林木山
[摘 要]在河道導流围堰施工的过程中,我们要有更好的施工技术方法,才能够保证施工更加符合要求。本文主要针对河道导流围堰施工进行研究,提出了一些比较有效的施工技术方法,以及应用的对策,供参考和借鉴。
[关键词]河道导流围堰;施工技术;应用
中图分类号:TV76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0359-01
前言
在研究河道导流围堰施工的过程中,施工过程中的应用也是非常有必要的,对施工的技术进行分析,有利于我们掌握施工的整体方法,保证施工更加符合我们的需求。
1、围堰的种类及作用
1.1 围堰的种类划分
在实际水利工程建设中,由于施工的自然条件、所建筑的水利工程项目都不可能相同,所以决定了采用的围堰种类也不尽相同,根据实际的施工情况,一般按材料的性质划分,有混凝土围堰、木板桩围堰、土石围堰、管柱围堰、钢围堰、木笼围堰等多种,随着科技的进步,越来越多的新材料应用到水利工程施工中,采用新工艺新材料的围堰也逐渐应用到施工中。
1.2 围堰的主要作用
当一些建筑的基础位于地表水位以下时,当所需建筑要建在河道或湖泊的水中时,就要用到围堰来辅助施工了,所以围堰一般是用做防水、围水,保证施工作业面在无水的情况下进行,便于施工,另外围堰还能对基坑的坑壁起着支撑作用,给施工作业提供一个安全环境。围堰是一种临时性的挡水建筑物,起着保护作业面的作用,所以结构上要求要有一定的强度,其稳定性、防渗、抗冲性、耐挤压性要达到一定的标准,结构设计上要求简单,施工、维护、拆除都要尽可能方便,从整体布局上要求设计合理,使水流能平顺通过,不发生局部的水流冲撞,围堰在施工上要求保质保量,避免有渗漏现象发生,以免产生围堰透水事件,造成财产及生命损失。
2、水利水电河道工程围堰技术的运用
所谓围堰,实际指水利工程施工导流中建造的临时性挡水建筑物,作用是挡水、维护基坑。围堰的存在能让水工建筑物施工在干地上进行,功能特点是在导流期间对水流进行阻挡,防止其进入基坑,为水工建筑物的施工提供便利。一般情况下,围堰在使用完毕后即可进行拆除,且拆除后并不会影响到水工建筑物施工质量。
2.1 不过水土石围堰
不过水土石围堰最广泛,能充分利用当地土石材料。构造与土石坝相似,能就地取材,施工方便,造价低,便于拆除。适应性强,几乎可建在各种基础上。但是该方法工程量大,沉陷量大,一般不允许堰顶过水。所以,汛期应有防护措施。一般不宜作纵向围堰,除非河谷较宽,防冲措施。
2.2 过水土石围堰
当采用淹没基坑的导流方案时,围堰堰体必须保证安全过水,所以必须克服过水时水流对堰体表面的冲刷和由于渗透压力引起的下游边坡同堰顶一起的深层滑动。①混凝土板护面过水土石围堰混凝土板护面过水土石围堰是在下游护面上压盖砼面板,可现浇或预制。混凝土板护面不透水,厚度合适,面板之间的接缝设止水。②加筋过水土石围堰是在围堰的下游坡面上铺设钢筋网,防止坡面块石被冲走,并在下游部位的堰体内埋设水平向主锚筋,以防下游坡连同堰顶一起滑动。
2.3 混凝土围堰
混凝土围堰的防渗防水性能更加优越,且工程的施工作业量比较小,施工应用时能与永久性混凝土建筑物进行连接。当前水利工程施工中大多会选用混凝土围堰作工程的横向围堰。
2.4 钢板桩格型围堰
园筒形格体钢板桩围堰由主格体、联弧段组成。通过锁口连接,内填透水性较强的材料,如砂卵石、石渣等。园筒形格体钢板桩围堰由主格体、联弧段组成。通过锁口连接,内填透水性较强的材料,如砂卵石、石渣等。
大量工程实例说明,只有选择合理的导流方式,为主体工程提供良好的施工环境,才能确保工程的安全度汛和顺利施工,在某些情况下,导流方式直接影响甚至决定工程的设计方案。合理的导流方式,不仅受坝址区洪水、地形地质条件、主体工程设计方案、工期要求、围堰本身施工条件的影响,还必须适应大坝截流、拦洪、蓄水等不同阶段移民搬迁要求,料场复核与建筑材料准备情况,风、水、电、路、住房等施工临建完成情况,并受施工队伍进场、具备的施工机械、上料碾压试验、砂石料开采的级配试验、石料场开采方案,以及爆破试验等诸多外部条件的影响。
3、选择导流施工方法时应考虑的因素
3.1 地质和水文条件
施工导流方案的选择与导流建筑物的布置直接受到河流两岸及河床的地质条件的直接影响。若河流一岸或两岸存在风化层薄、岩石坚硬以及抗压强度足够时,则对隧洞导流的选用最为适宜。若存在较厚的岩石风化层且容易破碎,或存在较厚的沉积滩地时,则应采用明渠导流的方式进行施工。在对分段围堰导流法进行运用时,由于存在河床束窄,使过水断面的面积减小,迅速增大了水流流速。为了确保河床不会受到较大冲刷,避免围堰基础掏空现象,应与河床地质条件相结合,对河床可能束窄的程度得以确定。对于岩石河床而言,存在较强的抗冲刷能力,河床有较大的束窄程度,可能超过88%,流速提升至7.5m/s。而对于较厚覆盖的河床而言,存在较差的抗冲刷能力,束窄程度小于30%,允许流速控制在3.0m/s即可。
3.2 地形条件
坝区周围的地形条件对导流方案的选择产生较大影响。对于宽阔的河床河流而言,特别是在施工过程中存在过筏和通航要求的河流,应对分段围堰法导流进行运用。当河床存在天然石岛或沙洲时,应对分段围堰法导流进行操作,对导流围堰的布置提供便利,特别是纵向围堰的布置。当存在两岸陡峻、河段下窄以及山岩坚实的地区,且坝体无法实施分期建设的,应对隧道导流进行施工。而平原河道,河流的两岸或一岸较为平坦,或能够对河湾及老河道进行利用时,应运用明渠导流最为适合。
3.3 水文条件
施工导流方案的选择还受到河流流量大小、全年流量的变化、水文变化的幅度、汛期洪水的延续时间、枯水期的长短、冰冻情况以及冬季流冰等因素的影响。通常情况下,对于流量大且河床宽的河流而言,应对分段围堰法导流进行使用。山区河流存在较大水位变化幅度时,可运用允许基坑淹没的导流方法,在一定时期内通过过水围堰和基坑淹没的方式将洪峰流量得以宣泄。对于存在较长枯水期的河流,可对枯水期进行充分利用进行安全化施工,对于流冰的河流,应对流冰的宣泄问题实施充分考虑,避免有流冰奎塞问题发生,从而对泄流产生影响,引发导流建筑物破坏现象产生。
3.4 综合利用施工期间的河流
在施工过程中,为了使通航、供水、渔业、水电站运转以及灌溉的需求得到满足,最为复杂的则是将导流问题得到解决。特别是在具有通航要求的河流上,通常情况下应对分段围堰法导流进行运用。
另外,实际工程中所采用的导流方法,和泄水建筑物的型式,除了上面提到的以外,还有很多型式。例如,当选定的泄水建筑物的过水能力,远远小于洪水的容量,不能完全宣泄时,也可以允许水流漫过围堰,采用水流没过基坑的导流方法,特别是山区河道,由于经常水位起落较大且不定时,这种方法是可行的;在平原河道河床式电站枢纽中,利用电站厂房导流;在有船闸的枢纽中,利用船闸闸室导流;在小型工程中,如果导流设计流量较小,可以穿过基坑架设渡槽来宣泄施工流量。
4、结束语
综上所述,在河道导流围堰施工的每一个环节,都要对施工的技术进行更加合理的掌握,保证施工符合我们的要求,并且要提高施工的整体的水平,才能够让施工更加符合要求。
参考文献
[1]朱文杰.水利施工中全段围堰导流技术的应用[J].江西建材,2016(24):139.
[2]刘龙彬.全段围堰导流技术在水利施工中的应用[J].中国新技术新产品,2015(03):131.endprint
中国科技博览2017年39期