水利工程施工中导流施工技术的应用

孙 誉，王 庆

(1.贵州省毕节市机械化施工队，贵州毕节551700;2.毕节市水电安装队，贵州毕节551700)

水利工程施工中导流施工技术的应用

孙 誉1，王 庆2

(1.贵州省毕节市机械化施工队，贵州毕节551700;2.毕节市水电安装队，贵州毕节551700)

当前，随着我国社会经济的不断发展，科学技术的日益革新，水利工程的施工技术正在不断的完善。特别是科学合理的导流施工技术在水利工程施工过程中的使用，对于其施工质量和施工速度都有重要作用。因此，对导流施工技术进行研究是不可缺少的。文章主要是对几种导流施工方法进行介绍与分析，随后探讨了施工导流系列方案选择，仅供相关人士参考。

水利工程;导流施工;施工技术;适用条件

0 引言

近些年，随着我国社会生产力水平的不断提高，我国的水利建设也发生了巨大的变化。当前，我国的水利工程施工在技术、材料、工艺和设备等等方面都取得了较大的进步，尤其是在施工技术方面，获得了一次又一次的突破。

例如:导流施工技术的应用就使得我国大型水利工程的规模与施工速度都有了很大的进步，从而在一定程度上提高了我国水利工程施工的管理水平，推动了工程的完善与发展。

1 明确明渠导流的适用条件和布置

1.1 明渠导流的适用条件

假使出现坝址相对较窄或者是河床与覆盖层较深的河床时，对其进行分期导流就相对比较困难，这时需要对其实际情况进行具体分析，若是发现其符合以下任何一项条件，即可以明渠导流的方法:

1)其河床的一侧为较宽的古河道、台地或者是垭口。

2)该处具有大流量的导流，由于环境限制，无法进行导流隧道的开挖。

3)该处满足施工期的过水、通航和排冰等要求。

4)施工工期相对较短，且由于物质条件与技术水平限制，使得施工单位无法进行挖洞施工［1］。

1.2 明渠导流的布置

明渠导流的布置分为2种形式:①滩地布置;②岸坡布置。其布置内容则主要包括以下3点:①布置明渠导流轴线位置;②确定进出口的位置;③确定高程。

1.2.1 布置明渠导流轴线位置

若是河床的一侧为较宽的古河道或者是台地，那么在进行明渠导流的布置时，应将渠身的轴线伸出上下游围堰外的坡脚，同时，其水平距离应达到防冲的要求。

一般而言，渠身轴线的长度宜为50～100 m，要求上下游的水流应能够及时和明渠进出口衔接在一起，同时其与河道的主流之间的交角≤30°;其次，在设置明渠的转弯半径时，要求其达到渠底宽度的5倍以上，从而使得水流能够顺利地运行;此外，进行明渠轴线的布局时，应注意不要有深挖的现象出现，并且要最大限度地缩短明渠的长度［2］。

1.2.2 确定进出口的位置和高程

在水利工程的实际施工中，明渠进出口的设置具有十分严格的要求，施工人员应对明渠进出口的形状以及位置进行调控，保证其具有不冲、不淤、不产生回流的特点。其次，进行进口高程的设计时，应依照截流设计对其进行选择，而其出口高程则是由下游消能设施进行控制。

需要注意的是，必须要对进出口的高程以及渠道水流的流态进行设置，从而满足施工期的过水、通航和排冰的要求。

2 明确隧洞导流的适用条件和布置

2.1 隧洞导流的适用条件

隧洞导流的使用应满足以下的条件:导流的流量较小，坝址的河床相对狭窄，而两岸的地势较为陡峭。

例如:若是该区域地形为一岸或是两岸，并且地质环境良好，则可以使用隧洞导流的方法。

2.2 隧洞导流的布置

1)进行隧洞轴线的布置时，应保证其沿线的地质条件优良，从而确保隧洞施工的安全性与可靠性。

2)进行隧洞轴线的布置时应采取直线的防止，若是出现必要有转弯的情况时，则必须将其转弯半径设置为隧洞直径或者隧洞宽度的5倍以上，其转角必须要＜60°。

其次，需要注意的是在弯道的首尾处，必须要设置一定的直线段，且其长度必须超过洞径或是洞宽的3～5倍。

最后，应保证进出口引渠轴线和河流的主流方向所形成的夹角≤30°，下图1即为某水电站隧洞导流实例。

3)在进行隧洞导流的布置时，应保证隧洞与建筑物的距离、隧洞间的一系列净距以及洞脸与洞顶围岩厚度均能够达到结构应力的需要［3］。

图1 某水电站隧洞导流示意图

3 分段围堰法导流的适用条件和布置

3.1 分段围堰法导流适用条件

分段围堰法多数应用于国内外的大、中型水利工程。其使用应满足以下的条件:导流的流量较大，河床比较宽阔且施工工期十分长。特别是对于冰凌十分严重的河流以及通航的河流而言，使用分段围堰法有利于减少施工费用，因此得到广泛使用［4］。

3.2 分段围堰法导流的布置

分段围堰法导流，主要是利用围堰将建筑分期维护，从而保证该水利工程施工的有序进行。在实际的工程施工过程中，一方面是在空间上对河床进行围护，从而形成几个较为干燥的基坑，即分段;另一方面是在时间上对导流的过程进行划段，即分期。其具体布置见图2。值得注意的是，导流以及围堰的分段数并不要求必须相同。

图2 分段围堰法示意图

其次，若是导流分段得越多，其围堰施工就越加得复杂，工程量也相应地增加;同时，若是导流分期得越多，则其施工的工期也是相应得增加。这就使得在实际的施工中，二段二期导流法得到十分广泛的应用。

4 成孔导流的具体设置

利用混凝土坝体上的一些永久性的底孔或者一些临时性的底孔进行泄水道的设置，即为二期导流得到广泛使用的一种方法，其主要是在导流的过程中，通过底孔将一些导流流量宣泄至下游阶段，从而使得后期的施工得到一定的保障。

值得注意的是，进行成孔的设置时，可以采用相应的水力学对其底孔的尺寸、高程和位置进行计算。一般而言，底孔的尺寸是由导流所具备的任务所决定的。

其次，底孔的高程和位置，也要满足其系统的要求，例如:截流的要求，当底孔的高程位置较高时，就会使得在截流的过程中出现较大的落差，也会使得其围堰的程度变高。

5 坝体缺口的导流的设置

在进行施工时，难免会出现汛期，这就会在一定程度上影响正常进度。因此，为了避免此种情况的产生，必须要在该坝体工程完工之前，预留一些缺口，从而便于宣泄宣泄，直到汛期过去以后，再针对缺口进行施工。

使得注意的是，坝体工程中预留的缺口的大小与该坝体的泄水能力、结构条件以及施工条件都是紧密相关的。

此外，在进行缺口的预留时，注意要控制高低缺口之间的高差，从而保证压力的平均分布。

6 施工导流系列方案选择

根据不同的施工环境和施工特点，对于导流方案的选择也是各不相同的。这时就需要对具体的施工条件进行综合分析，从而对施工方案进行拟定，最后在对几个方案进行的技术以及经济方面的对比，最终选择出一个最优的方案。

6.1 水文条件

河道流量、水位的变化、汛期的时间、枯水期的时间以及冬季冰冻情况都属于是一个地区的水文条件，也是一个影响到水利工程中导流方案的选择的重要因素。

6.2 地形条件

地形条件也会对导流方案的选择铲射过直接影响。例如:宽阔的河床，适宜使用分段围堰法导流，其中纵向围堰的布置方法最为适宜;而对于河段较为狭隘，山岩较为结实的区域，则比较适宜使用隧洞导流法;若是河流一侧较为平坦，则可以使用明渠导流法。

7 工程案例

7.1 工程概况

某电站的导流洞的总长度为662 m，进口板底的高度为644 m，断面呈现的是9.5 m×11.0 m的城门洞形，其中心角是120°，纵坡为1∶200，是明满流交替隧道。

本工程中的导流洞是临时性的施工，在水库进行蓄水之前前实施封堵。其导流洞的设计的标准为10 a一遇洪水，相对应的洪峰流量是1 405 m3/s;度汛的标准为100 a一遇洪水，其相对应的洪峰流量是4 524 m3/s。

7.2 导流洞封堵施工

7.2.1 分段

该工程中的导流洞封堵施工总长度为40 m，被平均分成了4段，则每段的长度都为10 m。在施工过程中，每段的都要分3层进行混凝土的浇筑，其中顶层要求其厚度为4.0 m，中间以及底层则是都为3.5 m左右。

7.2.2 水泥

在进行该工程施工时，应选择水化热低的R42.5中抗硫硅酸盐水泥，从而进一步确保浇筑质量。

7.2.3 膨胀剂

在进行混凝土的浇筑时，可掺入一定的膨胀剂，从而有利于预防温降所造成的收缩变形。

8 结语

在进行水利工程施工时，广泛地运用导流技术有利于加快工程的施工速度，从而可以降低工程造价，使得工程的施工质量和经济效益的都得到一定程度地提高。

综上所述，针对不同的施工环境和施工条件，其导流技术的选择也是各不相同的，这就要求施工单位应做到因地制宜，对当地的水文地质条件进行详细的勘测，从而确保工程施工的科学性、合理性，确保水利工程的施工质量。

［1］郭燕梅.现代化水利工程施工与施工安全的几点建议［J］. 科技风，2010(15):162.

［2］陈明霞.高压喷射灌浆技术在水利工程建设中的应用［J］. 科技风，2010(19):180.

［3］胥军义 .水利工程施工技术［J］.河南科技，2011(02):60.

［4］张为荣.水利工程施工的质量管理［J］.科技资讯，2009(05):78－79.

TV551.1

B

1007－7596(2014)07－0235－03

2013－12－25

孙誉(1978－)，女，贵州毕节人，工程师，从事水利水电工程施工及管理工作;王庆(1978－)，男，贵州金沙人，工程师，从事水利工程施工工作。