李金奎 張文真
【摘要】水利工程建設中導流施工技術作為基礎施工技術,必須加強質量控制,在導流施工技術開展前,要結合實際水利工程施工現場的施工環境及施工技術水平進行很好地處理,從而選擇適合此次施工項目的導流施工技術,這樣不僅能夠充分發揮導流施工技術在水利工程建設中的應用,更能提高水利工程的建設質量和效率。本文論述了水利工程施工中導流施工技術特點,分析了水利工程施工中導流施工技術的應用。
【關鍵詞】水利工程;施工;導流施工技術;應用
在水利工程中,導流施工技術有著較為廣闊的應用前景。為保證水利工程的施工質量,做好導流施工工作。這樣,才能夠確保水利工程后期工作的順利開展。除此之外,在導流施工期間,應充分結合高端技術,將每一個施工環節的工作做好,確定導流當時,合理選定導流標準以及導流時段;創新已有施工工藝,結合地形地貌以及工程特征,調整施工方案,保證施工效率。
一、水利工程施工中導流施工技術特點
1 選擇壩址要科學。在設計前,首先要考察工程壩體的位置,注重對地形地貌的考察,結合地理環境選擇合適壩址。在設計過程中,選擇壩址時,一般根據地質條件、地形地勢、水能指標、施工難度、工程規模等各方面來進行綜合考察。例如現在選擇壩址一般借助于GPS 定位系統,通過靜態觀測進行工程平面控制設計,這樣既能減少人工誤差,又能減去前期準備工作耗時。
2 布置方案要合理。在選擇壩址時,一個最重要的問題是制定水電樞紐工程施工方案。確定壩址后,為了讓工程項目的分布合理,一般先從導流明渠開始布置方案,再進行分布廠房。例如一條寬8 米,長50米,上、下游兩側分別設置1. 2 米的短廊道作為排水系統,在這樣的情況下,船閘閘門和排水系統一旦破壞,船閘都不能使用,這是不合理的。
3 施工計劃要編制。工程實施的前提條件是編制施工計劃,施工計劃的編制,不僅要有合理的施工方案,還要考慮施工導流技術的采用問題。例如三峽一期工程的正式完成,正是以導流明渠為標志的施工導流技術的正式運用,使得各河段同時截水成為現實,標志了工程的完工。
4 水利施工技術的創新。在我國,水利工程施工的歷史較為悠久,防洪抗災,為我國水利工程施工積累了更多的經驗。此外,現代科技的迅猛發展,新型建筑材料以及大型專用機械設備的創新,使得水利工程施工技術也不斷改進。
二、水利工程施工中導流施工技術的應用
1 缺口導流技術。缺口導流技術通常在混凝土壩施工中,在導流設計規定的高程與部位上,根據水利水電工程的實際狀況確定適當大小的缺口,在河流洪水期時能夠起到臨時輔助導流的效果。當缺口完成輔助任務之后,通常會根據工程設計建設成永久性建筑物,其作用在于當在分段圍堰法與全段圍堰法,當洪水完全從導流底孔或者導流隧道燈導流建筑物通過時,通常會因為增加導流建筑物而增加水利水電工程的投資。因此,在建筑導流隧洞等導流建筑時,通常按照河流枯水期的標準設計相應的流量,在河流的洪水期,則停止部分壩體的施工,并預留一些缺口,然后配合其他導流建筑宣泄洪峰流量,當枯水期時再將缺口上升至和其他壩體相近的高程,缺口導流技術能夠顯著的降低導流底孔的尺寸,有效的降低工程投資。
2 圍堰法。圍堰法是施工導流的一種常見方法,但是因為工程情況不不同,又分為全段圍堰法和分段圍堰法。全段圍堰法是通過在河流上對圍堰進行建設的方式將河道進行一次性截斷,水流被引向其他的灌水建筑物中作為分流,向下改為傾瀉。采用這種圍堰方法時,要注意考慮泄水建筑物的具體情況,根據水量來決定水流的劃分導流方向。全段圍堰法分為明渠導流和隧洞導流。比如在遇到水量較大的情況下,就不能只靠攔截的方式,而應在攔截后用明渠的方式進行二次導流,這樣才是導流技術的具體運用。分段圍堰法通過圍堰對水流進行多段劃分,各段分期的完成,就可以結束整個工程的操作。但是分段圍堰法適用在河床交寬、工程施工期限長和水流量大的水利工程。
3 明渠導流。明渠導流是在河岸或灘地上挖渠道,在基坑上、下游修筑圍堰,水流經過渠道下泄。它適用于岸坡平緩和有寬廣灘地的平原河道。如果在壩址附近有舊河道,也可以利用進行明渠導流,再通過壩體預留缺口、底孔的方法下泄水流。明渠導流的適用條件: 河床沿岸有較寬的臺地; 導流流量較大,地質條件不適用隧洞導流; 施工有通航、排水的能力。它的布置包括布置導流軸線、確定進出口位置、判定明渠高程。布置導流線選擇在較寬臺地的沿岸; 明渠軸線要達到上、下游圍堰外的坡腳,水平距離要防沖,一般為50 - 100 米。明渠進出口要與上下游水流對應,與河道主流的夾角小于30°。明渠的轉彎半徑要大于渠底寬度的5 倍以上,這樣才能保證水流順暢。明渠軸線應盡量減少明渠長度和渠底深度。
4 隧洞導流。對于河谷狹窄、兩岸地形險峻、山體堅硬的山區河流,可以運用隧洞導流。開挖隧洞的目的是為了解決施工過程中的導流問題。運用這種方法一般與固體建筑結合,采取在工程基坑的上、下游修建圍堰,讓水流通過隧洞外泄。這種方法因為施工隧洞的難度大,成本較高,只適用在地質條件相對復雜且無法建設明渠的山區河段。
5 涵洞導流。涵洞導流是指在下游修筑擋水圍堰,使水流通過涵洞后導向下游的一種方法。這種方法一般運用在水閘和中小型土石壩的施工工程。另外,分期導流在后期有時也會用到涵洞導流的方法。涵洞導流的特點在施工工作面廣、速度快捷、靈活方便、造價低廉。涵洞應設置為直線狀,確保水流進出口快,順暢通過涵洞,就不會有淤泥,引發滲漏的問題。
隨著社會的進步,社會生產力也得到進一步提高,水利事業得到迅速發展。水利工程在設備和工藝材料上都取得很大的進步,最突出的是在施工技術方面,取得重大突破。例如導流施工技術在工程項目中的應用,使得大型水利工程的建設規模和施工速度有很大提高,也提升了水利工程施工的管理水平,促進工程的完善。
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