水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)探究

岳鵬

摘 要：水利工程施工的土石壩樞紐設(shè)計(jì)對(duì)地理環(huán)境及施工環(huán)境等具嚴(yán)格要求，是土石壩樞紐設(shè)計(jì)施工的基礎(chǔ)性內(nèi)容，對(duì)提升水利工程施工建設(shè)質(zhì)量及土石壩施工使用效益具有深遠(yuǎn)影響。本文將根據(jù)水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)特點(diǎn)對(duì)水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析研究，并制定有效的水利工程土石壩設(shè)計(jì)管理方案，以此為水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)管理工作的順利進(jìn)行提供理論知識(shí)幫助。

關(guān)鍵詞：水利工程;土石壩;樞紐;設(shè)計(jì);要點(diǎn)

近年來，各地區(qū)水利工程建設(shè)的逐步加快使水利土石壩設(shè)計(jì)方案有所革新，為水利工程建設(shè)的有效進(jìn)行提供了基礎(chǔ)性幫助。土石壩樞紐設(shè)計(jì)要求根據(jù)施工環(huán)境等要素對(duì)施工內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)要做好用料管理及施工控制，從而提高水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)效益，使水利工程中的土石壩樞紐設(shè)計(jì)能夠充分的發(fā)揮實(shí)際作用。

一、水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

1.做好土石壩樞紐基本材料的采集

水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)所用的基本材料包括水利工程土石壩施工所在的地形、地質(zhì)、水質(zhì)、氣象等材料。這些基本材料為水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)的理論依據(jù)，決定著土石壩樞紐設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，影響著水利工程土石壩樞紐工作的質(zhì)量和工程造價(jià)。因此要做好土石壩樞紐基本材料的采集、整理工作。首先是地形資料的收集和整理。地形材料決定著水庫(kù)建筑的整體布局和施工內(nèi)容。地形材料的外在表現(xiàn)形式是地形圖，在繪制地形圖的時(shí)候一定要對(duì)土石壩所在位置的地形進(jìn)行實(shí)地勘察，然后采用最合理的比例進(jìn)行繪制。

2.選擇好土石壩軸線

首先土石壩軸線的選擇要在滿足施工要求、施工操作的前提下，盡可能選擇在河谷較窄、方便建造泄水建筑物的地方，土石壩岸兩端的厚度要能夠保證施工的安全性。其次就地質(zhì)條件上，要選擇透水性較小的地基位置，例如整塊巖石、堅(jiān)實(shí)的地層等。第三，土石壩軸線的選擇要保證水利工程土石壩樞紐施工的時(shí)候有足夠的建筑材料。此外，水利工程土石壩樞紐所需的泄洪洞、發(fā)電站等也要和土石壩施工能夠同時(shí)進(jìn)行而互不干擾。

二、水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.合理布置水利工程土石壩樞紐

（1）發(fā)揮土石壩樞紐的整體功能。土石壩樞紐整體功能的發(fā)揮將有效的提升土石壩樞紐使用效益，進(jìn)一步解決土石壩使用的安全性問題，提高土石壩樞紐使用效益。現(xiàn)代化的水利工程土石壩樞紐設(shè)計(jì)對(duì)其使用靈活性及便捷性要求較高，需其能夠根據(jù)水利工程建設(shè)環(huán)境，對(duì)土石壩的樞紐效益進(jìn)行調(diào)整，從而確保土石壩樞紐應(yīng)用有效性，避免其對(duì)整體的水利工程建設(shè)產(chǎn)生不利影響。在土石壩樞紐系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用前，要對(duì)各不同區(qū)域及位置進(jìn)行優(yōu)化布置，并提高土石壩樞紐使用效果，以此最大限度的為水利工程施工提供可靠的基礎(chǔ)性建設(shè)幫助。由于部分地區(qū)的水利工程施工環(huán)境復(fù)雜，因此土石壩樞紐設(shè)計(jì)要同時(shí)考慮使用成本問題，以免因使用成本過高而導(dǎo)致其出現(xiàn)使用質(zhì)量及安全性問題。

（2）做好泄洪建筑物的設(shè)計(jì)。泄洪建筑設(shè)計(jì)其目的不僅是確保水利工程建設(shè)安全，同時(shí)也是保障水文環(huán)境穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)，避免水利工程施工對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境發(fā)展建設(shè)造成影響。水利泄洪建設(shè)設(shè)計(jì)與使用要充分的考慮以下三個(gè)方面問題。首先是建筑使用的安全性問題，由于部分地區(qū)地理環(huán)境較為惡劣，因此在泄洪建設(shè)的設(shè)計(jì)方面，要將環(huán)境問題考慮在內(nèi)，并計(jì)算出泄洪強(qiáng)度及基礎(chǔ)泄洪數(shù)據(jù)，以免泄洪強(qiáng)度過高對(duì)泄洪建筑的使用造成安全性影響。其次是泄洪建設(shè)設(shè)計(jì)的管理性問題，要定期對(duì)泄洪建筑的使用情況及泄洪數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢查，確保其能夠預(yù)期的泄洪管理規(guī)劃保持一致，一旦出現(xiàn)泄洪管理問題要做好相關(guān)的信息的整合，從而保障泄洪建筑的使用效果。最后相關(guān)的泄洪管理設(shè)施要根據(jù)泄洪管理規(guī)劃進(jìn)行定期更變，同時(shí)做好泄洪設(shè)施的維護(hù)，按水利工程施工要求對(duì)泄洪建筑設(shè)施的使用進(jìn)行調(diào)整，以此確保泄洪建筑設(shè)計(jì)使用的合理性。

（3）做好不同地區(qū)的土石壩樞紐設(shè)計(jì)工作。針對(duì)不同的土石壩樞紐環(huán)境，要制定完善的土石壩樞紐管理方案，并做好特殊環(huán)境下的土石壩樞紐設(shè)計(jì)管理，從而降低環(huán)境因素對(duì)土石壩樞紐系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用的影響，同時(shí)為后期階段水利工程建設(shè)的順利進(jìn)行提供有利幫助。如在陡坡及碎石環(huán)境下，要首先對(duì)陡坡及碎石進(jìn)行處理或填平，提高土石壩樞紐設(shè)計(jì)施工安全性，逐步提升土石壩樞紐系統(tǒng)使用穩(wěn)定性，以免在實(shí)際的設(shè)計(jì)使用方面出現(xiàn)質(zhì)量安全問題。在丘陵及河谷等開闊地段，要將溢洪道設(shè)計(jì)在相對(duì)較遠(yuǎn)的區(qū)域，從而降低其對(duì)壩肩，保障土石壩樞紐的設(shè)計(jì)使用效果。不同環(huán)境下的土石壩樞紐設(shè)計(jì)使用條件限制較多，要在充分發(fā)揮工程建設(shè)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)對(duì)相關(guān)的土石壩樞紐設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，提升土石壩樞紐設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性，減少在復(fù)雜環(huán)境條件下的施工項(xiàng)目，以此降低工程施工質(zhì)量安全出現(xiàn)的概率，使土石壩樞紐設(shè)計(jì)能夠在良好的環(huán)境條件下得以應(yīng)用。

2.土石壩剖面和構(gòu)造的設(shè)計(jì)

土石壩剖面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要在結(jié)合尺寸及壩高等數(shù)據(jù)后進(jìn)行確定，不同的環(huán)境條件對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要求也不盡相同，要在考慮環(huán)境因素、人為因素及施工等因素的基礎(chǔ)上對(duì)土石壩剖面進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，從而為后續(xù)階段的水利工程施工提供全面性幫助。通常土石壩坡基礎(chǔ)比例為1：2，特殊條件下可將比例提高至1：4。考慮到后期階段要對(duì)土石壩結(jié)構(gòu)下游及上游邊坡進(jìn)行進(jìn)修及穩(wěn)定性處理，因此在馬道等工程設(shè)計(jì)方面要將土石壩頂?shù)母叱虜?shù)據(jù)進(jìn)行綜合性運(yùn)算，進(jìn)而解決土石壩施工設(shè)計(jì)規(guī)范性不佳問題。在水位控制方面，實(shí)際靜水位不應(yīng)低于壩頂高程。由于土石壩剖面施工復(fù)雜，因此要在壩頂寬度設(shè)計(jì)方面考慮地質(zhì)震動(dòng)及施工機(jī)械震動(dòng)問題，以免寬度過低而導(dǎo)致其出現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題，實(shí)際寬度不應(yīng)低于10米，基礎(chǔ)寬度應(yīng)控制在15米以下，繼而使土石壩頂結(jié)構(gòu)能夠承受較高的基礎(chǔ)壓強(qiáng)，提升土石壩剖面整體使用安全性。

三、結(jié)語(yǔ)

水利工程土石壩設(shè)計(jì)要根據(jù)水利工程建設(shè)要求及施工管理要求進(jìn)行合理規(guī)劃，通過分析土石壩樞紐系統(tǒng)使用環(huán)境對(duì)土石壩設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，從而提高土石壩樞紐設(shè)計(jì)效益，以此為在為水利工程建設(shè)解決諸多難題的同時(shí)提升水利工程建設(shè)的綜合水平，使水利工程項(xiàng)目建設(shè)不受到基礎(chǔ)環(huán)境等多個(gè)方面的限制，確保水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)效能。

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