水利工程施工中導(dǎo)流技術(shù)的施工工藝

1、水利工程施工中導(dǎo)流技術(shù)的施工工藝 摘 要 作為一項與經(jīng)濟和民生產(chǎn)生直接聯(lián)系的重要工程，水利工程在社會發(fā)展中產(chǎn)生重要的作用。其中導(dǎo)流作為一項重要措施對水利工程施工效率的高低產(chǎn)生直接影響，關(guān)系到工程的施工質(zhì)量，其重要性則不可忽視。在施工導(dǎo)流中主要分為兩種基本方法：分段圍堰法和全段圍堰法。本文則簡要闡述了水利工程導(dǎo)流技術(shù)的施工工藝。 關(guān)鍵詞 水利工程；導(dǎo)流技術(shù)；施工工藝 中圖分類號tv5 文獻標識碼a 文章編號 1674-6708（2014）122-0142-02 1水利施工導(dǎo)流技術(shù)的含義及特點 施工導(dǎo)流是指在水利工程修建時，為了向建筑施工提供干地施工條件而進行的圍堰修筑，使河流水從圍堰基坑繞過并流

2、向下游而運用的引導(dǎo)水流的施工技術(shù)。簡單來說則是，在水利工程建設(shè)過程中，為了使水流得到控制和疏導(dǎo)而運用的技術(shù)措施，主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：截留、基坑排水以及下閘蓄水等，作為水利工程建設(shè)的重要技術(shù)措施，對水利工程建設(shè)的布置設(shè)計方案的實施、工程質(zhì)量的好壞、用時長短以及成本高低產(chǎn)生直接聯(lián)系。所以，要求施工導(dǎo)流的設(shè)計施工應(yīng)嚴格按照技術(shù)要求的標準規(guī)范進行開展，使導(dǎo)流工程的質(zhì)量得到保障。通常情況下，導(dǎo)流技術(shù)在水利工程施工中的特點主要包括以下幾方面： 1）作為堤壩選擇中應(yīng)考慮的主要因素之一，在設(shè)計過程中，選壩作為設(shè)計工作開展的第一步。對于幾個壩址存在較大地形和地質(zhì)條件差異的項目而言，水能指標的差異、工程量的大小

3、、施工導(dǎo)流方案的簡單與否以及發(fā)電工程的長短都是需重點關(guān)注的內(nèi)容。 2）是需重點對樞紐布置方案比較過程中進行研究的一項問題。當確定壩址之后，為了確保工程布局處于最佳狀態(tài)，通常應(yīng)將導(dǎo)流明渠的基本布置進行解決，然后解決廠房的布置 問題。 3）作為施工總進度計劃編制的重要依據(jù)之一。在對施工總進度計劃進行編制時，除了應(yīng)對合適的主體工程施工方案進行選擇以外，還應(yīng)對導(dǎo)流時段劃分的合理與否實施研究。 4）對較多的內(nèi)外因素有所涉及。需要考慮的因素主要包括：地質(zhì)地形、建筑物布置特點、水文氣象、施工期河流的通航、基坑開挖范圍、下游供水與生態(tài)流量的要求、庫區(qū)移民的搬遷計劃以及水庫蓄水期等內(nèi)容。 2影響導(dǎo)流技術(shù)的因素

4、水利工程施工應(yīng)與實際情況相結(jié)合，對導(dǎo)流技術(shù)運用中所面臨的阻礙進行判斷，將大壩施工作為實例，通常情況下，對于混凝土壩而言，應(yīng)運用分期導(dǎo)流進行輔助施工，但分期導(dǎo)流只能在混凝土壩中得到適用，若在普通土壩中進行運用則會有不理想的導(dǎo)流效果。在高水頭水利大壩的后期導(dǎo)流中應(yīng)運用不同形式的組合進行操作。與施工經(jīng)驗相結(jié)合，在對兩岸高程進行多層導(dǎo)流隧洞布置時，其影響因素主要來源于水文環(huán)境，施工區(qū)間的河流水文特性作為影響導(dǎo)流方式的關(guān)鍵因素，因此在水利工程中對導(dǎo)流技術(shù)進行運用時會出現(xiàn)適用性范圍限制的現(xiàn)象。一般施工方應(yīng)與水文條件中水流力度、流量特性、河流中混合液以及回旋流量相結(jié)合，有效調(diào)整施工中的導(dǎo)流技術(shù)，包括水流中的

5、含泥沙狀態(tài)，若該項因素得到忽略，則會引發(fā)導(dǎo)流技術(shù)的開展受到不利影響。 3水利工程施工中導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用 3.1圍堰法 作為施工導(dǎo)流中的一種常見方法，圍堰法結(jié)合不同的工程具體情況，又可將其劃分為全段圍堰和分段圍堰法兩種。全段圍堰法是通過在河流上對圍堰進行建設(shè)的方式使河道進行一次性截斷，在該狀況下，河水被圍堰建筑向旁邊的泄水建筑物中進行分流，并向下改為傾瀉。在對該種圍堰方法進行運用時，應(yīng)與泄水建筑物的具體情況相結(jié)合，根據(jù)水量等因素將攔段的水流進行有效地導(dǎo)流劃分，例如：涵洞、明渠以及隧洞等導(dǎo)流方式。對于較大水量或河床及較窄河槽的河流，則應(yīng)在一次攔截后運用明渠的方式進行二次導(dǎo)流處理，從而實現(xiàn)導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)

6、用。而分段圍堰是與河流的具體情況相結(jié)合，使河流上的水工建筑物通過圍堰進行多段的劃分，當各段分期完成之后即可對整個工程結(jié)束操作。應(yīng)與河流、河床及河槽等特點相結(jié)合，選擇性的對河床某岸或兩岸封堵等進行完成，實現(xiàn)河水能夠從變窄的河道內(nèi)流過，然后運用其他段的施工將河流的全部截斷進行實現(xiàn)，促使河流能夠完全從修建完成的圍堰建筑物上通過。分段圍堰的方法在河流河床較寬、工程施工期限較長以及河水流量較大的水利工程中得到適用。 3.2涵洞導(dǎo)流法的應(yīng)用 涵洞導(dǎo)流法是在水利工程施工下游對圍堰擋水進行修筑，使原來的河水通過涵洞后向下游進行導(dǎo)向的一種施工導(dǎo)流方法。該方法通常在水閘及中小型土石壩等工程中得到適用。分期導(dǎo)流的后

7、期導(dǎo)流也有運用涵洞導(dǎo)流的方式，通常情況下，與隧洞導(dǎo)流相比，涵洞導(dǎo)流有較大的施工工作面、施工速度快、施工靈活方便以及造價低等特點存在。涵洞導(dǎo)流可進行依山設(shè)置，或在灘層的表層進行設(shè)置。其次，應(yīng)將涵洞設(shè)置為直線狀，使進出口有良好的形式存在，確保水利順暢，且不會有沖淤泥產(chǎn)生，避免有滲漏等問題出現(xiàn)。 3.3隧洞導(dǎo)流法的運用 隧洞主要是指復(fù)雜的地形條件下對隧道進行設(shè)置。隧洞開挖的目的則是將工程施工過程中的導(dǎo)流問題得以實現(xiàn)，具體操作方式是在工程基坑的上下游對圍堰進行修建，使河水通過隧洞傾瀉導(dǎo)流，所以，該方法的運用一般與固定建筑相結(jié)合。由于隧洞施工存在較大的施工難度，導(dǎo)致工程施工成本相對較高。所以，在地質(zhì)條件

8、相對復(fù)雜且無法開挖明渠的地段上得到適用。 3.4明渠導(dǎo)流法的運用 在導(dǎo)流施工中，明渠的運用能夠?qū)⒐こ毯拥郎舷掠沃g的導(dǎo)流得以實現(xiàn)，是在水利工程施工基坑的基礎(chǔ)上，通過在上下游對圍堰進行建造的方法實現(xiàn)水流的攔截。明渠導(dǎo)流在河流兩岸相對較緩的地勢上得到適用，具有淺灘或廢棄河道排水溝等施工地點，在施工過程中，由于具有較大水量，且地勢條件便于從明渠通過從而及時將水流排出，因此具有較低的施工難度，當存在適宜條件時，被應(yīng)用較多。 4選擇導(dǎo)流方法時應(yīng)考慮的因素 4.1地質(zhì)和水文條件 施工導(dǎo)流方案的選擇與導(dǎo)流建筑物的布置直接受到河流兩岸及河床的地質(zhì)條件的直接影響。若河流一岸或兩岸存在風化層薄、巖石堅硬以及抗壓強

9、度足夠時，則對隧洞導(dǎo)流的選用最為適宜。若存在較厚的巖石風化層且容易破碎，或存在較厚的沉積灘地時，則應(yīng)采用明渠導(dǎo)流的方式進行施工。在對分段圍堰導(dǎo)流法進行運用時，由于存在河床束窄，使過水斷面的面積減小，迅速增大了水流流速。為了確保河床不會受到較大沖刷，避免圍堰基礎(chǔ)掏空現(xiàn)象，應(yīng)與河床地質(zhì)條件相結(jié)合，對河床可能束窄的程度得以確定。對于巖石河床而言，存在較強的抗沖刷能力，河床有較大的束窄程度，可能超過88%，流速提升至7.5m/s。而對于較厚覆蓋的河床而言，存在較差的抗沖刷能力，束窄程度小于30%，允許流速控制在3.0m/s即可。 4.2地形條件 壩區(qū)周圍的地形條件對導(dǎo)流方案的選擇產(chǎn)生較大影響。對于寬闊

10、的河床河流而言，特別是在施工過程中存在過筏和通航要求的河流，應(yīng)對分段圍堰法導(dǎo)流進行運用。當河床存在天然石島或沙洲時，應(yīng)對分段圍堰法導(dǎo)流進行操作，對導(dǎo)流圍堰的布置提供便利，特別是縱向圍堰的布置。當存在兩岸陡峻、河段下窄以及山巖堅實的地區(qū)，且壩體無法實施分期建設(shè)的，應(yīng)對隧道導(dǎo)流進行施工。而平原河道，河流的兩岸或一岸較為平坦，或能夠?qū)訛臣袄虾拥肋M行利用時，應(yīng)運用明渠導(dǎo)流最為適合。 4.3水文條件 施工導(dǎo)流方案的選擇還受到河流流量大小、全年流量的變化、水文變化的幅度、汛期洪水的延續(xù)時間、枯水期的長短、冰凍情況以及冬季流冰等因素的影響。通常情況下，對于流量大且河床寬的河流而言，應(yīng)對分段圍堰法導(dǎo)流進行使

11、用。山區(qū)河流存在較大水位變化幅度時，可運用允許基坑淹沒的導(dǎo)流方法，在一定時期內(nèi)通過過水圍堰和基坑淹沒的方式將洪峰流量得以宣泄。對于存在較長枯水期的河流，可對枯水期進行充分利用進行安全化施工，對于流冰的河流，應(yīng)對流冰的宣泄問題實施充分考慮，避免有流冰奎塞問題發(fā)生，從而對泄流產(chǎn)生影響，引發(fā)導(dǎo)流建筑物破壞現(xiàn)象產(chǎn)生。 4.4綜合利用施工期間的河流 在施工過程中，為了使通航、供水、漁業(yè)、水電站運轉(zhuǎn)以及灌溉的需求得到滿足，最為復(fù)雜的則是將導(dǎo)流問題得到解決。特別是在具有通航要求的河流上，通常情況下應(yīng)對分段圍堰法導(dǎo)流進行運用。 5結(jié)論 總之，作為水利工程施工中的一項關(guān)鍵問題，施工導(dǎo)流具有情況復(fù)雜且影響因素多等特點，甚至會對整個工程的施工進度及難度產(chǎn)生直接聯(lián)系，有的甚至會對水工建筑物的形式選擇和布置造成影響。所以，要求設(shè)計施工人員在設(shè)計過程中應(yīng)從