【摘要】通常,為了滿足水庫的蓄水需求,水電站通常需要設置導流洞,在完成導流工作后,進行下閘的封堵,以確保電站蓄水發電的正常、穩定運行。而在通常情況下,由于導流洞封堵施工條件較為復雜,施工難點較多,導致施工質量無法得到保障。因此,就需要對水電站的導流洞封堵施工技術進行深入的分析,并適合施工地點的實際狀況,科學利用該項施工技術,讓水電站得到安全、高效的運行。
【關鍵詞】水電站;導流洞封堵;施工技術
1、前言
導流洞是水電站的重要組成部分,在傳統導流洞封堵施工中,多采用斷流封堵形式,導致施工難度較大,不僅加大了工程量,而且使施工成本大大增加,并延長了施工周期,不利于水電站的高效運行。而在當前,隨著建筑施工技術的不斷發展,導流洞封堵施工技術也得到了較大的革新。
2、導流洞開挖常見問題分析
(1)地質構造復雜。在水電站的導流洞封堵施工中,常常會由于復雜的地質構造,而增加施工難度,并增加了施工安全隱患。尤其是在導流洞的開挖過程中,由于整體導流洞較薄,若是洞口的厚度不足,且所處施工地質構造較為復雜,就會導致施工質量受到較大的影響。尤其是破碎巖石結構較多,導流洞風化嚴重,且巖體因多次構造應力疊加而出現了不穩定結構時,更是會增加施工難度,并容易出現塌方、滑坡等現象,對整體工程結構的穩定性造成較大的威脅。
(2)地下水豐富。由于大部分導流洞出口均位于水面下方,致使導流洞的開挖安全、開挖質量容易受到水體的影響,而出現諸多問題。而若是基巖裂隙水發達,更是會給施工造成較大的困難。而在施工中,若是采用普通開挖爆破技術,便無法滿足導流隧洞質量要求,必須要使用新型且安全的爆破方法,方便施工的正常進行。
(3)施工條件惡劣。在水電站的導流洞封堵施工中,很容易由于氣候條件,而對施工的正常開展造成較大的影響。尤其是冬季施工,更是容易增加施工成本,并給施工帶來較大壓力。同時,在施工過程中,若是水庫所處地點的地質條件較長,很容易在爆破影響下,發生塌滑事故,對施工人員的生命安全造成較大的威脅。
3、水電站導流洞封堵施工技術分析
3.1 洞口爆破施工
在水電站的導流洞封堵施工中,首先要進行洞口的爆破。而為了確保爆破的安全、高效,不會對整個工程質量產生影響,還需要進行精細爆破,并在爆破過程中,結合洞口的實際狀況,進行科學管理、實施監控,予以定量化的合理設計。其中,在定量設計中,首先要在施工前根據相關的設計規范要求,結合隧洞開挖時的實際地質構造、巖石類型等,科學合理的選取爆破參數。而設計部則需要將洞口、洞臉的開挖、爆破處理作為整個工程的重點,進行高效處理。在實際施工過程中,施工人員要本著細致、認真的原則,依據導流洞的復雜地形、地質,進行安全施工。尤其在開挖之前,為了確保洞臉的穩定性,需要嚴格按照相關設計要求,并結合洞臉部的巖石分類、地質結構等實際狀況,沿著洞口的拱部周邊,進行兩排超前錨桿的設置。其中,第一排錨桿環向的間距應控制在40cm左右,并距離洞口輪廓線3m;而第二排的錨桿環向間距則應該控制在80cm左右,并距洞口輪廓80cm,同時,孔向垂直巖面角度應向上30°。而在導流洞的洞室進出口的8m位置處,要采用導洞開挖形式,并預留1.5m以便進行再次爆破。而為了確保爆破的質量,在開挖時,要注意采用淺孔、密孔以及少藥量形式予以爆破,并在第二次光爆之后,設置相應的鋼支撐以維護洞口穩定。
3.2 洞室開挖施工
在洞室的開挖過程中,要注意優化爆破系數,并加強掏槽技術管理,通過對施工循環進尺加以改進,確保洞室的開挖治療。其中,在常規鉆孔爆破中,要使用楔形掏槽,進行孔洞布設,并將鉆孔傾角控制在20°-25°范圍內。而為了確保施工工期以及爆破效果,要對鉆孔爆破系數予以優化,并適當采用復式楔形掏槽形式,之后對孔排距以及孔深予以調整,以保證爆破效果。而使用楔形掏槽施工可以有效降低施工難度。在施工中,要注意循環進尺的相關改進,并結合工程實際,來對導流洞地質狀況予以分析,選取適當的循環進尺寸,以保證洞室開挖質量。
3.3 洞內排水處理
在洞內水處理中,要結合進、出口的具體地質狀況,使用擋水、排水來解決地下水問題。其中,在擋水處理中,可以在導流洞出口位置設置相應的粘土心墻圍,且墻圍頂面的高度要與水面平齊,并在出洞口、進洞口各設一個巖坎,以便構成水流交通通道。而在排水處理中,可以采用離心泵、潛水泵,并在導流洞的下游河流中,將水抽排至出洞口明渠泵坑中,在進行排水,為洞內正常施工創建良好的條件。另外,在把導流洞封閉之后,還需要對水箱的水泵予以固定,并將其放入維修豎井中進行抽水處理。
3.4 做好水下探測工作
由于水電站的導流洞封堵施工具有一定的特殊性,所以,在施工前,還需要對門槽、門槽保護裝置予以事項探測,并在探測的過程中,適當使用試探門,以確保探測效果。在探測過程中,要仔細觀察閘槽下方是否存在鋼筋頭等異物,并觀察門槽預埋件、不銹鋼止水板是否存在異常,底檻鋼板是否完好無損。同時,在下閘探測完成之后,還需要進行相關的滲漏探測,以檢查閘門的滲漏狀況,更好的對閘前封堵施工進行指導。在滲漏探測中,要對下閘前、中、后各探測一次,并做好相關的記錄。
3.5 洞口封堵施工
在導流洞的出口閘門施工中,可采用混凝土疊梁形式進行,并在疊梁背水面予以水封安裝,在下放過程中,利用掛脫與吊車自動式疊梁下放。當然,在進口閘門的優化設計中,可采用平板閘門形式,通過門葉的焊裝,并榮國連接板、小洲,結合上游水壓力予以預壓縮。當然,需要注意的是,若是實際施工中導流洞的出口水位較高,流速大,并存在回流現象,門槽內外有淤泥,就需要在疊梁的下方設置相應的鋼支座,并進行混凝土的澆筑,通過設置鋼支座,以確保疊梁能夠順利放下。同時,若是不能確定門檻底部淤泥的分布狀況、具體厚度,也難以準確判斷門槽底檻是否與混凝土相連接,就需要在混凝土澆筑基礎上,予以一定程度的灌漿。
3.6 封堵門的優化設計
為了在安全前提下,發揮水電站的最大效益,可以對底孔的封堵門予以優化設計,進而提高其水頭承受能力。通常來說,封堵門承受的水頭大小,取決于底孔封堵的時間。絕大部分的臨時底孔封堵,都有混凝土以及回填灌漿、接縫灌漿,而在接縫灌漿之后,應該把灌漿廊道利用混凝土進行回填,以完成封堵工作(具體如圖1所示)。若是臨時底孔封堵段的接縫灌漿施工有嚴格的溫度控制要求,就需要保證混凝土溫度應該滿足接縫灌漿的要求,
并選取適當的施工季節,避免增加施工費用,并對工程質量造成較大的威脅。
3.7 做好支護措施
在導流洞開挖過程中,為了確保施工安全,還需要做好相關的支護措施。其中,在開挖初期,可使用柔性支護形式,對洞室圍巖進行支護,讓圍巖結構得以保證,并起到良好的收斂變形作用。而在開挖工作逐漸趨于平穩之后,要對洞室收斂變形予以監測,并依據工程的設計要求,采用全站儀監測,之后結合監測的結果,采用鋼支撐、系統錨桿或是二次噴混凝土等支護形式,以確保洞室開挖安全,在斷層破碎帶的施工中,可使用一掘一支護的形式進行。
4、結束語
通常,水電站的地理環境較為復雜,容易受到地形、地貌、氣候等諸多因素的影響,使得施工難度較大。所以,在水電站的導流洞封堵施工中,需要對其施工技術進行有效分析,并科學合理的布置施工計劃,確保施工的正常進行,進而提升導流洞封堵施工質量,提升水電站的運行效益。
參考文獻:
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