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水利工程施工导流及围堰技术的应用分析

2018-02-14胡涛

建材与装饰 2018年49期
关键词:水流量围堰导流

胡涛

(湖北楚峰水电工程有限公司 湖北荆州 434000)

引言

随着社会主义经济建设和社会化进程的不断进展和完善,人们对于清洁能源的需求不断提高,水利工程因其自身的突出优势,开始逐步被更多人接受。水利水电工程是人类认识自然、改造自然的重要一步。水利水电工程仅仅依靠自然界的可再生的水资源进行发电,相比于火力发电站更加绿色环保,发电过程中不产生废气废料,不需要过多材料成本的投入,符合当下建设资源节约型社会和环境友好型社会的科学发展理念。同时优秀的水利水电工程会对河流正常防洪、蓄水、灌溉、航运、养殖均有明显改善,尤其在我国南方水文资源丰富的地区具有无与伦比的优势,可以有效改善周围人民的生活水平和生活条件。

1 水利工程施工导流及围堰技术的概述

水利工程对于地理环境的要求较高,良好的水文资源是优秀水利工程的保障。但是丰富的水文资源对于水利工程的设计和施工提出了更高要求。施工地点需要保证干燥,整个施工环境需要在干地上完成,需要合理应用围堰技术保护水利工程基坑不受水土影响,同时制定科学方案将水流引入相应泄水渠道,进而流向下游地区。施工方应在充分了解当地地质及水文条件的前提下,根据水利工程所在地的现场情况和施工时间制定合理的导流方案,选择合适的围堰技术,以确保水利工程顺利建设及合理使用。

2 制定合理的导流方案

水利工程因具体河床情况的不同,水流量差异,汛期水量大小,设计施工工期长短不一,需要选择不同的导流方案,以满足不同情况的施工需求。导流方案的设计和制定,还需要兼顾所在河流的综合利用,尽量减少对河流日常航运、给水、灌溉、养殖等方面的影响,节约水利工程建设成本。可以运用建模试验或者计算机模拟,力求在保证施工安全顺利进行的同时,节约人力物力成本,保证水利工程建筑质量。

2.1 全段导流方案

对于水流量较少的河流环境,施工环境小,施工工期相对较短,可以采取全段导流方案。在水利水电工程修建过程中,一次性截断河水,充分利用河道中的建筑物,根据周围地质环境的不同,选择不同方案。在河流处于山区,周围山石相对坚硬,或者存在永久性隧洞时,一般采用隧洞导流;在平原地区或两岸相对平缓地区,优先考虑明渠导流;在导流量较小时,也可以考虑涵管导流方案,将水流引导至相应泄水建筑物内,为水利工程的施工提供时间和环境。

2.2 分段导流方案

对于水流量较多、建筑时间较长的情况,全段导流方案实行起来较为困难,可以考虑采取分段导流方案。根据实际河流汛期、水流量、雨水分布情况,制定全年期限的导流计划,将所需建筑基坑科学分成多个部分,根据实际工程需求分期分段施工,以保障水利工程不受环境影响,同时减少水利工程对于正常河流利用的影响。

3 科学应用围堰技术

围堰技术主要是将应用不同材料的临时建筑物应用于导流方案中,以确保施工环境不受河流影响。大部分围堰建筑在水利工程竣工后需要拆除处理,所以围堰需要在考虑发挥其防渗防水的作用同时,具备拆除简单,经济合理等特点。一套优秀的导流方案必须有相对应的围堰技术配合,以保障水利工程的顺利修建,在现代化水利工程设计过程中,应充分结合水流环境和施工需要,选择合适的围堰技术。

3.1 土石围堰

传统的土石围堰常常是就地取材,采用石块、草袋等填土建成,其取材方便广泛,可以直接采用施工时的废料,制作成本低,对技术水平要求不高,在很长时间里应用极为广泛。土石围堰主要应用于河流横截围堰,按施工工程基坑是否可以淹没又分为不过水围堰和过水围堰两种,不过水围堰要求相对较低,主要依靠土石材料填充为主,施工和拆除的难度较低,可以有效减少建筑成本和建筑时间,但是由于围堰本身要求不能过水,对于河水流量和汛期要求较高,如果河流汛期突然出现水流量增加的情况,需要对不过水围堰进行相应处理和保护;过水围堰一般会在围堰的坡面铺设钢筋或者混凝土板,以增加围堰对于水流的抵抗能力,从而保障在水流较大的情况下,围堰上的土石材料被水流冲走的情况。

3.2 木板桩围堰

木板桩围堰主要应用于小型水利工程建设中,小型水利工程所应对的水流较浅,没有强大的水压,水流对于围堰本身的冲击小,木板桩围堰的应用,可以有效防止水流内渗。木板桩应选择抗击打力好的原木为主要材料,机械加工,保证连接处质量,在插打过程中,合理运用现代化机械,分块插打。对于流速较大的河流,还可以通过采用双壁木板桩的方法,保证围堰的稳定性,确保施工安全进行。

3.3 钢板桩围堰

钢板桩围堰是一种多用于深水作业的板桩围堰,其自身强度较高,防水效果好,可以适用于大面积施工环境,可以按照施工需求的不同灵活组装成圆形、矩形等不同外形,在水利工程修建修建结束后,既可以成为水利工程的一部分,也可以拆除作为其他材料,对河流正常航运影响小。在应用过程中,应重点注意钢板桩的定位导向,控制垂直度,确保整体坡面垂直,从而起到良好止水作用。一般来说,长期工程需要对迎水坡面进行防冲刷保护,对钢板桩锁扣进行防水处理,合理应用黄油、膨胀水泥等材料,避免连接处渗水,影响工程正常施工。对于河流河床存在大量坚硬岩石情况,一般不考虑应用钢板桩围堰。

3.4 混凝土围堰

混凝土围堰虽然造价相对较高,所需技术水平高,但是因其自身独特优势,被许多设计和施工部门所选择应用。混凝土围堰防水防渗效果好,防冲击能力强,占地面积小,可以应对多种复杂环境。在设计施工阶段,有些混凝土围堰可以与永久性水利工程互相结合,作为大坝的一部分,减少了拆除的时间成本和经济成本。混凝土围堰可以满足过水和不过水围堰的大部分需求,尤其在分段导流方案中起到重要作用,是国内外应用极为广泛的围堰技术。

4 结语

随着我国水利水电工程技术不断发展和完善,国家对于水利水电工程的投入不断增加,同时对于施工安全质量问题提出了新的挑战。如果水利工程建设过程中出现问题,无疑是留下了巨大的安全隐患,在未来遭遇洪水汛期时将严重威胁下游人民的生命财产安全。在水利工程设计和建筑工程中,科学设计施工导流方案,选择合适的围堰材料和技术,可以在确保安全生产的前提下,充分保障水利工程建筑质量,使水利水电工程可以长期提供电力资源,持续改善人民生活条件,为社会主义建设提供优质土壤和有力保障。

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