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      水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的應(yīng)用探討

      2018-11-21 06:32:44李偉松
      建材與裝飾 2018年44期
      關(guān)鍵詞:明渠圍堰導(dǎo)流

      朱 磊 潘 建 李偉松

      (宿遷江淮水利集團(tuán)公司 江蘇宿遷 223600)

      引言

      水利工程具有難度大、周期長(zhǎng)等特點(diǎn),在工程建設(shè)過(guò)程中受外界影響因素較大,因此需要對(duì)施工周期、施工成本進(jìn)行有效控制,以此來(lái)保障工程質(zhì)量?,F(xiàn)階段,隨著施工技術(shù)的不斷優(yōu)化和完善,導(dǎo)流施工技術(shù)被引入到水利工程建設(shè)中,并得到廣泛應(yīng)用,有助于為水利工程營(yíng)造良好的施工環(huán)境,確保施工的順利開(kāi)展。

      1 導(dǎo)流施工技術(shù)概述

      1.1 簡(jiǎn)介

      在水利工程正式實(shí)施之前,利用導(dǎo)流技術(shù)對(duì)水流進(jìn)行引導(dǎo)和控制,使其避開(kāi)施工現(xiàn)場(chǎng),以此來(lái)保障工程的順利開(kāi)展,主要施工內(nèi)容為截流、基坑排水、下閘蓄水等,使水流在引導(dǎo)下能夠繞過(guò)施工場(chǎng)地向下游下泄,確保施工場(chǎng)地不受水流的影響而出現(xiàn)水流匯集滲漏等情況,從而營(yíng)造出良好的施工環(huán)境,尤其是在汛期以及水流變動(dòng)明顯時(shí)期,能夠?qū)κ┕そㄔO(shè)安全提供切實(shí)保障。

      1.2 特點(diǎn)

      在水利工程施工中,導(dǎo)流施工技術(shù)的主要特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面:①導(dǎo)流施工技術(shù)與水利施工技術(shù)相結(jié)合,導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)楹罄m(xù)水利施工技術(shù)的實(shí)施創(chuàng)造有力條件;②壩址的選擇十分關(guān)鍵,導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用的有效性在一定程度上取決于壩址的選取,壩址的選取也能夠促進(jìn)導(dǎo)流技術(shù)的廣泛應(yīng)用;③導(dǎo)流技術(shù)涉及范圍較廣,在使用中需要施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有充分的了解和把握,與實(shí)際地質(zhì)情況相結(jié)合后,確保施工方案與技術(shù)的高效落實(shí)。

      1.3 考慮因素

      在應(yīng)用導(dǎo)流施工技術(shù)時(shí),應(yīng)以水利工程壩址、區(qū)域地勢(shì)地形、水流情況、水庫(kù)蓄水能力、周?chē)ㄖ锱c居民區(qū)分布、汛期周期、河流下游承受力以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀等多個(gè)因素為依據(jù)進(jìn)行綜合的分析和確定,不但使水利工程的施工進(jìn)度、質(zhì)量得以保障,而且還應(yīng)盡可能的減少對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境造成干擾和負(fù)面影響。在導(dǎo)流技術(shù)選擇和應(yīng)用時(shí),需要考慮以下幾方面因素:

      (1)與河流流速、枯水期、汛期相結(jié)合,全面綜合的考慮與權(quán)衡,對(duì)于不同區(qū)域的水流境況,有針對(duì)性的采取應(yīng)對(duì)方式,確保工程的安全、有序進(jìn)行;

      (2)合理的選擇地形。在水利工程建設(shè)中,地形的分布將對(duì)施工成效性產(chǎn)生較大影響,同時(shí)也會(huì)影響到導(dǎo)流技術(shù)的實(shí)施效果。在河谷區(qū)域施工過(guò)程中,如若區(qū)域內(nèi)地形較為險(xiǎn)峻,則可采用隧道引流模式;如若河床較為寬闊,則可以采用明渠導(dǎo)流模式,以此來(lái)保障施工質(zhì)量;

      (3)加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)條件的重視,地質(zhì)條件對(duì)施工的影響不容小覷,在實(shí)際施工中應(yīng)結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況,選擇適合該地地質(zhì)的技術(shù),力求施工高效完成[1]。

      2 導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用案例

      2.1 工程情況

      某水利工程為供水、防洪、發(fā)電一體化的水利樞紐工程,總庫(kù)容為4.76×108m3,死水位為46m,一般蓄水位為56m,電站裝機(jī)容量為32MW,壩軸的全長(zhǎng)為501.7m。在水文條件方面,該地全年降水量分布不均,主要降雨天氣在4月與6月,降水量占全年降水總量的46.2%,次之為7月和9月,降水占全面22.2%,多年平均降水量為1820.3mm。

      2.2 導(dǎo)流模式選擇

      按照壩址地形以及建筑物實(shí)際情況,可采用左岸名曲導(dǎo)流與分期導(dǎo)流兩種模式,分別從工程強(qiáng)度、施工成本、工期等方面對(duì)兩種導(dǎo)流模式進(jìn)行對(duì)比,如表1所示。經(jīng)過(guò)全方位綜合對(duì)比后,該工程采用左岸名曲導(dǎo)流模式進(jìn)行施工。

      表1 導(dǎo)流模式對(duì)比結(jié)果

      2.3 導(dǎo)流基本準(zhǔn)則

      與本工程特征相結(jié)合,該工程屬于Ⅱ級(jí)類(lèi)型,建筑物等級(jí)為2級(jí),因工程所需建設(shè)的臨時(shí)建筑物可劃分為4級(jí)。一般情況下,土石類(lèi)導(dǎo)流建筑的洪水標(biāo)準(zhǔn)為10~20a一遇,但在本文研究的工程中,為了增強(qiáng)建筑物穩(wěn)定性,采取10a一遇到模式。對(duì)于不同施工階段來(lái)說(shuō),具有的特點(diǎn)不同,因此在施工要求上也存在差別,各階段的導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為:

      (1)導(dǎo)流明渠圍堰施工。該階段施工的最佳時(shí)間在11月到次年2月之間,并且要將洪峰流量控制在合理范圍內(nèi);

      (2)河床上下游圍堰施工。該階段施工最佳時(shí)間為9月到次年3月之間,由于各個(gè)階段洪峰流量不盡相同,因此相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)容,做到有效施工;

      (3)明渠壩段改造施工。與上述兩階段基本相同,導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)堅(jiān)持10a一遇,并對(duì)洪峰流量進(jìn)行嚴(yán)格的控制[2]。

      2.4 導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)與施工

      2.4 .1導(dǎo)流名曲的水力計(jì)算

      在導(dǎo)流名曲過(guò)流設(shè)計(jì)過(guò)程中,嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,并在洪峰流量期按照實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)定,利用水位推算水面線法對(duì)明渠上游水位與流量之間的關(guān)系進(jìn)行分析,并繪制出關(guān)系曲線圖,為施工人員提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)參考。

      2.4 .2導(dǎo)流明渠的施工方案

      導(dǎo)流明渠的全長(zhǎng)為387.23m,進(jìn)口高程為35.3m,位于左岸階地區(qū)域。在實(shí)際工程建設(shè)中,由于明渠各個(gè)區(qū)域內(nèi)流速不同,應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域的流速情況作出相應(yīng)規(guī)定,例如,對(duì)于明渠上游來(lái)說(shuō),流速效應(yīng)≤4m/s,而下游區(qū)域的流速效應(yīng)則應(yīng)>4m/s。在明渠的邊坡區(qū)域,應(yīng)設(shè)置足夠厚的格賓石籠襯砌,增強(qiáng)穩(wěn)定性;在明渠的右側(cè)部位,利用混凝土修筑導(dǎo)墻,在導(dǎo)墻的0+000~0+077.34段應(yīng)采用高強(qiáng)度的鋼筋混凝土進(jìn)行處理,使其更加牢固。在其他區(qū)域內(nèi),可根據(jù)工程實(shí)際需求利用C15混凝土重力結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。在明渠的外側(cè)邊坡位置,應(yīng)按照實(shí)際需求科學(xué)設(shè)置比例,采用垂直設(shè)置模式實(shí)施。

      2.4 .3河床上、下游圍堰施工方案

      在河床的施工方面應(yīng)實(shí)施兩次填筑,在2013年8月到11月開(kāi)展首次填筑,在2014年4月左右根據(jù)實(shí)際情況將部分圍堰設(shè)施拆除,在9月份開(kāi)始二次填筑。另外,為了防止出現(xiàn)滲漏問(wèn)題,無(wú)論在背水坡還是迎水坡都應(yīng)遵循設(shè)計(jì)需求,采用較強(qiáng)防水性能材料,最大限度的降低事故發(fā)生概率。在施工過(guò)程中,進(jìn)出口與河道主流夾角應(yīng)不超過(guò)30°,且與上下游的水流對(duì)應(yīng),另外,導(dǎo)流線應(yīng)在較寬臺(tái)地沿岸,與明渠軸線之間水平相距75m,抵達(dá)下游與上游圍堰處的坡腳。在明渠軸線的布置上,應(yīng)盡可能的縮小明渠的長(zhǎng)度與深度,確保其轉(zhuǎn)彎半徑超過(guò)寬度的5倍,以此來(lái)保障水流暢通[3]。

      3 結(jié)論

      綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,導(dǎo)流施工技術(shù)也不斷得到優(yōu)化和完善,不但能夠避免水利工程在施工中受到水流的干擾和影響,還能夠縮短施工工期、提高施工速度與安全性、降低施工投入成本,因此在水利工程建設(shè)中,應(yīng)根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況合理的應(yīng)用導(dǎo)流施工技術(shù),使其在排水、防沖、擋水等多個(gè)方面發(fā)揮積極作用,通過(guò)本文對(duì)水利樞紐工程的分析與研究,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,力求為類(lèi)似工程的建設(shè)與施工積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

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