水利工程施工中导流施工技术的应用

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  摘 要:为了更加合理有效地利用水资源,一般会修建水利工程,而水利工程的建设离不开导流施工技术。实践中,导流施工技术的方法决定了水利工程施工的进度和质量,能够有效地缓解水流对水利工程建设施工的冲击,为水利工程施工提供合适的施工场所。所以,选择科学合理的导流施工技术对水利工程质量起着决定性的作用。
  关键词:水利工程;导流施工
  近年来,我国加大了对水利工程的施工力度,以求能够更好的为人们提供相应的服务。但是在水利工程施工的时候,往往因为各种因素的影响,而使得施工出现难题,而这样的难题往往与河流有着一定的关系,河流的流向对于施工的进展有着较为明显的影响作用。所以,施工人员在开展水利工程施工的时候,需要合理的应用导流施工技术,依据该技术来更好的确保水利工程施工的顺利进行。下面本文就主要针对水利工程施工中导流施工技术的应用进行深入的探究。
  一、施工导流的概况
  施工导流工程实质是采用分段围堰和全段围堰两种方法来把原有河道中的水流引导到下游的基本工程措施,这样做的原因是这种工程措施能比较明显地解决河道中的水流对水利水电工程建筑造成的消极影响,围堰指的则是在水利工程建设时建设长久性水利设施,这里主要是修建临时性围护结构。这里的基本原理实际是防止水和土进入建筑物中,最终造成围堰内的排水问题,像开挖基坑和修建建筑物也是深受其益的。
  施工导流是指在水域(大多数指活水河道)内修建水利工程的过程中,为创造干地施工条件,前期用围堰围护基坑,将河道水流通过预定方式绕过施工场地导向下游的工程措施。施工导流是水利工程施工,特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。导流方案的选定,关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛,事先要做出周密的设计。合理的施工导流方案,是保证工程顺利实施及工程质量和安全性的重要保障。根据工程施工进度及各个时期的泄水条件,施工导流可分为三个阶段:①初期导流,即围堰挡水阶段,从河床截流开始到坝体修建到围堰高程以上的时段。②中期导流,即坝体挡水阶段。此时导流泄水建筑物尚未封堵,汛期由坝体挡水。随着坝体升高,库容加大,防洪能力也逐步增大。③后期导流,即从导流泄水建筑物封堵到大坝全面修到设计高程的时段,永久泄水建筑物已投入运行。
  二、水利工程施工中导流施工的应用
  1、明渠导流的相关条件和布置
  在进行水利工程施工时,根据坝址的情况,如果出现相对较窄,或者河床与覆盖层较深的情况,并且与以下相关条件符合时,则可采用明渠导流施工技术:
  第一,河流的流量较大,无法采用隧洞导流方式进行施工。
  第二,河流的河床一侧有台地、古河道和垭口等,可采用明渠导流施工技术。
  第三,施工现场可以进行通航、过水和排冰等要求时,可采用明渠导流方式。
  第四,施工工期比较短,对施工技术、物质条件等有较高要求时,且不能使用隧洞施工技术,则可采用明渠导流的方式。
  根据水利工程的施工情况可知,明渠导流的布置一般有岸坡布置和滩地布置两种,而布置内容主要有如下三个方面:
  (1)进出口位置的确定
  在实际施工过程中,明渠导流进出口的位置必须严格按照施工要求进行确定,注重明渠进出口的形状,及时调整最合适的位置,避免淤泥堆积、水流冲击和水流回流情况出现。
  (2)明渠导流轴线的位置确定
  在实际施工中,如果出现河床一侧有台地、古河道等,明确道路轴线的布置,应羊渠身的轴线延伸到上下游围堰外的坡脚处,并且,水平距离必须满足水流冲击的要求,确保水利工程使用过程的安全。一般渠身轴线的长度在五十米和一百米之间比较合适,并且,上下游的水流和明确的进出口必须紧密联系在一起,与河道主流必须保持不超过三十度的交角。如果遇到转弯的情况,转弯半径要超过渠底宽度的五倍才行,以保证水流的正常流通。另外,根据明渠导流的实际情况,必须严格控制明渠的长度,尽可能短,不可有深挖情况出现,避免河道水流出现意外情况。
  (3)明渠导流高度的确定
  一般情况下,明渠导流高度的确定中,进口的高程必须严格按照截流设计进行,而出口的高程是根据下游消能设施来确定,以保证河流水流的正常流通。与此同时,根据进出口水流的动态情况进行高度的确定,以满足通航、过水和排冰等实际需求。
  2、分段围堰导流的相关条件和布置
  根据水利工程施工的实际情况来看,分段围堰导流施工技术在国外较多大型和中型水利工程中得到了广泛应用,在实际施工中需要具备的相关条件有:河流的流量相对较大,河床较宽,并且,整个施工工期比较长的情况。尤其是在冰凌程度非常严重的河流和通航情况下,采用分段围堰导流施工技术,可以大大降低施工成本,从而提高水利工程的施工质量。
  一般情况下,分段围堰导流施工技术是通过围堰的方式,将建筑物进行分期保护的形式,有利于水利工程正常进行施工,保证各个施工阶段有序进行。通过在空间上对河床进行围堰保护和在时间上对导流进行分段划分的形式,可以將整个顺利工程分成几个干燥的基坑和可行的施工阶段,并且,每个分段不需要保持一致。但是,分段过多,在施工技术和施工工期上的要求比较高,会大大延长施工工期,因此,在实际施工中,二段二期的分段围堰导流方式使用的较多。
  3、坝体缺口导流的相关布置
  在实际施工过程中,遇到有汛期时,为了保证施工进度和施工质量,在坝体工程施工完成前,要预留一定量的坝体缺口,便于水流流量较大时泄洪,直到汛期过了之后,在对缺口进行相应的施工,从而保证整个水利工程的施工进度。一般情况下,坝体缺口的相关布置,必须根据坝体自身的结构情况、泄洪能力和实际施工条件等来确定,并且,要严格控制缺口的高度,确保高低缺口的高差能满足实际需求,使水流的压力得到均衡分配。
  4、成孔导流的相关布置
  采用成孔导流施工技术,是通过在混凝土坝体中预留一些永久性的底孔,或者是预留部分临时性底孔进行泄洪。这种导流施工技术在二期工程中得到了广泛应用,通过将水量泄流到河道的下游,可以大大提高水利工程的质量,从而使后期施工得到可靠保障。在进行成孔导流的相关布置时,必须严格控制底孔的高度、尺寸和位置等,根据水利工程中导流施工阶段的额实际要求来确定。例如:进行混凝土浇筑时,选择有抗硫硅酸盐的水泥,并加入一定量的膨胀剂,以保证混凝土浇筑的质量;在进行截流时,孔底的高度必须根据整个截流的水流情况,具体位置要根据截流的要求来确定,避免围堰出现过高问题。
  三、结束语
  总之,随着社会的进步,社会生产力也得到进一步提高,水利事业得到迅速发展。水利工程在设备和工艺材料上都取得很大的进步,最突出的是在施工技术方面,取得重大突破。例如导流施工技术在工程项目中的应用,使得大型水利工程的建设规模和施工速度有很大提高,也提升了水利工程施工的管理水平,促进工程的完善。
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