浅谈导流施工技术在水利工程施工中的应用

浅谈导流施工技术在水利工程施工中的应用

刘泓鑫张重义

内蒙古圣龙水利水电工程有限公司内蒙古鄂尔多斯014300

摘要:随着水利工程项目的不断增加,导流施工技术在水利工程项目中发挥的作用也越来越大。导流施工技术有很多种分类,在使用前应该了解各种导流方法的特点,使用过程中要结合具体的施工情况选择合适的导流方法。

关键词:导流施工;水利工程;应用

导流施工技术有利于维护施工场地的干燥性,使流水按照设计方案绕开施工区,导流施工技术的应用步骤可分为前期、中期和后期。导流施工技术可以分为全段围堰法和分段围堰法。全段围堰法中的明渠导流主要应用于岸坡平缓或有宽阔滩地的平原河道;隧洞导流技术适用于水流速度小或者水流比较稳定的情况。分段围堰法将河床围截成若干个基坑分段施工,施工步骤简单,应用范围广。成孔导流和坝体缺口导流主要应用于混凝土土坝。在应用导流技术时应根据施工现场的具体情况选择合适的导流方法。

一、导流施工技术的内容

导流施工技术是水利工程中的一项关键技术,在水利工程施工期间为了保证施工场地干燥,通常用围堰来维护基坑,使流水能够绕开需要施工的地区,按照设计好的路线流动,通常会采用导流施工技术。导流施工技术可以分为全段围堰法和分段围堰。全段围堰法是指主河道被全段围堰一次拦断,将水流导向旁边的泄水地区,因此又称一次拦断法,全段围堰法包括隧洞导流和明渠导流。分段围堰法就是将河床围截成若干个基坑分段施工,适用于河床较宽,河流量大,工期长的工程。

二、导流施工技术的应用步骤

导流施工技术的应用步骤可以分为三部分:前期、中期和后期。前期是准备阶段,主要是对导流方案的设计和对设计方案进行可行性评估,在设计导流方案时应该关注不同时期的引水量,分清是枯水期挡水还是全年挡水,不同的挡水阶段设计标准不同。中期是施工阶段也是水利工程的核心,施工阶段应该按照施工计划科学安排施工进度、分派施工人员确保施工的顺利进行。后期也就是施工完成后的后续处理,主要是恢复河道避免出现河流断流或河水泛滥等问题。

三、导流施工技术在水利工程施工中的应用

3.1明渠导流在水利工程中的应用

明渠导流的应用十分广泛,主要应用于岸坡平缓或有宽阔滩地的平原河道,如果施工现场存在古河道或者施工困难的台地也可以应用明渠导流技术,既能缩短工期又能节约成本。当引水量较大或者在温度比较低的情况下工作也可以根据具体情况考虑应用明渠导流技术。在施工过程中要注意明渠导流的轴线是否在古河道或者台口上,还要注意导流入口和高程的位置是否合适,避免出现河道受阻和倒流现象。例如我国某地的一处水坝,坝底高程211米,坝顶高程218米,大坝属于5跨连拱坝,连拱坝的冲砂底孔直径为1.16米,河道中有很多淤泥,底孔受堵,大坝船闸的闸室长44米,宽7.98米,在该处较平坦的区域为了建一座小型水电站,选用的就是明渠导流技术。

3.2隧洞导流在水利工程中的应用

隧洞导流技术适用于水流速度小或者水流比较稳定的情况,当遇到施工环境比较复杂的时候,比如当河床狭窄时也可以应用隧洞导流技术。在应用隧洞导流技术布置时需要注意以下问题。在施工前应确定好隧道导流施工的轴线,以确保后续工作的准确性。在施工过程中要严格根据设计方案工作,如果遇到设计方案不合适或实际施工轴线偏离设计方案时,要根据具体情况重新设计轴线的长度、方向、角度;施工时要保证隧洞之间留出适当的距离,让围岩保留适当的厚度,以确保水利工程的结构能够满足应力需求;施工过程中还要时刻注意是否有反坡现象。例如某水电工程项目中采用隧洞导流技术,两条导流洞埋深均在40米到240米,最大埋深达到258米,围岩以微风化新鲜岩体为主,最终两条导流洞洞挖方量达到65万立方米,钢拱架约1098吨。

3.3分段围堰法导流在水利工程中的应用

分段围堰法导流具有较广的施工范围和较低的施工成本。分段围堰导流法施工步骤简单,该方法会根据具体的施工要求将河床分段或在河床内部导流,并将建筑物分成不同的区域。但是当遇到大面积的围堰或河床较窄时,分段围堰法的施工量增大,成本也会增加。因此分段围堰导流法更适用于河床宽,河水流量大的水利工程。例如某拦河引水枢纽下闸处位于水电站尾水渠下游1.2千米的河谷内,河床宽180米,河床上有河心滩将河道分成两部分,河床高程690~698米,水深2米~3米,由于河床宽且缓,具有河心滩,因此选用分段围堰导流法比较合适。

3.4成孔导流在水利工程中的应用

成孔导流主要在施工后期应用,该方法是通过混凝土土坝完成的,在施工过程中在混凝土土坝体上留下底孔作为导流的疏水管道,既能节约施工材料还能有效的完成导流工作。如果需要用到临时底孔导流时,必须提前进行力学计算,算出导流底孔具体的直径,导流底孔的数量,导流底孔的位置,高程等。一般情况下底孔的底坎高程应位于水位以下,方便枯水期泄水,当底孔数量较多时,可以把底孔布置在不同的高程,封堵时从最低处开始。

3.5坝体缺口导流在水利工程中的应用

坝体缺口导流是水利工程中重要的施工技术,当河水流量过大或汛期河水流量暴涨,预留的建筑物不能满足泄水量要求时,可以在混凝土坝体上预留缺口。预留的缺口有利于洪水的宣泄,预留缺口的高度和宽度需要根据其他导流建筑物的导流能力,洪水期的水流量,建筑物的结构等进行设计。在设计底坎高程缺口时,为了避免流量差过大,产生应力分布不均匀的现象,需要将高度差控制在5米左右。

四、结语

综上所述,导流施工技术是水利工程中的一项关键技术,在水利工程施工期间为了使流水能够绕开需要施工的地区,按照设计好的路线流动通常会采用导流施工技术。导流施工技术的应用一般分为前期准备阶段,中期施工阶段,后期后续处理阶段。导流施工技术可以分为全段围堰法和分段围堰。全段围堰法包括隧洞导流和明渠导流,主要应用于岸坡平缓或有宽阔滩地的平原河道;隧洞导流技术适用于水流速度小或者水流比较稳定的情况。分段围堰导流法施工步骤简单,应用范围广。成孔导流和坝体缺口导流主要应用于混凝土土坝。在完成水利工程项目时要根据具体的情况选择合适的导流施工技术。

参考文献:

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[2]刘澜婷,孙扬,姜丹曦.水利施工中的导流和混凝土运输技术问题探讨体会[J].居舍,2018(25).

[3]齐佳佳.导流施工技术在农业水利工程施工中的应用[J].山西农经,2018(07).

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