水利工程施工中导流施工技术探究

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:石喆
[导读] 为了提高水利工程导流施工的施工质量,相关施工人员应当全面掌握导流施工的技术要点,采用科学的作业方法,提高施工水平和规范化施工意识,发挥导流施工在水利工程建设中的重要作用。
        石喆
        天津水务投资集团有限公司  天津市河西区 30022
        摘要:为了提高水利工程导流施工的施工质量,相关施工人员应当全面掌握导流施工的技术要点,采用科学的作业方法,提高施工水平和规范化施工意识,发挥导流施工在水利工程建设中的重要作用。导流施工的类型有:明渠导流,隧道方式,分段围堰法,基于此,本文对水利工程施工中导流施工技术进行探究,仅供相关人士参考。
        关键词:水利工程;施工;导流施工技术;探究
引言
        近年来,我国科学技术逐渐更新进步,导流技术在水利工程建设中取得了巨大的质量突破。 水利工程项目的施工需要根据地理环境的变化和施工条件等不断调整,因此以前在崎岖的位置上工程建设质量常常参差不齐。 但是,随着导流施工技术的应用,要能够分析水利条件的各类因素,选择最适用的导流技术和导流方案,为水利行业的整体发展奠定了坚实的技术基础。
        水资源能够维系人们正常的生产和生活,自然界中的水源形态无法能够有效满足人们对于水利的需要,所以诞生了水利工程。通过建设高质量的水利工程能够对水源进行全面的控制和有效的调配,也能有效预防各类自然洪涝灾害的发生,使得水源更好地为人类社会发展所服务。随着我国社会经济的发展,各项水利工程建设也实现了较好较快发展,并且逐步成为我国现阶段重要的基础性产业。导流施工技术从水利工程建设的实际情况出发,以提升施工质量为主要建设目标而实行的施工技术。社会对于水利工程建设的重视程度不断加深,从而促进了导流以及相关施工技术的发展。在对河流进行有效导流时,要能够分析水利条件的各类因素,选择最适用的导流技术和导流方案,从而提升水利工程建设的整体质量,使得工程建设得到全面发展。
1导流施工技术基本简述
        对导流施工技术进行分析,导流施工技术主要是指,在特定区域进行水利施工,并借助人为干预方式,使河水避开水利工程,并将河水引入下游,为水利工程施工提供干燥、便利环境,此项技术在水利工程施工中得到广泛应用,并在修建闸坝中具有重要作用。
2水利工程中导流施工的具体要求
        要想充分发挥导流技术作用,应借助导流技术应用要求,规范水利工程施工管理体系,只有这样,才能在导流技术影响下,不断提升水利工程施工效率与质量,推动水利工程施工技术发展。要想达到这一目标,需要结合水利工程实际情况,合理管控水利工程施工环节。施工导流施工技术是水利水电工程施工中不可缺少的施工技术,对水利水电工程的顺利施工提供重要保障。建设人员应根据现场地质条件和水文环境等因素综合选择施工导流和围堰施工技术,科学合理地设计和应用施工导流和围堰方案,严格把控施工质量,加强现场施工管理,根据实际情况优化和改善施工方案,有利于不稳定状态的河道流域得以控制,确保导流和围堰技术能真正在水利水电工程建设中发挥作用。
3水利工程中导流施工技术应用管理策略
        3.1明渠导流
        明渠导流施工方式,主要应用在河床较窄、河床覆盖面较深的水利工程项目中。而在施工前,可考虑到水利工程施工难度与导流复杂性,选择明渠导流施工方式,确保导流施工质量。而此施工方式,最主要的施工内容就是要明确明渠位置,主要影响因素包括:导流轴线位置、明渠进出水口高程等,还需在开展现场施工工作前,对各项影响因素综合分析,做好前期准备工作,确保后续施工进度。
        例如:某水利枢纽工程由船闸、节制闸和跨河交通桥组成,新建节制闸设置在主河道内,为形成干地施工条件,需要将河水进行导流,因主河道右侧具有宽阔的滩地,因此选用导流明渠进行导流。导流明渠全长2380m,渠底坡度为1%,渠底高程为62.5~60.5m,因临近主河道,地下水位极高,且地质条件均为粉砂,开挖至高程66.5m时已出现明水,必须采取有效的降水措施方能保证导流明渠开挖及护砌施工。按照现场实际情况,将导流明渠划分为上、中、下游三段,分别采取不同的降水措施。即,在导流明渠上游(桩号K0+000~K1+030)段,因开挖深度小,距河道较远,只采用管井降水方案;导流明渠中游(桩号K1+030~K1+940)段,充分利用船闸永久防渗体(多头小直径深层搅拌桩)进行截渗,采用截渗加管井的组合降水方案;在导流明渠下游(桩号K1+940~K2+380)段,充分考虑工期及造价因素,决定采用12m拉森钢板桩进行截渗,拉森钢板桩与船闸永久防渗体连接,在导流明渠开挖范围内形成半包围防渗,待导流明渠施工完成后拔除,拉森钢板桩防渗体轴线长度约为700m,此段采用截渗加管井的组合降水方案。降水井布置情况见表1。
        
        排水系统:降水井采用2.2kw水泵,抽水管采用50mm硬塑料管与泵连接,井外排水管采用Φ50mm软塑管,沿导流明渠两侧渠顶布置尺寸为1200*1000(mm)的排水明沟各一道,降水井内地下水经水泵提升至排水沟,排水沟底坡度为1%,经汇流后自然排水进入河道。
        3.2围堰施工
        围堰施工是导流施工在水利工程中的主要应用。根据不同水利工程的具体要求,施工人员需要对围堰方式进行选择,通常包括全面围堰和分段围堰两种方式。其中,全面围堰是一次性完成河道截断处理的一种围堰方式。需要在确保施工控制管理良好、完成衡量施工结构的前提下,再进行全面围堰,使得水流围堰建筑的作用下,发生分流,进而对水流起到引导作用。该技术通常运用于河道过宽、施工工程量较大的河流中,对于部分已经得到综合开发的河流也能起到良好的导流效果,同时十分适用于河流通道狭窄的导流情况。而分段围堰适用于河床宽、流量大的水利工程,这种工程通常还具有工期较长的特点,因此便于采取分期导流。在分段围堰施工中,施工人员通常需要将围堰进行划分,确保每段围堰在划分后能够直接运行,根据河流、河道、河床的相关特点,对岸边进行有效封堵,以实现河道分期处理,保证河道均经过围堰,从而促进水利工程的顺利建设。
        例如,大石峡水利枢纽工程位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区温宿县与乌什县境内的库玛拉克河大石峡峡谷出口,下游距已建的小石峡水电站约11km,工程对外交通方便。大石峡水利枢纽工程由混凝土面板砂砾石坝、左岸引水发电系统、左岸泄洪系统、左岸地面厂房等建筑物组成,最大坝高247.0m,总库容为11.7亿m3,电站总装机容量750MW,为Ⅰ等大(1)型工程,面板坝为1级建筑物,临时建筑物导流洞为4级建筑物。围堰机构设计为钢筋混凝土围堰,围堰长度约50m,堰顶高程1496.00m,顶宽0.6m,堰底高程1490.00m,底宽3.4m,迎水侧坡比1∶0.3,背水侧为铅垂面,导流洞进口围堰布置和剖面分别见图。
        
        3.3隧洞导流
        部分水利工程施工环境相对复杂,其中,以隧道施工为主,隧道周边环境相对复杂、多变,如未经实地勘察,在水利工程施工过程中,直接选定导流施工方式,势必会降低导流施工效果。因此,在水利工程施工过程中,首先,针对河岸原有隧道,开发水利隧道,降低水利工程施工成本,加快施工进度。其次,在完成上述工作后,选择适合的导流方式,在这一过程中应明确导流轴线,结合水利工程物探结果,在隧道开挖过程中,尽力避开地下岩石,以此为基础,降低隧道挖掘难度。与此同时,在隧道挖掘过程中,应以减少隧道弯度为主,确保导流效果。最后,应结合选址,设计合理的转弯角度,原则上来说,隧道转弯角度应大于一百二十度,减少弯角沉积,提升隧道实用性,充分发挥导流施工作用。此外,还应重点关注隧道内部岩层厚度,结合实际情况,选择合适的隧道导流施工技术,确保水利工程有序开展。其次,采用船道过流方式,先截流再把基坑内的水抽走,避免影响水利工程施工地基稳定性。在排水环节中,需注重导流施工质量、水利工程施工质量,前期准备工作要充分,施工单位把工作重心调整到基坑内滞留水排出阶段,时刻掌握基坑内实际状况,禁止出现基坑渗水、漏水等情况。基于此条件下,还需在初始排水阶段,控制抽水机施工质量,为后续施工奠定良好基础。
        3.4涵洞导流法的运用。
        在水利工程施工中运用涵洞导流法时,则通常是借助于涵管来实施有效导流,在运用此方法时,一般适宜用在小型或是中型的土石坝施工之中。涵洞导流方法在运用阶段,是在大坝基岩或是河滩之上设置涵洞,在大坝基岩之上实施涵洞导流施工的过程之中,则一般是对其基岩来实施沟槽开凿,而后再利用于衬砌这一方法来开展施工工作,在顶部还应盖上混凝土拱顶。对于某些涵洞导流方法来说在运用期间,受到结构因素的影响需穿过土石坝心墙时,那么则需先针对水利工程项目的实际情况进行预案分析,制定出适宜的防渗处理策略,防范在此期间受到渗漏情况的影响,而影响到土石坝的实际稳定程度。在规划涵洞的过程之中,还需尽可能规划为直线状态,在处理进出口位置的过程之中,则需针对水流量的实际大小来实施针对性的调整,确保出口位置的水流能够保持畅通性。
        3.5坝体底孔导流方法的运用。
        将混凝土坝体之中的底孔当作泄水道,让导流流量可经过底孔而流到下游,确保后期工程的有效性进行。并且,对于运用的临时底孔,还需在结束施工之后,加以蓄水,来对其实施封堵操作。在导流施工之中,对于坝体底孔导流方法的运用较为普遍,通常以坝体所留的泄洪洞、以及排沙洞来实施导流操作。
结束语
        导流施工技术在水利工程施工中发挥着重要作用,能依据水利工程建设特点及要求,由专业化施工单位、施工队伍等规范实施与落实,发挥导流施工技术特点,完善各项工作实施流程,提升水利工程施工质量与技术水平。此外,还明确水利工程施工目标,施工人员在现场施工阶段,能严格按照水利工程项目施工流程规范操作,改变、控制施工现场及周围河流走向,避免影响水利工程主体结构稳定性,通过导流施工技术的应用,促进我国水利事业可持续发展。
参考文献
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