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摘要:新中国成立以来,水利工程项目建设一直是我国发展经济的基础设施。在当前的水利工程施工中,导流施工技术已成为提高工程效率的关键技术。导流施工技术的有效应用能够为水利工程的顺利施工提供有效保障。本文将从分析导流施工技术的特点入手,探究导流施工技术在工程中的具体应用,并提出关于如何有效应用导流施工技术的一些观点。
关键词:水利工程;导流施工;技术应用
党的十九大明确提出新时代必须坚持人与自然和谐共处的发展方向,对于水利工程的建设来说,面临着机遇也充满挑战。基于此条件下,在现场施工过程中,更突出导流施工技术应用价值与重要性,体现导流施工技术的施工效益。水利工程导流施工技术的概念及应用特点在水利工程建设过程中,为了创造施工干地条件,需要采取相应的引流手段,控制水流方向,以满足施工场地的需要。该技术是一种利用围堰进行基坑围护的施工技术,主要作用是对水源进行引流,能够保证水利工程施工场地在施工过程中不受水流的渗透影响,为工程创造良好的施工环境。
1.导流施工技术的应用特点
1.1技术应用范围相对广泛
在当今的水利工程建设过程中,导流技术应用已占据了重要的位置,能够适应多种地形条件和环境因素,能够满足大部分水利工程建设需求。
1.2技术应用涉及范围较大
导流工程所涉及的范围不仅仅局限于施工所在地,对于周边环境也可能造成一定影响。因此,导流工程需要施工技术人员和设计人员对施工所在地的地形条件及周边建筑因素进行全面分析,避免导流工程对施工工程和周围环境造成不利影响。
1.3技术应用难度较高
在导流施工过程中,明确导流施工方案对于施工设计人员技术水平要求较高,需要施工设计人员深入研究地形、地貌、土质等因素,全面分析导流方案的可靠性,确定导流路线,保障水利施工有序进行。
2.影响导流施工技术应用的主要因素
2.1施工相关人员综合能力不足
施工相关人员的工作经验有限,主要体现在以下方面:第一,水利项目施工过程面对的洪水入库过程,及洪水期导流系统泄洪的随性等随机因素,无法有效识别与采取预防措施。第二,水利工程项目对前期勘察技术要求高,如三峡水电站的建设,从1932年开始勘测一直到开工建设前一直保持对三峡信息的动态更新。第三,由于前期规划不全面,经常出现工程变更,施工方案调整频繁,使得施工进度严重拖后,增加施工管理难度。
针对上述观点的应对措施有:第一,结合风险分析方法、投资的费用及工期,当触发超载洪水时,是否存在空间恢复被破坏的导流建筑。根据风险决策的方法建立多目标风险决策模型,得出最优目标。第二,企业可定期开展关键岗位人员的专项技能培训,并对重要的施工技术资料整理成学习资料打造出一个学习程序,颁布学习成果相关激励政策。第三,制定水利工程项目前期规划时,严格按照科学的规范方法,对项目信息全面剖析做好规划。
2.2水文因素的影响
在进行水利工程施工时,水文因素是工作人员不可忽视的重要内容。在应用导流施工技术时,工作人员需要对水流速度、水质以及河道深浅进行详细的了解,并且依据最终调查结果来选择相应的施工技术。在进行影响因素分析时,水文因素往往是施工人员最容易忽视的一点。在进行水文因素调查时,工作人员需要进行全面且细致的考虑。不仅需要对水流量、水流速度进行调查,同时还需要对含沙量以及回旋量进行了解。水文因素受季节的影响较大,因此工作人员需要考虑到季节的变化。为了保证水利工程施工顺利,就需要工作人员考虑到水文因素对施工的影响。
3.导流施工方法
目前,我国导流施工技术主要有两种:全段围堰法和分期围堰法。辅助导流的主要方法有明渠导流、隧洞导流、涵管导流。
3.1全段围堰法
该法又称一次拦断河床围堰导流,一次性将河道拦截,把河道的水引入临时或永久的泄水建筑物。在大坝施工时,全段围堰法导流可分为三个阶段,即初期(围堰挡水)、中期(坝体临时挡水)、后期(坝体挡水)导流。适用条件为①、河道宽度狭窄;②、枯水期的水流量不大。全段围堰法施工技术简单,但要求的施工条件较为难得。
3.2 分期围堰法
该方法又称分段围堰法。在需要进行永久建筑物施工的场地,分区域的修筑围堰,则永久建筑物在时间上与空间上都分先后若干段施工。根据泄水道的不同,分期围堰导流包括束窄河床、通过已有建筑物导流。适用条件:①、河床宽,流量大;②、分段建设的建筑物有泄水的条件;③、有冰凌严重或者有通航的要求;④、河床覆盖层不厚。通过已有建筑物导流设置主要包括以下:
(1)缺口导流布置:在水利工程建设中,混凝土坝是最明显的部分。在水利工程建设过程中,如果遇到汛期,水量会比较大。在这种情况下,原有的排水和引水系统可能无法有效地达到引水和排水的效果,这将在一定程度上造成水利工程的建设进度。为了避免这种情况的发生,可以采用坝间导流的方法来控制汛期的水量。大坝缺口导流的方法是在相应的混凝土坝上留一个缺口,主要是在快速期控制流量,然后在汛期后修补缺口。在坝身间隙设计过程中,应将整个混凝土坝的高度、尺寸、含水量等因素记录一半并进行分析,在实现坝身间隙的同时,保证大坝的整体安全稳定。
(2)底孔导流布置:第二阶段通常设置临时底孔作为泄水道。准确地说,有必要分析设置时的力学知识和井底的具体位置和高度。如果数量大,我们可以按照从低到高的顺序,将其安排在不同的地方进行封堵作业。当底坎高度较高时,应抬高围堰,降低挡梁高度。只有这样,堵漏工作才能顺利进行。
3.3明渠导流
明渠导流适用于滩涂开阔或两岸地势平缓的平原河流。一般情况下,河道在滩涂或河岸上挖,横围堰建在基坑的上游和下游。河道的水流通过河道排出。明渠导流适用条件:如果河床覆盖层很深,不易分期导流,或坝址处河床较窄,满足以下四个条件之一,可考虑明渠导流方案。①工期短,缺乏专业设备和相关经验;②导流流量大,地质条件不适合导流洞开挖;③施工期有木质、通航、排冰条件;④有平台,沿河岸有肩宽的古河或哑口。
明渠导流布置:①引水轴线位置。尽量布置在河道口、古河道或宽平台处,避免深挖,缩短河道长度,尽量避开地质条件较差的地区,避免滑坡、崩塌。为使水流顺畅,包括轴线与干流夹角小于30°,明渠转弯半直径不应小于渠底宽度的5倍;②进出口改善。进出口高程根据施工期通航、水流、过木、排冰等情况确定。为减少总开挖量,在考虑进洞因素后,宜增加开挖高度;③如果渠底是软土,必须做好防渗工作。
3.2隧洞导流
适用范围:对于此类导流工程,当两岸地形非常陡峭或导流流量不大时,更适合使用。为了节约资金,最好将隧道导流与永久性隧道结合起来。
确定方位:具体安排按下列规定执行。首先,要借助地形,顺直线布置。需要转弯时,前后两侧应设直线,转弯半径应大于隧道宽度的5倍,转弯角度应小于60°;其次,隧道轴线应布置在地质条件较好的区域。隧道轴线不应与断层、岩层、破碎带平行。隧道轴线与岩层的倾角应大于45°,夹角应大于45°。然后,隧道进出口与河床主流方向夹角不宜过大。最后,隧道进出口与上下游围堰坡脚的距离应大于50m。
3.3涵管导流
适用于河流流量较小或只承担枯水期时段的导流。一般在修筑土坝、堆石坝等工程中,布置在河岸地上或枯水位以上。方法简单、施工方便,根据现场情况配备涵管, 在实际施工中,可先将涵管修建好,此后再修建小范围的围堰或可不必修筑围堰,即可达到泄水的目的。
结束语
导流施工技术作为水利工程的一项重要施工技术,在确保水利工程的质量和安全性方面发挥了重要的作用。水利工程施工应当提高导流施工技术应用的科学性,加快技术革新速度。通过对其应用条件的研究,确定工程适合的导流施工技术,落实技术的有效应用,保障水利施工项目顺利完工,为我国水利工程的发展做出贡献。
参考文献
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[2]丁立训.导流施工技术在水利工程施工中的运用分析[J].山东工业技术,2018(7):130.