水利工程施工导流及围堰技术的应用

水利工程施工导流及围堰技术的应用

Summary：随着经济社会的快速发展,,越来越多中小型水利工程在西部涌现。虽然围堰作为水利工程中的临时工程,但却又是最为重要的工程之一,围堰施工质量的好坏直接影响了整个工程施工的安全性。基于此，以水利工程项目为实例展开分析，讨论施工导流及围堰技术的实践应用要点，旨在立足于水利工程实际，应用导流及围堰技术控制水流，使水利工程作业能够正常施工。Keys：水利工程；施工导流；围堰技术引言水利工程中主要采用了土袋围堰技术进行水流控制，该水利工程基坑较小，施工恰逢枯水期，且施工工期较短，故土袋围堰施工技术发挥出了良好作用。但现阶段施工导流与围堰技术类型较多，不同技术适用于不同场景，因此，为确保技术应用效果，应结合水利工程实际情况做好技术选择。1导流施工概述水利工程施工过程中，为保证水工建设在干燥地面施工，避免水流对施工质量带来不良影响，需要在基坑周围设置围堰，把水流导向泄水建筑物，即导流施工。常用的导流施工技术有全段围堰、分段围堰两种。不同的导流方案，会对水利工程的施工质量、施工成本、施工周期和施工安全产生不同程度的影响。要根据施工实际情况确定导流施工技术：一要考虑水文条件，主要包括流量、过程线的特点、河水洪水与枯水水位；二要考虑河床宽度，对于比较宽阔的河床，为满足施工期间的通航需要，可采用分期导流的方式，对于较窄的河床则可以采用隧洞导流、明渠导流等方式；三是导流方式，需要同时满足给水、灌溉、通航的需求。2水利工程施工中常用的导流施工技术2.1明渠导流施工明渠导流施工技术适用于河床较窄、河岸较宽的地区，如果导流流量较大，也可以采用该技术处理，充分保障水利工程施工安全。若水利工程施工区域内原本就有河道时，也可将河道直接作为明渠进行导流施工，但需根据实际情况进行修复改造。施工人员需了解水利工程导流需求，利用现有条件修筑明渠，重点考虑明渠的导流轴线，明渠的进出口和高程优化相关指标。比如明渠的进口与工程所处河道的上游相连，明渠出口则要与下游水流相连，以满足疏导水流的需求；明渠与河道交角不得超过30°，若现场条件允许，应尽量缩短明渠长度，减少施工量。2.2隧洞导流施工隧洞导流适合山区施工的水利工程，山区地形陡峭，通常处于河谷狭窄的地区，为了更好地完成导流任务，可以在施工区域修筑隧洞。施工人员可充分利用永久隧洞的客观条件降低施工难度，但隧洞本身也具有导流量有限、对地质条件要求较高等特点，要根据河流、地质特点进行设置，保证隧洞的稳定性与施工安全，地理环境比较恶劣、存在坍塌风险等施工地段切不可修筑隧洞。为保证隧道导流施工效果，隧道需修筑在转弯区域时，转弯角度应控制在60°以内，要与施工区域内的建筑物、生活设施等保持合适的距离，避免干扰周围居民的正常生活。2.3分段围堰导流施工如果水利工程施工区域的河床较宽、河流量较大，而且施工周期较长，则可采用分段围堰法施工。施工中应密切结合水工建筑物的特点，进行分期分段，充分发挥导流效果，消除水工建筑物给河流带来的负面影响。分段围堰导流施工过程中，要综合考虑水位状况、灌溉需求、河流水量等因素，结合施工条件灵活选择缺口导流与孔底导流方式，还需要合理应用构筑物，减少施工量，为水工建筑物建设的有序进行提供保障。3水利工程围堰施工技术要点3.1不过水土石围堰水利工程实际施工中，选择过于复杂的技术会增加建设成本，简单的技术可能会起不到作用，确定适合的技术类型非常关键，直接关系到工程的质量和效益。当前，最为广泛的围堰方式是不过水土石围堰，结构简单，可以就地取材，能够快速组织施工建设，保证土石方及时到位，保证水利工程顺利施工；且这种简单的结构性建设在后期拆除也比较方便，不影响周边的地质环境。但不过水土石围堰施工时土石方用量较多，如果处理不当可能会出现沉陷，要合理避开汛期，确保安全施工。3.2过水土石围堰一般情况下，水利工程建设时也会使用淹没基坑的导流方案设计，施工技术人员要对现场进行调查，合理避开不利因素，保证围堰堰体过水安全，这样才能起到防护效果。要实现过水安全，需要在过水期间科学计算、合理布局，做好数据分析，保证冲刷和渗透压力小于堰体承载力，避免深层滑动。也可以选择加筋过水土石围堰，这种方案施工时在下游坡面布置钢丝网，阻止水流的冲击，避免了下游的水土流失；为全面提高保护能力，也可以在下游堰体内部预埋主锚筋，保持水平方向，提高对下游坡面和堰体顶部的有效控制，避免出现结构不稳定现象。3.3格型钢板桩围堰格型钢板桩围堰是由直腹式钢板桩组成的各种形状的重力式围护结构，通过锁口连接形成封闭的格体，内填各种透水性、硬化性好的材料，如透水砂砾石、岩渣等。为了保证板桩墙的连续性，相邻圆格体间用连接桩和短弧连接在一起。钢板桩格模板施工流程：开挖模板安装定位施工→开挖模板开孔，铺设剩余模板桩柱→开挖模板安装就位→剩余钢板模板桩开挖安装→剩余模板和其他支架的开挖和拆除→开挖和填充剩余材料和出渣，直到模板达到所需的模板高度。格形钢板桩围堰施工速度快,适用于复杂水文地质环境,在水利工程建设中得到广泛应用。此外，围堰方案布置时要认真研究主体建筑物轮廓结构特点、导流布置方案和主围堰结构形式，根据实际施工环境和工程需求选择经济合适的方案。3.4木桩围堰木桩围堰为现阶段水利工程中较为常用的技术之一,木桩围堰技术是指准备木桩，将其夯入河床之上，后续在多个木桩围堰间设置篱笆结构，以此形成稳定性围堰结构。木桩围堰技术在水深超出1.6m、流速5～6ｍ/s的情况下仍可保持良好效果，可与土袋围堰技术相互补充，具体按照5.0～7.0ｍ控制木桩长度，直径、间距分别控制在20.0cm、50.0cm左右。3.5钢筋混凝土围堰以钢筋混凝土套箱结构为围堰，承载性与稳定性较好，在不同现场环境下，钢筋混凝土围堰结构发挥出的效果存在差异，但总体而言，钢筋混凝土围堰力学性质稳定，仍具有较强应用价值，但为保障围堰效果，需结合水利工程实际情况进行全面分析，从重力式、拱形式等多种围堰型式中进行选择，以此确保钢筋混凝土围堰结构可发挥出作用。在现阶段工程施工中，可结合水利工程实际情况从土袋围堰技术、木桩围堰技术、钢板桩围堰技术、钢筋混凝土围堰技术中选择最适宜的技术手段，若可将导流与围堰技术进行组合，以此保障水利工程施工导流与围堰技术应用效果，使水利工程能顺利落实。结束语施工导流和围堰技术是水利工程施工过程中非常重要的技术之一。该技术的应用能有效发挥防洪、节流的功能，还可以有效地保护基坑和石灰土，避免工程施工中部分安全事故的发生。施工之前，施工单位要认真做好各项准备和管理工作，还要研究设计最佳导流和围堰方案，在保证工程安全的前提下尽可能降低施工成本，提升导流和围堰施工效果。Reference[1]王芮瑾.浅析水利工程施工中施工导流及围堰技术的应用.陕西西安：中国水利第三工程局有限公司,2015.06.126:130-133.[2]于志刚，康威．水利工程中导