楚雄州双柏县水务局 云南省楚雄州双柏县 675100
摘要：水利工程具有特殊性，经常会因为河流的因素而对工程施工造成影响，因此，要对导流施工工作加以重视，利用先进导流技术能够确保工程施工的顺利开展。本文首先对导流施工技术进行了简要介绍，然后以螃蟹冲水库为例，阐述了导流技术的应用。
关键词：水利工程；导流施工；运用
导流施工就是在对水利工程进行施工时候，为了确保施工环境的良好，要利用围堰对基坑加以维护，使河流能够结合预定好的方式流到下游。导流技术能够保证施工环境干燥，确保施工的良好质量。
一、导流技术
（一）方式选择
对于水利工程来说，导流施工是重要的内容，在对施工方式进行选择的时候，一定要对可能会对施工造成影响的各个因素进行分析和讨论，并制定不同的方案，在经过仔细的对比之后选择经济且技术指标比较高的施工方案。在对导流施工方式进行选择的时候，需要考虑到以下因素：
第一，要对地形条件进行考虑。在对水利工程进行施工的时候，要选择地形，若是河谷比较狭窄且岸边的山坡比较陡，岩石比较坚硬，则需要通过隧洞导流的方式进行施工。若是河床比较宽阔，同时在施工的过程中存在通航状况，这个时候就要通过分期导流的方式进行施工。而若是河岸比较平坦或者是有着平原河道，通过明渠导流的方式进行施工[1]。
第二，对水文条件进行考虑。对于水利工程来说，河流的流量以及枯水期和汛期具体状况还有全年流量与水位变幅等因素都会影响到方案的选择，若是水位变幅比较大，需要选择过水围堰的形式。
第三，对地质条件进行考虑。河床地质以及河流两岸会影响到方案选择。若是河床覆盖层厚，不具备良好的抗冲刷性能，那么其束窄度要在30%以内，且每秒钟的流速在3米以内。若是河床具备良好的抗冲刷性能，那么束窄度在80%以上，且每秒钟的流速在7.5米左右。若是两岸或者是一岸的岩石比较坚硬，具备良好的抗压强度，这时可以利用隧道导流的方式。若是岩石风化层比较厚或沉积滩比较厚，这时可以利用明渠导流的方式。
（二）施工方法
第一，隧洞导流方法。如果两侧地形比较陡或者导流量比较小，可以采用这种方式进行导流，在具体施工操作的过程中，为了减少施工成本，可以将这种方式和永久隧洞结合起来。在进行布局时，首要的是要结合地形，依据直线对其进行布局。若是需要进行转弯，必须要设置成为直线，转弯的半径要比隧洞宽度的5倍还要大，角度要在60度以内。另外，在对隧洞轴线进行布置的时候一定要保证该地地质比较好，要避免轴线和断层以及岩层和破碎带等保持平行的状态，轴线和岩石层面之间的倾角必须要在45度以上，而夹角要超过45度。进出口和主流流向之间的夹角要比较小。进出口和围堰坡脚之间的距离要在50米以上。
第二，明渠导流方式。如果是平原河道或两岸比较平缓，可以利用这种方式进行导流。一般来说，要在滩地或河岸上面进行挖渠，并将横向围堰建设在基坑上下游，让水流经过渠道进行下泄。若是覆盖层比较厚，无法进行分期导流，或河床窄，同时满足下面其中一个条件，就能够利用这种方式进行导流。首先，导流流量比较大，且因为地质原因无法使用隧洞导流方式。其次，工期比较短，且没有专业的挖洞设备与经验。再次，沿岸存在肩宽台地以及垭口或者是古河道。最后，在施工的过程中存在通航状况。在对明渠进行布置的时候，要对轴线位置进行重视。一般情况下，要在垭口以及古河道等位置，不能深挖，还要尽量减少渠道长度，不能在地质比较下的区域进行布置，轴线和主流之间的夹角要在30度以内。另外，还要对进出口高程进行重视。结合通航以及排冰具体状况确定，若是渠底属于软土，则还要采取有效措施防止渗漏。
第三，分段围堰。一是关于缺口导流。在对水利工程进行施工的时候，若是碰到了洪水，会对项目开展造成影响，因此，要预先对缺口进行设置。在具体设计的过程中，要对建设状态以及结构还有泄洪能力等进行考虑，如果底坎高度存在差别，需要对高度差进行有效控制，防止由于高度差太大造成压力不同的状况。二是关于底孔导流[2]。在二期导流时，要对暂时性底孔进行设置，作为泄水通道之用。在对其进行设置时，需要对力学知识进行分析，考虑底孔方位和高度。若是数量多，需要分布在不同位置，结合由低到高的顺序进行封堵。若是底坎比较高，需要增高围堰，并降低堵木高度，保证封堵工作的顺利完成。
二、具体运用
1、工程情况：螃蟹冲水库地处双柏县境内，位于妥甸镇大敌鲁村委会的螃蟹冲村附近，属红河水系沙甸河左支流红豆树小河段，地处东经101°45′36″，北纬24°24′45″。水库径流面积11.91 km?，总库容115.43万m?。平均降雨量993.9mm。螃蟹冲水库枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道、导流输水隧洞组成。大坝为粘土心墙石碴坝，坝顶高程1727.90m，坝高33.9m，防浪墙顶高程1728.70m，坝轴线长129.04m，坝顶宽5.0m。溢洪道布置于大坝右岸，为河岸开敞式溢洪道，全长154.3m。溢洪道由引渠段、控制段、泄槽段、消力池段、出水渠段组成。
导流输水隧洞置于右岸，进口底板高程1705.60m，总长176.8m，其中：隧洞洞身长125.57m。输水隧洞由进口段，有压段、闸室竖井段、无压段、出口段等组成。进口有压段长82.07m，标准断面为圆形断面，i=0.01；闸室段长4.5m，设检修、工作闸门各一套，均为0.8×0.8m平面铸铁闸门；闸后无压段标准断面为圆拱城门型，无压洞身段长43.5m，底坡i=0.01，断面B×H=1.5×1.8m；出口消力池与溢洪道共用。隧洞设计流量1.0m?/s。
枢纽区工程水文气象、地质条件：螃蟹冲水库流域属南亚热带季风气候区，干湿分明，季风气候显著，干季主要受西方干暖空气及高压气流控制，雨季受西南暖湿气流控制，具有降雨量小，蒸发量大的地区特点。根据双柏气象站多年资料统计，多年平均气温15.1℃，多年平均相对湿度72%，多年平均降雨量950.5mm，多年平均水面蒸发量1951.7mm（Φ20），全县多南风，平均风速达2.9m/s，多年平均最大风速18m/s。
坝址区地表分布有第四系冲洪积和残坡积层，下伏地层岩性较单一，基岩以紫红色泥岩为主，间夹紫红色粉砂质泥岩；坝址区岩层倾向上游偏右岸，未见明显的断层构造，发育两组节理裂隙。
输水隧洞布设于顺流右岸，在小山脊下，进出口附近地表均有残坡积层覆盖，隧洞穿越地层为妥甸组泥岩、粉砂质泥岩，洞线走向与岩层走向间夹角50～60°，沿线未见断层构造通过，隧洞进口附近地形坡度30～35°，边坡稳定，无滑坡、崩塌等不良物理地质现象发育，进口边坡基本稳定。洞身段岩层产状稳定，未见断层构造通过，隧洞上部覆盖厚度20～25m，覆盖较薄，岩石多为弱风化状态，局部可能会有小型的破碎带发育，影响宽度小于1m，围岩属Ⅲ～Ⅳ类围岩，即稳定性较差类。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆出口段地表有1～2m残坡积含碎石土层覆盖，边坡基本稳定，外侧为第四系冲洪积层，抗冲刷能力较弱，需采取一定的工程措施。
2.施工导流计划
考虑经济合理性，导流、输水采用一洞两用的方案，施工期采用隧洞导流、渡汛，施工结束后作输水灌溉用。导流分两期进行，一期为大坝一期回填时，二期为抬头坝度汛期。大坝一期回填导流建筑物前期为导流明渠，后期为输水隧洞，大坝度汛期导流建筑物为输水隧洞。
一期导流设计洪水标准为频率20%的枯期洪水，设计洪峰流量2.0m?/s，二期导流设计洪水标准为频率5%汛期洪水，设计洪峰流量33.5m?/s。一期导流建筑前期为导流明渠，其由已建灌溉渠扩建而成，并将浆砌石拦河坝作临时围堰挡水。后期利用输水隧洞导流，大坝挡水。二期导流为抬头坝渡汛，其洪水标准为20年一遇。导流建筑物为新建输水隧洞。二期导流期间由抬头坝挡水，设计洪水位高程 1714.87m。波浪高度0.62m，安全加高1.0m，故抬头坝坝顶高程为1716.50m。
3、导流输水隧洞布置
进口段（0-015.76～0+001.80m）：为进口喇叭段，进口底板高程1705.60m，渠首、末端宽分别为8.65、2.7m。边墙为M7.5浆砌石重力式挡墙，底板为0.3m厚C15砼。0-003.20～0+001.80m为拦污栅段，边墙0.4m，底板为0.6m厚C25钢筋砼。边墙高2.8m，设拦污栅一道。
有压洞身段（0+001.80～0+083.87m）：长82.07m，底坡i=1/100，采用C25钢筋砼衬砌，衬砌厚度0.40m。采用城门洞型段面，顶拱中心角180°，断面1.5×1.8m，其中：0+001.80～0+006.80m为渐变段，1.5×1.8m矩形断面渐变为1.5×1.8m城门洞型段面，0+051.89～0+070.51m为平面转弯段，转角59°16′57″转弯半径18m，：0+078.87～0+083.87m为渐变段，为1.5×1.8m城门洞型段面，渐变为1.5×1.8m矩形断面。0+001.80～0+083.87m进行回填灌浆，对坝轴线附近0+051.89～0+078.87m回填灌浆完成后进行固结灌浆，排距3m，每排布置4孔，孔深3m。
闸室竖井段（0+083.87～0+088.97m）：闸室外围断面3.6×5.1m的方形断面，底板高程 1704.78m，底坡i=0，竖井内设内设0.8m×0.8m铸铁检修闸和0.8m×0.8m铸铁工作闸门各一套，启闭层高程为1727.90m，在其内设两台LG-250KN的手电两用螺杆启闭机。竖井断面3.0×4.5m，井壁为0.5m厚C25钢筋砼浇筑。对井壁围岩进行回填灌浆。启闭层层高为3.0m。
无压段（0+088.97～0+132.47m）：长43.5m，底坡i=0.01，0+088.97～0+093.97m为渐变段，底宽由0.8m渐变为1.5m，0+093.97～0+132.47m断面为1.5×1.8m城门洞型段面，顶拱中心角180°。无压段采用0.3m厚C25钢筋砼浇筑。0+088.97～0+132.47m段洞顶120°范围内进行回填灌浆。
出口段（0+132.47～0+161.04m）：底坡i=1：3.0，为C25钢筋砼矩形断面，底宽1.5m，0+132.47～0+149.64m边墙高1.2m，0+149.64～0+152.47m边墙高由1.2m渐变为2.14m，0+152.47～0+161.04m边墙高由2.14m渐变为5.0m，0+132.43～0+152.47m边墙、底板衬砌厚度0.4m，0+152.47～0+161.04m底板、边墙衬砌厚度0.5m，分缝处设置651型止水带，底板下布设0.4m×0.4m纵向排水盲沟，齿槽处用直径200mm的PVC管过渡。
4、导流输水隧洞施工
进出口明挖：采用YT－24型手风钻造孔，人工装药，边壁预裂，118kw推土机集碴，1m３挖掘机装车，8t自卸汽车运至弃料场。土石方明挖应自上而下进行，施工水用排放不得冲刷坡面，施工措施应不破坏山坡的稳定。应做好基坑和边坡排水。就近开挖集水坑和排水沟槽，并设置足够的排水设备将水引至不回流到原处的适当地点。
洞口施工：在洞口的边坡开挖完成后，在进行洞脸和起始段的开挖时，应采用合理的爆破参数有效的控制爆破措施，防止爆破造成洞顶山坡和洞口岩石发生震裂、松动和塌方。在进洞2-3m后，及时做好锁口工作，不得欠挖，减少超挖，平均超挖值不得大于10cm，开挖断面不平整度不得超过10cm.
混凝土浇筑：采用组合钢模立模，人工扎筋，0.8m３混凝土拌合拌合，机动翻斗车或轻轨斗车运料，HB30混凝土泵泵送入仓，人工平仓振捣浇筑。
浆砌石：采用8t自卸汽车运料至工作面卸料，人工搬运就位，0.25m3砂浆拌和机制砂浆，人工砌筑。
洞身开挖：采用全断面光面爆破开挖，采用手持风钻钻孔，人工装药爆破，人工装碴，轻轨斗车运输出碴至洞外卸碴，1m３挖掘机装车，8t自卸汽车转运出碴。开挖分进出口两个工作面，进出口各设一台28 kw轴流式通风机通风散烟，风管直径40cm。
洞身衬砌：采用先浇边墙及顶面（顶拱）后浇底板的施工程序。城门洞顶拱及边墙混凝土浇筑采用组合钢模模，底板采用拖模施工，人工扎筋，轻轨斗车运料进洞，HB30混凝土泵泵送入仓。
竖井段施工：在施工前，应仔细勘察山坡岩石的稳定性，并对危险部位进行处理和支护。确保边坡的稳定。采用自上而下全断面开挖施工，开挖好平台后，做好井口锁口，才能继续施工。在开挖过程中应注意测量、校核竖井位置及开挖断面。施工中应加强施工排水措施，不允许有水浸润基础及边坡。混凝土的浇筑按设计施工。
隧洞回填灌浆应在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。灌浆孔采用气腿式风钻钻孔，人工预埋灌浆管，2m?泥浆搅拌机制浆，BW258/50泥浆泵灌浆。固结灌浆在回填灌浆结束7d后进行，灌浆孔采用风钻钻孔，2m?泥浆搅拌机制浆，BW258/50泥浆泵灌浆。
导流输水隧洞施工应全面掌握本工程地下洞室地质条件，按施工图纸、监理人指示和技术条款规定进行地下洞室的开挖施工。其施工内容包括开挖准备、洞线测量、施工期排水、照明和通风、钻孔爆破、围岩监测、塌方处理、围岩永久支护及施工期的临时支护、灌浆、完工验收等工作。
结语：
对于水利工程来说，导流施工是非常重要的，需要采用科学的导流技术确保工程施工质量以及施工效率。在具体操作的过程中，要结合工程实际状况选择合适的施工方案，并严格按照施工要求进行操作。
参考文献：
[1]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.
[2]王志.探究水利工程施工中导流施工技术的应用[J].民营科技，2015，（03）：151.
[3]李雪松.浅谈水利工程施工中导流施工技术的应用[J].黑龙江科技信息，2013，（28）：261.
论文作者:郭存光
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/25
标签：隧洞论文; 断面论文; 高程论文; 底板论文; 方式论文; 围堰论文; 竖井论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;