水利水电设计规范范文
时间:2023-07-07 17:34:41
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篇1
【关键词】水电水利工程;环境保护;设计规范
前 言
水能资源是我国可再生能源中既清洁又没有污染的一种资源,随着我国对生态文明社会建设的深入,水电水利工程建设逐渐成为促进我国经济建设的又一大工程。在我国,水资源有着十分丰富的储藏,长江流域及其以南地区,水资源占全国的82%以上,耕地占36%,水多地少;长江以北地区,耕地占64%,水资源不足18%,地多水少,共中粮食增产潜力最大的黄淮海流域的耕地占全国的41.8%,而水资源不到5.7%。在水电水利工程的建设中一定不能“先污染、后治理”的道路。
1、水电水利工程建设对环境的促进作用
1.1对经济的促进。利用水力发电是近年来我国供应电的一种新型手段,对自然界中的地下水和地表水进行利用和发电水水电水利工程建设的本质目的。水电水利工程的建设不仅使我国的水资源得到充分的利用,实现了南水北调等大批水利工程,还使得我国的电能得以保证。从古代开始,我国就开始兴建了水利工程,水利工程的建设不仅可以供电、供水、防洪,还为我国的航运和港口发展提供了便利条件,为我国经济的发展和人们生活水平的提高起到了良好的促进作用例如,在许多水资源丰富的地区,我国修建了许多大坝,大坝的建成促进了当地的发电工程,也带动了当地旅游业和养殖业的发展,从整体上提高了当地人们的生活水平。
1.2对生态环境的促进。水电水利工程是一项非污染的工程建设,水电开发自古以来就在水利建设中发挥很大的比重,因此水力发电开发出的是一种既不会枯竭也不会污染的清洁能源,与其他工程建设相比,水电水利工程建设对生态环境的影响可以说是很小,在今后的发展中,水电水利工程很有可能会取代不可再生的化石燃料。此外,与我国传统的发电模式――建火电站相比,水电水利建设具有十分显著的特点,如污染环境小、可以在很大程度上减缓温室效应和酸雨危害、可以很好的平衡我国煤炭资源北多南少的使用压力。
2、水电水利工程建设引发的环境思考
水电水利工程的大力兴建,使我们看到了它带来的巨大利益,同时也使我们看到了水电水利兴建之后的一些隐患。
2.1对水电水利可能会对生态环境造成的负面影响认识不够。由于大气环流的影响,我国是河流始终存在着一种矛盾,那就是丰枯径流。因此,在很早的时候,人们就意识到要充分的利用水资源就必须兴建大坝,目的是为了提高某一地区的水位,使当地水的库存量满足生活和生产的需求。然而,兴建大坝却也给我国带来了另一种问题,即兴建大坝就必须占用到大量的土地资源,使原来的河流改变流向,这就有可能引发一些新的环境危机,而人们对这些危机的认识还不够。
2.2对水电水利工程建设引起的环境问题进行影响评价的工作不到位。目前,在全国各地兴起的水电水利工程项目如雨后春笋般出现,但是更多的人把焦点聚集在水电水利工程建设可能带来的利益上,却少对其可能会对环境造成的影响进行评价工作。此外,还存在这样的情况,即即使有些人对水电水利工程做了环境影响评价的工作,也都是发表一些报喜不报忧的事情。对于水电水利工程可能造成的坏影响不愿意深究。
2.3没有制定详细的环境设计保护规范。在我国,水电水利工程的开发已经进入了一个全新的时期,但是就其发展来说还是不太完善的,许多地区的水电水利工程没有制定详细的环境设计保护规范。随着十以及十八届三中全会的召开,我国更是把经济发展与环境保护并重的方针提上日程。对于水电水利工程的环境设计保护规范应该涉及到水电工程环境经济学、改善水电工程环境经济的动力分析、水电工程环境保护费用与效益分析、水能稀缺资源与环境保护动态费用分析等一些重要内容和课程。只有制定了完善的保护制度,人们才能更好的遵守这些设计保护规范。
2.4决策者和执行者缺乏长远的目光。一般水电水利工程的决策者是政府部门的人员,而政府部门在进行水电水利工程项目建设的决策中,往往对全局的发展看不清,其下达的关于建设的法律法规等并不具有长远性,而执行者在建设的过程也缺乏同样的敏锐性,所以直到目前为止,我国的水电水利工程环境保护设计规范还是存在一定的漏洞。
3、完善水电水利工程环境保护设计规范
2006年,张光斗、钱正英两院士对三门峡水利枢纽泥沙问题的影响做了令人震惊的报告,在报告中,两院士指出了三门峡水利枢纽对潼关的负面影响。虽然两院士只是很浅层面的提出了若干问题,这却在我过掀起了不小的风浪。人们从这些细微飞可能中看到了水电水利工程可能存在的更大隐患。因此,针对水电水利工程中存在的以上问题,我国制定出了更加完善的水电水利环境保护设计规范。包括施工中的设计规范和环境评价体系的设计规范。
3.1水电水利工程施工中应遵守的环境设计规范。按照事前规划的土地范围进行严格的施工,施工中的拆卸前提是不对环境造成污染,完工后要尽量恢复当地的土地;对于污水的排放要按照水资源保护的标准,进行合理的处理,杜绝未经处理直接向水中排放污染物的行为;有计划的对施工中的弃渣进行掩埋和处理;合理分配施工时间,尽量减小施工对周围人们带来的不便影响;对于施工中可能产生的有害气体,要利用消烟除尘的方式加以解决和排放,例如施工中对设备或车辆汽车尾气的处理,可以在车辆后端安全尾气处理净化器;水电水利工程兴建之前,要事先考察附近有无重要文物古迹,如果有的话要与当地的文物保护局做好沟通,做好对文物古迹的保护。
3.2加强水电水利工程的环境影响评价工作。与国外的水电水利工程环境影响评价工作相比,我国在这方面还有很大的差别。为了加强该项工作就要加强对施工过程中的环境影响评价制度建设和对水利水电工程建设环境影响的评价。目前,随着科技的进步,我国的水电水利环境影响评价体系也在逐年规范,因此对工程建设前期阶段进行的环境影响评价、竣工后进行评估是十分必要的。在今后的水电水利工程建设里,人们应该严格按照环境设计规范来进行施工和建设,对于施工中出现的不利因素和想象要及时的报备并加以解决,对于工程建设完后可能出现的环境问题要预先设想,并提出行之有效的解决方案,为以后的水电水利工程更好的建设提供借鉴和经验。
结 语
水电水利工程建设与环境建设是息息相关的,水电水利工程的开展和建设,在很大程度上促进了我国经济的发展和环境的建设,但是多多少少也对周围的生态环境造成了不小的影响。为了规范水电水利工程的建设对环境可能造成的影响,在逐渐的发展中,我国制定了一些水电水利工程环境保护设计规范。除了要在工程建设的过程中加强监督和管理之外,重要的一点是要加强施工人员的环境保护意识,只有在此基础上,才能完善我国的水电水利工程建设。
【参考文献】
[1]贾洪涛,张鹏飞,李光辉.水利工程建设与生态环境保护浅析[J].科技致富向导,2012(17).
篇2
标准化
(1)农田灌溉标准的作用和效益初探 齐莹
计量认证
(5)水利计量认证评审工作中应重点关注的问题 王剑影 刘晓辉
质量
(8)提高质量管理水平是设计企业追求的永恒主题 赵正阳 余小鹏 高健
简讯
(10)《水利技术监督》、《水利规划与设计》期刊工作会议在厦门召开 无
质量
(11)长江干堤防洪能力提升工程中的质量监督工作 李大峰 王科威
简讯
(13)《水利水电工程环境影响后评价导则》(送审稿)审查会在京召开 无
(13)《泵站拍门技术导则》(送审稿)审查会在京召开 无
质量
(14)规范建设行为强化项目管理确保工程质量 柴智光
建设与管理
(17)平原河道水政执法中的问题与建议 任润涛 金瑞清 任润泽
权威信息
(18)关于批准水利行业标准的公告 无
建设与管理
(19)河南黄河水量调度管理研究 辛忠 刘天 张靖 李国清
(23)水资源管理多属性决策与风险分析理论方法及应用探析 王磊
简讯
(25)《水利水电工程调压室设计规范》(送审稿)审查会在北京召开 无
建设与管理
(26)湖泊生态治理与管理探索 叶飞 戴如飞 韩琼?
简讯
(28)《水利水电工程施工交通设计规范》(送审稿)审查会在北京召开 无
(28)《水库枢纽工程地质勘察规范》(送审稿)审查会在西安召开 无
建设与管理
(29)水务一体化管理是实现水利现代化的重要保障 赵继军 张辉
简讯
(31)国家标准《灌溉与排水工程设计规范》(送审稿)审查会在京召开 无
(31)《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》通过审查 无
理论研究
(32)碾压混凝土配合比设计中砂料和混凝土最大密度选择分析 易永军
简讯
(35)国家标准《水土保持工程调查与勘测规范》(送审稿)审查会在京召开 无
理论研究
(36)我国现有技术条件下海水淡化成本构成分析 高玉屏
权威信息
(38)关于批准水利行业标准的公告 无
理论研究
&nb
sp; (39)南京浦口新城水利信息化综合平台建设之探讨 孙在赋
简讯
(42)《引调水线路工程地质勘察规范》(送审稿)审查会在京召开 无
理论研究
(43)饮马河中游地下水库建设的可行性研究 赵百峰 李本怀 李登民
简讯
(45)中国水科院工程检测中心通过国家计量认证复查评审 无
(45)天津市水环境监测中心通过国家计量认证复查评审 无
工程实践
(46)隧洞开挖中断层和透水层的处理方法 张雪花
简讯
(49)荆江水环境监测中心通过国家计量认证复查评审 无
(49)长江中游水环境监测中心通过国家计量认证复查评审 无
工程实践
(50)系列混凝土配合比设 尹科宇
简讯
(52)山西省水环境监测中心通过国家计量认证复查评审 无
工程实践
(53)希尼尔水库坝体填筑材料设争 余红慧
简讯
(57)四川省水环境监测中心通过国家计量认证复查换证评审 无
工程实践
(58)土工织物在长江口深水围堰中的应用 陆健辉 卢伟华
(61)房亭河口桥t型梁吊装施工技术探讨 陈媛媛 曹庆强
简讯
(63)黑龙江省水环境监测中心通过国家计量认证复查评审 无
(63)珠江流域水环境监测中心通过国家计量认证复查评审 无
工程实践
(64)水利工程档案管理工作刍议 杨昕馨
篇3
关键词:水利水电;灌浆;施工
引言
灌浆(Grouting),就是将某种具有流动性和胶凝性的浆液,按一定的配比要求,通过钻孔用灌浆设备压入建筑物或其基础部分缝隙中的措施。灌浆又称注浆,其实质是使浆液在被灌载体中渗透、扩散、充塞,经一定时间后凝固和硬化,从而达到加固载体和抗渗防水的目的。水利水电灌浆施工过程控制是一个复杂的控制系统,涉及到方方面面。要作好灌浆过程的施工,首先要做好一系列的施工控制,且在施工过程中选取具体的参数、控制手段和方法,才能使灌浆这一隐蔽工程作到可控,从而达到预期的灌浆施工目的。因此,对水利水电工程灌浆的施工技术进行具有一定的实际意义。
1、灌浆施工在水利水电工程中的应用概述
1.1灌浆施工在水利水电工程中的作用
水利水电枢纽担负着提供人民生活用水、农业灌溉水源等多重功能,并具有重要的防洪抗灾作用。我国的水利水电枢纽类型多、分布广,且以中小型为主、工程质量参差不齐。经过多年的建设和运行,目前国内适合用于建设河坝、水库的地基已经越来越少,必须通过地基加固处理技术使其达到水利水电工程施工的稳定性要求,同时,工程建筑物的老化也带来了严重的渗透问题,如不及时进行防渗处理,轻则降低水利水电枢纽的运行效益,重则可能导致严重的工程事故,对人民生命财产安全造成威胁。
作为水利水电工程中地基处理与防渗加固中最常见的技术措施,灌浆施工的质量直接决定着水利水电枢纽运行的可靠性及其功能与效益,必须得到相关施工人员的重视。然而水利水电工程施工因其地质、气候、功能类型等的不同具有相当大的差异,实际工程中技术关节复杂,影响因素较多,这就要求施工人员从整体上把握工程特点,选取最适灌浆方法和手段,严格进行原材料把关,并进行合理的养护与验收工作,保证灌浆施工的质量。
1.2不同工程条件下采取不同的灌浆方法
灌浆施工的方法很多,应根据不同工程特点加以选择,以坝体、坝基等的防渗处理为例,常见的灌浆方法包括适用与土坝或宽心坝坝体的劈裂式灌浆,适用于卵砾石层的防渗帷幕灌浆,以及对地质条件、机械设备要求较高的高压喷射灌浆等。而在水利水电工程的地基处理中,则应针对不同地基采用相应的措施:①对于正在冒水的地基应根据冒水量和冒水是否集中等条件进行判断,冒水量大的应在裂隙相交处钻若干深孔及浅孔,埋入孔口管将水引出,以麻刀、棉纱等封堵裂缝后以砂浆填槽,先用低压对浅孔灌浆,浆凝后再用高压对深孔灌浆;对冒水量小的,可通过U形槽以速凝砂浆对裂隙进行灌浆处理。②对于存在大吸浆量情况的地基,通常采取降压或自流式灌浆,在砂浆中加入速凝剂并提高其浓度,同时限制其注入率,或采取间歇方式关键,待凝一段时间后扫孔、复灌,复灌时争取在设计压力下结束灌浆。③针对特大漏水通道有水流作用或倾角较陡的大孔洞可使用稠水泥浆冲灌粗砂与砾石,或以浓浆冲灌级配粒料,在中途将缝隙堵住;而无水流作用或倾角较缓的裂隙,则可采用定量灌浆的方式,灌注混合浆液或稳定浆液。④在岩溶地段,地基应根据有无填充物进行处理。有填充物的情况下,可采用将带孔眼的钢管插入溶洞内的方法,以高压灌浆设备将水泥浆射入人造孔壁中,并籍高压水泥浆的劈裂作用,使水泥浆以条带状向土体中穿插,纵横交错形成网格包裹;在无填充物时,可直接回填高流态混凝土或扩大灌浆孔孔径,向孔内投入干净碎石后再灌入水泥砂浆。
2水利水电工程中灌浆施工的过程控制
2.1灌浆钻孔的技术要求
钻孔时要求孔壁和直孔均匀正直,在灌浆的同时按要求进行逐步加密的施工。应按第一、第二和第三序孔的顺序进行灌浆,并将后一序孔作为前一序孔的检查孔,通过压水试验,检测吸水量,如果吸水量达到设计要求,就可以省去后序孔的灌浆操作。在灌浆之前,必须对钻孔和裂隙进行冲洗,将裂隙中的铁砂粉和岩粉冲出去。
2.2原材料的质量控制
施工前应将浆体制成立方体试件,标准养护7d后,其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的保水性、和易性和可泵性。施工时为有效防止浆体的干缩,还应在浆液中应加入一定的膨化剂,并参照预制梁板压浆施工经验,采用水泥浆稠度试验漏斗,以浆体自由全部流完的时间作为标准控制其流动度。
2.3施工工艺控制
本着“先回填,后固结”的原则。先进行洞顶回填灌浆施工,待回填灌浆施工结束并经质量检查验收后,再进行该部位的固结灌浆施工。(1)回填灌浆设计的施工技术要求及规范原则回填灌浆采取“推赶式灌浆法”,从下游向上游逐排施工,在同排上分两序进行,即先Ⅰ序,后Ⅱ序。在表孔溢洪洞的顶拱处加密深入基岩10cm的回填灌浆孔。孔排、距为1.5m、1.5m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求;(2)固结灌浆的设计施工技术要求及规范原则在表孔溢洪洞拱形一周布置固结灌浆孔,孔排、距为3.0m、3.0m;孔深深入基岩4m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求。固结灌浆施工依据""环间分序,环内加密""的原则,从下游向上游隔排施工。环间分两序,环内分两序,即先进行Ⅰ序环的Ⅰ序孔,然后进行Ⅰ序环的Ⅱ序孔,再进行Ⅱ序环的Ⅰ序孔,最后进行Ⅱ序环的Ⅱ序孔施工;(3)回填灌浆孔施工工艺流程布孔—钻孔—钻孔冲洗—灌浆—封孔;(4)固结灌浆孔施工工艺流程布孔—钻孔—钻孔冲洗—压水试验—灌浆—封孔。
2.4灌浆方式及其顺序控制
2.4.1灌浆方式控制
灌浆方式主要包括纯压式与循环式两大类。纯压式仅将浆液通过灌浆管压入钻孔内,工艺相对简单,缺点是无法填满裂缝而可能影响施工质量,一般用于裂隙较大的岩层;而循环式则包括孔内循环和孔口循环两种,通过保持浆液的持续流动,使沉淀颗粒减少,从而保证了灌浆施工质量的提升。
2.4.2灌浆顺序控制
①一次灌浆法:一次将孔钻到全深,再沿着钻孔的全长灌浆,此方法适用于孔深<10m,且岩石的裂缝较少或透水不大的情况。②自上而下分段灌浆法:该方法主要是通过较高的灌浆压力来获得较好的灌浆质量,适用于岩层倾角比较发育和岩层较为破碎的 地区。当钻孔孔深3m~5m时,应立即进行冲洗、压水和灌浆,浆液凝固后,再进行下一步施工,对设备与施工时间的要求较高。③自下而上分段灌浆法:该方法将钻孔一次钻好,再以3m~5m进行分段,自下而上进行灌浆,灌浆时应以灌浆塞进行分段塞孔,且上段灌浆可在下段结束的时候紧接着进行,大大缩短了施工时间,但该法的缺点在于不能全面保证施工的质量,且只适用于岩层比较坚硬和岩层倾角不大的位置。
2.5施工效果检查控制
(1)外观检查。每个单元工程灌浆全部结束后,立即整理资料,报送至监理部,由监理工程师布设检查孔,检查孔的孔数不低于灌浆孔总数的5%。回填灌浆检查孔在各单元灌浆结束3~7d后进行,采用自上而下一段钻孔压浆试验方法进行,压浆实验采用单孔注浆试验。向检查孔注入2:1的水泥浆,在规定灌浆压力下,开始10min的注入量应不大于10L,否则应采取补强措施。最后对检查孔进行灌浆和封孔。;(2)检验检测。检查孔按灌浆孔总数5%以上布设,根据压水试验结束均小于设计防渗标准3Lu,均满足和符合设计规范要求。
结束语
综上所述,灌浆施工技术环节复杂、影响因素多,且不同的施工方法都具有自身的优势和缺点,因此必须根据实际工程需要对这些方法进行选择。在工程实施阶段,应从原材料开始进行质量把关,严格控制对施工质量具有重大影响的关键技术环节,并做好事后养护和验收工作,以更加科学、高效的灌浆技术保障水利水电工程建设目标的实现。
参考文献:
[1]霍鉴强.水利水电工程中灌浆施工的过程控制[J].建材技术与应用,2010(1).
[2]曹荣东.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制[J].科技风,2010(4).
[3]张亮勇.水利水电工程灌浆施工技术[J].中国新技术新产品,2009(23).
篇4
关键词:水利水电施工施工技术勘察技术灌浆技术碾压混凝土技术
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
水利水电工程在国民生产中发挥着越来越重要的作用,已成为国内基础建设的重要组成部分。而为了把我国的水利水电工程做大做强,就必须要有先进理论和可靠的实际技术作为保障。本文试从水利水电施工过程中常见的几个技术问题入手,做逐一分析。
1水利水电工程施工技术的重要性
随着人类社会的不断进步,建筑行业尤其是水利水电建筑工程越来越受到重视。而要做好水利水电施工这项艰苦而又复杂的工作,离不开先进的施工技术。近年来,我国的水利水电工程取得了突飞猛进的发展,三峡工程、葛洲坝水利工程、南水北调工程、黄河小浪底水利枢纽工程等等,成果丰硕,质量突出,获得了广泛的好评。水利水电工程规模的不断扩大,推动了工程施工技术的长途发展。而工程技术的发展,反过来又促进了工程质量的提高。这就需要我们在实际工作中,不断探讨和总结水利水电工程施工技术,以更好的服务于企业和社会。
2水利水电建筑工程主要施工技术研究
2.1勘察技术
作为水利水电工程施工的起点和基础性工作,工程勘察技术起到了十分重要的作用。它主要对水利水电工程的地理位置、地质结构、土质特点等进行科学的探测和分析,再通过实地勘察,系统分析所提供的勘察数据以及资料报告对于工程基础建设以及可行性。勘测技术主要有以下几方面的应用:
2.1.1GPS全球定位进行勘察
为高效的进行工程地质勘察,在水利水电工程施工中,我们引进了由卫星定位技术带来的全球定位系统(GPS)。该技术可以有效的解决高程控制方面的问题,实现跨越湖泊河流、山区峡谷等地理位置和勘察条件较差的地区,高效进行信息传递和采集的功能。同时极大的提高了工程勘察的准确度。
2.1.2遥感技术进行勘察
由于遥感技术是利用人造卫星技术收集地面目标的电磁辐射信息,因此具有较好的识别性、丰富的信息性、资料获取的及时性和成像清晰性,在水利施工中有广泛的应用。
2.2灌浆技术
灌浆技术一般应用于水利工程中的坝体加固和水利工程的防渗处理的阶段。是水利水电工程施工重要的基础环节。水利工程建筑施工过程中的灌浆技术有两大类,分别为岩基灌浆技术和软基灌浆技术,应用最广泛的是岩基灌浆技术。岩基灌浆技术中常见的形式有帷幕灌浆.接触灌浆和加固灌浆,其中帷幕灌浆主要应用在水坝工程建设中的地基处理阶段,主要作用是可以提高水坝的防渗水能力,减少水坝基体的压力。接触灌浆技术主要作用于水坝工程的坝体与坝基之间的结合部位,具有稳定和加固的作用,在实施灌浆过程中一般采用钻孔灌浆的方式进行。
工程实例:
工程概况:某水利枢纽位于河流中下游河段的山峡谷中,由大坝、表孔溢洪洞、引水发电洞、中孔泄洪洞、深孔排沙放空洞和发电厂房组成。拦河坝为粘土心墙坝,坝顶高1 000m,最大坝高105 m。水库调节库容12.32×108m3,调洪库容2.57×108m3,死库容3.2×108m3。排沙放空洞位于联合进水口1#、2#发电洞中间,高程低于1#、2#发电洞8m多(洞底高程930m,洞顶高程936.5m),主要用于排砂放空,在汛期有泄洪功能。
灌浆施工:(1)浆液配制灌浆浆液采用425#抗硫酸盐水泥,拌浆桶采用高速搅拌机,转速为1 400转/min的速度,储浆桶采用YGJ-340型双层立式搅拌机,高速搅拌机内水泥浆液应筛后放入低速搅拌桶内使用,浆液浓度采用重量比为3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1共6个比级, 通过计算确定各比级的浆液配合比,施工中为计量准确,同时便于施工,水泥应以整袋加入,不足整袋应以台秤称量。(2)灌浆材料主要采用32.5R抗硅酸盐水泥,孔口一般采用丙乳酸砂浆。(3)设计规范范围要求回填灌浆孔深为深入围岩10cm;固结灌浆孔深为深入围岩4m。施工工艺:隧洞灌浆—表孔溢洪洞灌浆工程先进行洞顶回填灌浆施工,待回填灌浆施工结束并经质量检查验收后,再进行该部位的固结灌浆施工。(1)回填灌浆回填灌浆采取从下游向上游逐排施工,在同排上分两序进行,即先Ⅰ序,后Ⅱ序。在表孔溢洪洞的顶拱处加密深入基岩10cm的回填灌浆孔。孔排、距为1.5m×1.5m,矩形布置。(2)固结灌浆
在表孔溢洪洞拱形一周后布置固结灌浆孔,孔排、孔距为3.0m×3.0m;孔深深入基岩4m,矩形布置。固结灌浆施工从下游向上游隔排施工。
(3)回填灌浆孔施工工艺流程布孔—钻孔—钻孔冲洗—灌浆—封孔(4)固结灌浆孔施工工艺流程布孔—钻孔—钻孔冲洗—压水试验—灌浆—封孔检验检测:检查孔按灌浆孔总数5%以上布设,根据压水试验结束均小于设计防渗标准3Lu。灌浆效果分析:通过对回填灌浆及固结灌浆的资料综合分析,均符合设计规范技术要求的灌浆规律。
2.3 碾压混凝土技术
碾压混凝土技术有施工进度快、硬度高,材料用量节省、经济效益高、环境污染小等特点,在水利水电工程施工中得到了广泛的应用,在用料选择、施工工艺、材料配比等技术方面得到了长足的提高。在用料方面,要选用高掺粉煤灰、砂石骨料、高质量的外加剂以及水泥粉,其中水泥的配比一般干重量在7%到14%之间;在配比方面按照科学的比例,调整好混凝土稠度VC值;在用水方面,尽量保证与普通水泥混凝土路面基本相同,W/C一般为0.2至0.5之间,水泥用量约在100至160 千克/吨。在加工工艺上,要做到均匀的搅拌,适当加长搅拌的时间,降低搅拌过程中落料的高度。在施工工艺上,要保证摊铺的合理性,选择正确的布料手段。在运输过程中,一定要确保封闭式的遮盖,防治出现暴晒和淋雨。
工程实例:
位于广西天峨县境内的龙滩水电站,最大设计坝高216.5m,是目前世界最高碾压混凝土大坝。施工单位依托龙滩大坝工程展开科技攻关,通过仿真计算,优化温控措施,实现了大仓面(最大面积13520m2)、高升程(最高升程6m)全年连续施工,加快了施工进度,缩短了建设工期。针对龙滩工程施工特点,研究确定了层面控制措施和层间间隔时间;采用并改进仓面喷雾设备,提高了雾化效果,扩大了喷雾范围(喷雾距离25~30m,单台喷雾面积650m2),仓面环境温度降低5℃~8℃,取得了良好的降温、保湿效果。仓面VC值按3~5s控制,突破了规范规定的VC值5 ~15s的限制,并取得了较好的压实度和良好的层面结合质量。通过对先进技术的应用,创造了碾压混凝土大坝主体工程日浇筑20780m3,月浇筑31.6万m3的世界新纪录。
龙滩碾压混凝土大坝工程实现了6m连续升程,减少了施工层面,加快了施工进度。较原设计节约工期约7个月,节省了层面处理费用约1134万元。采取先进的技术措施和科学管理,利用科研成果,保证了龙滩碾压混凝土坝的安全、快速、优质建设,使整个工程提前发挥了经济效益和社会效益。
结语
综上所述,伴随着我国对水电要求的进一步提高,水电工程的规模和数量也在不断扩大。这就对水利水电施工过程中的关键技术环节提出了更高的要求。对于水利水电施工技术的研究,既是能保障各项水利水电工程顺利进行,也能够使施工单位获得更大的经济效益。
【参考文献】
[1]封云亚.沈春勇,喀斯特地区水利水电工程勘测与处理新技术[J].水利水电技术,2005(9)
篇5
关键词:水利水电;隧洞灌浆技术;钻孔;施工工艺质量控制
某水利水电工程施工是在一个较大径流量的河流中下游设计修建的,这个水利水电工程的组成结构主要有大坝、表孔溢洪洞、引水发电洞、中孔泄洪洞、深孔排沙放空洞和发电厂房组成。拦河坝为粘土心墙坝,坝顶高程1 000m,最大坝高105 m。水库调节库容12.32×108m3,调洪库容2.57×108m3,死库容3.2×108m3。排沙放空洞位于联合进水口1#、2#发电洞中间,高程低于1#、2#发电洞8m多(洞底高程930m,洞顶高程936.5m),主要用于排砂放空,在汛期有泄洪功能。本文主要针对隧洞回填及固结灌浆技术在该工程表孔溢洪洞基础防渗处理中的应用进行阐述。
1、隧洞回填以及固结灌浆施工准备工作
在进行隧洞回填施工以及固结灌浆施工之前,我们首先进行了相应的施工准备工作,以保证施工的顺利进行。其准备工作主要包括对施工机械设备的选择,施工技术方案的设计、灌浆材料的配制以及其他施工准备工作等。
1.1 施工机械设备的选择
由于本次隧洞回填与灌浆施工的工程量较大,所需要用到的机械设备较多,为此我们决定在隧洞回填灌浆时使用4台地质钻机以及2台潜孔钻作为灌浆施工机械设备。对于浆液的制备还配备了3台双层立式搅拌机以及3台泥浆泵,以保证灌浆施工材料的持续供应。另外还包括空压机、卷扬机、潜水泵、污水泵以及电焊机等其他施工机械设备。这些机械设备的型号都是根据其主要的性能进行选择的,以适合本工程施工要求。
1.2 施工技术方案的设计
为了能够保证水利水电工程的顺利实施,必须要在施工前制定合理可行的施工方案。并确定施工中所需要用到的施工技术与施工工艺。并做好技术交底工作,将施工中的注意事项向施工人员与施工监理人员交代清楚,以保证灌浆施工质量。本工程中主要钻孔时的钻头的直径设计要求进行了控制。并对相关测量工作进行了一定的技术要求。
1.3 灌浆材料的配制
灌浆浆液采用425#抗硫酸盐水泥,通过80mm方孔筛的筛余量小于2%,拌浆桶采用高速搅拌机,转速为1 400转/min的速度,储浆桶采用YGJ-340型双层立式搅拌机,高速搅拌机内水泥浆液应筛后放入低速搅拌桶内使用,通过计算确定各比级的浆液配合比,施工中为计量准确,同时便于施工,水泥应以整袋加入,不足整袋应以台秤称量。水泥浆液的配制应严格控制水灰比,施工中可根据土层性质及室内实验数据初步确定,然后根据现场施工情况修正。
2、隧洞回填与固结灌浆施工工艺
在隧洞的灌浆施工中,我们的施工设计方案是按照先对洞顶做回填处理,之后再进行固结灌浆的施工方式进行。而且在施工完成后要对回填灌浆施工效果进行全面的质量验收与审查,只有验收合格后方可进行固结灌浆施工。其具体的施工技术要求原则与施工工艺流程分别如下所示:
2.1 回填灌浆与固结灌浆设计的施工技术要求及规范原则
回填灌浆采取“推赶式灌浆法”,从下游向上游逐排施工,在同排上分两序进行,即先Ⅰ序,后Ⅱ序。在表孔溢洪洞的顶拱处加密深入基岩10cm的回填灌浆孔。孔排、距为1.5m×1.5m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求。
而固结灌浆则是在表孔溢洪洞拱形一周布置固结灌浆孔,孔排、距为3.0m×3.0m;孔深深入基岩4m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求。固结灌浆施工依据“环间分序,环内加密”的原则,从下游向上游隔排施工。环间分两序,环内分两序,即先进行Ⅰ序环的Ⅰ序孔,然后进行Ⅰ序环的Ⅱ序孔,再进行Ⅱ序环的Ⅰ序孔,最后进行Ⅱ序环的Ⅱ序孔施工。
2.2 施工工艺流程
回填灌浆孔:布孔—钻孔—钻孔冲洗—灌浆—封孔。固结灌浆孔:布孔—钻孔—钻孔冲洗—压水试验—灌浆—封孔
3、施工质量保证措施
由于本工程的地理位置较为特殊,是属于隧洞施工,其所面临的不确定性影响因素较多,极易引发工程变更,这不但不利于工程造价的控制,也不利于施工质量的控制。另外,施工现场涉及的人员、机械以及施工技术较多,也需要加强施工现场管理,才能确保施工质量。在本工程中,我们为了确保隧洞回填以及固结灌浆的施工质量,主要采取以下几种质量控制措施:
3.1 灌浆材料的质量控制
对于灌浆施工来讲,灌浆材料的质量好坏对施工质量是有直接的影响作用的。为此我们首先就对灌浆材料的配制进行了严格的质量控制管理。主要是对水泥性能规格的检测以及浆液的配制比。另外,对水泥的存储环境进行了监管,以免其受潮而板结影响到材料质量。
3.2 灌浆方法及灌浆压力
灌浆采用孔口循环、孔内纯压式的方法进行全孔一次性灌浆法,灌浆机采用BW-250型泥浆泵压送浆液。止浆塞采用挤压式机械塞,灌浆管采用高压钢编管。灌浆压力按设计及规范要求执行,回填灌浆采用0.3~0.4MPa;固结灌浆采用0.3~0.5MPa。
3.3 灌浆结束及封孔
回填灌浆在达到设计压力的情况下,单位吸浆量每分钟小于等于0.4L时,再延续30min。在每个灌浆孔全孔灌浆结束后,应对灌浆孔进行封孔。采用压力灌浆封孔法对基岩部分进行封孔, 封孔压力采用该孔段的灌浆压力。封孔时将射浆管下入距孔底约0.5 m处,用泥浆泵压入0.5:1的浓水泥浆,将孔内的水和稀浆全部置换出来,待孔口返出浓浆时停止注浆,安装止浆塞,继续灌注0.5:1的浓浆,进行压力灌浆封孔;顶拱封孔和水平孔封孔采用压力灌浆封孔法对基岩部分进行封孔,封孔压力采用该段灌浆压力。用泥浆泵压入0.5:1的浓浆进行压力封孔。砼部分采用1:1的水泥砂浆进行封孔,除顶拱以外的基本孔用1:1的水泥砂浆封孔。孔口部分用丙乳砂浆封孔抹平即可。
4、施工效果检查
每个单元工程灌浆全部结束后,立即整理资料,报送至监理部,由监理工程师布设检查孔,检查孔的孔数不低于灌浆孔总数的5%。回填灌浆检查孔在各单元灌浆结束3~7d后进行,采用自上而下一段钻孔压浆试验方法进行,压浆实验采用单孔注浆试验。向检查孔注入2:1的水泥浆,在规定灌浆压力下,开始10min的注入量应不大于10L,否则应采取补强措施。最后对检查孔进行灌浆和封孔。通过对回填灌浆及固结灌浆的资料综合分析,其均符合设计规范技术要求的灌浆规律,在隧洞灌浆施工过程中效果非常明显,各项技术指标均满足设计规范要求。
5、结语
总之,本工程中在对隧洞中的工程基础进行施工时采用的隧洞回填及固结灌浆技术,通过在做好施工准备工作前提下进行施工,并对工程进行严格的施工管理与控制,经施工效果检测验收后,表明施工效果较好,起到了很好的防渗效果,是值得同类工程参考借鉴的一种施工方法。
参考文献
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[关键词]水利水电工程 施工质量 影响因素 控制措施
中图分类号:U39 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0118-01
引言
施工技术和工程建设材料的不断创新,使得当前我国水利水电工程的建设迈上了新的台阶,针对这类工程施工过程管理工作的研究也逐渐展开,目的是进一步发挥管理工作对工程建设效率的促进作用,提高水利水电行业工程建设的规范性。作为一类当前较为成熟的工程项目,水利水电工程施工涉及专业多,施工量大,施工工期长,技术条件和建设条件较为复杂,施工过程容易受到地质、天气、人员、制度、法规、技术、材料等方面的影响,使工程施工质量存在一些问题,不利于我国国民经济和水利水电事业的长远发展。近年来各种新工艺、新技术、新设备、新材料都不断在水利水电工程中得以引进,为了保证工程建设的有序进行,加强工程施工质量管理非常有必要。
1.水利水电工程的施工质量主要影响因素
1.1 施工环境
由于水利水电工程都是露天作业,所以施工环境直接影响到了施工难度以及施工方案,进而影响到工程施工的质量因此,施工前施工企业都会提前做好地形地质水文勘察工作,另外施工现场的气候也会影响施工的质量。
1.2 施工进度
水利水电工程通常都是工期较长的,因此施工进度的控制好坏也会直接影响到施工质量由于水利水电工程工期长,所以不可预测的因素很多,进度过快会影响到工程质量,进度过慢也会增加工程施工成本。因此,工程进度应该严格按照施工组织设计来完成。
1.3 施工人员
水利水电工程的第一线操作人员就是施工人员,因此施工人员的素质直接影响到了施工的质量而且水利水电工程专业技术性很强,所以在施工人员的选择与技术水平发挥也是工程施工质量的重要影响因素。
1.4 施工材料
施工材料的质量可说是工程质量的保障与基础水利水电工程中所运用的材料种类繁多,用量大,而且由于施工时间较长,所以施工材料的材质强度、级配比例、杂质含量、保存问题等等都是施工质量的重要因素。
1.5 施工管理
水利水电施工的周期较长,涉及到的部门、利益方较多,其影响因素较多所以水利水电施工管理需要一个完善的系统如果施工管理能够有效进行,那么整个工程的质量都会得到保证。
1.6 施工技术
由于水利水电工程的施工方法众多,因此,很难说哪项施工技术是最科学合理的需要针对当地的施工地理环境、机械设备分析,综合考虑各方面的因素,要做到因地制宜。施工技术的选择正确与否在很大程度上影响了施工质量。
2.水利水电工程中施工质量的常见问题
2.1 材料问题
材料是影响施工质量最关键的因素,在施工过程中,如果混凝土原材料的质量不合格、水泥安定性不强、骨料粒径的选择不符合要求、配比不当、强度不达标、运输不当、混凝土振捣不规范、施工缝处理不符合设计规范要求、混凝土养护不到位,将会直接导致混凝土质量出现问题。
2.2 施工工艺问题
施工工艺水平也会对水利水电工程的原材料加工、设备使用、工程建设等环节造成影响。水利水电工程施工中,由施工工艺不合理带来的质量问题普遍存在。比如没有将堤基清理干净,压实度和平整度不到位,表而凹凸不平;填筑施工中,填筑土料存在质量问题,填筑作业不规范,碾压手段不合理或碾压不到位,压实度不达标,这些会引起堤身局部出现松土或弹簧土、层间光面等一系列质量问题。
2.3 防渗工程问题
防渗工程施工中,机具钻头直径过小,不能满足施工要求;深层搅拌桩桩体垂直度误差较人,使得桩与桩之间的搭接质量得不到保障;桩距不合理,成墙厚度不符合设计要求。上述质量问题将会拖延施工工期,增加施工成本,严重的话甚至会给整个工程埋下安全隐患。
3.水利水电工程的施工质量控制措施
3.1 完善好水利水电施工的质量监督管理体系
(1)政府需要建立相关的质量管理法规
水利水电工程的建设,通常是由各级政府直管的,因此如何从地区实际情况出发,根据水文状况和经济发展需求,制定相应的政策。政府应该建立起一套工程质量的监督管理体系,针对水利水电工程的施工质量进行统一的监督管理。
(2)完善工程的质量检测系统
作为维持工程建设质量水平的重要手段,针对水利水电工程进行的质量检测工作必不可少。很多单项工程、隐蔽工程以及被覆盖的工程的质量都没有得到检验,造成了很多隐患因此,施工质量的质检需要有一个完善的检测体系对工程进行全面、及时的检验。
3.2 施工材料的质量控制
工程材料是建设高质量工程的基础,无论何种施工技术和管理方法,缺少了高质量的工程材料,优良工程的建设都是空谈。原材料的订购必须要符合相关质量的要求,按照设计要求购买各类施工材料,必须在检查合格后方可进场。所有进场材料,必须具备技术说明书与产品合格证。
3.3 施工人员的质量控制
再好的施工管理制度和方法不能彻底的贯彻实施也是没有效力的。施工人员作为水利水电工程的一线工作人员,他们的专业技术水平、工作状态与思想状态与工程质量是直接挂钩的。所以,作为工程的管理者应该严格控制施工人员的质量。所有施工人员必须在考核后才可持证上岗作业,还可以聘请此方面专业技术较强的施工人员进行指导。另外,还需要定期开展技术培训课,施工人员的培训结束后参加考核。施工人员的施工状态、责任感以及工程维护意识一定要加强。
4.结语
作为水利水电工程建设实施的基础,施工质量管理对于维持工程使用功能,发挥水利水电设施的产能具有重要的作用。质量因素能够直接影响社会经济发展与人民生命财产安全以及生话水平的提高。所以,在施工过程中必须做好系统全面的质量控制采用科学合理的施工技术、完善施工质量监督体系、保证施工材料与进度达标以及施工人员的合理控制,以保证整个工程施工过程的质量控制在最佳,为社会提供更多安全牢固的水电水利工程,为社会经济的进一步发展打下坚实的基础,为工业生产发展供给更多的电能。
参考文献
[1] 周达,刘佰站.水利工程施工质量管理控制对策[J].黑龙江科技信息,2009(31).
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关键词:小型水电站;施工导流;方式;导流时段;流量
中图分类号: TV文献标识码:A 文章编号:
1 前言
施工导流设计是水利水电工程施工组织设计的重要环节, 也是编制施工总进度计划的主要依据。正确选择施工导流方案,不仅对降低工程造价、缩短工期、确保施工安全和提高工程质量,以及减少工程投资都具有很大的影响,而且也影响到坝址、坝型和枢纽布置方案的选择。施工导流建筑物多属临时性工程,规划设计时应充分体现因地制宜、就地取材的原则,使之既简单易行,又进退有余。施工导流设计应充分掌握基本资料,全面分析各种因素,妥善解决从初期导流到后期导流全过程的挡水、泄水、蓄水问题。对各期导流特点和相互关系应进行系统分析,全面规划、统筹安排,以保证主体工程施工安全顺利进行。下面就山区小型水利水电工程施工导流设计的步骤和主要内容作一粗浅的探讨。
2 导流方式及其选择
施工导流可划分为分期围堰导流方式和一次性拦断河床围堰导流方式,与之配合的包括明渠导流、隧洞导流、涵管导流,以及施工过程中的坝体底孔导流、缺口导流和不同泄水建筑物的组合导流。施工导流方式应经过全面比较后拟定。
山区河谷一般地形狭窄,河流年内洪、枯流量变幅大,选择拦水坝时一般较多考虑浆砌石坝或重力坝。由于主体建筑物的工程量较小, 一般情况下均考虑在一个枯水期将基坑内的建筑物抢出水面, 以减少施工导流费用。山区小型水利水电工程一般选择隧洞或明渠导流, 采用在枯水期低水位围堰挡水施工、汛期允许基坑过水的导流方式。明渠导流适用于岸边具有台地、缓坡地形, 或附近有旧河道、山沟、垭口、河弯等可供利用的地形, 否则需考虑隧洞导流方式。
3 导流时段划分
导流时段是指围堰挡水保证基坑干地施工的时段,通常称导流时段为挡水时段或施工时段,因此导流时段的划分与选择,主要是指枯水时段的选择。导流时段的划分,一般分为枯水期、中水期和主汛期。时段的划分主要与河流的水文特性、枢纽类型、导流方式、施工总进度及工期等有关。从施工角度对全年流量变化过程所划分出的水文时段, 是划分导流时段的基本依据。
4 导流设计流量的确定
合理的导流方案,应对各阶段的挡水和泄水措施作出周密的规划设计。首先根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和围堰规模确定导流建筑物的级别,然后根据各阶段挡水和泄水建筑物级别进行设计标准和流量的选择。
水利水电工程主体建筑物的施工从某个枯水期开始,导流泄水建筑及其前期工作应在截流前准备就绪,截流后进入围堰挡水施工阶段(也称前期导流阶段) 。在这一阶段应首先分析基坑内主体工程量大小、难易程度、各项准备工作等,科学、合理地安排施工工艺和方法,保证坝体上升速度;然后在满足进度要求的前提下, 尽量减少导流费用。通常选择在枯水时段施工,然后按相应规范要求选择标准和设计流量。
导流建筑物洪水标准见表1。
表1 导流建筑物洪水标准(重现期)
当枢纽所在河段上建有水库时, 导流建筑物采用的设计流量可考虑上游梯级水库的调蓄及调度影响,并应通过技术经济比较后确定。
山区小型水利水电工程主体建筑物(拦河坝) 规模较小,在第一个枯水期后基坑内主体建筑物一般已高出水面,即在前期围堰的堰顶高程以上。因此采用明渠导流(或分期导流) 一般在第一个枯水期内将坝体修至一定高程后全面上升, 并应在明渠段或一期坝段留出导流底孔,供中、后期导流。
对于水电工程,为了缩短工期、提前发挥效益,确保枯水期正常施工, 在中水期和主汛期拟尽量利用当地的雨情、水情预报的信息, 避开不利施工时段,抓紧有利时机施工。关于争取主汛期施工问题,若有条件可利用坝体永久泄水孔或坝体适当位置预留缺口与导流隧洞、底孔联合泄水, 降低水位施工。此时预留缺口的设计标准, 由坝体可能上升速度和全年时段内导流标准所确定流量设计。
主汛期过后即进入下一个枯水期,利用隧洞和导流底孔导流已不成问题。小型水利水电工程经过一个枯水期的施工一般永久泄洪建筑物已具备泄洪能力,之后可安排导流隧洞和底孔下闸封堵蓄水,至此导流设计基本完成。
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关键词:水利水电工程;施工质量;影响因素;控制措施
引言
现阶段我国水利水电工程的建设在施工技术和工程建设材料的不断更新中有了大幅度的提高,而关于工程施工过程管理工作也得到了进一步深化,以便加大管理工作对工程建设所发挥的极大的推动作用,使得水利水电行业工程建设更加规范。在不断的发展中,水利水电工程已经比较成熟,由于水利水电工程施工涉及专业比较多,施工量大,施工工期长,技术条件和建设条件较为复杂,地质、天气、人员、制度、法规、技术、材料都可能对施工过程产生极大的影响,从而造成工程的施工质量存在严重的安全隐患,不仅不利于水利水电事业的健康发展,对整个国民经济都将产生负面效应。随着水利水电工程技术的不断深入,许多水利水电工程的新工艺、新技术、新设备、新材料层出不穷,加强工程施工质量管理是实现工程建设的有序进行的有效途径。文章将重点探讨水利水电工程施工质量管理与控制。
1 水利水电工程的施工质量主要影响因素
1.1 施工环境
露天是水利水电工程的作业常态,施工进度和施工方案都会受到施工环境的制约,进而影响到工程施工的质量。所以地形地质水文勘察工作是需要提前准备的工作。
1.2 施工进度
水利水电工程的工期一般都比较长,所以施工质量往往受到施工进度控制程度的影响。受到工期长的影响,施工中未知因素比较多。进度过快,工程质量难以保证;过慢,会增加工程施工成本。所以工程进度必须受到良好的控制,才能促进施工。
1.3 施工人员
施工人员即为水利水电工程的第一线操作人员,其素质的高低将对工程的施工质量产生作用力。水利水电工程所需要的专业性还比较强,所以施工人员的选择与技术水平也是影响工程质量的重要因子。
1.4 施工材料
一项水利工程质量的如何与施工材料的质量密切相关。水利水电工程中使用的材料多种多样,数量众多,施工时间一般都比较长,所以施工材料的材质强度、级配比例、杂质含量、保存问题在施工质量的影响程度是不容忽视的。
1.5 施工管理
水利水电施工的时间很长,牵扯的部门、利益方也很多,对施工的影响也表现得比较复杂,所以建立一个完善得管理制度,使得各项工序能够顺利实施,才是保障工程质量的良策。
1.6 施工技术
随着科学技术的不断进步,水利水电工程的施工方法也越来越多,而从根本上来说施工技术没有最科学、最合理之分,还是要以实际的施工情况为准,具体问题具体分析,全局考虑后,找到最适合本工程的技术。能否选择正确的施工技术也是施工质量的影响因素。
2 水利水电工程中施工质量的常见问题
2.1 材料问题
施工材料作为施工质量较为重要的影响因素,施工中出现混凝土原料的质量不合格、水泥安定性不强、骨料粒径的选择不符合要求、配比不当、强度不达标、运输不当、混凝土振捣不规范、施工缝处理不符合设计规范要求、混凝土养护不到位等情况,混凝土质量就很难保证,进而影响到整个工程质量。
2.2 施工工艺问题
水利水电工程的原材料加工、设备使用、工程建设均会受到施工工艺水平的影响。施工工艺不合理引起的工程质量问题在施工中比较常见。例如填筑施工中,填筑土料存在质量问题,填筑作业不规范,碾压手段不合理或碾压不到位,压实度不达标,都将使堤身局部出现松土或弹簧土、层间光面等一系列质量问题。
2.3 防渗工程问题
在防渗工程施工中,机具钻头直径过小,达不到施工要求;深层搅拌桩桩体垂直度误差较大,难以保证桩与桩之间的搭接质量;桩距不合理,成墙厚度不符合设计要求。由于出现了以上问题,不仅工期延迟,成本加大,还可能为工程带来诸多不安全因素。
3 加强水利水电工程的施工质量控制措施
3.1 施工技术的质量控制
(1)高喷灌浆的施工质量控制。原材料的质量控制:进入施工现场的水泥必须经过检验合格才能使用,要放置在干燥的环境下保存。技术参数的控制:定期检查先导孔、浆压、风压、水压以及浆液的质量,特别是浆液的密度要在检测合格后再使用。浆液的存放时间也应该特别注意。施工过程中的质量控制:高喷灌浆前要检查桩位浆液的比重、钻孔的偏斜率、下管的深度,喷灌的高程是否在标准的范围内也是需要检查的项目。(2)冲抓回填的施工质量控制。定好桩位是施工前要进行的,用竹签做好标记,还要对桩位进行必要的复查,减少误差,孔斜率控制合理。完工后,为了检查抗渗透效果还要进行注水试验,以便渗透系数符合标准。(3)帷幕灌浆的施工质量控制。预防灌浆中断:输浆管材要在标准的范围内,定期检查堵塞情况。避免出现漏浆现象的控制措施:利用回旋式的孔口封闭器,灌浆施工时可以经常活动或转动灌浆管,重点关注回浆的浓度与回浆量,控制在一定范围内。(4)隧道施工的质量控制。施工中重点做好检查工作,以便杜绝塌方的发生。
3.2 完善好水利水电施工的质量监督管理体系
(1)建立相关的质量管理法规。各级政府作为水利工程建设的主管部门,应该从本地的发展现状出发,制定有关政策。政府应建立完善的工程质量监督管理体系,监督管理水利水电工程的施工质量。(2)完善工程的质量检测系统。水利水电工程的质量检测工作是保证工程质量的重要方面。在实际的工程中,不少的单项工程、隐蔽工程以及被覆盖的工程质量都没有进行有效检测,潜在的安全风险大。所以,需要建立一个完善的检测系统来检测工程的施工质量。
3.3 施工材料的质量控制
一项工程如果想要得到高质量,施工材料是基础。没有高质量的材料,使用再高的技术和管理方法对工程质量的提高来说,都无济于事。购买材料时必须严把质量关,不合格的材料禁止进入施工现场。
3.4 施工人员的质量控制
对施工管理制度积极执行到位才能发挥其应有的作用。施工人员的专业技术水平、工作状态、思想意识和工程质量有着密切的关系。应严格控制施工人员的质量。施工人员必须拥有上岗资格证。还要定期组织培训。培养施工人员的责任意识。
4 结束语
通过文章分析,使我们了解到施工质量管理是水利水电工程建设的基础和前提。在具体的施工中,应采用科学合理的施工技术、完善施工质量监督体系、对施工人员的进行合理控制等比较系统全面的质量控制,使得工程质量始终处于良好的状态,建设出更多更好水利水电工程精品,为社会经济的发展提供更多的支持。
参考文献
[1]周达,刘佰站.水利工程施工质量管理控制对策[J].黑龙江科技信息,2009(31).
[2]张修兰.加强水利工程施工质量管理的思考[J].科技致富向导,2010(17).
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关键字:水库;导流标准;导流方式;导流建筑物设计;导流建筑物施工
中图分类号:TV文献标识码: A
1工程概况
承德大坝沟门水库位于滦河干流上,距离承德市135km,距离隆化县57km。大坝沟门水库总库容为4.157亿m3,工程主要包括拦河坝和水电站等。坝型为碾压混凝土重力坝,坝顶高程714.0m,坝顶宽度10.0m,最大坝高96.0m。坝顶长745m,分32坝段,电站为坝后式。主要工程量:碾压混凝土191.51万m3,变态混凝土38.24万m3,常态混凝土17.22万m3,土方开挖49.58万m3,土石方回填67.95万m3,石方开挖198.66万m3,钢筋制安9560t,基础固结灌浆3.1万m,基础帷幕灌浆2.73万m。
2施工导流标准与方式
大坝沟门水库总库容为4.157亿m3,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),属大(2)型水库,工程等别为Ⅱ等,其主要建筑物拦河坝、泄洪底孔和坝身引水建筑物等级别为2级,电站为3级建筑物,消能防冲等次要建筑物级别为3级。
根据水利部《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004中表3.2.1及表3.2.6的规定确定:工程导流建筑物级别为IV级,导流建筑物洪水标准重现期为10年。
滦河枯水期9月~次年6月,汛期7~8月。结合本工程的情况,确定全年导流,分4期导流。一期施工导流设计流量381m3/s,采用“束窄河床、分期施工”的导流方式;二期导流设计流量381m3/s,利用围堰挡水、底孔泄流的导流方式;三期施工导流采用大坝挡水,底孔泄流;四期施工导流,围堰挡水。施工洪水成果见表1。
表1施工洪水成果表
3施工导流建筑物设计
3.1一期工程导流建筑物设计
一期工程施工1~16坝块、永久底孔、二期纵向混凝土围堰,施工至高程653m。
一期工程导流采用“束窄河床、分期导流”方式,土石围堰挡水、利用右侧河道泄流。一期导流设计流量381m3/s。
一期导流围堰顶高程由河底高程、正常水深、雍水高度和安全加高值确定。
正常水深按明渠均匀流公式计算:
式中:Q―设计导流流量(m3/s);
m―渠道边坡系数,取为2.0;
b―渠道底宽(m),取为110m;
n―糙率,取为0.025;
i―设计纵坡,取为2.0‰;
h0m―正常水深比,h0m=h0/b。
经计算,明渠均匀流的正常水深h0为1.5m。
上游壅水高度Z按淹没宽顶堰公式计算:
式中:Ve-进口断面处流速;
-流速系数,取0.8;
V0-行进流速;
g-重力加速度;
经计算,上游壅高水深Z为0.42m,取0.5m。
一期围堰顶高程为:河底高程+正常水深+雍高水深+堰顶安全加高值=647+1.5+0.5+0.5=649.5m。
一期围堰为土石围堰,围堰断面型式为梯形断面,围堰顶高程为649.5m,围堰顶宽15m,边坡1:2.0,围堰高度2.5m,迎水面采用0.5m厚干砌石护坡,围堰长700m。采用0.4m混凝土防渗墙防渗,防渗墙嵌入基岩1m。
3.2二期工程导流建筑物设计
二期工程施工17~32坝块,二期工程施工至坝高程653m。
二期工程导流采用围堰挡水、2孔永久底孔与4孔临时导流底孔泄流的方式,二期导流设计流量381m3/s。上游横向围堰与上游混凝土纵向围堰连接、下游横向围堰与永久底孔导流墙相接。临时底孔位于11和12坝块,每个坝块设2孔3.0×3.0m底孔,底孔进口底板高程647m,底孔四周为2m厚常态混凝土,底孔出口设1.0m厚铅丝石笼防冲。6孔泄流底孔调洪成果见表2。
表26孔泄流底孔导流调洪成果
上游围堰堰顶高程确定:由底孔导流调洪成果可知,10年一遇381m3/s流量的最高洪水位为652.09m,围堰堰顶安全加高值取0.5m,确定上游围堰堰顶高程为652.59m。
上游纵向围堰采用碾压式混凝土围堰。纵向上游碾压混凝土围堰与16坝块相接,围堰顶高程652.59m,围堰顶宽5m,围堰高30.6m,1:0.5边坡,长60m,在围堰底部进行固结灌浆,灌浆入岩深度15m,孔距1.5m。
上游横向围堰为土石围堰,围堰断面型式为梯形断面,围堰顶高程为652.59m,围堰顶宽15m,边坡1:2,围堰高度6.59m,迎水面采用0.5m厚干砌石护坡,围堰长300m,采用0.4m厚混凝土防渗墙防渗,防渗墙嵌入基岩1m。
下游横向围堰堰顶高程确定:根据河道水位流量关系加堰顶安全加高值确定(水位流量关系见表1)。所以下游横向围堰堰顶高程为:10年一遇洪水位+堰顶安全加高值=644.28+0.5=644.78m。
下游横向围堰为土石围堰,围堰断面型式为梯形断面,围堰顶高程为644.78m,围堰顶宽15m,边坡1:2,围堰最大高度1m,迎水面采用0.5m厚干砌石护坡,围堰长250m,采用0.4m混凝土防渗墙防渗,防渗墙嵌入基岩1m。
3.3三期工程导流建筑物设计
三期工程施工利用建好的大坝挡水,6孔底孔泄流,施工高程653m以上部分。
3.4四期工程导流建筑物设计
四期工程施工首先进行封堵临时导流底孔,然后进行四期围堰填筑,围堰施工完毕后进行电站施工。
四期导流工程利用下游横向围堰挡水保护电站施工。电站施工时大坝具备蓄水功能,四期导流围堰顶高程按照现状水深、安全超高值计算。围堰布置在大坝下游,一侧接永久底孔导流墙、另一侧接左岸坡地。挡水围堰为土石围堰,围堰断面型式为梯形断面,围堰顶高程为643.5m,围堰顶宽6m,边坡1:2,围堰最大高度2.5m,迎水面采用0.5m厚草袋土护坡,围堰长100m,土工膜防渗。
4结语
(1)坝址区河道较宽,采用分期束窄河床的方式导流,具有便利条件,比较合理。
(2)工程一期、二期导流采用全年导流,在冬季寒冷、时间长的不利施工条件下,能够充分利用可施工时间,保证工程顺利完成。
(3)工程采用永久底孔与临时底孔结合泄流、二期下游纵向围堰和四期围堰利用永久底孔导流墙、三期导流利用大坝挡水,充分做到永临结合,节省投资。
参考文献:
[1] SL303-2004,水利水电工程施工组织设计规范.
[2] 水利电力部水利水电建设总局,水利水电工程施工组织设计手册.
[3] 武汉大学水利水电学院,水力计算手册.
篇10
关键词: 西北干旱区;新疆;泥沙;引水枢纽
0 引言
新疆地处亚欧大陆腹地,我国西北干旱地区;属于温带大陆性气候,气候干燥,日照时间充足,温差较大,南疆的气温高于北疆;降水量少,年平均降水量为150毫米左右,各地降水量相差很大,北疆的降水量高于南疆[1]。特殊的地理位置和极端的气候水文条件决定其绝大部分地区的农业生产必须依靠灌溉。
新疆三大山脉(阿尔泰山、天山、昆仑山)的积雪、冰川孕育汇集为500多条河流,分布于天山南北的盆地,其中较大的有塔里木河(中国最大的内陆河)、伊犁河、额尔齐斯河(流入北冰洋)、玛纳斯河等,多为山溪性多沙内陆河,其河源天然植被覆盖较差,河床纵坡陡,每逢暴雨或融冰化雪形成径流时,挟带大量泥沙,顺流而下,尤其是推移质泥沙,给灌溉引水造成了极大的困难。引水枢纽是将河流或水库中的水引入渠道,以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活用水等的需要;并且要求防止粗颗粒泥沙进入渠道,以免引起渠道的淤积和对水轮机或水泵叶片的磨损,保证渠道及水电站正常运行,还可拦截春秋枯水期渗入河床的河水,增加引水量,夏季汛期可以防止河道推移质泥沙入渠,使有效引水率得到保证,为灌区建立旱涝保收的稳产高产田,所以设计引水枢纽工程是十分有意义的。
在进行引水枢纽工程设计时,为了解决引水与排沙的矛盾,常需要结合地形图进行方案比较。拦河闸式引水枢纽适用于上游河道为砂卵石河床情况,但拦河闸跨度较大使用钢材较多,造价较高;人工弯道式引水枢纽适应性强,防沙效果好,适用于山丘地区推移质泥沙较多、粒径较大的河流上,尤其适用于西北干旱地区,而且引水比较高,一般可达70%~80%以上[2]。因此新疆多采用人工弯道式引水枢纽,使水流在弯道内产生横向环流,上层清水主流靠近凹岸,在弯道凹岸处建立一座进水闸,底层水挟带的泥沙和推移质泥沙向凸岸移动,在进水闸旁建立一座冲沙闸[3]。实践也证明:这种正面引水,侧面排沙的人工弯道式引水枢纽的设计适合新疆河流的特点。
1 引水枢纽各主要建筑物设计原理
引水枢纽工程主要建筑物包括:上游导流堤、泄洪闸、人工弯道、进水闸、冲沙闸、曲线形悬臂式挡沙坎、消力池、引水渠道[4]。
在人工弯道进口处,修建导流堤,并向上延伸与河道两岸平缓的连接,以便束水导流,使水流平顺的进入引水弯道。设置泄洪闸用以泄洪排沙,减少泥沙进入人工弯道,保证引水弯道有良好的进水条件;在洪水季节,泄水排沙,平时可关闭壅水,保证下游工农业用水,在寒冷季节还可将冰凌、漂浮物排向下游。在人工弯道设计时,要充分利用天然稳定的河湾,加以整治,即可作为引水弯道;弯道设计流量要综合考虑进水闸的流量和含沙量较大季节河湾流量,使弯道内产生较强的横向环流作用,有利于排沙。进水闸与冲沙闸设置在引水弯道末端,按正面引水侧面排沙的原则布置,进水闸与冲沙闸两轴线的夹角以33度为宜,使冲沙闸各闸孔均匀排沙。进水闸底板高程要高出原河床,这样可以减少泥沙入渠,并可增大闸前泥沙淤积库容,有利于定期冲沙。进水闸前设置曲线形悬臂式挡沙坎,可增强横向环流的作用,还可将泥沙导向冲沙闸,挡沙坎悬臂板末端加宽并延伸到冲沙闸边孔,有利于引水防沙,引水面做成流线型,以免扰动水流。冲沙闸底板高程也要高于原河床,可增大闸下冲沙水头,有利于排沙。进水闸下游消能建筑物,多采用底流型降低护坦式的消能方式,消力池紧接闸室布置,在池中利用水跃进行消能,使水流在消力池中发生淹没水跃,池中布置排水孔,下设砂石反滤层,保证下游引水渠道的安全运行。下游引水渠道根据水力最佳断面及经济实用断面综合确定,常采用梯形断面渠道、混凝土板衬砌。
2 引水枢纽主要设计内容
枢纽工程总体布置:根据基本资料确定工程的等级、级别、洪水标准,可参考《水闸设计规范》[5]、《水闸》[6]、《取水工程》[7]等文献,并结合地形及方案比较,确定采用什么类型引水枢纽,这里以人工弯道式引水枢纽为例,根据经验公式确定弯道的底宽、半径、中心线长度等参数,根据工程各主要建筑物的作用和设计原理,合理布置建筑物的位置。
枢纽工程水力设计:首先,根据水力最佳断面和经济实用断面确定下游引水渠道的断面尺寸,利用《水力学》[8]中的迭代计算公式确定渠道正常水深;其次,根据《水闸设计规范》确定进水闸、冲沙闸、泄洪闸的闸孔总净宽及单孔净宽,利用试算法确定进水闸、冲沙闸、泄洪闸的设计洪水位及校核洪水位;最后,根据《水力学》进行各闸的消能防冲计算。
枢纽工程防渗计算:根据工程的要求,需对进水闸、冲沙闸、泄洪闸设计洪水位和校核洪水位都进行防渗计算,计算过程相似;根据《水工建筑物》[9]拟定各闸室的地下轮廓,采用改进阻力系数法进行渗流计算。首先进行阻力系数的计算,确定渗透压力,绘制渗压水头分布图,最后计算闸底板水平段渗透坡降和渗流出口处坡降以及允许坡降并进行比较,均要满足闸基的抗渗稳定要求。
闸室稳定分析:首先,确定各闸室荷载,包括:闸底板、闸墩自重、工作桥自重、闸门自重、检修桥自重、启闭力、水自重、水平水压力、扬压力;根据荷载和偏心受压公式分别验算各闸室完建期、设计洪水位期、校核洪水位期的闸室基底应力,结果均要满足规范要求;根据《水闸》公式,验算各闸室的抗滑稳定性,结果均要满足闸室的抗滑稳定要求。
闸室结构设计:首先要验算各闸的边墙基底应力及抗滑稳定性,均需满足规范要求,其次,根据偏心受压公式,进行闸墩结构设计,对闸墩进行配筋计算;最后,采用弹性地基梁法对各闸底板进行结构计算,确定底板最大弯矩值,利用最大弯矩对底板进行配筋,配筋后对闸底板进行裂缝校核,结果要符合规范要求。
闸室工作桥结构计算:首先根据各闸纵梁的跨度,拟定梁、悬臂板的断面尺寸,确定作用在梁上的荷载,计算弯矩,根据最大弯矩对悬臂板、纵梁进行配筋计算,其中,纵梁还需要进行抗剪腹筋的计算,最后,根据《水工钢筋混凝土结构学》[10]钢筋骨架的构造要求,配置腰筋和拉筋,确定工作桥的配筋图。
参考文献:
[1]杨利,李维青,马斌凤.新疆水资源的开发利用[J].华北水利水电学院学报(社科版),2007,06:38-40.
[2]李山,卫树潘,严孝达.新疆第三代人工弯道式引水渠首[J].水利规划与设计,2002.
[3]王庆,郭德发.新疆人工弯道式引水枢纽的设计与运行[J].西北水资源与水工程,2003.
[4]李锡龄.新疆引水渠首[M].新疆:新疆人民出版社,1994.
[5]SL265―2001,水闸设计规范[S].北京:中国水利水电出版社,2001.
[6]陈宝华,张世儒.水闸[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
[7]宋祖诏,张思俊,詹美礼.取水工程[M].北京:中国水利水电出版社,2002.
[8]吕宏兴,裴国霞,杨玲霞.水力学[M].北京:中国农业出版社,2002.
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