水利工程施工导流及围堰技术应用探讨

发表时间:2021/6/4   来源:《工程建设标准化》2021年3期   作者:傅皇帅 胡浩
[导读] 建设水利工程有助于提高水资源利用率,满足生活、灌溉、用电的供水需求。
        傅皇帅 胡浩
        义乌市水利工程管理有限公司  浙江 义乌 322000

        摘要:建设水利工程有助于提高水资源利用率,满足生活、灌溉、用电的供水需求。在水利工程施工过程中,导流及围堰施工技术的应用意义重大。为此,本文对导流及围堰施工技术内涵进行了概述,并阐述了该技术的应用方式和实际应用要点,希望能为相关工作人员带来参考。
关键词:水利工程;施工技术;导流及围堰施工;技术要点

前言:导流及围堰施工技术是水利工程施工阶段不可或缺的技术类型,是水利工程使用的核心。对于水利工程而言,导流及围堰施工技术的有效应用,有助于提高水流应用质量,将会为保障项目整体施工有效性和实用性带来极大帮助。为此,水利工程施工人员应该深入研究导流及围堰施工技术,为实现该技术的有效应用而努力。
1导流及围堰施工技术概述
        在水利工程当中应用的导流及围堰施工技术属于两种技术的统称,在技术应用环节需要分别开展导流施工和围堰施工。导流及围堰施工技术之间相互独立又紧密相连,是一个整体的水利工程技术。在实际应用环节,有效应用围堰技术,可以为导流工程创造良好的施工条件,避免水流破坏施工现场。而导流技术的应用,则有助于提高水流稳定性,可以对水资源进行更合理的规划和调配。总而言之,导流及围堰施工技术就是基于人工操作改善自然环境、保障水利工程施工质量和性能的方法。
        目前,水利工程中的导流及围堰施工主要以全段围堰导流和分段围堰导流两种方式开展。前者属于一次性施工,原理简单但局限性略大,适用于地基大、坑作业面小、水流量不大的水利工程;后者则属于分段式施工,适用范围较广,可基于束窄的河床或泄水道完成导流[1]。在实践中,应用导流及围堰施工技术必须做好充足的准备工作。此时,施工人员应该合理选定水利工程坝址,全面分析施工区域的人文与自然地理条件,制定科学适用的施工方案以及进度规划,并且在后续工作中严格执行。当然,开展导流及围堰施工后,相关工作人员还应该推动导流及围堰施工技术的标准化、规范化和创新化应用。
2水利工程中的导流施工技术应用要点
        开展水利工程导流施工前,相关工作人员需要从实际出发,导流施工条件、需求以及要求进行确定,更需要制定周密有效控制施工导流。
2.1明确施工导流技术原则
        对于水利工程而言,施工导流问题十分常见,为避免影响后续施工、引发安全事故,现场施工人员应该开展针对性施工。此时,需基于施工导流坑内的工程量制定导流施工方案,从而保证河水的顺利截流和改道。在实践工作当中,施工人员应践行时间性原则,基于河道枯水期的水流量设计导流施工方案,让导流工作能够顺利开展。
2.2优化导流施工方案设计
        应用带导流技术时,相关工作人员需要开展三道工序:第一步需确定截留水量和水保高度;第二步需基于坝体高度与汛期河流深度增大库存水量;第三步需注入活水达到大坝设计高度。在制定导流方案时,相关工作人员必须对这三道工序进行充分考虑,并且基于施工区域的实际情况和施工要求,确定导流施工方案类型。通常来说,导流方案可分为全段导流与分段导流两种。
        若水利工程施工区域小、时间短且河流流量较小,那么可制定“一刀切”式导流方案,即全段导流方案。在方案设计环节,需保证一次性截留成功,并做好排泄水装置设计,保障河水按规划走向流动。

选定基本导流形式以后,相关工作人员还需要根据实际情况确定更为具体的施工方案。比如,面对周边有永久性隧道的河流,可设计隧道导流施工方案;面对平原区域的河流,可选用明渠导流方案或涵管导流方案。若水利工程施工环节,需导流的河流水流量大,且工程建设周期长,那么相关工作人员可以选用分段导流的方式作业。在此环节,需合理划分施工区段,明确河流的汛期以及区域降水量,从而利用河床与泄水道开展分段导流。在制定导流施工方案时,相关工作人员还应该做好计算与评估工作,明确汛期泄水量。
2.3提升导流技术控制水平
    导流工程中的不可控因素相对较多,所以无论是施工方案设计还是施工技术应用都应该慎而又慎。在实际作业环节,相关工作人员着力提升导流技术应用的控制水平,为优化技术、提高施工质量奠定基础。比如,引入BIM技术,基于三维模型综合判断导流方案可行性与可靠性;加强材料管理与应用,保证备料充足;优化河床护底施工,提高水闸工程质量;加强应急管控,基于水流泄水量预估值制定突发问题补救方案,全面保障施工安全和施工质量。
3水利工程中的围堰施工技术应用要点
        在水利工程之中,围堰施工的主要作用是控制水流、拦截河水,所以围堰设施的防渗性、稳定性、抗冲击性指标较高。在实践中,相关工作人员应该基于导流方案选用与之相配的围堰施工技术类型。目前,应用在导流工程当中的围堰施工技术主要桩围堰、土石围堰和混凝土围堰三种。
3.1桩围堰技术要点
    3.1.1木板桩围堰
    木板桩围堰技术适用于基坑浅、面积小的水利工程项目,即是说需导流河流的水流量和水压小时可选用木板桩围堰技术开展围堰施工。应用该技术时,需选用抗打击能力强的原木制作木板桩,并打桩后以砌块插入方式施工,为避免水流渗漏奠定基础。
    3.1.2钢板桩围堰
    钢板桩围堰技术的原理与木板桩围堰技术相似,只是钢板的其强度和抗冲击力远超于原木,所以钢板桩围堰技术的应用范围比木板桩围堰技术广,其防渗防漏效果也更强。在实际应用环节,可利用钢板桩搭建围堰建筑,后期可回收钢板,具有极高的经济性和环保性特点[2]。通常来说,钢板桩将被组装成圆形或矩形,施工时需保证桩身垂直;还需基于膨胀水泥、黄油等材料开展钢板桩防渗处理和锁扣。需要注意的是,此技术不适用于河床中有坚硬岩石的河流。
3.2土石围堰技术要点
    此方法的一大特点就是就地取材,在施工现场以石块、草袋为原料填土建设围堰,即可达到围堰要求。由于围堰不可过水,所以施工人员需要在汛期前进行围堰加固,以免急剧增加的水量冲垮围堰。若采用过水土石围堰,则需要在围堰下的大坝坡面当中敷设钢筋,从而保证围堰稳定性。
3.3混凝土围堰技术要点
    混凝土结构是最为常见的防渗结构之一,它还具有较强的抗冲击力和结构稳定性,使用便捷性、连接性、耐久性和结构形式共性也比较强。而且,混凝土围堰设施的应用灵活性高,可应用于恶劣施工环境当中,对保障施工质量十分有益。利用混凝土围堰技术,能实现围堰结构与永久性水利工程的有机结合,将有效提升大坝稳定性。美中不足的是,混凝土围堰技术的专业性较强,对施工人员专业素养和实践经验要求高,而且其造价相对高昂。在实践工作当中,施工单位需要从施工条件、经费、人员素质等多方面因素进行分析,判断是否需要使用混凝土围堰技术。
结论:综上所述,在水利工程当中应用导流及围堰施工技术,有助于改善水流流向与流向,能为提高水利工程建设质量提供保障。为了切实发挥导流及围堰施工技术的应用价值,相关工作人员不仅需要在实际作业环节做好前期准备、方案设计以及技术优化应用,更应该基于实际情况选择导流及围堰施工方式。
参考文献:
[1]卢志卿,俞扬,韦学军.中小型水利工程施工中围堰技术的应用[J].工程建设与设计,2020(21):133-135.
[3]王新伟,陈明,黄晓林.水利工程施工中围堰技术的应用[J].河南水利与南水北调,2020,49(05):47-48.
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