基于水利工程施工中的导流技术的分析论文_李焕燕

基于水利工程施工中的导流技术的分析论文_李焕燕

李焕燕

东莞市高业建设工程有限公司 广东东莞 523270

摘要:在水利工程施工建设过程中要应用的施工技术非常多,其中施工导流技术就是非常常见的施工技术,同时也是非常实用的施工技术,在施工的时候随着科学技术的不断进步,施工技术也在不断的进行改进,这样也使得在施工的时候效率也能得到更好的保证,同时在施工质量方面也能得到保证。水利工程施工对经济的发展和社会的进步都有很大的影响,因此,在施工过程中对出现的问题要进行及时的解决,这样才能更好的保证施工的质量,同时也能更好的保证施工的效果,施工导流技术在水利工程施工中的作用也能得到更好的体现。

关键词:水利工程;施工导流技术;应用

1.施工导流浅述

河道上修建水利水电工程时,为了使水工建筑物在干地上进行施工,需要用围堰围护基坑,将河水引向预定的泄水通道并向下游宣泄。施工中通常选中两种导流方法,一类是分段围堰法导流,水流通过被束窄的的河床、坝体底孔、明槽或缺口向下游宣泄;另一类是全段围堰法导流,水流通过河床外的临时或永久的隧洞、明渠或者河床内的涵管往下游宣泄。

2.施工导流方式选择的主要原则

在水利工程建设中,要实现水利工程布局最优、成本合理、施工方式运行可靠,就必须结合工程所在地的实际情况和工程自身要求的特点,选用合理的施工导流技术方法。一般在进行导流方式选择的过程中,会依据以下几点原则:

2.1临建与永久结合较紧密,挡水、泄水、发电和导流四大建筑物的总体布置比较协调。

2.2投入产出比较合理。导流方式选择的核心在初期导流阶段。当建筑物的型式确定之后,主要对基坑是否过水问题,从临建投资、工期、度汛安全等方面进行深入比较。

2.3施工期通航、过木、排冰、水库的提前淹没等外部环境问题能够妥善解决。

3.施工围堰的选择

施工围堰是导流工程中的临时挡水建筑物,用来围护施工基坑,在导流任务完成以后,如果围堰是临时建筑则应予以拆除。在水利工程施工中围堰根据使用的材料不同常见的有土石围堰、草土围堰、混凝土围堰、钢板桩格型围堰等。

施工中在选择围堰的时候,应根据当地的具体情况,再满足以下几个原则下,进行经济比较然后再加以确定。

①安全性:围堰材料要有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和相当的强度。

②经济型:围堰材料最好就地取材,结构简单,要便于修建和拆除。

③力学特性:围堰的布置要尽量使得水流平顺,不发生严重的局部冲刷。

④稳定性:围堰的接头和岸坡联接要安全可靠,不因为集中渗漏等破坏作用而引起围堰失事。在必要时,应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的相关设施。

在实际工程中出采取上述两种围堰方式外,还有其他很多型式。比如,在小型水利工程中,如果导流设计流量较小,可以穿过基坑架设渡槽来宣泄施工流量等。

4.水利工程施工中导流技术的应用

4.1围堰法

作为施工导流中的一种常见方法,围堰法结合不同的工程具体情况,又可将其划分为全段围堰和分段围堰法两种。全段围堰法是通过在河流上对围堰进行建设的方式使河道进行一次性截断,在该状况下,河水被围堰建筑向旁边的泄水建筑物中进行分流,并向下改为倾泻。在对该种围堰方法进行运用时,应与泄水建筑物的具体情况相结合,根据水量等因素将拦断的水流进行有效地导流划分,例如:涵洞、明渠以及隧洞等导流方式。对于较大水量或河床及较窄河槽的河流,则应在一次拦截后运用明渠的方式进行二次导流处理,从而实现导流技术的应用。而分段围堰是与河流的具体情况相结合,使河流上的水工建筑物通过围堰进行多段的划分,当各段分期完成之后即可对整个工程结束操作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应与河流、河床及河槽等特点相结合,选择性的对河床某岸或两岸封堵等进行完成,实现河水能够从变窄的河道内流过,然后运用其他段的施工将河流的全部截断进行实现,促使河流能够完全从修建完成的围堰建筑物上通过。分段围堰的方法在河流河床较宽、工程施工期限较长以及河水流量较大的水利工程中得到适用。

4.2 隧洞导流

上下游围堰一次拦断河床形成基坑,保护主体建筑物干地施工,天然河道水流全部由导流隧洞宣泄的导流方式成为隧洞导流。隧洞导流的适用条件。导流流量不大,坝址河床狭窄,两岸地形陡峻,如一岸或两岸地形、地质条件良好,可考虑采用隧洞导流。导流隧洞的布置。一般应满足以下要求:隧洞轴线眼线地质条件良好,足以保证隧洞施工和运行的安全。隧洞轴线宜按直线布置,如有转弯时,转弯半径不小于5倍洞径,转角不宜大于60°,弯道首尾应设直线段,长度不小于3-5倍洞径;进出口引渠轴线与河流主流方向夹角宜小于30°。隧洞间净距、隧洞与永久建筑物间距、洞脸与洞顶围堰厚度均应满足结构和应力要求。

4.3 涵管导流

在水利工程的建设中,进行涵管道布置时,在修筑土坝和堆石坝工程中通常就会采用涵管导流,采用涵管导流可以有效地提高工程的质量和性能。涵管通常是钢筋混凝土结构,因此在进行涵管施工时,必须要对钢筋混凝土的特性进行充分把握,从而避免其出现钢筋混凝土的质量通病。在某些情况下,可以在建筑物基岩中开挖沟槽,必要时予以衬砌,然后封上混凝土或钢筋混凝土顶盖,形成涵管。利用涵管导流往往可以获得经济可靠的效果。由于涵管的泄水能力较低,所以一般用于导流流量较小的河流上或只用来担负枯水期的导流任务。为了防止涵管外壁与坝体防渗结构之间的渗流,通常在涵管外壁每隔一定距离设置节流环,以延长渗流量,降低渗流坡度,减少渗流的破坏作用。

4.4明渠导流法

4.4.1导流明渠布置

导流明渠布置分在岸坡上和在滩地上两种布置形式。

(1)导流明渠轴线的布置。应该把导流明渠布置在较宽台地、垭口或古河道一岸;为保证水流畅通,明渠转弯半径至少是5倍渠底宽;渠身轴线要伸出上下游围堰外坡脚,水平距离要满足防冲要求,一般要求控制在50一l00m之间;明渠轴线布置必须要尽量的缩短明渠长度和避免深挖方;要保证明渠进出口与上下游水流相衔接,与河道主流的交角控制在30°以内。

(2)明渠进出口位置和高程的确定。在确定明渠进出口时,应该按照不冲、不淤和不产生回流的标准进行,一般需要利用水力学模型试验调整进出口形状和位置;进出口高程和渠道水流流态,都能必须符合施工期通航、过木和排冰要求;按截流设计选择进口高程,一般由下游能控制出口高程为准;在满足上述条件下,尽可能抬高进出口高程,以减小水下开挖量。

4.4.2导流明渠断面设计

(1)明渠断面尺寸的确定。由设计导流流量控制明渠断面尺寸,同时也要根据地形地质和允许抗冲流速影响来决定,所以需要按不同的明渠断面尺寸与围堰的组合,再通过综合分析后再行确定。

(2)明渠断面形式的选择。一般把明渠断面设计成梯形,如果遇到渠底为坚硬基岩时,那就可考虑设计成矩形。当然,有时为满足截流和通航的不同目的,也可根据实际需要,考虑设计成复式梯形断面。

(3)明渠糙率的确定。明渠糙率大小直接影响到明渠的泄水能力。衬砌的材料、开挖的方法、渠底的平整度等是影响糙率大小的因素,一般需要根据具体情况查阅有关手册确定。对大型明渠工程,应通过模型试验选取糙率。

4.4.3明渠封堵

在进行导流明渠结构的布置过程中,需要考虑后期封堵要求。如果明渠较宽、施工期有通航、过木和排冰任务时,就应该考虑在明渠内预设闸门墩,这样才便于后期封堵。如果施工期没有通航、过木和排冰任务,那就需要在明渠通水前,把明渠坝段施工到适当高程,同时需要设置导流底孔和坝面口使二者联合泄流。

5.结语

总而言之,导流是水利工程施工的关键之一,有着举足轻重的地位。导流成功与否,质量的高低,直接能够影响到整个施工工程的进度,也关系到工程质量和人们的生命安全。因此周密的计划安排、充分准备都必不可少。

参考文献:

[1]张肖宁,等.水利水电工程技术[M].北京:科学技术出版社,2007.

[2]程良奎.岩土加固实用技术[M].北京:地震出版社,2004.

论文作者:李焕燕

论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿

论文发表时间:2015/12/9

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