、水流量和枯水期和汛期的情況，這些水文情況都會影響施工方案的確定。

3.3 地質(zhì)狀況

地質(zhì)狀況的不同也會影響導(dǎo)流方案的確定。根據(jù)河床的覆蓋物厚度、抵抗沖刷能力、水流速度、河床寬度、巖石風(fēng)化程度等的不同選擇不同的導(dǎo)流方案。如當(dāng)河流岸邊的巖石比較堅(jiān)硬、風(fēng)化層比較薄并且抗壓能力比較強(qiáng)的情況下適合采用隧道導(dǎo)流的方法，厚的碎風(fēng)化巖石層或者沉積灘較為嚴(yán)重時適合選用明渠導(dǎo)流。

4 導(dǎo)流技術(shù)在水利工程大壩施工中的應(yīng)用

導(dǎo)流技術(shù)分為全段圍堰法和分段圍堰法。全段圍堰法是指在河流上游對圍堰進(jìn)行施工將水利工程大壩施工場所的水流全部攔截，河水被建筑向兩側(cè)的泄水渠道進(jìn)行分流并向下傾泄，通過導(dǎo)流的方法繞開施工場地將河流引向下游。

全段圍堰要與具體的泄水建筑相結(jié)合，根據(jù)具體的水量將被阻斷的水流進(jìn)行有效導(dǎo)流劃分，可分為明隧洞導(dǎo)流和明渠導(dǎo)流兩種，對于水流量比較大或者是河床比較窄的河流可以在一次阻斷后使用明渠導(dǎo)流的方式進(jìn)行二次導(dǎo)流，增加導(dǎo)流效果。分段圍堰法是與周邊河流的具體情況相結(jié)合，使水流經(jīng)過多段劃分，將水流經(jīng)過河床外的狹窄河床，如壩體的預(yù)留缺口或其他引水建筑物引到下游，使河流通過圍堰建筑物，適用于河床比較寬、水流量比較大的水利工程。

4.1 明渠導(dǎo)流

當(dāng)所選擇的壩址的河床很窄或者覆蓋很深的時候可以選擇明渠導(dǎo)流。在灘地或者是河岸上開鑿導(dǎo)流渠道的方法叫做明渠導(dǎo)流，在上下游修建圍堰，使經(jīng)過的沿著渠道進(jìn)入下游，適用于岸坡比較平緩或者灘地較為寬敞的平原河道使用或者是施工場地河流附近原本修有河道，這也可以直接利用原有河道進(jìn)行導(dǎo)流工作，這樣不僅可以降低施工工程工作量，還能節(jié)約部分施工成本。明渠導(dǎo)流的施工布置包括軸線的布置、明渠進(jìn)出口位置的選定以及高程的確定等，軸線應(yīng)該分布在較為寬敞的臺地或者是原有古河道沿岸處，明渠軸線一定要超過上下游處圍堰的外坡腳，并且水平距離要滿足施工安全質(zhì)量要求，明渠軸線的布置應(yīng)該盡可能地縮短明渠的長度，并且避免深挖，避開地質(zhì)較差的區(qū)域，防止出現(xiàn)滑坡、坍塌等現(xiàn)象的發(fā)生，軸線與主流夾角小于30°，彎度大于渠道底寬的5倍。

4.2 隧洞導(dǎo)流

隧洞導(dǎo)流時借助地形，按照直線布局，如果需要轉(zhuǎn)彎則前后方都需要設(shè)置成為直線，轉(zhuǎn)彎處半徑是隧洞寬度的5倍以上，轉(zhuǎn)彎角度要小于60°。隧洞的軸線不能和巖層、斷層、破碎帶等平行，角度要大于45°，控制隧洞的進(jìn)出口和河床主流的流向夾角并保持與上下游的圍堰坡腳的距離。因?yàn)樗矶吹脑靸r一般比較高，并且泄水能力不是太強(qiáng)，所以在汛期時一般不采取隧洞導(dǎo)流的方法而使用填淹基坑的方法。但是對于水利施工場地導(dǎo)流流量不是很大，河流比較狹窄或者兩岸地形比較陡峭，巖石較為堅(jiān)實(shí)的山區(qū)河流使用隧洞導(dǎo)流技術(shù)的比較多，導(dǎo)流隧洞設(shè)計(jì)時盡量和永久隧道結(jié)合，節(jié)省工程費(fèi)用。

4.3 分段圍堰

分段圍堰方法是指按照時間的先后把圍堰工作劃分階段進(jìn)行，展開細(xì)致的維護(hù)工作。但是注意分段數(shù)不能太多，以免使施工工程的繁瑣，增加施工時間。設(shè)置底孔，充當(dāng)暫時性的泄水通道，結(jié)合力學(xué)知識，分析底孔的準(zhǔn)確方位和高度。考慮工程的具體施工狀態(tài)、工程結(jié)構(gòu)以及泄洪能力，控制高度差。為了保證水利工程施工過程中汛期工作的正常開展，可以在施工前期設(shè)置缺口。

4.4 涵洞導(dǎo)流

涵洞導(dǎo)流主要是通過在下游修建擋水圍堰實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流，使水流經(jīng)過涵洞后進(jìn)入下游。涵洞導(dǎo)流方法通常使用于水閘或是中小型土石水壩工程施工中，分期導(dǎo)流的后期導(dǎo)流也常使用涵洞導(dǎo)流。涵洞導(dǎo)流需要設(shè)置為直線并且有良好的進(jìn)出口形式，確保流水順暢，不會發(fā)生淤泥堆積的現(xiàn)象，防止?jié)B漏。涵洞導(dǎo)流的施工工作面較大，施工速度很快且方法靈活方便，并且施工成本低。

4.5 成孔導(dǎo)流

成孔導(dǎo)流方法的布置是利用水利工程中的混凝土壩體實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流作用，在導(dǎo)流施工過程中借助混凝土壩體處的底孔作為導(dǎo)流工程的泄水道，既能夠起到導(dǎo)流的作用，還能夠節(jié)約工程成本，保證水利工程的順利實(shí)施。在導(dǎo)流施工中，通過泄水道引出部分水流量，降低水流對壩體的沖擊力，提高水利工程施工質(zhì)量。

4.6 壩體缺口導(dǎo)流

混凝土壩體是實(shí)際施工中最為常見的水利工程壩體，在汛期過程中水利工程的水流量會突然加大，原有的導(dǎo)流系統(tǒng)不能夠承擔(dān)此時的過大水流量，可能會導(dǎo)致水利工程的施工工作無法正常運(yùn)行，影響施工進(jìn)度，所以在混凝土壩體中預(yù)先留一個缺口，在汛期時大量的水流量能夠通過預(yù)先留有的缺口進(jìn)行宣泄，并且利用原有的在混凝土壩體上預(yù)留的缺口建立導(dǎo)流建筑，兩者相互配合利用，將汛期過多的流水量及時地排出去，在混凝土壩體上預(yù)留缺口時要依照混凝土壩體的自身結(jié)構(gòu)和壩體大小來設(shè)置合理的預(yù)留缺口，使預(yù)留缺口能夠真正在關(guān)鍵時候?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)流的功能，確保施工工程的順利實(shí)施，提高工程質(zhì)量，一般差值在4～6米。汛期過后在水利工程施工過程中將混凝土壩體中的預(yù)留缺口補(bǔ)全。

5 提高導(dǎo)流技術(shù)在水利工程大壩施工中的應(yīng)用價值

5.1 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對水利工程的施工質(zhì)量提出了更高層次的要求，為順應(yīng)時代發(fā)展的需求，提高水利工程的施工質(zhì)量，需要加大先進(jìn)技術(shù)以及先進(jìn)設(shè)備的投入力度，引進(jìn)新的施工理念，使用先進(jìn)施工材料，提高創(chuàng)新思想，積極學(xué)習(xí)借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程建設(shè)中發(fā)揮作用優(yōu)勢。

5.2 注重人才培養(yǎng)

水利工程施工質(zhì)量的提高需要科學(xué)技術(shù)人才作為建設(shè)基礎(chǔ)。目前我國水利工程施工隊(duì)伍缺少新生力量的加入，原有的施工技術(shù)人員缺少創(chuàng)新能力，為水利施工隊(duì)伍引入新型人才，與原有技術(shù)骨干相互合作，利用技術(shù)骨干的實(shí)際水利工程施工經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮新型人才的施工技術(shù)創(chuàng)新能力，有機(jī)結(jié)合，共同發(fā)展，促進(jìn)水利工程創(chuàng)新突破。

5.3 完善管理體系

完善的水利工程施工管理體系，既能夠縮短水利工程施工工期，還能提高施工質(zhì)量，增加施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。目前我國的水利工程施工隊(duì)伍的內(nèi)部制度不夠完善，缺少切實(shí)可行的工程質(zhì)量監(jiān)督體系，完善管理體制，提高施工效率和施工質(zhì)量，降低施工成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)市場競爭力。

6 結(jié)語

導(dǎo)流工程在水利大壩工程中有著廣闊的應(yīng)用前景，導(dǎo)流技術(shù)在水利工程大壩施工中的合理應(yīng)用為后期工程的順利實(shí)施提供基礎(chǔ)保障，建立完善施工管理體制，遵循導(dǎo)流施工原則，提高施工技術(shù)水平，提高水利工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 范景坤.導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用[J].工程科技，2014，（27）.

[2] 江峰.試論水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的應(yīng)用[J].工程質(zhì)量，2016，（1）.

[3] 孫英娟.導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用分析[J].水利科技，2015，（18）.

[4] 張勁松.水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的應(yīng)用研究

[J].能源水利，2015，（1）.

[5] 程亮.淺談導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用

[J].水利科技，2016，（8）.

作者簡介：劉勝武（1974-），男，江西南昌人，供職于樂平市水務(wù)局，研究方向：水利水電工程建筑。

（責(zé)任編輯：小 燕）