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水利工程施工
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水利工程中导流和围堰技术的应用

发布时间:2017-04-13  来源:

水利工程是重要的民生基础,按照其基本功能来进行划分大致可以分为水库、渠道、拦截坝及其附属设备等。无论是何种水利工程均需要克服复杂的地质条件来达成有效的施工环境。而在施工环境的构建过程中基于引流与围堰技术的排水体系必不可少。

  从其基本的功能与施工组织方式来进行分类,两种模式的核心大致如下:

  导流技术:所谓的导流技术主要是指通过合理的河道治理来使得枯水期河道的河流专项或者仅利用部分河道空间承载河流水量,而人为的规划出无水区域,进而使得对坝体施工与维护工程得以进行。此种模式一般被广泛应用在水里水电工程或者大型水坝坝体施工中。在该类施工体系中,按照不同的施工要求与环节大致可以分为三个阶段:即前期的河床截流,通过该过程能够使得施工区域的水流得到有效的限制;其次,是在施工中期根据坝体高度以及河水深度进行断面注水,以降低坝体内外的水压差异,避免洪涝灾害带来的工程损伤;最后,施工后期,确定必要的坝体高度比例,进而完成相关项目的全体施工。

  围堰技术:所谓的围堰技术是指通过建立围堰挡墙的方式来对具体工程项目段内的河水进行阻流,此种阻流作用范围相对较小,阻流深度相对较深,往往适宜于桥梁建设、小型水利工程或者阶段性施工扥领域。在具体的施工过程中可以根据不同的施工方式与要求来确定不同的施工环节,一般而言可以分为三个过程:即围堰组装与下沉过程,采用现场组装的方式形成围堰的主题结构,并采用外力垂直下沉的方式使得其具有良好的阻水效果;其次是通过抽水水泵对围堰内的水分以及由于地下下渗而产生的水分进行外排,在实际施工的过程中往往要根据工程的需求建立不间断的外排系统进行连续操作;最后,在围堰内部进行相关的水利施工。

  1 水利工程中导流技术应用要点

  在应用导流技术作用于水利工程中时,我们应该注意施工过程中的划分原则、导流方案的合理选择以及其对应的控制措施,具体应用要点如下。

  第一,在划分原则方面:从现有的施工实践来看,导流技术主要应用于河流的枯水期,根据工程任务量的不同可以分为单枯水期工程以及跨枯水期工程两个类别。所谓的单枯水期主要是指工程量能够在河流的一个枯水期内完成,在此种模式下应该根据河流的水文气象资料确定完整的枯水期,并根据其来确定完善的施工周期,在进行导流的过程中较好的完成相关工程规划与施工。所谓的跨枯水期则主要是指工程量无法再单一的枯水期完成。面对此类问题时导流体系的建立应该包括了丰水期(甚至是汛期)的导流策略,防治洪峰过水对工程整体质量的影响,同时应该建立下层围坝,进而避免工程上下水体压力差距差异过大而可能产生的安全隐患。

  第二,在导流方案选择与确定方面:不同的施工环境决定了导流体系在应用过程中的不同施工标准。其中即包括了施工材料、河流流量、施工周期、施工成本等关键要素,还同时要兼顾施工方式。施工单元单一投入、施工组织模式以及施工有效性等。在必要时可以通过建立施工周期-工期模型的方式来予以确定计算。尤其是当工程量相对较大,水利工程建设项目投资额相对巨大的工程时,更应该在导流体系建设中投入更多的力量,进而保障导流方案选择与应用的正确及有效。

  第三,在应用系统质量控制方面:不同河流的特性存在差异,所以设计人员在对河流各项数据进行测量时,要结合河流的自身特点,确保数据参数的全面性,要尽量选择较为经济、适用的施工导流方案。而且每条河流的汛期时间有所差别,这就需要对导流阶段进行有效区分,要全面掌控施工导流工程进度。因此施工单位必须要对所有突发因素和状况进行综合考虑,要尽量加强导流设计方案的完善,制定突发状况应急方案,及时将消除潜在的隐患。

  2 水利工程中围堰技术应用要点

  围堰技术在实际应用过程中与导流系统存在一定的差异,其在具体应用过程中主要需要注意围堰类型、平面布置以及堰顶高度等事项,具体如下。

  第一,围堰类型方面:我们需要根据实际的工程需要对围堰类型进行分类,不同的围堰类型施工要求与具体质量细节存在很大的差异。根据现有的主要施工模式其大致可以分为:不过水土石围堰、过水土石围堰以及混凝土围堰等三种。其中不过水土石围堰在施工的过程中可以采用现场土石料为基础进行构建与施工,此种模式使得其在前期施工与后期拆除时存在一定的优势。尤其是作为不过水围堰质量要求相对较低,仅需要做好必要的防水避免汛期渗漏即可;对于过水围堰而言其对于抗水流冲刷能力以及渗水能力的要求相对较高,在不过水土石围堰的基础上,还应该做好内部应力支撑测算,并构建合理的上下界面比例,避免少水流冲刷带来的不必要施工扰动;混凝土围堰施工成本较高,但是在防渗以及应力支撑方面具有更高的水平,但是优于其整体质量相对较大,在实际施工过程中要做好底层土壤的固化,避免围堰系统出现整体沉降。

  第二,围堰的平面布局方面:在对围堰平面进行布置时,设计人员需要从多个方面进行综合考虑,系统评估包括设计需求、整体结构、动工需要等诸多内容,并形成初步的建设方案,采用专家预审的方式对建设方案的合理性与可行性进行评价后方能执行。尤其是在挖基坑时,必须要对施工现场的地址条件进行仔细勘察,要根据地址因素来决定围堰边坡的大小。此种设计与施工模式不仅能够为后续的施工质量保障提供一定的必要基础,同时也方便在后续主体项目施工过程中的物料、人工、设备的进出,为后续的施工搭建合理的平台。

  第三,围堰的堰顶高层方面:堰顶高程设计在水利水电工程中也至关重要,主要是由导流设计流量和施工现场实际条件来决定。如果在对围堰进行设计时,需要拦截个别水流,那就需要增加堰顶高程,确保水库的调洪功能不受影响。在实际的搭建过程中我们既需要考虑单一围堰高层增加对围堰整体性,尤其是稳定性带来的扰动,更需要从整体布局的角度来评价不同围堰之间的影响,避免单一围堰的高层增加带来的冲刷水位上涨,进而对其他围堰个体功能造成影响。

  3 总结

  导流与围堰技术是水利工程施工过程中的常见避水策略,是近年来水利工程施工中的主要应用模式。本文正是以此为基础,探究水利工程中导流与围堰技术的具体应用与注意事项。通过本文的分析,我们对围堰以及导流技术的基本原理与大致应用范围进行了系统总结。并根据其实际使用的情况分别讨论了其在工程中的应用细节与注意事项。希望通过本文的研究能够为今后水利工程施工中围堰与导流技术的应用提供必要理论基础与指导性意见。



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