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【摘要】在水利工程建设和施工中,导流施工技术得到了较为普遍的应用,该技术能够有效摆脱水工建筑物受水流的影响。同时也能够为施工提供充足的水源,故而应用该技术具有一定的现实意义。
【关键词】水利工程;导流施工技术;应用;
导流施工技术主要指水利工程建设中,以围堰来保护基坑,并将水流引向水工建筑物的方向。该技术具有一定的难度,因为不同工程在施工环境方面的差异十分明显,所以不同工程其使用的技术也有所不同,由此,对导流施工技术予以简要分析很有必要。
1 导流施工技术概述
水利工程建设和施工与河道、河流有着不可分割的关系,为了有效保证水利工程施工的顺利进行,就要做出科学合理的规划,并全面分析水利工程建设的基本流程,之后对导流技术进行科学规划,从而确保工程施工的质量。导流施工技术主要是按照水流的方向和水流的流量来完成水利工程建设的,该技术可减少水流对水利工程产生的影响。
在水利工程建设中,导流技术的应用具有一定的复杂性,且其与工程建设的整体规划有着十分紧密的联系。不仅如此,工程的施工环境也与河流水利概况有关。在水利工程建设中,水流、地势和地形等多种因素都会影响到工程建设,因此在工程施工中,需综合考虑上述因素,提高工程的施工质量。另外,河流的基本特点也会对导流技术产生影响,所以要在确定选址后再选择施工技术。
2 导流施工技术在水利工程施工中的应用
2.1 围堰法
在导流施工中,围堰法是一种应用较为广泛的施工方法,但是由于不同工程的基本情况差异较为明显,又可将围堰法分为全段围堰和分段围堰两种施工方法,前者主要是在河流上建设围堰一次性截断河道,从而将水流引向其他灌水建筑物当中,起到分流的作用。在应用全段围堰法时,应仔细观察泄水建筑物的情况,以水量确定水流的导流方向。全段围堰还可分为明渠导流和隧洞导流两种方式。在水量较大时,不能单纯依靠拦截来分流,要在拦截的基础上用明渠导流的方式进一步进行导流处理,从而充分保证导流的效果。分段围堰法主要是利用围堰对水流进行多段位划分,分期完成导流工作,最后结束整个工程的施工,但是这种方法只适合使用在河床宽度较大,工程周期较长和水流量较大的工程当中。
2.2 明渠导流 明渠导流主要是指在河岸或滩地上开挖渠道,在基坑的上下游建设围堰,水流在经过渠道时直接下泄。这种导流方式通常应用在滩地和平原河道当中,若在坝址附近还有旧的河道,也可采用明渠导流技术,之后再在坝体上预留缺口和底孔,促进水流下泄。明渠导流有十分明确的适用条件,首先河床沿岸要有较为宽阔的台地,其次因导流量较大,故而地质条件不适合应用隧洞导流,且该施工具有通航及排水的能力。在明渠导流中要做好导流轴线的布置工作,同时还要确定出入口位置和明渠的高程。导流线需布置在宽阔台地的沿岸位置,明渠轴线要高于上下游围堰外的坡脚,水平距离通常在50-100m 之间,明渠进出口应与上下游的水流保持对应关系,与此同时与河道主流的夹角不超过30°,明渠转弯的半径要在渠底宽度的5 倍以上,以此确保水流的畅通,且明渠轴线需最大限度减小明渠的长度和渠底的深度。
2.3 隧洞导流
隧洞导流一般应用在河谷狭窄,两岸地势复杂,山体硬度较大的山区河流当中,开挖隧洞主要是为了加强导流的效果。采用这种施工技术时通常应与固体建筑融为一体,在工程基坑的上下游建设围堰,从而使水流在通过隧洞时外泄。该施工方式难度较大,需要投入较多的资金,所以一般应用于地质复杂且不能应用明渠导流的河段。
2.4 涵洞导流
涵洞导流主要是在下游修建挡水围堰,引导水流在经过涵洞后能够向下游流动的方法。这种方法用于水闸和中小型的土石坝工程之中。另外,分期导流在后期也会使用涵洞导流,涵洞导流的施工范围广且施工速度快,灵活性强,施工方便,成本较低。
涵洞导流一般为直线设置形式,若能保证水流的进出速度,则不会出现淤泥,也不会出现渗漏问题。
3 实例分析
3.1 工程概况
某水坝建设工程,坝底高程212.34m,坝顶高程217.68m,大坝为5 跨连拱坝。消力池设置在了连拱坝的下游位置,连拱坝与厂房的冲砂底孔孔径为1.18m,底板高程212.34m,河道当中存有大量淤泥,底孔堵塞严重,大坝的船闸设在左岸,闸室长43.16m,宽7.84m,对工程进行改造,将其建设成为小型水电站,该地区地形平坦,周围无农田和居民,且土质条件较好,可采用明渠导流法施工。
3.2 工程施工分析
在工程施工前,要科学设计施工方案,全面了解工程的施工环境,从而决定采用明渠导流法施工,之后对引水渠规模、工期进行科学的评估,要求在汛期前交工。在主体工程建设中,需首先做好基础清淤工作,以30°边坡标准建设临时挡水围堰,将水流引到下游,完成后方可施工。在石堰的后方建设混凝土围堰,采用分层开挖的方式完成岸坡施工,并且还要采用爆破的方式完成岩土结构打孔处理,抽出基坑中的水分,并做好道路建设工作,要求在7 个工作日内完工。再者,坝体混凝土结构施工中采用多卡悬臂模板法,单仓高度为3m,为使水流正常通行,闸墩施工采用人工拼装小钢模的方式,以内拉固定立模,并采用拉模浇筑施工方法完成溢流堰面的施工。
因为河道本身存在着较为明显的河道堵塞和淤积问题,在工程建设中,水流并未完全进入到引水渠当中,同时水流量逐渐增多,与混凝土围堰的顶端十分接近。为了有效防止围堰发生溢流的问题,施工人员增加了引导渠的宽度和位深度,引导渠施工完成后,水位在5 小时内就会明显下降,施工能够顺利进行。
此外,船闸工程施工的内容较多,工期较长,因此施工人员在工程建设中采用分项施工的方式。在施工中坚持以主体工程施工为主,以结构的施工和处理为辅的原则。采取这种施工方式后,提前两周完成了工程的建设和施工。待主体工程完成后,首先对工程进行了严格的验收和检查,让工程质量能够满足要求,混凝土结构的强度达到施工标准后,方可进行引导渠回填处理,并堵塞引导渠的进水口,从进水口方向开始进行回填施工。在回填的过程中,要先填埋砂土,然后分别填铺淤泥和建筑肥料,最后一层再铺设砂土,重复以上步骤,共用2 天时间完成了引导渠的回填工作。与此同时采用小型的压实机对回填区域实行了压实处理,保证了河道的风貌,完成了所有的施工环节。
4 结束语
水利工程对农业生产和人们的日常生活都有着十分重要的意义,如今水利工程建设施工日渐受到了人们的广泛关注。在水利工程施工中,导流施工技术得到了极为普遍的应用,并且取得了良好的效果。在未来,相信随着科技的发展,导流技术还会不断进步和完善,并发挥出更大的功效。
参考文献:
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[2] 丁朋涛,刘津晶. 试论水利工程施工中的导流施工技术[J].
城市建设理论研究(电子版).2018(13)