西北综合勘察设计研究院 陕西省西安市 710000
摘要:随着社会经济的发展,我国的水利水电施工建设越来越多,施工导流在水利水电工程中有着重要的作用,影响整体的施工质量,在施工导流技术的应用中,需要加强对围堰技术的分析,从而提升工程质量。论文分析了施工导流和围堰技术的重要性,探讨了施工导流和围堰技术在水利水电工程中的应用。
关键词:水利水电;施工导流;围堰工程;设计
引言
社会经济发展离不开国家水电建设,因此在一些流域内,建设了大量的水利水电工程设施。通过这些水利水电设施,实现了集中发电、水源调配,保证了城市平稳发展。但这些项目临近水域,当梅雨季节来临,或者气候不稳,产生大量降水时,对于水利水电施工的排水要求极为严格。传统的技术应用方法下,虽然可以有效排水泄洪,但当降水量极大时,施工场地的透水率偏高,因此针对这一问题,本文着重分析影响参数的分布特征,研究新式的技术应用方法。
1施工导流技术概述
施工导流技术是水利水电工程施工中必不可少的工程技术之一,其分为河床内导流和河床外导流两种方式。施工导流技术是利用围堰来维护基坑,将河道内的水流导向预定的泄水建筑物,避免水流对水利水电工程中水闸水坝修建造成不良影响。施工导流技术的应用对于提升水利水电工程质量和安全,合理控制工程工期等具有重要应用价值,能够保证水利水电工程在枯水期也能够正常施工。
2围堰技术概述
水利水电施工中的围堰施工技术,主要是利用多种施工的素材进行综合性的使用,最终实现围堰的目的,进而能够有效的保证水利水电及其公共工程能够科学、有效的进行。施工人员可以根据施工区域内部的客观环境进行围堰材料的具体选择,比如混凝土施工材料、沙土石头施工材料、钢板施工材料等,都属于当前围堰施工中经常使用的施工材料,在实际的围堰施工过程中,这些材料都发挥着不可忽视的作用。
3施工导流和围堰技术的具体施工流程
3.1施工导流的控制
水利水电工程施工会受到施工所在河流特性的影响。在具体的施工中,施工设计人员需要在施工前测量并搜集河流的相关数据信息,了解河流的特点,如水量变化、汛期、枯水期及其所在地区的气候特点等,综合分析多方面因素,最终选择经济适用的施工导流方案。导流施工中,因河道水流速度相对较快,在泄水过程中会出现突发状况,影响到截流工作的开展。因此,施工设计人员要提前对可能出现的状况及产生的原因进行分析,并结合实际调整施工导流设计方案,制定出水利水电工程泄水等突发状况的应急处理措施,最大程度地减少导流作业中的潜在风险。实际施工建设中,因不同河流的汛期时间不同,施工人员要对导流施工阶段进行一定的区分,从而控制好水利工程施工导流建设工期,确定施工的进度。
3.2围堰技术的选择
围堰技术的选择同样需要根据工程建设需要以及河床的土质情况和地质情况等,下面简单介绍几种比较常用的围堰技术:(1)土石围堰。土石围堰适用于水深低于2m,且水流速度较慢的河道。在应用过程中是充分利用河道及周边的土石材料,设立不过水围堰,做好防渗防护工作以及溢流面设置工作。(2)草土围堰。草土围堰是通过草和土的层层间隔叠加来实现的,利用草土结构的下沉,在河道建设起相应的拦截作用。草土围堰通常适用于水深3.5m左右的河道,在施工中也需要用到机械进行围堰施工。(3)钢板桩围堰。钢板桩围堰是在当前水利水电施工中最为常见的一类围堰方式,也是现代施工的标志,其对于施工环境的要求相对较小,拥有良好的防水性能。我国南京长江大桥的建设就应用到了钢板桩围堰,其能够根据工程建设需要调整形状等,具有很强的灵活性。(4)木笼围堰。木笼围堰适用于河道流速较大且难以打桩的河道当中,河道中黏性土较多,其他类型的围堰的稳定性很难保证,所以,可以利用装着石头的木质笼子构建围堰,在围堰外侧设置混凝土砂袋等起到巩固作用,保证围堰能够承受水流的冲击,起到一定的防护作用。
3.3设计护坡木桩
因围堰底部堆积的淤泥比较深厚,施工人员为了能够有效防止堰体出现滑移的现象,在堰体两侧坡脚之处设置护脚的木桩。木桩的基本长度为6m,木桩的直径为20cm,木桩与木桩之间的间隔为50cm。
3.4人工堆码装袋黏土
施工现场会存在杂填土和垃圾,围堰施工用黄土需要外购,黄土运输到现场后,通过人工装袋作业,每袋的装填量是整个袋容量的一半或大半,袋口需要用铁丝或细麻缝合,确保黄土不会漏出,在砌筑作业时,要将袋子放平,堆码要整齐,水中的土袋用带勾的木杆钩送到位,一层一层堆码,确保其高度符合施工要求。
3.5钢板桩支护
施工人员在堰体的内侧坡脚之处钉一排长为6cm,间隔为10cm的钢板桩,淤泥的深度经过实际的测量大概为1.2~1.5m为正常的深度,水深则为0.6~1m为最佳,钢板桩伸入土层的深度大概为5m,且使用土袋进行堰体周围钢板桩部位的填充,这样能够起到防止堰体会滑动,在一定程度上加强堰体施工的稳定性。
3.6制定应急预案,提升施工安全管理效率
应急预案的制定是有效保证水利水电施工安全性的关键,在水利水电施工过程中可能出现围堰被冲垮、截流失败以及施工导流方向失去控制等工程问题,相应的应急预案能够缩短反应时间,最大限度地降低工程损失和人员伤亡。在水利水电施工中运用施工导流和围堰技术之前,就应该根据以往施工经验以及国内外施工案例,预测其中可能存在的施工风险,并邀请施工导流技术人员和围堰技术人员一同讨论相应的应急预案。在施工之前,水利水电工程综合管理部门还应该组织有关部门进行相应的预案演练,确保各部门能够在工程问题发生的第一时间做出反应。水利水电工程施工在运用施工导流技术和围堰技术时根据工程实况制定相应的应急预案,对于提升施工安全管理效率具有重要价值和现实意义。
结语
综上所述,施工导流技术和围堰技术是水利水电工程建设中的重要组成部分,对施工项目建设具有重要意义。此次提出的技术应用,着重分析了传统应用方法中透水率过高的问题。利用关联函数等数学理论,结合分析模型,量级划分洪水各特征指标值,细致化研究影响水流的因素,制定合理的围堰结构框架,实现明渠和管道渠的双向泄洪。此次研究解决了传统技术应用中围堰结构的稳定问题,提升了与土地接触面的契合完整度。但此次研究是在二维模式下展开的,在调整导流渠宽度、深度,调整围堰结构方面,可能会产生重复操作,今后要向三维虚拟模式下改进。
参考文献:
[1]严俊,温彦锋,璩爱玉,等.深厚覆盖层上高土石坝防渗墙裂缝渗流分析模型及应用研究[J].水力发电,2017,43(9):39-44.
[2]李克智.钢板桩围堰在梅汕客专枫江特大桥承台施工中的应用[J].施工技术,2019,48(5):47-51,70.
[3]刘文,贺昌海,惠建伟,等.考虑水流掺气的施工导流工程流场数值模拟[J].中国农村水利水电,2019(2):149-154.
[4]吴留伟,郑国兵,吴蕾,等.双排钢板桩围堰在超深厚软土地基中的应用[J].水运工程,2018(3):143-148.
[5]陈玉玺,卢晓春,陈渴鑫,等.梯级水电建设环境下土石围堰漫溢风险研究[J].水利水电技术,2019,50(2):177-183.
[6]林农,王丽.南水北调东线泗洪站枢纽工程施工导截流设计[J].水利技术监督,2018(5):202-204.
[7]石英.新疆大石门水利枢纽工程施工导流设计[J].水利技术监督,2019(2):164-166.