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摘要:作为水利工程施工中重要的临时性围护结构,围堰本身具有挡水、围水的作用,其能促进水利工程的高效建设。本文在阐述水利工程围堰形式的基础上,就围堰技术应用原则和施工要点展开分析,期望能进一步提升围堰技术应用水平,继而促进水利工程的有序发展。
关键词:水利施工;围堰技术;运用;技术要点
围堰技术在水利工程施工中应用较多,其能避免水土进入水利工程结构内部,这不仅能保证水利工程的施工效率,而且能有效地 提升工程建设的安全效益与质量效益。近年来,水利工程施工项目逐渐增多,有必要进行围岩施工技术的深入研究。
一、水利工程围堰形式
1、混凝土围堰
混凝土围堰在水利工程中的应用较为广泛,与其他围堰形式相比,混凝土围堰不仅具有良好的防渗性能,而且防冲击能力较强。从围堰结构形式来看,混凝土围堰底部较宽、挡水位置较高,其能为水利工程建设创造良好条件。在项目施工中,可根据实际情况调整围堰高度,控制围堰过水,以此来确保混凝土围堰作用的有效发挥。通常,水利工程一般设置横向混凝土围堰,而当工程有特殊要求时,可选择纵向和重力型混凝土围堰。
2、土石围堰
土石围堰包含过水和不过水两种形式。过水土石围堰应用中,一方面,要加固围堰下游坡面,确保围堰设置满足设计要求,同时因对其高安全性进行控制,避免渗透压对围堰质量的影响。另一方面,过水土石围堰施工中,要求将混凝土板护和加筋过水土石围堰结合在一起,这样可有效保证围堰的整体性。不过水土石围堰在不允许基坑被淹没的水利工程中应用较多,该技术不仅具有适应性强的特点,而且建设成本较低。要注意的是,不过水围堰对于水位的要求较为严格,即围堰高度需高于水位高度,且在汛期到来前,需规范做好不过水围堰施工,以来避免基坑被淹没。
3、钢板桩格型围堰
钢板桩围堰施工具有高效便捷的特点,此类围堰包含联弧段与主格体两个主要组成部分。在项目施工中,钢板桩围堰技术应用包含两个要点:一是应注意沙砾石的应用,二是规范控制锁扣和钢板桩构件应用,由此形成密封空间。
二、围堰技术的运用原则
1、保证围堰结构稳定
稳定性是围堰结构建设应用的基本要求,其直接关系着围堰的围护效果和水利工程的建设质量。在项目施工前,对于围堰结构的选择,需在考虑项目施工环境、工艺技术条件的基础上,合理选择围堰的种类;同时应控制围堰施工基础,确保围堰结构与水利工程建设区域的地质、水文情况相吻合。此外,应在考虑水流情况的基础上,合理选择围堰施工材料和建设方法,避免围堰出现渗漏、冲击和垮堤。
2、满足水利布局需要
近年来,水利工程的建设规模不断扩大,其建设环境也愈发复杂,这在一定程度上对围堰结构的选择和应用带来较大难度。为发挥围堰防护职能,围堰施工中,还需要通过科学合理地设计,确保围堰接头严密,避免围堰局部冲突,这样能为水利工程项目建设创造良好的条件,满足水利工程布局需要。
3、重视新技术的应用
新技术的应用对于水利工程围堰施工质量具有深刻影响。在水利围堰设计施工后中,应重视大数据、BIM等技术的应用,通过这些新兴技术,动态化的处理围岩防冲、高程控制、导流设计的内容信息,这样可有效确保围堰设计应用的专业程度,提升其防护效果。
三、水利施工中围堰技术施工要点
1、重视围堰技术应用条件
水利工程项目建设中,围堰结构形式不同时,其技术的应用条件有较大差异。当采用土围堰与土袋围堰时,不仅要重视土质本身渗水特性,而且要对河流的水压进行有效分析。通常,水位低于1.5m,且水流速度小于0.4m/s时,可选择土围堰技术进行施工;而当水深不超过3m,最大水流速度保持在1.5m/s时,应选择土袋围堰进行施工;一旦水深和水流速度均超过额定数值,考虑土围堰与土袋围堰以外的施工形式。在单行板桩围堰与双行板桩围堰选择中,前者在3~4m的河流中应用较多,而后者多用于水深超4m的河流;从河流土质层面来看,单行板桩围堰适合建设在土质坚硬的地区,而土质相对松软的地区,需采用双型板桩围堰施工[1]。
2、规范开展围堰设计
围堰设计质量对于其后期应用效果具有较大影响。在围堰设计中,应考虑围堰高程、防渗防冲等内容的设计。围堰高程设计包含上流围堰、下流围堰两个部位的高程设计,其中,上流围堰高程设计不仅要考虑水位、爬高情况,而且需要考虑上下游水位差因素;而在下流围堰高程设计中,需在下游水位、波浪爬高分析的基础上,科学分析围堰安全超高因素,满足围堰控制需要。围堰防渗防冲设计中,灌浆防渗是较为常用的防护手段。在灌浆防渗技术应用中,一方面,要求进行灌浆防渗钻孔施工的规范管理,要求孔径的大小保持在130mm,孔深植入基岩的深度不少于50cm,钻孔的偏差不超过25cm。另一方面,在实际灌浆中,应重视浆料的规范配置(见表1),同时应注意PVC灌浆管的规范安放,灌浆中不得出现冒水、脱空问题。
表1 灌浆防渗施工技术指标控制
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3、保证围堰施工整体性
为进一步提升围堰施工质量,在施工中还应注重以下要点:其一,考虑水流和土发展走向因素,即在项目施工前,不仅要系统勘测水流方向、土质情况,而且要考虑水流带来的冲击压力、土质压力和水流冲击力等因素,这样能为后期设计提供有效支撑,减少围堰结构设计与水流设计之间的冲突。其二,水利项目设计要考虑水流流向与建筑物总体控制,结合实际勘察内容控制围堰的建造走向和结构,以此来为后期水利项目施工创造有利条件。其三,科学选择检测方式,对围堰的渗透性、严密程度以及整体性进行检测是围堰施工的内在要求。新时期,出于整体性考虑,在项目施工中,还需要采用现代检测技术,对围堰的数据信息进行动态检测后,依托监测结果,尽可能地增加接口部位的接触面积,并按照固定的频率维护管理围堰接口,这样可有效延长围堰的使用寿命,保障围堰防水职能正常发挥,为水利工程后续安全建设创造良好条件。
结语
围堰施工对于水利工程建设质量具有较大影响。新时期,人们只有充分认识到围堰在水里项目施工中的意义,然后结合围堰施工要求和水利工程建设实际,系统化的选择围堰结构,并控制施工技术要点,这样才能有效提升围堰技术应用水平,促进水利工程建设的有序开展。
参考文献:
[1]石传军.水利水电项目施工建设中施工导流和围堰技术的运用研究[J].居舍,2019(4):64.