全段圍堰導(dǎo)流技術(shù)的水利施工應(yīng)用

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摘要：很多水利水電工程的興修地點(diǎn)在河床上，但是河床情況變化非常復(fù)雜，水流和水位變化頻繁，并且也經(jīng)常有水漫過，難以開展施工。這就需要我們?cè)诤哟采辖⒏稍锏孛鎭黹_展施工。在當(dāng)前的處理中，最為常用的方法就是在作業(yè)面進(jìn)行圍堰，之后使用水渠來完成導(dǎo)流，但是導(dǎo)流也是一項(xiàng)重要的施工內(nèi)容，所以也經(jīng)常由于當(dāng)?shù)刈匀粭l件以及施工要求的不同而采用了不同的圍堰導(dǎo)流技術(shù)。首先簡(jiǎn)要介紹了圍堰技術(shù)應(yīng)用原則，之后結(jié)合圍堰的具體類型介紹了其應(yīng)用要點(diǎn)，希望可以給相關(guān)工作的開展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：全段圍堰導(dǎo)流技術(shù)；水利施工；應(yīng)用

全段圍堰導(dǎo)流這種方法就是直接在工程的上游下游各建立一段圍堰來起到攔河的作用，工程建設(shè)臨近完成時(shí)再封堵臨時(shí)泄水道。但是者這種導(dǎo)流方法如果需要在大湖泊出口建設(shè)水壩，也只能采用上游圍堰的方法，將施工期間上游來水都攔蓄在湖泊之中；除此之外，如果河道處于山坡，較為陡峭，泄水道出口誰為也會(huì)低于基坑河床高程，也就不用修剪下部圍堰了。采用全段圍堰來進(jìn)行導(dǎo)流，其主要有三種類型，分別是隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流、以及明渠導(dǎo)流。

1水利工程圍堰設(shè)計(jì)的原則

水利工程圍堰設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循三個(gè)方面的原則。1.1安全原則。堅(jiān)持安全原則是水利工程施工當(dāng)中最為重要的一個(gè)原則，圍堰技術(shù)的作用在于可以給水利工程的施工帶來一個(gè)安全的施工作業(yè)環(huán)境，起到臨時(shí)圍擋的作用，所以安全原則就成為圍堰設(shè)計(jì)中最為重要的一個(gè)原則，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注重經(jīng)濟(jì)、安全以及科學(xué)這三個(gè)方面內(nèi)容。1.2穩(wěn)定斷面。保證斷面的穩(wěn)定性也是圍堰設(shè)計(jì)中的重要原則。在進(jìn)行圍堰設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該從多個(gè)方面探討圍堰斷面設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，經(jīng)過不斷分析和論證來保證結(jié)構(gòu)的安全，這樣才能讓挖掘和填筑等一系列施工順利進(jìn)行。1.3就近取材。在材料選擇上也應(yīng)當(dāng)盡量選擇可以在當(dāng)?shù)厝〔牡牟牧?，?jiān)持就近原則，這樣一來，不僅施工可以更加高效，還可以有效節(jié)約運(yùn)輸成本，起到節(jié)約的效果。

2圍堰類型的劃分

2.1按照施工材料劃分。如果按照施工材料來劃分，圍堰工程可以包括土石、草木和混凝土以及鋼板樁等形式。對(duì)于現(xiàn)階段的工程而言，最為常見的圍堰方法就是土石圍堰，其組成材料是各種建筑工程的廢棄物，優(yōu)勢(shì)在于圍堰材料價(jià)格低廉，易于獲取，往往具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，施工也較簡(jiǎn)便，所以是當(dāng)前圍堰施工中的首選材料來。同時(shí)土石圍堰施工具有非常寬廣的應(yīng)用范圍，在很多河流和深水地區(qū)都可以起到良好的應(yīng)用效果，但是往往由于其施工量大，容易出現(xiàn)沉陷和變形問題。正常來說，如果使用土石圍堰，其結(jié)構(gòu)方式也大多是橫向圍堰，這樣可以較好地保護(hù)其自身的安全性，可以有效保證結(jié)構(gòu)的安全?；炷羾咭彩悄壳皯?yīng)用較為廣泛的圍堰方式，其優(yōu)勢(shì)在于可以直接成為建筑工程的一部分，并且也具有較強(qiáng)的康沖刷能力。但是其由于造價(jià)高昂，施工難度高、拆除難度大的問題限制了其進(jìn)一步推廣，還會(huì)產(chǎn)生數(shù)量很大的建筑垃圾。混凝土圍堰的結(jié)構(gòu)類型可以分為拱形和重力兩個(gè)類型，其中重力式混凝土圍堰可以直接作為建筑工程一部分使用，而拱形混凝土圍堰具有較好的抗壓性能，可以大大縮短圍堰斷面。但是其缺陷在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度高。鋼板樁圍堰現(xiàn)在大多用于擋水圍堰，其結(jié)構(gòu)是多個(gè)鋼板互相連接但是也由于鋼板本身具有不同的形狀，所以在工程當(dāng)中的應(yīng)用情況也存在明顯的區(qū)別。使用鋼板樁來進(jìn)行擋水，首先需要保證在圍堰內(nèi)部填筑滲水材料，并確保材料的平整。鋼板樁圍堰的優(yōu)勢(shì)非常明顯，其堅(jiān)固性和抗沖刷性較好，但是其適用范圍較小，只能在大型工程中得到應(yīng)用。2.2基坑淹沒情況。隨著基坑淹沒程度的不同水利工程圍堰也可以分為過水圍堰和不過水圍堰兩個(gè)類型。過水圍堰當(dāng)中，最為常見的就是過水石圍堰，這種圍堰方式地可以大大減緩水流對(duì)圍堰的沖擊，現(xiàn)在混凝土板面和加筋技術(shù)都是過水石圍堰中的主要結(jié)構(gòu)類型。不過水石圍堰也是水利工程當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛的圍堰方法，這種結(jié)構(gòu)和大壩較為相似，優(yōu)勢(shì)在于取材簡(jiǎn)單，成本低廉，然而圍堰壩頂也不能過水，否則將失去效用。

3導(dǎo)流方法應(yīng)用要點(diǎn)

3.1隧道導(dǎo)流。在基坑作業(yè)的上游和下游修建圍堰，之后在河岸中進(jìn)行隧洞的開挖，水流從隧洞中實(shí)現(xiàn)下泄，在不同的地質(zhì)環(huán)境以及水流條件來進(jìn)行隧洞的布置。這項(xiàng)施工的要求和水工隧洞有較大的相似程度。但我們也應(yīng)該注意到，為了進(jìn)一步提高隧洞單位泄流能力，也要保證隧洞內(nèi)的過流條件。同時(shí)隧洞進(jìn)出口應(yīng)該保證剛好可以銜接上下游水流。在隧洞內(nèi)最好以至西安分部，如果存在彎道，則要保證彎道大于轉(zhuǎn)彎半徑5倍，否則會(huì)由于離心力作用導(dǎo)致橫波的出現(xiàn)。如果流線這段導(dǎo)致局部區(qū)域的真空，會(huì)給隧洞的泄流造成影響。隧洞進(jìn)出口也要保證和圍堰之間保持一定的距離，大于5米為宜，避免隨到進(jìn)出水口水流直接對(duì)圍堰迎水面形成沖刷。如果當(dāng)?shù)赜休^好的地質(zhì)條件，也不需要進(jìn)行專門砌襯。爆破技術(shù)的選用也應(yīng)該盡量選擇光面爆破，降低隧洞加工成本。山區(qū)作業(yè)的過程中，由于當(dāng)?shù)睾庸葘挾容^小，河的兩岸又十分陡峭，這樣的情況下采用隧洞導(dǎo)流是比較適合的方法。但由于隧洞的泄水能力有限，汛期洪水宣泄常需要另找出路，通常永久隧洞的進(jìn)口高程較高，而導(dǎo)流隧洞的進(jìn)口高程比較低，此時(shí)可開挖一段低高程的導(dǎo)流隧洞與永久隧洞低高程部分相連，導(dǎo)流任務(wù)完成后將導(dǎo)流隧洞進(jìn)口段堵塞，不影響永久隧洞運(yùn)行。3.2明渠導(dǎo)流。在該項(xiàng)圍堰施工活動(dòng)之中，可以選用的導(dǎo)流方法有很多，在不同的水利施工環(huán)境之中，選用的導(dǎo)流方法也有一定的差異。前文介紹的隧道導(dǎo)流方法在一些特殊的水利施工狀況下是無法發(fā)揮出導(dǎo)流應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的，而明渠導(dǎo)流技術(shù)具有更廣的適用范圍，施工者可以將渠道設(shè)立到河岸的合適位置，在基坑附近建設(shè)圍堰，河水也能順利傾瀉。在應(yīng)用明渠導(dǎo)流施工方案時(shí)，首先要確保渠道挖設(shè)工作的便捷度，將軸線縮短，縮減實(shí)際的工程量。施工者要盡量將水流受到的阻力因素消除，以便提升明渠導(dǎo)流工作的安全度，始終使水流保持高度暢通，明渠的出口與入口的位置設(shè)置必須要合適，與下游以及上游的水保持連接。渠道轉(zhuǎn)彎半徑數(shù)值要符合標(biāo)準(zhǔn)。明渠轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)大于5倍渠底寬度，與河道主流的交角以左右為宜，為防明渠進(jìn)出口水流沖刷圍堰的迎水面，明渠進(jìn)出口與上下游圍堰之間要有適當(dāng)?shù)木嚯x，一般以50~100米為宜，此外，為減少渠中水流向基坑內(nèi)入滲，明渠水面到基坑水面之間的最短距離以大于2.5~3.0H為宜，其中H為明渠水面與基坑水面的高度差，以米計(jì)。在給明渠尋找開設(shè)位置時(shí)，一般會(huì)將其設(shè)計(jì)在坡度比較小的河道附近，如果原有的河道存在應(yīng)用價(jià)值，可以充分利用將圍堰工程設(shè)計(jì)到彎道位置，直接經(jīng)明渠挖設(shè)出來，這種導(dǎo)流方式可以讓圍堰施工工程與附近的建筑物有效結(jié)合，這是一種比較經(jīng)濟(jì)化的導(dǎo)流方式。3.3涵管導(dǎo)流。涵管導(dǎo)流同樣是可選的導(dǎo)流方法，涵管的制作材料一般是堅(jiān)固的鋼筋混凝土，這種導(dǎo)流系統(tǒng)之中的涵管可以被長(zhǎng)期應(yīng)用，充分節(jié)省再建工作的需要消耗的資金，涵管的布設(shè)位置對(duì)于導(dǎo)流效果也存在影響，一般會(huì)將其設(shè)計(jì)在枯水位我附近，在完成圍堰的修筑工作之前，先開展涵管施工工作，通過涵管來導(dǎo)流河水，如果需要導(dǎo)流的河水量比較小，可以通過使用該種方法來導(dǎo)流，但是如果河水流量相對(duì)較大，該方法就難以發(fā)揮出應(yīng)有的導(dǎo)流效果，應(yīng)用該方法時(shí)，防滲處理工作需要被優(yōu)先處理，該方法需要被以相對(duì)靈活的方式應(yīng)用，在后期導(dǎo)流施工中會(huì)被經(jīng)常性地使用。必須指出，為了防止涵管外壁與壩身防滲體之間的接觸滲流，為延長(zhǎng)滲徑，降低滲降坡岸，減少滲流的破壞作用，可在涵管外壁每隔一段距離設(shè)置截流環(huán)。結(jié)束語總結(jié)起來，我國(guó)國(guó)土面積非常廣闊，蘊(yùn)含的水力資源非常豐富，所以近年來水資源開發(fā)力度也會(huì)不斷擴(kuò)大，水利工程的數(shù)量也會(huì)越來越多。在水利工程施工過程中，圍堰技術(shù)屬于非?；A(chǔ)的一項(xiàng)工程內(nèi)容，可以起到截?cái)嗪蛯?dǎo)流作用，給整個(gè)施工都帶來了很大幫助。但是目前來看，圍堰技術(shù)和導(dǎo)流技術(shù)都有待于進(jìn)一步完善和提高，才能給水利工程施工提供幫助。本文首先簡(jiǎn)要介紹了圍堰技術(shù)應(yīng)用原則，之后結(jié)合圍堰的具體類型介紹了其應(yīng)用要點(diǎn)，希望可以給相關(guān)工作的開展提供一些參考。

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作者:高廣亮 單位:黑龍江藍(lán)波工程管理有限公司