新型围堰技术在水利工程施工中的应用研究论文_靳承辉

桂林市临桂区大江水电管理所 广西桂林 541102

摘要:水利工程利国利民,在施工开展过程,应该加强围堰施工技术水平,通过有效的技术运用,才能够保证施工效率,从而不断提高水利工程项目质量。

关键词:新型围堰技术;水利工程;施工应用

引言

在水利工程建设过程中,新型围堰技术的应用,既能够为水利工程施工奠定坚实基础,还能够促进水利工程的协调发展,避免自然灾害的出现,进而提升水利工程施工质量。水利工程人员应该熟练掌握新型围堰技术,合理将其应用于水利工程施工项目中,提高水利工程项目的防渗施工质量,使得建筑原料的性能得以充分发挥,提升水利工程的使用性能。

1.水利工程施工中应用围堰技术的原则

围堰技术是水利工程技术的一部分,建设围堰也需要提前设定方案,同时要根据实际情况出发,多方面考虑来制定合理的操作方案。科学技术在不断的进步,而水利工程技术也随之不断更新和优化,一些新的技术和设备被不断的引用到水利工程建设中,水利工程的操作要随着新技术的应用进行更改,布置优化技术,运用现代的先进信息科技,具体的在通讯设备、专用通信室、低压室、等改进更新,现在网络技术发展的非常娴熟,而水利工程可以利用网络监控系统来达到施工智能化、网络自动化,更好的利用科学技术最大限度的促进水利工程的发展。

2.新型围堰技术在水利工程中的应用

2.1胶凝砂砾石(CSG)围堰

CSG筑坝技术主要是将胶凝材料和水添加到河床砂砾石或开挖废弃料等岩基材料中,然后经过搅拌而形成的一种廉价筑坝材料,其性能介于堆石坝材料和碾压混凝土之间。目前,CSG筑坝技术主要在欧美一些发达国家开展研究并应用于围堰及高度不大的堤坝建设中,我国的应用还不多,主要用于围堰工程,例如,云南功果桥水电站上游围堰,福建霍童溪洪口水电站上游过水围堰等[2]。CSG围堰与土石围堰相比,具有很好的抗冲刷能力,允许表面过流,具有一定的强度和刚体性质,可以减小坝体的体积,同时又具有良好的地基适应能力,减少了地基处理的工程量;与混凝土围堰相比,两者其整体性能差别不大,而且由于其可以就地取材,从而可大大节省水泥的用量,降低工程造价,如福建洪口水电站上游围堰采用CSG围堰方案,比原定的碾压混凝土围堰方案降低了28%的工程造价,缩短了25%施工工期。总之,与传统的土石围堰及混凝土围堰相比,CSG围堰不仅在性能上能够满足围堰工程的质量要求,而且可大大减小工程的投资及工期,优势明显。

2.2吹填围堰

吹填围堰的围堰体由上下两个部分组成,下部由挖泥船吹填的砂砾石组成,上部堰体所用材料则由吹填的砂砾石备用料组成,其可通过人力或机械运输的方式运至堰体顶部;吹填用的围堰子体采用编织袋装砂砾石填筑;防冲采用编织袋袋装砂砾石和工程拆除的碴石铺砌;防渗采用粘土心墙,具体剖面图见图1。这种新型围堰,由于围堰子堤所承受的水头差很小,因此其断面不需太大,从而降低了工程量,而且可以就地取材,即选取河滩上的砾石料装入编织袋后进行填筑,无需毁坏田地,对当地生态环境破坏较小;围堰体采用挖泥船进行吹填,施工速度较快,而且挖泥船所吹填的砂石料可以起到疏浚河道的作用。在江西省赣抚平原水利工程焦石拦河坝加固配套工程中这种新型的吹填围堰技术得到了应用,与土石围堰相比,其缩短了几个月的工期,使工程得以按照原定计划,在9个月内保质保量顺利完工,并且节省了直接工程投资250多万元。该工程竣工以来,运行情况良好,取得了较好的经济和社会价值,值得推广应用。

图1.新型吹填围堰剖面图:

2.3橡胶面板土石围堰

橡胶面板土石围堰是一种由橡胶面板防渗层代替粘土心墙防渗体的新型土石围堰,它利用橡胶的弹性高、防渗性好、造价低和施工简单的特点,解决了土石围堰在施工工艺、施工条件受限等方面出现的问题;对其进行可行性分析可知,由于围堰的使用周期较短,橡胶的耐久性能够满足围堰的使用寿命要求,而且橡胶面板部分可以拆卸,能够重复利用,利于节约成本;另外,橡胶面板可以批量生产,生产速度快,而且安装拆卸方便,可有效缩短施工工期,因此其值得推广应用。自迎水面向下游依次为块石护坡、反滤垫层、橡胶面板防渗层、过渡层和堆石料。

2.4新型贫胶硬填料围堰技术

新型贫胶硬填料筑坝技术是一种新型的碾压混凝土筑坝技术,该技术是介于CSG筑坝技术与面板堆石坝之间的全新施工工艺。该技术是在坝址附近易于得到的河床砂砾石或开挖弃渣等材料中加入少量胶凝材料(水泥和粉煤灰各半),经现场简单拌合后碾压筑坝,在围堰等临时工程中具有较明显的优势。新型贫胶硬填料筑坝技术与CSG技术相比,其所需胶凝材料用量相对较小,骨料粒径则相对更大,但其抗强度相对CSG技术偏小。新型贫胶硬填料筑坝技术在贵州省沙陀水电站下游围堰工程中得到了应用,通过工程实践发现,此技术可大大缩短工期,有效降低工程造价,增加工程效益[1]。

2.5双壁钢与吹砂组合围堰

这种新型组合围堰,首先按照施工承台的外形尺寸,在承台外围布置吹砂围堰,使吹砂围堰内外的河水隔离;然后将围堰内的河水用泥浆泵抽出,待堰内河水基本抽干时及时在吹砂围堰内侧设置一圈井点降水系统,防止因吹砂围堰内外水头差导致河床砂层渗流、管涌等现象发生;最后用卷扬机下放拼装好的双壁钢围堰,同时工人用高压水枪冲刷河床,使双壁钢围堰随着河床的降低而逐渐下沉到位。在某大桥边主墩承台施工中采用了这种新型的组合围堰施工技术,大大减小了施工投入,加快了施工进度,取得了很好的经济和社会效益,值得其他工程借鉴应用。

2.6橡胶坝与土石围堰组合围堰

该新型围堰是在土石过水围堰堰顶上加设橡胶坝子堰的一种组合围堰。采用此种方案,当汛期时,橡胶坝放水坍顶泄洪,由于增大了河道的行洪断面,因此可有效消除施工期淹没赔偿问题;另外,在枯水期或汛期流量不大时,橡胶坝冲水升高坝顶,使围堰上游保持高的运行水位,以利于通航和发电,由此可获得显著的社会效益及经济效益。该新型组合围堰在桥巩水电站二期上游围堰工程中获得了应用,在首台机组投产到围堰拆除的施工期内,该方案使电站多发电量1.02亿kWh,发电收入约合计为2600万元,经济效益非常显著。由此可见,该新型组合围堰施工技术,非常值得今后类似工程借鉴应用[2]。

结论

简而言之,随着时代的发展,科技的进步,新的施工工艺及施工工法不断涌现,本文对近年来的一些新型围堰技术如胶凝砂砾石(CSG)围堰、吹填围堰、橡胶面板土石围堰、新型贫胶硬填料围堰技术、双壁钢与吹砂组合围堰、土工格栅砂土围堰、橡胶坝与土石围堰组合围堰以及堆石混凝土围堰等进行了归纳分析,研究结果表明这些新型围堰技术均具有可降低工程造价,缩短施工周期的特点,若这些围堰施工技术得到推广应用,可有望获得显著的经济效益和社会效益,值得今后类似工程借鉴运用。

参考文献:

[1]田维勇.试析水利施工中围堰技术及施工技术要点[J].农家参谋,2019(11):174.

[2]李彬.水利工程施工导流及围堰技术的应用分析[J].居舍,2019(12):45.

论文作者:靳承辉

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

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