水利大坝施工中导流技术的应用

时间:2022-07-03 07:16:07

水利大坝施工中导流技术的应用

摘 要:随着各地水利工程的兴建,我国水利事业步入了新的发展高峰,但水利工程施工环境大多较为恶劣,给施工带来了诸多困难。虽然水利施工技术随着水利事业的发展不断进步,但影响水利工程施工的不仅仅是施工技术,施工环境也是决定水利工程整体质量的重要因素。文章对水利大坝施工中的导流技术进行了分析,由于施工过程中的需要不同,因而选择的导流技术也不同,基于这一点文章着重阐释了几种常用的导流技术特点及其应用,并提出了几点技术优化建议。

关键词:水利大坝;施工;导流技术;应用

1 概述

社会经济的进步需要稳定的社会环境,而水利工程自古以来作为国家重要的基础设施建设,不但起到了推进流域经济发展的作用,基于水利工程对水资源的调节功能,其还具有改造人们生活环境,提高人们生活品质的作用。随着我国水利事业的发展,水利施工技术也在不断的进步、完善。由于水利大坝是整个水利工程中的核心结构,因而其大坝施工技术一直是水利施工技术研发的重点。其中导流技术是水利大坝施工不可或缺的技术手段。但施工过程中需要根据实际施工需要,结合现场情况选择适宜的导流技术。

2 导流的作用

水利工程一般建在流域范围内,若流域水体经过施工现场,那么势必会影响施工,导致工程无法推进、工期延误,甚至会影响工程的整体质量。因而施工中会使用大牛技术对水流进行引导,使其绕过施工场地流至下游,创造出适宜的施工环境。需要注意的是,施工环境、施工需要不同,导流时选择的施工技术也不同。

3 导流施工注意事项

(1)地形。地形对于水利施工的影响相对较大,尤其在导流技术的选择上。施工队伍应当事先勘察、分析施工场地的地形环境,若施工场地为山区河流,适用隧洞导流技术,若施工场地为宽敞的河道,则适用分段导流技术,若施工场地为平原河岸,t应当选择明渠导流技术。

(2)水文。施工场地的水文条件也是影响导流技术方案制定的关键因素,施工人员应当详细了解当地不同时期的水文情况,包括水文变化、流量、枯水期及汛期流域状态等,这些都是导流技术选择的要件。

(3)地质。导流方案的选择还会受到施工场地地质状况的影响,河床的宽度、深度、抗冲刷性,水流的速度及岩石性质不同,则适用的导流技术不同。若施工场地河岸岩石坚硬,具有较强的抗压能力,则可以采用隧道导流技术,若岩石风化严重、河流沉积滩严重,则应当选择明渠导流。

4 导流技术的应用

(1)隧洞导流。隧洞导流时借助地形,按照直线布局,如果需要转弯则前后方都需要设置成为直线,转弯处半径是隧洞宽度的5倍以上,转弯角度要小于60°。隧洞的轴线不能和岩层、断层、破碎带等平行,角度要大于45°,控制隧洞的进出口和河床主流的流向夹角并保持与上下游的围堰坡脚的距离。因为隧洞的造价一般比较高,并且泄水能力不是太强,所以在汛期时一般不采取隧洞导流的方法而使用填淹基坑的方法。但是对于水利施工场地导流流量不是很大,河流比较狭窄或者两岸地形比较陡峭,岩石较为坚实的山区河流使用隧洞导流技术的比较多,节省工程费用。

(2)明渠导流。当所选择的坝址的河床很窄或者覆盖很深的时候可以选择明渠导流。在滩地或者是河岸上开凿导流渠道的方法叫做明渠导流,在上下游修建围堰,使经过的沿着渠道进入下游,适用于岸坡比较平缓或者滩地较为宽敞的平原河道使用或者是施工场地河流附近原本修有河道,节约部分施工成本。明渠导流的施工中轴线应该分布在较为宽敞的台地或者是原有古河道沿岸处,明渠轴线一定要超过上下游处围堰的外坡脚,并且水平距离要满足施工安全质量要求,明渠轴线的布置应该尽可能地缩短明渠的长度,并且避免深挖,避开地质较差的区域,防止出现滑坡、坍塌等现象的发生,轴线与主流夹角小于30°,弯度大于渠道底宽的5倍。

(3)涵洞导流。该导流技术需要事先修建涵洞,河水被挡水围堰引导流经涵洞绕开施工场地。该方法在小型土石坝施工中较为适用。施工过程中需要注意,导流涵洞必须保证笔直,且进出口形势能够满足水流需要,从而避免水中泥沙堆积淤堵涵洞。该导流技术施工面大,且方法灵活简便,施工效率高,且成本相对较低。

(4)围堰。依照处理方式不同,施工中会利用分段围堰技术和全段围堰技术。前者需要结合河流情况,利用多段划分的方法对水流进行引导,使其经预留河床、缺口、引水建筑等绕过施工场地流至下游,该方法较为适用水流量大的宽河床施工场地。但是注意分段数不能太多,以免使施工工程的繁琐,增加施工时间。设置底孔,充当暂时性的泄水通道,结合力学知识,分析底孔的准确方位和高度。考虑工程的具体施工状态、工程结构以及泄洪能力,控制高度差。为了保证水利工程施工过程中汛期工作的正常开展,可以在施工前期设置缺口。而后者则是拦截全部水流,使河水分流,进入泄水渠道,从而绕过施工场地流至下游。分段围堰法是与周边河流的具体情况相结合,使水流经过多段划分,将水流经过河床外的狭窄河床,如坝体的预留缺口或其他引水建筑物引到下游,使河流通过围堰建筑物,适用于河床比较宽、水流量比较大的水利工程。

(5)成孔导流。该技术主要利用混凝土坝体进行导流,通过将水流引入坝体底孔,另水流绕开施工场地,该方式的优势在于成本相对较低。但施工中需要注意,必须利用泄水道分流部分水流,以降低坝体受到水流的冲击力,保证坝体质量。

(6)坝体缺口导流。现代水利大坝多为混凝土结构,施工时通常都会在坝体上预留缺口。这是因为河流在汛期水流会剧增,超出原有导流系统承受范围,此时坝体预留缺口就可以起到导流、泄水的作用,避免汛期水流影响施工。此外在坝体缺口上建立导流建筑,能够有效提高坝体缺口导流效率,及时将汛期过多的水流排出。但施工中需要注意,坝体缺口的大小及位置需要依照坝体结构及大小确定,不但要保证缺口的导流功能,还需要考虑大坝整体施工质量,一般缺口差值为4-6m。并且汛期过后,需要及时补全坝体缺口。

5 导流技术优化措施

(1)加强技术创新。创新是科技发展的基础动力,大坝施工技术的发展也离不开技术创新。因此需要加大技术投入,增进技术交流,不断吸收新的技术理念、引进新的技术、设备和施工材料,以此提高创新思想。顺应时展需求,在实践中总结导流技术中的不足,借鉴国外先进经验,发挥本身技术优势的同时,填补技术缺陷。

(2)加强专业队伍建设。人才是科技进步的基础,而技术人才是水利建设的保障。目前水利施工队伍中专业性的技术人才十分缺乏,原有技术人员的技术创新能力也相对较弱。因此,应当加大导流技术培训,培养新人队伍的同时,提高原有技术骨干技术水平。结合新生力量的创新能力和原有队伍丰富的经验建设更加专业的施工队伍,推进水利大坝施工技术的发展。

(3)加强技术管理。通过加强技术管理,能够提高施工人员操作的规范性、标准性,从而提高导流施工质量。顺利推进大坝建设进程,缩短工程周期,为施工企业创造直接效益。针对目前导流施工技术管理不到位的问题,可以通过完善质量监督体系、管理体制的方式,建立有效的管控框架,从而规范施工,提高导流技术水平。

6 结束语

导流技术是水利大坝施工中不可或缺的施工技术,因而发展前景广阔。从上述的分析中可以看出,导流技术需要结合大坝施工的实际需要予以选择,导流技术方案的合理与否将会直接影响工程进度及工程质量。通过加强技术创新、专业队伍建设、技术管理等措施,能够进一步提高导流技术水平,为后期大坝施工创造良好的施工环境。

参考文献

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