(山西水務投資集團有限公司)
水利工程中圍堰技術的作用
□陳旭峰(山西水務投資集團有限公司)
基于目前水利工程施工建設過程中出現的問題缺陷,文章分析了圍堰技術應用的作用效果以及應用原則,并提出了優化應用的措施方法,其目的是為相關建設者提供一些理論依據。結果表明,要想提高圍堰技術在水利施工工程中的作用效果,可通過優化鋼板樁、土圍堰及土袋、基坑排水、木樁土、圍堰接頭以及圍堰拆除技術的應用質量來實現。
水利工程;鋼板樁圍堰施工技術;土圍堰及土袋;圍堰接頭
科學技術的不斷發展,使得圍堰技術應用已經成為保證水利工程施工建設不受外界環境問題影響的重要技術內容。然而,在實際技術應用過程中,相關建設人員并未認識到其所帶來的作用價值,這就使其作用效果難以得到應有發揮。針對這一問題,相關建設人員應從水利施工工程中圍堰技術的應用原則入手,并通過加大優化圍堰技術應用對策的研究,以提高水利工程項目建設使用的安全穩定性。這是保護地區進行現代化經濟建設成果的重要課題內容,相關建設人員應將其重視起來,并作用于實踐,從而使圍堰技術的作用效果服務于水利工程項目的實際建設。
現階段,水利工程已經成為保護地區進行現代化經濟建設成果的重要基礎設施。然而,在實際建設使用工程中,其各部分結構的作用效果受復雜外界環境的影響,使得工程項目建設的設計目標并未充分達成。為此,相關建設人員應通過采用圍堰技術,即臨時性圍護結構,來防止水分或土壤進入到建筑物的施工現場,從而造成一系列的不穩定性問題。具體來說,圍堰技術的應用就是為開挖基坑、排水以及修筑建筑物提供便利,個別情況下會作為正式水利工程結構的一部分。
水利施工工程中圍堰技術的應用原則主要集中在五個方面,即穩定性、簡便性、綜合性、嚴密性以及經濟性。其中圍堰技術應用的穩定性是直接決定工程建設質量的關鍵。為此,在實際施工前,施工技術人員應通過勘察工作,深入了解圍堰地段所處的實際情況,以提高圍堰技術應用方案的科學合理性。例如:過水與不過水圍堰以及橫縱向圍堰,應采用鋼筋混凝土材料進行地基、基坑以及固定樁體的建設使用,以保證圍堰體不會受腐蝕、滲漏以及崩塌問題的影響。圍堰技術應用的簡便性原則,主要體現在結構使用的臨時性,即根據水利工程施工建設的實際情況,來加快施工進程和降低施工難度。對于綜合性原則,技術應用人員應綜合考慮地區的水土流向,以避免局部沖突問題的出現。此過程,要求技術人員通過精確計算、實地勘察以及科學設計等手段,來使堰體結構與水流沖擊方向保持平順狀態,進而最大限度的減少沖擊。
對于水利施工工程中圍堰技術應用的嚴密性原則,施工技術人員要控制好圍堰接頭的嚴密性,以避免滲漏問題的出現。例如:圍堰技術應用人員應對接頭進行定期維護和勘察,以避免集中滲漏導致圍堰被毀現象的出現。施工技術人員可結合土石圍堰情況進行分析,并在處理接頭問題時,盡可能加大觸面、加深岸邊深度以及延長防滲路線,來降低滲漏事故的發生概率。而經濟性原則,就是在保證圍堰技術應用穩定性的基礎上,通過優化材料選擇、監督管理措施以及施工環節,來控制圍堰技術的應用成本。例如:就地取材以及根據工程建設實際情況設計基坑開挖到材料運輸等施供環節,來降低工程建設的使用成本。
3.1 鋼板樁施工技術
鋼板樁施工技術就是在圍堰構造所處的河床中打入鋼板,并通過填土固定,而形成的鋼板圍堰結構。其作用優勢在于可操作性強、應用范圍廣以及拆除便捷;這里的應用范圍主要指水流流速較大且水流較深的河床。
3.2 土圍堰及土袋圍堰技術
土圍堰和土袋圍堰技術,是水利施工工程中常見的技術內容。其技術應用對土質具有一定要求,即要具備一定黏性。如果施工條件不允許還可通過加快堰身長度,選擇砂土類填充物進行替代。對于砂土顆粒較大問題,施工技術人員可通過增加堰身的厚度來達到建設使用目的。此外,圍堰構造物的斷面土質作用情況是由滲水程度以及水壓力直接決定的,為此,當水深和水流速度在1.60 m和0.40 m/s以內時,施工技術人員應控制河床土質的滲水性來提高技術應用的效果。當水深在4m,以及水流速度1.60m以下時,圍堰技術應用人員就可采用土袋圍堰施工技術,以使其與實際的工程建設情況相適用。
3.3 基坑排水技術
據統計,圍堰基坑排水方式主要有兩種,即一次性圍堰基坑排水以及圍堰建成后的經常性基坑排水。而在汛期,圍堰建成后的經常性排水又可被分為圍堰內側基坑經常性排水和一次性排水。其中經常性基坑排水中的水分來源是天然降水、施工棄水或是基礎滲水。為此,施工技術人員要根據圍堰地基結構的滲水特性以及各個施工工作面的棄水情況進行充分結合,以提高估算的科學合理性。而一次性圍堰基坑排水,則是要在堰體在水下填筑完成后,才開始基坑內部的積水排除。對于排水量的設置可從雨水、基坑內積水、滲透水以及施工棄水中進行選擇,以滿足經濟性原則對其應用的要求。
3.4 木樁土圍堰技術
木樁土圍堰技術的應用要將木樁土圍堰的建設地點設置在河床上,并按照固定的施工流程,來保證技術應用的效果。首先,要將木樁打入河床內部,并在木樁內部加入竹芭;其次,在樁與樁之間設置土圍堰;最后,在確定圍堰技術應用方案時,設計人員要在水深5~6 m,以及水流速度至少1.60 m/s的情況下,才可以設計使用。這是提高其作用于水利施工工程效果的關鍵。
3.5 圍堰接頭技術
研究表明,圍堰在防汛墻間的相互連接效果會直接影響水利工程施工建設的進度。為此,在應用水利施工工程中的圍堰技術時,相關單位應對圍堰建筑所處的環境進行實地考察。對于接頭位置存在問題的情況,應采用沙包或是粘土袋等設施進行填充,以杜絕不穩定性因素可能造成的影響。如果防汛墻間的連接問題是在實際開挖過程中發現的,即施工現場存在大量的河沙,為此,施工技術人員應采用相應的控制措施對其進行處理,以避免后期出現不可預期的損害。
3.6 圍堰拆除技術
水利施工工程中圍堰構造的拆除,需要利用水泵進行實際施工。具體來說,就是用其向周邊區域注入足夠量的水,以保證圍堰構造內外水位始終處于平衡狀態。這里的平衡狀態是指,圍堰內外的水位應在6~9 m之間。首先,施工單位要按照施工投標文件中的內容,保證勘察工作的質量;其次,施工人員要沿著導流洞的軸線方向,退挖出渣,并安排車輛進行裝渣,以實現棄渣的運輸處理;再次,施工人員要清理正面流經圍堰區域的土石,以避免其對水利工程項目建設使用質量造成影響;最后,施工技術人員要與設計技術的應用方案進行結合,進行圍堰挖除操作。此過程,施工人員要在人工配合的條件下,進行坡底的清除,以降低圍堰拆除操作的危險性[6]。
綜上所述,水利施工工程應用圍堰技術不僅能夠提高工程建設的安全穩定性,還能夠降低實際施工建設的造價成本。為此,相關建設人員應從圍堰技術應用原則入手,加大圍堰各個施工重點難點的研究力度,從而達到其在水利工程項目施工建設中的作用價值目標。
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TU74
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:1673-8853(2017)05-0053-02
2017-03-06
編輯:趙鑫
陳旭峰(1970-),工程師,主要從事水利工程工作。