水利水电工程施工中导流及围堰技术分析

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者:张宝强
[导读] 水利水电工程在河流通航、排涝、发电、改善城市水环境以
        张宝强
        贵州新发展生态工程咨询有限公司,贵州 贵阳 550008
        摘要:水利水电工程在河流通航、排涝、发电、改善城市水环境以及流域生态环境等方面都发挥着重要作用,但是很多水利水电施工过程中都会面临截流难题。2019年3月26日上午10时45分,湖北省副省长万勇在钟祥市宣布碾盘山水利水电枢纽工程汉江一期围堰截流成功,这是超过40台满载块石的车辆以及多次测量策划工作共同努力的成果,汉江一期围堰截流成功也为碾盘山水利水电枢纽工程的施工提供了有力支持。重视水利水电施工中施工导流和围堰技术运用,对于提升水利水电工程施工质量和时效性具有重要作用。
        关键词:水利水电工程;导流;围堰技术
        引言
        水利水电工程作为重要的基础设施建设,在国民经济建设发展中发挥着重要的作用,在实际工程建设中,围堰具有流速快、流量相对较大的特点,能有效减少河道的面积。围堰建设中,需要重视对施工技术的探讨,提升工程的稳定性和抗冲击能力,确保施工导流技术应用水平的提升。针对当前施工导流技术和围堰技术实际应用中的问题,必须对这2种技术的重要性进行深入的认识,并加强对其应用方法的探讨。
        1水利水电工程施工中导流技术的应用
        在进行坝址选择时,工作人员需要对周围的地质状况、地形条件以及水流走向进行详细了解,并且结合工程的实际用途进行考虑,从而选择出最佳的地理位置。坝址的选择对导流施工技术的应用有很大的影响,因为只有确定最终坝址后,工作人员才会制定相应的施工方案。在进行坝址选择时,工作人员需要对施工工作的起点以及方向进行规定。通常来说,相关人员会将导流明渠作为起点,之后再具体进行各项工作的安排。施工计划的制定是一项较为复杂的工作,这将会对工程质量以及进度产生很大影响。导流施工技术应用之后,工作人员能够对水的流向进行引导,从而为施工人员提供一个相对安全的工作环境。如果施工人员能够合理应用此技术,便能够有效避免不良因素的干扰。随着此项技术的不断发展,它已经成为水利水电施工过程中不可或缺的一项技术,主要有以下两个应用范畴:
        1.1全段围堰法
        全段围堰法指的是将河道的全段进行一次性的拦截,以此来进行导流施工。全段围堰的方法常常应用于河床比较狭窄、水流比较湍急且基坑作业的面积不大的施工环境。全段围堰法包含明渠导流、隧洞导流、涵洞导流等导流方式。1)明渠导流法,明渠导流通常应用在两岸宽广或者坡度平缓的滩地上,修建流水渠道在河岸或者滩地上,而且将围堰修建在需要导流的地段,这样横向围堰修建在水利水电工程的上下游,可以避免水流走到断裂的河道,从而导致河岸、滩地上的水渠中下泄流水,即明渠导流法。2)涵洞导流,在河道水流量小或者进入到枯水期时,常常会应用到涵洞导流的方式,这样可以减少对水利水电工程的影响。在河流的下游可以修建围堰建筑物,引导河道水流在经过涵洞之后朝下游流动,修建涵洞时要做好选择直线修建,减少渗漏、淤泥的问题,使得河道流水变得通畅。涵洞疏导的灵活性增强,确保涵洞导流的使用更加便捷,继而帮助工程施工成本降低。3)渡槽导流,在枯水期、水量较少的时候,可以应用渡槽导流的方式修建小型的水利水电工程,这样结合桥梁、隧道、沟渠的方式来组成输水系统,经过道路、建筑、公路等障碍时,设定好相应的地点,然后再进行
        调水、灌溉。
        1.2分段围堰法
        该方法常常应用在河道比较宽的时候,工程量相对较大,而且项目不能同时施工,就需要分期导流。1)缺口导流。这种导流方法比较适合在遇到洪水或者河流暴涨等突发情况的时候应用,容易使工程项目出现无法正常运作的现象。

为了能够让水利水电工程正常运转,则需要在建设时预留缺口,在缺口修建时不要忽略施工的状态,否则容易对建筑的结构以及泄洪能力产生影响。当水位回落、汛期结束以后则可以补全缺口。2)底孔导流。底孔导流通常出现在分期围堰的一期工程以后,要用混凝土建成的暂时性或永久性的底孔,将底孔当成排水通道,当水流穿过水利水电工程的底孔并流通到下游的时候,要做好封堵工作,这样在修建高坝的时候更加适用。3)疏齿导流。这种导流方式指的是在重力式混凝土的水利水电工程建设施工时,首先将预留疏齿状的缺口实施过水处理,在水利水电工程建筑体增高的时候,让河流的水能够交替经过缺口再导向下游。
        2水利水电工程施工中围堰技术的应用
        2.1钢板桩围堰技术
        钢板桩围堰技术适用于水体超过7m的区域,该区域水体流速较大,同时水体底部有比较坚硬的岩石或土质粘性较大,整体施工难度更高。根据不同区域的建筑要求,钢板桩围堰技术有不同的形状划分,通常以矩形、多边形和圆形为主。钢板桩本身也有槽形、工字形、直形等类型,因此可以适应更多复杂的环境。钢板桩可以设置单层和双层两种形式,工程量较少,并且维护需求较低的区域,可以首先利用木质结构构造导框,然后在外围利用单层钢板桩进行防护,排列紧密,以防渗漏。对于需要使用双层围堰的区域,需要在两层钢板之间夹杂一定体积的粘土,还可以在钢板底部灌入防渗漏物质,提高防渗效果。施工人员进行钢板桩安装时,一定要先勘测安装区域的水体深度,获得准确数据后进行围堰工作。根据以往的建筑要求,围堰内侧要距离基坑顶边缘一米以上,如果该区域渗水量较大,那么基坑容易出现坍塌,因此通常将需要建筑的围堰内侧远离基坑顶边缘。
        2.2木板桩围堰技术
        木板桩围堰技术通常在水深为1.5m-7m,河体流速小于2.0m/s的位置。通过勘测该地区河床的水体流速,打一定距离和深度的木板桩,然后将各桩体紧密连接,避免出现渗漏。水深小于4m,只需利用单层木板进行防护,如果部分地区渗漏严重,可以在外层堆积一定高度的土体增强防护效果,还可以堆积碎石避免被冲刷。水深达到4m-7m时,则需要在填土以后使用双层木板进行围堰,这是由于此时水体总流速较高,单点受力较大,需要提高整体的维护效果,根据以往的建筑经验和数据分析,两个木板桩之间的宽度与水体深度有关,但通常不会小于2m。较高的木板桩围堰方法虽然可以更好地进行防护,但是中间位置容易变形,所以会利用拉紧螺栓的方式,使两板桩之间更加紧密,提高受力效果。
        2.3土围堰施工技术
        土围堰通常用在河流较浅的工程当中,水深小于1.5m,水体流速小于0.5m/s。施工团队根据图纸状况,选择具有粘性的土质,如果土体运输比较困难,也可以利用砂工作围堰填筑物,同时在靠近水体侧添加土工膜进行渗漏防护。为了提高土工膜的防护效果,可以进行分层碾压,平均0.5m厚碾压一次。上下坡之间有一定施工比例限制,通常为1:1.5。施工团队还要考虑可能出现的最高水位(海浪高)0.5m-0.7m,同时根据不同建筑区域的土体状况重新预估围堰的断面,以达到最佳的围堰效果。
        结语
        综上所述,在水利水电工程导流与围堰施工环节,我们需要考虑到建坝时的经济效益以及社会效益,在工程施工中导流和围堰技术需要考虑到实际情况实行不同的措施,围堰技术有很多不同的方式,围堰结构不同也会导致在施工过程中效果的不同。
        参考文献
        [1]李光辉,张登波.关于水利工程施工导流及围堰技术的应用分析[J].百科论坛电子杂志,2019,000(004):211-212.
        [2]尹月芳.水利工程施工导流及围堰技术的应用分析[J].建材与装饰,2018,556(47):300-301.
        [3]张军伟,雷裕华.水利工程施工导流及围堰技术的应用[J].卷宗,2017,000(003):134-134.
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