董二强
陕西水环境工程勘测设计研究院 陕西西安 710018
摘要：本文结合了我国某省一地区的水利工程，在对该水利枢纽工程基本状况进行分析的基础上，从基本设计条件、计算导流洞堵头长度以及设计导流洞堵头细部探讨了水利工程中导流洞封堵设计的过程，并从多个角度分析了导流洞堵头的施工技术，旨在为我国水利工程中导流洞封堵设计与施工技术的构建提供借鉴。
关键词：水利工程；导流洞；封堵设计；施工技术
在现阶段的水利工程建设过程中，导流洞封堵设计工作占据十分重要的地位，其不但对水利工程的施工效率产生重要影响，还会对水电站发电情况产生影响[1]。因此，在进行水利工程建设的过程中，应当切实做好导流洞封堵设计，从而提高水利工程的整体施工质量。
1 某水利枢纽工程基本状况概述
1.1 水利工程基本信息
该水利工程主要包括溢洪道、电站、发电洞、泄洪洞及河面板坝等五个重要组成部分，正常时期的水位在550m左右，该水利工程属于小型II等建筑等级，其整个导流洞的长度大约为603m。与泄洪洞结合的方式是“龙抬头”式结合。隧洞断面为城门洞形，洞身宽度大约为6.2m，洞身高度约为6.6m。
1.2 工程的支洞布置
根据该工程导流洞洞线的主要特征，在充分考虑到该水利工程的施工周期及地形等条件之后，施工支洞布置选择在导流洞洞线左侧位置进行，施工支洞的总长度大约为107m，洞身的宽度为7.6m，洞身高度为5.4m。
2 导流洞丰富设计相关分析
2.1 主要设计条件
主要的设计条件应当考虑到以下几个方面：①地质条件。一般说来，导流洞封堵洞身的地质岩性都是泥质砂岩，其具有块状构造与层厚状的特点。至于IV类围岩则是十分重要的洞身岩石，其本身的成洞条件不佳[2]。②设计基础。根据该水利工程的各方面条件，其导流建筑物的等级为IV级，同时在在库盆/库盘内开展支洞施工，所以能够将其作为导流洞设计的主要参考标准[3]。③堵头型式。堵头型式主要包括拱型、截锥型、瓶塞型以及柱型。为了充分保证施工工期的正常进度以及有效减低工程施工成本，本次导流洞封堵设计选择使用柱型堵头，见图1。
2.2.2 载荷组合设计。根据上述的相关信息，能够进行两种载荷方式设计：其中一种是基本载荷组合，另一种是特殊载荷组合。从公式（1）中能够得知，K的值≥3，即使是在特殊的条件下，K的值也应当≥2.5。
为了充分满足工程建设的相关需求，本次设计工作应当对上述两种情况分别进行计算，从而计算得出堵头长度。从公式（1）中能计算得出堵头自重结果及堵头水推力的结果，见表1、表2。对计算的结果进行综合分析后，将该施工支洞封堵头长度设定为23m。
2.3 导流洞堵头细部设计
堵头施工过程中，首先应当使用混凝度，选择强度为C20，在当砼浇筑施工强度达到70%的时候，应当采用回填灌浆进行施工[4]。此外，在对导流洞封堵堵头开展灌浆施工的过程中，主要部分的施工包括接触、围岩结构以及顶部三个方面的灌浆。在对围岩固结进行灌浆的过程中，钢管直径为5.0cm左右，在进行埋设的时候要求外露的管口长度≥15.0cm。除此之外，浇筑与入仓的温度都应当在15℃之上。
3 导流洞堵头施工技术分析
3.1 施工材料准备
依据该水利工程的实际情况，在进行导流洞堵头施工过程中需要以下几种材料：强度等级为C20的混凝土；总面积大约为600m2的回填灌浆、固体灌浆以及接缝灌浆；预埋固结灌浆施工过程中，要求总管长度在95～100m；预埋回填灌浆施工过程中，要求总管长度大约在30m，上述管材均为5.0cm的聚氯乙烯管。
3.2 导流洞堵头具体施工流程
3.2.1 堵头混凝土的浇筑主要分为两个施工阶段：前期的施工主要是对整个洞及洞的周围进行混凝土浇筑，后期的施工主要是廊道段的混凝土浇筑。在对导流洞封堵施工工作完成之后，应当充分清除洞壁的浮土，接着再进行埋管与造孔等施工[5]。在前期混凝土结构和设计强度相符合时需要进行灌浆施工，而在后期则是廊道混凝土的浇筑施工。
3.2.2 模板安装
在对支洞混凝土进行浇筑的时候，可以选用组合模板进行施工，在浇筑的过程中选择单排架对组合钢模架进行支撑，同时应当剪刀撑对其进行搭设，接着对支洞周围的钢拱支架进行连接。除此之外，还需要通过地面打地锚进行外架连接，通过对拉杆对导流洞封堵钢模台车进行连通，等到混凝土浇筑施工完成之后才能将钢模台车拆卸。
3.2.3 灌浆管布置
在对布控地点进行明确之后，就需要在布孔所在的部位将孔道凿出来，要求凿的深度大约为50cm，然后对灌浆管前端进行充分焊接，确保焊接的形状为圆台状，并且孔道的面积和圆台的面积是一样的，而圆台的小圆尺寸应当符合于灌浆管的直径[6]。选择厚度约为0.3m的铁皮作为施工的材料，等到孔成形之后，再将灌浆塞固定在孔位置的最底处大约20cm的区域中。等到锚固剂充分硬化之后，使用砂浆将外层涂抹均匀，要求厚度在2.5～3.0cm之间。最后，选择合理的位置对预埋灌浆管的后端模块进行固定，同时做好相应的焊接处理。
结语
总而言之，本文以某省水利枢纽工程为例对水利工程中导流洞封堵设计与施工技术的构建进行了科学的分析，旨在为我国水利工程中导流洞封堵设计与施工技术的构建提供借鉴。从分析中可知，导流洞封堵设计施工需要在充分结合施工区域地质条件基础上进行，并且依据相关标准要求计算堵头长度，最终进行灌浆管布置、模板安装以及堵头混凝土浇筑等施工，从而保障导流洞封堵设计与施工的质量。
参考文献：
[1]赵健.水利工程中导流洞封堵设计与施工技术的构建分析[J].中国水运（下半月），2014，06：200-201.
[2]徐进汉.水利工程中导流洞封堵体设计方法及施工技术的探讨[J].内蒙古水利，2011，04：17-18.
[3]达世清.肯斯瓦特水利枢纽工程导流洞施工支洞封堵设计与施工[J].中国水运（下半月），2013，07：231-232.
[4]王鹏.导流洞封堵钢闸门设计中几个问题的探讨[J].陕西水利，2013，05：80-81.
[5]罗纬邦，牛万吉.某水利枢纽工程导流洞封堵体设计与施工[J].水利水电技术，2010，12：50-53+57.
[6]张劲松.水利工程施工中导流施工技术的应用研究[J].低碳世界，2015，01：67-68.
论文作者:董二强
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/21
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