水利工程导流施工方案范文

时间:2023-11-23 17:52:29

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水利工程导流施工方案

篇1

关键词:导流洞;临时封堵;施工方案与应用

中图分类号: TV 文献标识码: A

1、前言

水利水电工程修筑拦河坝前,需在坝址上下游河道修建临时挡水围堰,截断河道地表径流。截流以前,须预先规划河道内地表径流出路。通常导流规划:束窄河床导流、导流明渠和导流洞导流。隧洞导流规划:坝址附近山体内开挖隧洞,河道截流后河道地表径流由隧洞导流;枯水期和汛期隧洞承担主体工程施工导流;主体工程蓄水前封堵。

导流洞主体工程施工期承担施工导流任务;主体工程具备蓄水条件时,导流洞若不需要改建为永久水工建筑物,须封堵导流洞。导流隧洞的封堵由两部分组成,首先利用封堵闸门(预制混凝土拼装闸门或钢闸门)截断进入隧洞的水流,然后选择适当的位置用混凝土(通常称为堵头)将完成使命的导流隧洞完全封堵,确保水库内的蓄水不渗漏到下游。

闸门封堵是导流隧洞封堵的一个重要环节,属于导流洞临时封堵。为确保下闸蓄水和封堵的顺利进行,应高度重视导流隧洞进口段结构、临时封堵门及其相应的辅助设置等统筹。本文以广东英德锦潭水电站拱坝导流洞封堵工程实例叙述导流隧洞临时封堵方案与应用。

2、导流洞进水口临时封堵方案

广东英德锦潭水电站拱坝右岸导流洞进水口段底板高程120.0m,洞内断面形状为城门洞形,宽5.8m,高6.5m。隧洞进水口外侧设两个闸墩,闸墩内设两道门槽,上游第一道,作为临时封堵挡水导流闸门,间隔1.0m为第二道,是临时封堵进水口段进水口的钢筋砼闸门门槽,门槽宽1.5m。闸墩顶部高程127.5m,宽1.8m,长8m。

首先将带有导流孔的钢闸门吊入第一道门槽内挡水,安装施工导水管,在的枯水期控制上游河水不上涨,保证使第二道封堵进水口钢筋砼闸门能在干地施工。现场浇筑进水口封堵钢筋砼闸门至导流洞进口顶部,河水通过导水管穿过钢闸门和钢筋砼闸门。拱坝具备挡水条件,放下第一道门槽内钢闸门的活动翻板钢闸门,封堵钢闸门的导流孔,使库区开始蓄水。将钢筋砼闸门内的导流孔出水口受力钢筋焊接起来,并用砼进行封堵。

3、导流洞进水口临时封堵结构设计

导流洞进水口临时封堵结构设计内容是:施工钢闸门、钢筋砼封堵闸门、导流孔封堵钢闸门设计。

3.1设计参数

右岸导流洞进水口封堵时的流量选用依据是锦潭水库坝址1958年―1997年月平均流量成果表,其中12月份月平均流量为2.72m3/s,最大月平均流量为1994年的14.1m3/s,1月份月平均流量为3.79m3/s,最大月平均流量为1963年的11.5m3/s, 2月份月平均流量为6.71m3/s,最大月平均流量为1982年的23.4m3/s。

进水口段临时封堵闸门按超标准P=2%洪水要求,相应拱坝挡水高程为195m,高于拱坝155.0m高程的直径2m放空底孔,挡水高度为75m。

导流洞进口段结构为C20钢筋砼,封堵闸门采用C30三级配现浇钢筋砼结构。

封堵后的钢筋砼闸门,未达到28天的强度时,不考虑大坝蓄水挡水受力,由现浇钢筋砼闸门内设导水管导流,控制上游水位上升,使河水不超过大坝上游围堰131.5m高程。

3.2、施工钢闸门结构设计

施工钢闸门的作用,一是保证钢筋砼闸门结构施工时即能挡水又能导流,提供干地施工的条件;二是作为封堵翻板钢闸门的支座。

3.2.1、临时封堵钢闸门结构布置

临时封堵钢闸门为平面闸门,长5.962m、宽2.134m。由工32C、工10C工字钢,[32C槽钢作主次梁,厚δ6mm钢板作面板。周边止水采用P型止水。闸门内设两个断面尺寸为1.0m×1.0m的导流孔,孔中距门底1.0m。导流孔过流量保证在1月进行钢筋砼闸门施工时可使河水位不超过122.0m高程,在2月封堵导流孔时水位不超过大坝上游围堰防渗墙131.5高程。闸门内预留有与导水管相接法兰。装有导流孔封堵闸门的铰支座。

3.2. 2、施工闸门导流能力计算

(1)计算公式:

能量方程:Z1+P1/γ+α1V21/2g=Z2+P2/γ+α2V22/2g+hω1-2,Z1=a2V2/2g+hw1-2

式中:Z1―孔中心至水面高程、Z2=0、a1、a2―动能修正系数取1.0、V1=0、V2―孔口出水流速、V2=θ/s、 θ―河水流量、S―孔口面积、g―重力加速度9.8m/s2、hω1-2―水头损失,方孔取0.5m,P1=P2―大气压, γ-水容重。

1月进行钢筋砼闸门大变小封堵水位计算

1月平均河水流量为3.79m3/s、取4 m3/s、V2=4/2=2m/s代入公式化间:

Z1=1×22/2g+0.5=22/(2×9.8)+0.5=0.7m

导流洞大变小封堵水位H

H=导流孔口中高程+ Z1=121+0.7=121.7m

2月封堵导流孔水位

封堵水位H=121+1.08=122.08

2月平均河水流量为6.71m3/s、V2=3.36m/s、Z1=1.08m

2月最大平均河水流量为23.4 m3/s、V=11.7m/s、Z1=7.5m

封堵导流孔的水位H=121+7.5=128.5m

3. 3、钢筋混凝土封堵闸门结构设计

钢筋混凝土闸门是导流洞进水口临时封堵结构,要承受拱坝初期蓄水水压力,同时为导流洞永久堵头提供干地施工条件。在拱坝初期蓄水阶段导流洞进水口临时封堵闸门体内还要过水导流,不影响施工。

3. 3.1、钢筋混凝土闸门结构布置

导流洞进水口现浇钢筋砼平面闸门,长1.5m,宽7.8m,高9m。其中底面高程为119.0m,顶部高程为128.0m,闸门内设两个导流孔与施工钢闸门导流孔相连。闸门顶部布置有封堵导流孔的翻板闸门操作平台。砼级配为C30。

3. 3.2、结构计算

导流洞进水口钢筋混凝土闸门底面和两侧嵌在门槽底坎和侧槽内,顶面与洞脸接触,属三边固定,一边简支约束,结构示意和计算简图如下所示:

内力计算

设计水头195-120=75m,q=75t/m2=75000kg/m2

Lx=1.1×5.8=6.38m, Ly=1.1×6.5=7.15m

Ly/Lx=7.15/6.38=1.12

查表计算为:

Mxmax=0.03qLx2=0.03×75000×6.382=91584.9kg.m

Mymax=0.0209qLx2=0.0209×75000×6.382=63804.1kg.m

M0x=-0.0663×qLx2=-202402.6kg.m

M0y=-0.0563×qLx2=-171874.3kg.m

(1)配筋计算

导流洞封堵建筑为4级安全系数受弯k=1.4受剪k=1.5,砼为C30,Rω=220kg/cm2、Ra=175 kg/cm2、钢筋为Ⅱ级钢,Rg=Rg′=3400 kg/cm2钢筋保护层为10cm。

由A0=KM/bh02Rω、a=1-0、μ=aRω/Rg

Ag=μbh0、取1m计算

按最大弯矩在短边进行配筋

背水面(下游面)

横向

A0=1.4×91584.9×100/100×1402×220=0.0297、a=0.03015、μ=0.00195

Ag=27.4cm2、每m选5根ф28面积大于27.4cm2

竖向弯矩小于横向弯矩,采用相同配筋不必计算

迎水面(上游面)

横向

A0=1.4×202402.6×100×1402×220=0.0657、a=0.068、μ=0.0044、

Ag=61.6cm2、每m选10根ф28面积等于61.6cm2

竖向

A0=1.4×171874.3×100/100×1402×220=0.0558、a=0.0575、μ=0.0575

Ag=52。04cm2、每m5根ф28+5根ф25面积大于52.04cm2面积

抗剪配筋

由KQ

KQ=1.5×75×5.8×6.5/2(6.5+5.8)=172.4t

0.07bh0Ra=0.07×100×140×175=171.5t

KQ=172.4t≈0.07bh0Ra=171.5t不需配抗剪钢筋。

4、导流洞进水口临时封堵实施

(1)首先修一条大坝上游右岸边到右岸导流洞进口段的施工道路,路宽6m,高程124―128m,长100 m,并同时进行砼浇筑所需风、水、电的布置施工布置。

(2)机修厂和钢筋厂进行钢闸门和钢筋制安。

(3)由20T自卸车,5T平板车,大坝30T缆机,8T汽车吊组合将进水口封堵所需用的钢闸门、钢筋、砼、机械设备和材料运送到现场。

(4)第一道钢闸门重2.3t,由8t汽车吊直接吊入门槽内。

(5)第二道钢筋砼闸门是待第一道闸门吊装就位后,先进行门槽底板清理和排水,然后依次进行导流钢管的安装,钢筋安装 ,立模,砼浇筑。

(6)进水口封堵钢筋砼闸门的砼由拌和楼拌制,20T自卸车运输,卸入6m3卧罐内,拱坝缆机将6m3卧罐的砼转入大坝右岸高程124m转料平台20T自卸车内,20T自卸车将砼运到进水口,由1m3反铲将砼卸入所浇部位内。人工用Ф100,Ф50插入式电动振动捣器平仓、振捣,达到设计高程后由人工抹面。

(7)当具备封堵施工钢闸门导流孔的活动翻板门时,由人工操作导链滑轮组,使活动翻板钢闸门向下转动封住导流孔。

(8)当施工钢闸门的导流孔封堵后,由人工将钢筋砼闸门内的导流孔出口的受力钢筋焊接起来,再用砼封堵起来。

篇2

关键词:水利工程;施工技术分析;施工技术管理控制

1.引言

随着我国科技水平的快速提升,人们对水利工程的施工技术和施工质量有了更高、更新的要求。而且水利工程的发展也见证了人类征服和改造自然的过程,进行水利工程施工可以更合理地利用和调配水资源,从而科学方便地解决目前我国水资源紧缺的问题。水利工程的良好建设不仅能够更好地促进经济的发展,同时也能够更好地促进社会的和谐发展。当然在水利工程建设的过程中,不可避免地会给环境带来影响,所以一定要把环境保护问题放在水利工程建设的第一位。水利工程也是一项独具特点的施工工程,相较于其他施工工程而言,投资规模大、施工周期长,相当多的大型水利工程施工通常要很多年才能够彻底完成。

水利工程施工在质量方面的要求也非常严格,因为一旦在工程质量中出现问题,就会对周边人们的生活和安全构成严重威胁。自然环境不好的地区,对水利工程的施工同样会带来很大的影响,会产生不同程度的施工困难。同时,一些我们无法控制的社会因素对水利工程的施工也会产生难以预期的制约。所以,为了保证水利工程施工能够顺利完成和工程的质量,我们一定要在水利工程施工中进行合理的管理。目前虽然对于国内基建工程项目的开发与施工,已经根据工程性质、施工条件和设计要求的不同分别制定和研发出了很多种施工方法、方案和施工技术,然而在实际的施工过程中单纯依靠先进的施工技术是难以保证项目的施工安全和质量安全的,因此在实际施工一定要根据具体情况来合理选配施工的技术和方案。

2水利工程的施工质量影响因素分析

2.1施工人员因素分析

通常会在施工过程中根据施工人员的职能和工作内容而将其分为工程的管理人、决策人、技术人员、施工人员以及监理人员。在这些职称中,施工人员的素质高低对于整体的施工质量优劣起着关键性的作用。所以,要定期对施工人员进行严格的职业素质培训和专业技能培训,提高他们的职业素质和专业技能,从而保证每一项水利工程的施工质量和施工安全。

2.2 所提供原材料的因素分析

原材料的选择对于水利工程质量有着最直接的影响,因此一定要严格控制原材料的选择。当施工材料运到施工现场时一定要进行严格的检查和验收,并对此做好记录。同时在进行对原材料的管理过程中,要加强对其管理力度。必要时通过选择一定的技术控制,避免施工中不合格原材料的误用,保证施工每个环节的质量。

2.3 施工机械设备因素分析

水利工程在施工中,会用到多种类、多数量的机械设备。在这些机械设备的使用中,工程负责人要综合考虑施工现场的条件、水利工程的建筑形式以及施工经济后,慎重选择所要使用的施工机械设备。当然施工工艺和施工方法,也必须要考虑在施工机械设备选用的因素之内。并且在施工前,确定出科学合理的施工方案。施工前要对施工机械设备进行必要的维护和检修,确保所选用的设备在施工中能够达到最佳的状态,应有的功能能够得到充分的发挥。

2.4 施工方法方案因素分析

制定水利工程施工方案和施工工艺时,要结合相关的施工技术、经济和管理等多方面的内容做出综合的分析,同时在优化施工方案时可以从技术的可行性进行分析,使水利工程在经济上和技术上都能够更合理、更有保障。

2.5 施工周边环境因素分析

在水利工程的施工过程中,不可避免的要面对很多复杂的施工环境。因此,在施工过程中要分析和把握好施工周边环境,同时采取合理有效的控制措施,保证在施工时不会受到影响。此外,施工一定要处理好和周边居民之间的关系,创建一个和谐文明的施工环境。

3 水利工程施工中的技术分析

3.1 坝体填筑施工技术分析

坝体填筑作为水利工程施工技术中的一项重要技术,其主要的作业内容和关键技术就是坝面的相关流水作业。实际施工时,在作业方向、工作段的划分方面,考虑坝体的最大面积同时也要保证大型施工机械设备可以正常地进场和运行。在划分坝体流水作业面的时候,应以大型碾压机械的施工条件作为衡量标准。通常情况下,作业宽度应超出机械压实、错车时的最低标准,初步设定为10m到20m左右为宜。作业长度要结合机械设备的型号、性能以及作用来确定,保证机械设备能够正常运作,初步范围设定为40m到100m左右为宜。进行坝体填筑时,划分施工流程、次序的过程中应结合实际施工的标准和设计要求。而作业流程和具体步骤的确定,要充分结合作业强度、填筑面积、场地气候和铺料方法等因素。科学划分和制定流水作业面,制定合理的坝体施工方法方案。

3.2 预应力锚固技术分析

预应力锚固技术在水利工程施工过程中是一种适应面广泛、使用性能优越的施工技术,大致可分为预应力岩锚和混凝土预应力垃锚两种。预应力锚固技术,在既有工程结构的加固处理、维护和新建工程项目的施工中都有优越的性能和不俗的表现。其传递拉应力的性能可以用来减缓、降低一些施工部位的受力荷载,有效避免沉降、损坏、裂缝等情况的发生。同时结合现代的GPS技术,准确、全面地控制和调整锚固施工的方向、位置和深度,达到能够事先向建筑结构和基岩主动施加预应力,达到提高结构稳定和改善局部受力条件的效果。值得注意的是:为保证基础结构的施工安全,针对不同的坝型要制定出不同的施工方案。

3.3 导流围堰的施工技术分析

导流设计方案的完善性和专业性,对于整个施工项目的投入成本、工程质量、施工安全和施工进度都有着最直接的影响。通常情况下,项目实施导流施工技术时都要结合修筑围堰的方法。当施工场地在河流上方时,为了保证施工土地的稳定和干燥,就要使用围堰技术来实现有效疏导河流,把水体成功引向事先预定的下游位置。因此,水利工程施工时,应综合考虑过施工场地内水文状况、气温情况和地质构造等自然因素。尽量在枯水季节或者水流量较小的时间进行施工,从而减小导流的施工难度和施工作业量,节约施工成本,提高施工效率。当然,在导流施工时应严格遵守我国的关于这方面的施工规范和标准,结合河流的周期变化,合理组织、科学安排相关生产活动。

施工前制定出合理具体的施工方案,将项目的物力、财力和人力达到最优配置,划分出详细的导流计划和导流时段,严格把控每个环节的施工进度。自然和场地条件允许的情况下,导流围堰技术可以说是作为经济、适用的施工技术方案。

4 结束语

水利工程实现了人们对水资源的合理利用,解决了我国水资源匮乏地区的用水紧张问题。水利工程在施工过程中要面对很多制约因素,必要利用特定的施工技术来达到施工效果。本设计针对这一问题,对在施工时所要用到的基础、关键的三个施工技术和施工时要考虑的施工制约因素进行了综合的分析,提出了完整的解决方案。水利工程在施工时,要根据具体项目的施工特点选择特定的施工技术和施工措施,当然相应的管理和控制也是必要的。

参考文献:

[1]郑海明.中小型水利工程施工质量存在的问题及控制策略[J].中国新技术新产品,2009(2).

[2]王淑娟等.水利工程混凝图施工质量控制的探讨[J].科技创新导报,2008,(14)

[3]张瑞霞.我国中小型水利工程施工质量控制内容研究[J].科技创新导报,2008(23).

篇3

关键词:实例分析;水利工程;施工导流;围堰技术

在水利工程建设的过程中为了使工程质量得到提高,充分发挥其功能,不少水利设计和施工单位都会专门的采取导流和围堰技术。所谓导流就是需要将水的方向进行改变,而围堰最主要的作用就是围水[1]。此类技术的应用对于水利工程质量的保证和安全性能的提高都具有十分重要的意义。

一、施工导流和围堰技术基本内容阐述

1.施工导流技术需遵循原则当前在水利工程中采用施工导流技术需要遵循以下原则。比如在具体的施工阶段,施工单位应该按照水利工程的实际需求以及勘察施工现场所得到的数据,选择和确定合适的导流方案。如果基坑的施工量总体比较大,就说明在河流截流之后的一个枯水期之内无法有效完成,因此需要对导流的期限进行合理设计,对于没有完成的施工部分则需要施工单位根据实际的导流情况制定相应的事故防治措施,使坝体的安全得到保障。如果基坑施工量不大,在一个枯水期之内能够顺利的完成任务,也需要根据水利工程的实际情况选择导流方案。2.施工导流常见方案水利工程中当前比较常见的导流方法有全段围堰法导流和分段围堰法导流。全段围堰法导流需要顺着大坝的主体工程建筑物物流轴线设置相应的拦河堰体,以达到河流被一次性截断的目标,让水流在通过该建筑之后能够顺利的流向下游[2]。此种方法常被应用在枯水期水流量小河流面相对狭窄的河流。按照不同的方法可以分为明渠导流、隧道导流和涵道导流方法。分段围堰法导流则是需要利用坝体、明槽和缺口等,把河道中的水流引入到下游中[3]。此种导流方法适用在水流量大、河道宽的水利工程中。分段围堰法导流原理如图1所示:在采用此种方式进行导流的过程中需要注意施工人员应该根据施工工程任务将具体的施工内容分为两个构成部分。3.围堰技术基本内容阐述围堰需要在河流中建设具有永久性的水利工程项目,最主要的作用是在围堰内完成相应的排水,开挖基坑和修筑建筑物等工作。除了被当做正式水利工程中的构成部分之外,其他的围堰需要在使用完毕之后进行拆除。围堰一般采用土堆,最后建设成梯形截面的土堤。土堤的迎面坡度比例要控制在1:2范围左右,基坑侧边的坡度则应该低于1:1.5范围之内[4]。为了减少迎水面受到损害和冲刷,经常使用草袋填土或者草皮等进行维护。围堰技术包含土石围堰技术、木板桩围堰、钢板桩格型围堰以及竹笼围堰、木笼围堰等,本文将针对比较常用的土石围堰技术和木板状围堰技术展开详细论述:(1)土石围堰技术,此种技术经常被用于上下游的横向围堰,大部分是由土石构建而成,使当地的材料得到充分的应用,施工技术难度小。土石围堰还可以进一步分为过水和不过水围堰,不过水围堰最常见。若是过水围堰需要在汛期过水的过程中保护好围堰工程。土石围堰的防渗结构主要有钢板桩心墙、混凝土心墙和土质心墙等,也有其他的防渗心墙结构。(2)木板桩围堰技术。此种技术常用于占地面积小而且深度较浅的基坑。想要提高木板状围堰的防渗漏效果一般需要将木板连接成一个整体。如果水深比较浅可以采用单层的木板桩,但应该在围堰的内部增加相应的支撑结构,平衡各方面的受力,提高结构整体的稳定程度。若水深比较深则可以采用双壁木板桩,采用横木或者铁拉条使双壁拉紧,使用土将中间的位置填充,高度一般为6~7m左右。

二、施工导流和围堰技术在水利工程中的具体应用

1.水利工程概况我国黄河流域中小浪底水利三期工程中,设置单孔为B×H=2,000×2,000的一座节制闸,以及一座4孔旧闸改造。工程都运用的是钢筋混凝土结构,垫层是10,抗渗等级为S6,混凝土的等级为C30。因为新建的节制闸和旧的节制闸都在湖边设置,所以在工程施工之前需要先进行围堰工作,将围堰内的水配出之后,再开挖基坑。2.具体围堰方案的选择根据现场的实际情况可以发现当前的水深为0.7~1.0m之间,淤泥的深度为1.3~1.5m之间,根据现场的实际情况并结合之前的施工经验,明确围堰方案。方案为人工编织袋装土,进行分层的叠加堆码,在外部使用彩条布进行防渗,内侧使用钢板桩进行支护,外部采用木桩保护坡脚,进行导流排水。当前导流排水的面宽为10m,等到新建的节制闸和改造旧节制闸改造工程完成之后拆除围堰。围堰的体积约为5,000m3,工期预计时间为85d。图3围堰方案图3.具体施工步骤在围堰导流方案确定之后需要进行正式的施工,施工步骤主要包含测量放线过程、脚木桩设置、袋装黏土堆码、彩条布设置、支护钢板桩以及清除淤泥,具体过程如下所示:(1)进行测量放线围堰导流施工方案确定之后,开展具体的施工工作,在施工之前需要建立起明显的施工安全标志和监测点。另外也需要使施工的控制范围得到明确控制,确定堰体的轴线。测量堰体砌筑的高程和断面尺寸,提高围堰建设的精确度。(2)设置护坡所需木桩本次工程中因为围堰底部的淤泥深度明显比较深,为了减少堰置移动所带来的不良影响,施工单位在施工的过程中在堰体两端设置护脚木桩进行保护。木桩的间距为50cm,直径为25cm,长度6m。施工中发现木桩入土深度比较浅,所以打算经过人工的方式将木桩打入到更深的淤泥层当中。(3)人工装袋堆码黏土本工程的施工现场黏土数量不足,而且质量不佳,现场杂填土的数量更多,所以围堰用到的黏土需要从外部购买。在采购黏土之后选择卡车将其运送到现场,随即组织施工人员将黏土进行装袋,每袋黏土的装入梁为编织袋容量的一半或者三分之二。采用铁丝或者细麻绳缝合编织袋。在具体砌筑的过程中需要平放土袋,错缝堆码整齐。水中的土袋使用带勾的木杆将其送到位,层层进行堆码,直到达到预先制定的高度。(4)彩条布设置彩条布最主要的作用是挡水,在堰体整体工程完成之后需要使用彩条布,另外需要土袋压脚,确保堰体不发生渗水现象。(5)钢板桩支护设置围堰堰体内部的坡脚需要一排长度间隔为10cm的钢板桩,长度为6m。淤泥和水深都事先测定好,所以钢板桩的入土深度应该设置为5m。钢板桩和堰体之间的部分可以选择土袋进行填充,这样能够有效防止围堰出现移动和滑落的现象,使堰体的稳定性得到显著提高。具体的施工方法为:第一,抽干水,清理淤泥;第二,整理出能够行驶挖掘机的道路;第三,具体的钢板桩打孔工作。(6)清除淤泥围堰整体施工完成之后需要进行排水,一般通过挖掘井子沟的方式进行排水。经过一周时间之后,清理淤泥。淤泥清理的方式为人工和机械相结合,再使用货运车将淤泥运走。围堰的过程中应该按照事先制定的施工方案和现场的实际情况进行施工,将草袋堆叠整齐。施工过程中应该注意,围堰顶部应该比水流面至少高半米。如果发现围堰出现漏渗现象需要及时采取针对性的措施进行处理。在进行水中作业的过程中,施工人员必须要做好相关的防护措施,戴好安全帽和穿好缴械。杜绝出现边抽水边开展槽内作业。在清理淤泥的过程中,机械应该保持10m以上的安全距离,另外也需要保证作业的平稳性。淤泥在清理之前必须要做好淤泥深度的探测工作,绝对不能在未了解淤泥深度的情况下进入到淤泥中,避免发生机械陷入淤泥中的现象。为了最大限度的保障群众的安全应该在堰体的附近设置相应的防护设施,避免发生溺水等现象。4.施工过程中的质量控制水利工程在具体采用导流和围堰技术进行施工的过程中需要从以下两个方面进行质量控制:第一,围堰平面的布置中要以工程的建筑轮廓为基础,综合考虑到工程周围的交通情况和整体排水情况,这样便于提前规划好材料的堆放位置。一般而言,基坑横向坡址和水利工程建筑物的轮廓不应该小于20m,基坑纵向坡址和水利工程建筑物的轮廓不应该大于2m。在具体布置围堰的平面时,必须要遵循选择好的导流围堰施工方案,结合工程的围堰类型和轮廓特点进行布置,只有遵守以上原则才能够使堰体的安全性得到保证,还能够使水利工程的整体水平得到提高。第二,在围堰施工过程中应该按照设计的要求,把防渗体设置在静水位上方60cm以上,起到对围堰的保护作用。另外在围堰设计时需要考虑到水利工程所在位置的实际地理状况,综合考虑水利可能出现的涨高等现象。

三、总结

现如今我国的水利工程建筑技术不断提高,各种各样的水利工程出现在人们的视野中,而且在人们的生活中扮演着重要的作用。围堰导流技术作为水利工程的核心技术需要得到足够的重视才能够使水利工程的整体质量得到保障,从而为人们的生活和生命安全提供良好的保证。在本文中,笔者针对当前水利工程中常用的导流和围堰技术进行分析研究,分别介绍使用导流围堰技术的原则和技术分类,并以小浪底水利工程三期施工建设为例,分析施工导流和围堰技术在水利工程中的具体应用方法和效果。总之,导流围堰技术在具体的应用过程中必须要做好前期的设计工作,做好整个工程的施工质量控制,最大限度发挥围堰的抗冲击性和稳定性,为水利工程整体质量的提高提供基础保障。

参考文献

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[2]章波.实例探析施工导流围堰技术在水利工程中的应用[J].建材与装饰,2015,(46):237-238.

[3]江晓莉.浅谈水利水电施工中施工导流和围堰技术的运用[J].江西建材,2015,(03):126.

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1.1推广现代水利工程改造的技术标准施工技术的更新对提高施工质量具有重要意义,水利工程也不例外,根据使用情况对使用技术进行及时更新、修改,对于提高施工效率具有重要意义。要做好施工技术更改,应做好这几个方面的工作:首先,在技术设备更新之前,应具备先进的施工方案,在施工方案的需求之下,才能有针对性的对新技术或设备进行引进或革新。其次,设计好的施工方案还应具备指导作用,也就是说,能够为施工提供指示,这时,根据施工情况引进的新技术才具有实用价值,才能够发挥重要作用。

1.2将水利工程整体布局给予优化社会在发展,科技在不断进步,要使水利工程跟得上时代的步伐,就得根据施工现状,着眼于全球的市场大环境,从中不断的汲取有用成分,才能做到与时俱进,才能做到施工思想及施工设备的更新。需要指出的是,优化工程布局不是简单的设备引进,而是在全面了解施工现场的前提下,根据施工企业现有的经济基础及装备,进行全面的施工方案策划。策划中应具有最新科学技术使用、施工过程监控、施工质量管理及施工过程自动化及智能化等。

1.3制订总的施工规划要提高施工效率,提高施工适量,除了做好新技术引进及更新,施工整体布局,还得对制订总体施工规划,才能做到放眼于整个施工环境,才能做好全盘施工工作。规划不是通过简单的测量几个数据,查找数篇文献资料就能完成的,还得对施工河段的水质环境,水流特点,地形特征及其它环境因素进行全方位的考察,才能做到施工规划制订。此外,在这诸多因素考察的同时,还要放眼于全国乃至全世界的水利工程,分析它们是如何施工的,在施工中采取了那些重要措施,才建成了今天成功的水利工程。只将这两大方面的工作做到位,才能使水利工程高效、高质量完成。

2全段围堰导流技术的具体应用

2.1隧洞导流法这种方式的重要特点是,在河流的上下游分别修筑围堰,并在河流两岸挖取隧道,以便于河水分流,使围堰免于损伤。隧洞的施工方式,则根据不同的地形,具体情况具体分析。在施工中主要注意这几点:首先,为了提高排水量,避免孔径减少,应注意改善洞内的施工条件。其次,修筑的隧洞应贯通于上下游,实现上下游河水分流。但应注意和河道的交角,通常情况下,交角应在左右为宜。再次,为了便于排水,隧洞通常都为直线,但也有弯道的情况,这时应注意弯曲度不能超过5度,否则,会产生横波。另外,隧洞的进出口应和围堰保持一定距离,才能避免流水过近造成的冲刷。还有,隧洞内部是否采取衬砌,应根据施工场地而定,当所在地的土壤较为疏松时,应在洞内衬砌,以达到加固作用。否则,不给予衬砌。第四,隧洞导流发适合于地质坚硬、水流急速,并且上下游落差较大的河段,这时,不仅降低了隧洞修建成本,还提高了施工安全性。但需要指出的是,要做好汛期防护工作,以保证隧洞正常运作。如可以临时挖掘一些低高程的隧洞,和永久性隧洞相连接,便可以起到排汛作用。

2.2明渠导流法顾名思义,就是在河岸上挖取渠道,分解水流的方式。该种方式在施工中,应注意这几个方面:首先,在渠道选址时,应具备施工量少,需要挖掘的渠道短,还要保证渠道挖好之后,引流作用良好;在渠沟挖掘时,保证施工安全,不能具有安全隐患,如水流、山体滑坡等。其次,为了很好的引流,通常在渠道上设置转弯,弯度半径应在渠道宽度的5倍左右。另外,渠道的进出口应和围堰保持一定距离,避免过近被流水冲刷,造成损坏。一般情况下,进出口应距离围堰50-100m为宜。再次,一般由于基坑内不能聚集较多的水分,为达到此目的,常要求明渠和基坑间保持一定距离。最短距离应在2.5-3.0米左右。第四。明渠适合于水流平缓的河道施工,在开挖时,还得灵活应用周边的有利条件,以减少施工成本。如,当施工所在地附近有废弃的河道,则可以将渠道中间位置挖掘工作省去,只就进出口进行挖掘,这样明显降低了物力、人力及财力的使用。

2.3涵管导流法涵管是一种钢筋混凝土结构,其修建位置具有特定的选址,通常选在河岸沙滩上,并且该处的位置应在枯水位以上。选定之后,在进行围堰修筑,当围堰筑好之后,满溢的水流就会顺着涵管流出。但涵管不一定都是用钢筋混凝土浇筑而成,在施工地段河岸是岩石的情况下,通常在岩石上开挖沟槽,然后封盖,便形成不一样的涵管。不仅省去了大量的钢筋混凝土,更提高了工作效率。在涵管使用中,特别注意的一点就是水分外渗,这将给水利施工带来不便,阻碍了工程推进。针对此种情况,可在涵管外层设置截流环,可以减少外渗,也可以加长外渗距离,从而减小了外渗造成的破坏,对提高施工具有重要意义。要达到防渗效果,应压紧防渗材料,才能起到防渗效果。在具体的水利工程施工中,由于施工条件复杂、施工形式及内容也不尽相同,在防渗材料使用时,也应做到灵活应用,才能有效的提高涵管水分外渗。上面将全段围堰分流技术中常见的几种进行简单的介绍,还有不少由于篇幅问题不能一一列出。另外,上述这三种导流技术在水利施工使用中,并不是彼此分明,而是相互交错使用的。所以在施工中,应根据地理特征,水系状况,及施工条件,将这三种技术灵活应用,才能从根本上提高水利工程施工质量和效率。

3结语

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关键词:水利水电;导流系统;施工技术;施工导流

中图分类号:TV 文献标识码:A

引言

水利水电工程的建设施工多在河流临近地方,其建设不仅能够防洪减灾,同样也能够提供用水问题。但是由于河流一般而言都有一个汛期,因此在水利水电工程施工中,就需要通过施工导流技术来保证工程的正常开展和对施工质量进行控制,由此可见水利水电工程中的导流系统具有极其重要的地位。

1、施工导流技术概述及其设计施工特点

所谓施工导流也就是在对水利工程进行施工的过程中,为了能够使流水绕过需要施工的区域流向下游而采用的一种引导水利的技术,这种方法有利于为建筑施工提供一个干燥的环境,使其能够快速而有效的进行施工。

说白了,施工导流技术技术就是为了控制以及引导水流而采取的技术方式。施工导流技术技术一般包括几个工程,即:截流、基坑排水、下闸蓄水等。施工导流技术是水利工程施工中的重要组成部分,它与工程中的设计方案的有效实施、施工时间的长短以及施工的质量等都有着密切的关系。所以在工程施工过程中,一定要根据工程的实际情况以及特点来设计施工导流技术,从而保证水利工程施工的质量。通常情况下,在进行施工导流设计时,主要体现了以下几个特点:

1.1 坝址的选择

设计之前,一定要对工程坝体的位置进行着重考虑,设计中选坝是有效勘测地形的最重要环节。在选坝过程中,通常根据地质条件、地形地势的优缺点、水能的指标差异、工程施工难度、工程量的大小、施工工期的长短等各方面来进行。

1.2 水电枢纽工程的布置方案

这是在选坝过程中最重要的研究问题,当坝址确定之后,为了能够达到工程的分布规律、合理,一般情况下都会先从导流明渠开始进行布置,然后再据此来考虑厂房的分布。

1.3 编制施工计划

编制施工计划是工程实施的前提条件。在编制施工计划过程中,不仅需要采用合理的施工方案,还需要考虑是否可以采用施工导流技术。

1.4 涉及的范围极广

施工导流技术不仅涉及到地质地形条件、水能指标,还涉及到工程周围建筑物的分布、水库的蓄水问题、下游生态环境以及居民的搬迁计划等等,这些在进行涉及施工导流时都是需要综合考虑的因素。

2、水利水电工程中施工导流技术控制措施

合理的导流方案必须在周密地研究各种影响因素的基础上从中选择技术经济指标优越的方案通过技术经济比较拟定几个可能的方案,由于导流方案的选择受以下几种因素的影响,因此,在选择导流方案时必须予以充分考虑,对于一项水利水电枢纽工程的施工取得最佳的技术经济效果是从开工到完建往往不是采用单一的导流方法而是几种导流方法组合起来配合运用。

2.1 方案比选

在选择导流方案时,首先应当考虑河流的水文特征,比如冬期的流冰及冰冻、河流的流量大小、全年流量的变化情况、水位变化的幅度、汛期洪水的延续时间和枯水期的长短情况等。河流导流方案的选择和导流建筑物的布置,与河流两岸及河床的地质条件有直接的关系有利于选用隧洞导流。一般来说,对于河床单宽流量大的河流,宜采用分段围堰法导流若河流两岸或一岸风化层薄岩石坚硬且有足够的抗压强度时。如果岩石的风化层厚且破碎,或有较厚的沉积滩地,则适合于采用明渠导流。对于水位变化幅度大的山区河流在一定时期内通过过水围堰和淹没基坑来宣泄洪峰流量可采用允许基坑淹没的导流方法,对于枯水期较长的河流充分利用枯水安全期。在采用分段围堰导流时应根据河床地质条件来决定河床可能束窄的程度这时为了河床不受过大的冲刷避免把围堰基础淘空,由于河床的束窄使水流流速增大减小了过水断面的面积。对于岩石河床河床允许束窄程度较大,抗冲刷能力较强甚至可达到88%流速有增加到7.5m/s。但对覆盖层较厚的河床流速仅允许达到3.0m/s其束窄程度都不到30%抗冲刷能力较差。此外,河流两岸及河床的地质条件还与围堰形式的选择,水文地质条件还对基坑排水工作有很大的关系但对于枯水期不长的河流基坑能否允许淹没以及能否利用当地材料修筑围堰等密切相关。同时,如果不利用洪水期进行施工,就会拖延工期。对于流冰的河流,应充分注意流冰壅塞流冰的宣泄问题造成导流建筑物失事影响泄流。

2.2 施工控制措施

水工建筑物的形式和布置与导流方案相互影响,在拟定或选定导流方案时,应充分考虑水工建筑物的形式及其布置特点。施工现场的地形条件也对导流方案的选择有很大的影响一般情况下应该充分考虑施工导流的要求在设计永久泄水建筑物的断面尺寸和拟定其布置方案时。在选择导流方案时应该尽可能加以利用如果枢纽组成中有泄水孔、涵管、渠道及隧洞等永久泄水建筑物,平原河道或有河湾、老河道可资利用河流的两岸或一岸比较平坦宜采用明渠导流;采用隧洞导流主要是针对山岩坚实的地区在河段狭窄两岸陡峻山体;对于河床宽阔的河流,尤其在施工期间有过木及通航的要求的情况采用分段围堰法导流;在采用分段围堰法修建混凝土坝枢纽时利用水电站与混凝土坝之间或混凝土坝溢流段和非溢流段之间的隔墙如河床中有天然岛屿或沙洲时采用分段围堰法导流特别是纵向围堰的布置更有利于导流围堰的布置以降低导流建筑物的造价,在这种情况下应该核算它是否能够布置二期工程导流建筑物对于第二期工程所修建的混凝土坝尤为重要。在选择挡水建筑物的形式时,由于土坝、土石混合坝和堆石坝的抗冲能力小,除采用特殊措施外,一般不允许从坝身过水,所以多利用坝身以外的泄水建筑物如隧洞、明渠等或坝身范围内的涵管来导流,施工时通常要求在一个枯水期内将坝身抢筑到拦洪高程以上,以免水流漫顶,发生事故;至于混凝土坝,特别是混凝土重力坝,由于抗冲能力较强,允许流速达到25m/s,故不但可以通过底孔泄流,还可以通过未完建的坝身过水,因此导流方案选择较为灵活。

2.3 施工进度和施工方法

在选择河流的导流方案时,应充分考虑到施工期间河流的综合利用,如河流的通航、水电站的运转、筏运、灌溉、供水或渔业等。对于通航的河流束窄断面的最大流速一般不得超过2.0m/s不仅要求河流在束窄以后而且要求水深与船只吃水深度相适应但河宽仍能便于船只的通行大多采用分段围堰法导流,在施工导流期间,要避免木材拥塞泄水建筑物或者堵塞束窄河床对于浮运木筏或散材的河流特殊情况需与当地航运部门协商研究确定。在施工中后期在满足下游供水、灌溉用水和水电站运行的要求的同时水库拦洪蓄水时为了保证渔业的要求以便鱼群能回游还应修建临时的过鱼设施,在水利水电枢纽施工导流过程中,对施工进度起控制作用的关键性时段主要有:导流建筑物的按合同要求的竣工期限、河床水流的截断时间、拦洪坝体的完工期限、临时泄水建筑物的封堵时间以及水库蓄水正式发电的时间期限等等。由于各项工程的施工方法和施工进度直接影响到各时段中导流任务的合理性和可能性,因此,在选择导流方案时必须充分考虑到施工和进度和施工方法,三者紧密相连,密不可分。通常根据导流方案来安排控制性进度,并进而确定施工方法。

结束语

总之,对于水利水电工程而言,导流系统施工技术关系到工程建设是否能够水利开展。因此在选择导流方案时应使使导流建筑物既简单易行主体工程尽可能及早发挥效益降低导流费用简化导流程序综合考虑以上各方面因素,使施工方案等技术措施适用可靠。

参考文献

[1] 文强. 岷江航电犍为枢纽工程施工导流方案比较[J]. 红水河. 2012(06)

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【关键词】水利水电 工程施工 设计发展

中图分类号: TV212 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

施工设计内容的编制

施工设计的总说明主要包括:要施工方案、工程概况、施工组织机构、施工条件、主要节点工程说明、工程重点难点及应对方案、管理方针和管理目标等。工程概况要包括,工程项目的地理位置、交通运输条件、水电站的主要技术参数、工程施工量、工程建设单位。

二、施工前期准备

施工前期准备要包括各个方面,其中主要有5 个方面:施工组织准备、施工资源准备、施工技术准备、施工现场准备以及其他工作准备。施工组织准备要确定施工队伍、项目组织机构、项目规章制度;施工资源准备主要物资、设备、资金的准备以及人员设备的准备,并对人员和设备动员周期和施工材料的抵达进行布置;施工技术准备首先要对原始资料进行调查分析,然后熟悉图纸并对图纸进行审查、签证、布置编制施工和进行技术交底等工作;施工现场准备主要做好征地拆迁,修建工地实验室,做好测量工作,并对施工现场工作做好部署。

三、施工总体布置

施工总布置必须紧紧围绕解决主体工程施工这一主题展开,重点解决交通运输、施工工厂设施、安装场地、物资储运、料场规划、生活区布置等问题。施工布置涉及大量的线路、场地和临建工程量,其设计优化,不仅关系到工程施工能否顺利进行,而且本身涉及大量的工程投资,在一定程度上,显现出工程投资的地区效应。

四、施工方案

水利水电工程施工方案主要包括施工导流工程方案、土石方工程方案、混凝土工程方案、钢结构工程方案、机电设备安装方案和临时工程方案等。

1、 施工导流工程

施工导流是以拦河坝闸为主体建筑物的水利水电工程开工前的准备工作, 施工总进度与导流设计关系密切, 导流方案是施工组织设计的基础, 施工组织设计的优劣取决于导流方案的可行性。施工导流方案一般分为分期导流、隧洞导流、涵管导流等, 牵涉的主要工程有施工导流河、施工围堰、围堰的度汛防护工程。总之, 对于一个给定的以拦河建筑物为主体的水利工程, 确定其导流方案时应认真分析河流的水文资料, 把握历年的流量水位变化规律, 分析有效工期的保证率, 从而选定经济合理的施工时段和有效工期。

2、土石方工程

在水利水电工程施工中, 土石方工程项目占相当大的比重, 施工围堰的填筑、施工导流河开挖、坝址开挖、建筑物的回填、水下方的清除, 尤其是土石坝的填筑, 对施工质量的要求是比较高的。土石方工程施工方案编制应在满足施工强度要求和工期要求的基础上, 并结合成本最优选定施工机械、施工方法、施工工艺, 特别要综合考虑关键部位和自然条件以及特殊要求的工程项目的施工方法和工艺, 最后选定综合平衡的施工方案。

(一)土石方开挖。标准为: 首先, 工种多且需要较长时间或难度大的施工区段应尽早开工。其次, 工种不多但处在项目关键线路上的区段, 必须提前施工。堤坝的稳定, 应选择枯水时段加速开挖并回填。水利工程和土石方工程根据施工对象一般可分为基坑开挖、渠道开挖、河道疏浚。基坑开挖一般采用自上而下, 分层分期开挖的方法, 以避免施工干扰, 保证安全。开挖中应尽可能利用基坑废土废石来修筑堤坝, 围堰、填筑施工场地, 或者加工骨料等。弃渣时要避免二次搬运, 重复装卸。开挖至设计标准时, 需组织咨询工程师现场鉴定验收, 经认可合格后方可进行下道工序的施工。

(二)土石方填筑。大体积的回填压实土方一般用于大中型水利工程的施工围堰和土石堤坝, 在施工期不断检测, 以检验含水量和碾压系数, 及时调整施工参数。压实土方工程的施工方案主要根据技术要求、工期要求、现场地形、地貌及机械作业水平、当地的自然条件决定。压实砂砾石时, 如果细料为黏土, 须注意含水量适合, 否则会成为橡皮土或压不实, 如果细料是砂就不存在这个问题。

(三)钢筋混凝土工程。钢筋混凝土工程主要由钢筋、模板和混凝土三个工程组成。钢筋混凝土工程的施工方案如下: 钢筋混凝土工程的主要内容包括砼施工方案的选定, 施工机械设备选型, 设备数量的确定, 混凝土拌和、运输、浇筑系统的布置, 模板、钢筋的制作安装运输等。

五、施工组织设计理论发展

1、系统工程理论

系统工程是当代正在发展和逐步完善的一门有关施工组织与管理的工程技术。它以系统为对象,用数学工具来描述系统的内部和内外关系及其变化规律,把要研究和管理的事与物用概率、统计、模拟等方法经分析、判断、推理等程序建立成系统模型,并运用运筹学的最优化方法求解系统模型的最佳结果,得出各部分互相协调配合,技术上先进,经济上合理,运行可靠,时间最省的系统。系统工程的基本方法是分析、评价、综合,基本原则为整体性、最优性、有序性和动态性。系统工程理论在水利水电施工中常用的有线性规划、动态规划、网络计划技术。线性规划是运筹学中最常用的方法,可用于研究施工布置,优选当地料场或比选各种设计方案;其目标函数为线性函数,约束条件由线性等式或线性不等式组成,用解析方程组求极限的方法求解。动态规划用于编制进度计划,可根据实际工程的不断变化,对比实际进度与计划进度,然后以当前完成情况为统计基础,及时调整后续进度。常用的网络计划技术有关键线路法(CPM) 、计划评审技术(PERT) ;现代网络计划技术有决策网络(DN) 、搭接网络(PN) 、图示评审技术(GERT) 。采用网络计划技术安排工程施工进度,可更为科学地确定工期、施工强度,资源分配更趋平衡合理;还可用于现场管理和监督。施工总平面图的现代规划方法是运用系统工程及其运筹学理论,采用归邻法、叠合法选点,采用最小树法、破圈法选线。

2、预测与决策理论

参照已有的各项记录和资料,加以整理分析,应用一定的数学方法进行预测,已逐步应用于管理工作中,且日益成为编制施工组织设计的重要方法。常用的预测方法有短期趋势预测法、控制图表预测法、统计预测法。为适应施工组织日趋复杂化要求,必须从传统的经验决策向科学决策转变,把领导艺术上升到领导科学,将科学的方法和人的能动作用与创造性有机地结合。进行科学决策必须具有两个以上的可行方案、两个以上的状态和具有损益性。决策的分析过程有静态型、动态型和博奕型。水利水电工程施工组织设计中多用静态型,包括确定型、非确定型和风险型。风险型属统计型决策,采用决策树的形式分析计算,方便且直观,应用也最多。

3、施工组织设计手段发展

计算机模拟为水利水电施工过程研究开创了新的手段,使水利水电工程施工参数分析和选择,从凭施工经验和类比分析发展到施工过程模拟试验、施工参数数值分析、施工方案优化比较等科学领域。结合计算机辅助设计(CAD) 、计算机动画、多媒体编程技术的应用,将图形显示和动画显示相互配合,模拟效果更加逼真,更具实用性和有效性。在施工组织设计中,主要运用系统工程的原理和方法,通过模型转换和施工程序的模拟,在指定约束条件下优化,运用多目标决策系统,编制计算机应用程序,借助计算机对施工全过程进行模拟,摸索施工系统的运行特征与规律,找出每一方案的关键因素并进行方案优化,动态地预演施工全过程。已广泛采用计算机编制施工网络进度计划,求解施工组织设计中的规划问题(混凝土骨料场选择、施工工厂设施合理配置和设备容量、挖填土石方平衡、场内外交通运输线路规划等) ,关键施工技术施工模拟(土石坝施工、混凝土坝门塔机及缆机浇筑、地下洞群施工等) 。

结论

通过对水利水电施工组织设计的编制, 可以全面考虑拟建工程的各种具体施工条件, 扬长避短地拟定合理的施工方案, 确定施工顺序、施工方法、劳动组织和技术经济的组织措施, 合理地统筹安排拟定施工进度计划, 保证拟建工程如期交付使用。施工组织设计质量的好坏, 涉及到工程施工全过程组织指导和技术经济的效果, 因此, 编制施工组织设计具有十分重要的意义。

【参考文献】

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全球经济化形势的不断融合与拓展推动了我国各项建设事业的快速发展,作为组成国家经济发展的一项基础性行业,水利工程事业的发展影响着我国其他产业的发展,同时对于人们的日常生活有着不可忽视的作用。随着水利工程建设项目的不断发展,导流施工技术逐渐被发展并运用,合理科学的使用此种技术不仅能有效的提升水利工程的质量同时又能保障水利工程施工的顺利完成。文章之旨在通过对导流施工技术的特点以及在水利工程施工中的实际运用做出相关探讨,以期能为水利工程事业的发展做出些许借鉴。

关键词:

导流技术;水利工程;施工应用

随着近年来科学技术的快速发展与应用,人们的生活水平与生活质量正在稳步的提升,在心现时代市场经济发展的大环境下,我国的水利建设事业也取得了突飞猛进了的发展,水利工程建设事业的发展离不开水利工程施工技术的应用,水利工程施工技术中的导流施工技术在近年来得到了广泛的应用,不仅加快了我国水利工程建设的发展速度,并且在很大程度上提升了水利工程项目建设的规模。

1、导流施工技术的具体内容与特点

1.1基本内容

在水利工程的的施工过程中,经常需要将水从施工的地方引流到下游的河流中,在这样的情况下一般都需要采用导流施工技术对谁进行引导。这种方法的实施可以使建筑的施工环境保持干燥,由于施工进度的加快。导流技术的主要作用就是对水流进行引导和控制,概括来说,导流技术主要包括三个方面,分别是截流、基坑排水以及下闸蓄水三个过程。在实际的施工过程中,一定要与工程的实际情况相结合,科学的运用导流施工技术,从而保障工程的质量。

1.2导流施工技术的特点

在对工程进行设计之前首先要对工程坝体的位置进行考察,在考察的过程要对当地地形地貌、地理环境、施工的难易程度以及工程的规模进行综合性的考察工作,从而选择到合适的坝址;选择坝址的关键在于制定出水电枢纽工程施工方案,在坝址确定以后,进行厂房的分布以前要先从导流明渠设置相关方案,从而更好的保障工程项目分布的合理性;在进行工程的施工以前要先对施工计划进行编制,另外在导流施工技术的应用上,还要充分考虑到建筑的分布、河流下游的生态环境以及搬迁规划等问题,最大程度的减少阻碍施工进度的因素。现代科技的发展不断改进了水利工程施工的技术,材料也在不断的更新,这些都为水利工程的发展提供了更多有利的帮助。

2、导流技术在水利工程施工中的应用

在目前阶段,导流技术的施工方式的主要包括两个方面,一种是全段围堰法,另一种是分段围堰法。在确定导流施工技术的方案时,首次要结合水利工程的实际情况,其次要考虑到布局是否优化合理、生态环境是否有遭到破坏、施工技术的运用是否便利等情况,避免施工期外部因素的干扰。全段围堰法导流施工技术的施工环境通常是施工路段的河道不适合进行纵向围堰的建设、水流较深且急且河床比较狭窄、基坑作业的面积较小的情况下,主要是采用全段围堰将主河道进行一次性的拦截,为了引导被拦截的水流,一般在河道的两侧要设定有相应的泄水建筑物,通常用于难以采用分期导流的工程。明渠导流一般适用于河床沿岸的台地较宽、导流流量比较大的情况,而且实际的施工过程中要有通航和排水的能力,一般在岸坡平缓以及具有宽广滩地的平原河道上进行,在结构布置上要对导流轴线进行布置,一般选择在台地沿岸较宽的地方,另外还要对进出口位置进行确定,一般要与上下游水流对应,与河道主流的夹角要在30度以下。隧洞导流一般用于河谷较为狭窄、地形险峻、山体坚硬的山区河流。这种方法主要是通过与建筑物相结合,然后在基坑的上下游修建围堰,让水流通过隧洞外泄的方式进行导流,相比较来说,此种方法施工难度较大,多用在地质条件复杂的山区河段。再一个就是涵洞导流,这种导流方式是在下游修建挡水的围堰,让水流通过涵洞导向下游。涵洞导流具有施工的工作范围较为广泛、速度快捷且成本较低等特点,在设置涵洞时,要设置为直线的形状,避免出现淤泥从而引发渗漏的情况出现,保障水流能够顺畅的经过涵洞。分段围堰法导流方式主要是采用围堰的方式将水中的建筑物以分期分段的方式进行维护,完成了不同阶段的分期,也就完成了整个工程。这种导流方式主要是在河流流量大并且槽较宽、工期较长的工程上使用。

3、结语

为了更好的发展水利工程,首先要加大技术创新的投入,注重水利人才的培养,科技是第一生产力,而人才则是科技创新的根本,并且要进一步对管理体系进行建立与健全,确保水利工程的施工质量,在导流施工期间,对施工的每一个环节都要认真对待,保障水利工程后期工作的顺利开展。

作者:吴飞芽 单位:台州市立能建设有限公司

参考文献:

[1]吴昌满.导流施工技术在水利工程施工中的应用研究[J].建材与装饰,2015(2):179-180.

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1.1施工导流概述通常在进行水利水电施工时,要采用引流的方式将活水绕过施工场地,改变河道复杂的施工环境,确保施工进度顺利。所以,在进行大坝修建等水利工程施工时会采用施工导流的方法。在应用施工导流时,首先要按照基坑内部的工程量对导流流量进行设计。河道在枯水期进行截流之后,在主体建筑物抢修至拦洪高度之上时运用枯水期围堰;反之,如果无法抢修至拦洪高度,对于土石坝结构,基坑禁止过水,未建成的坝体禁止溢流,此时施工导流时段将全年作为标准。施工导流工序分为三个阶段:前期确定围堰挡水流量,在河床实施截流时要保证水坝的高程;中期导流时要按照汛期河流深度和坝体高度增加库存注水量,提高抗洪水平;后期施工导流使活水注入大坝达到设计高度。现代水利水电工程施工工艺复杂,在具体的施工过程中涉及繁杂的数据信息,必须对这些信息进行整合处理。工程技术人员加强对施工导流的研究和探索,运用现代化的技术手段,设计开发出信息化的施工导流系统,能够直观显示出施工导流数据和模拟演示图,从而保障了水利水电施工的安全稳定。

1.2选择施工导流方案对施工导流方案进行合理选择,要综合考虑施工场地的地质地貌、水文状况和自然地理环境。同时还要注意施工导流的施工成本、技术和进度。在进行施工导流前,要准确计算河流的水力情况,明确河流流速,科学设计结构尺寸,分析大坝的蓄水能力和水压水位。具体的施工导流方案分为以下两种:

1)分段围堰法导流即利用围堰把河床上的水利建筑物分割为若干段,分段分期完成水利工程。可以先河床左岸或右岸围住,让河水通过狭窄的河床流过,然后再进行完全截流,使全部河水流过大坝。一般情况下,这种方法适用于河流流量较大、河床较宽的状态,工期较长。我国的葛洲坝、丹江口水电站使用了这种施工导流方法。

2)全段围堰法导流即围堰一次性截断主河道,同时水流被疏导至两侧的泄水建筑,建筑物不同,所以下泻选择单次导流方式,然后对河道进行划分,分别进行明渠、隧道、涵洞施工导流。通常,这种方法适用于河流流量较大,河槽较深的状况,按照河槽两旁台地大小,进行一次拦截,明渠导流。在实际的导流施工中,要根据不同汛期河流的泄水情况,制定合理的导流方案,进行施工导流规划,合理安排工期,如果遇到复杂的水利水电工程,可以建立建筑模型为施工方案提供参考和借鉴。

2围堰技术在水利水电施工中的具体应用

2.1围堰技术概述围堰即水利水电工程在进行施工导流时建筑的地面临时挡水结构。围堰只有在施工导流时使用,导流期过后便可拆除,其修建目的就是保护基坑,确保水利水电工程的施工现场干燥。但是在修筑围堰时会占据一定的河床面积,缩小了河道的过水面积,使流速增快、流量增大,水流会对围堰产生较大冲击,所以在施工时要重视围堰技术的应用,确保围堰结构的稳定性、抗冲击性能和防渗性能。

2.2选择围堰技术方案在水利水电施工中应用围堰技术,首先要进行实地勘察,根据场地具体情况确定围堰占地面积。围堰横断面的影响因素包括导流通道和大坝枢纽,根据施工要求,保证施工的安全性和稳定性。进行实际施工时,要考虑围堰的抗震性能。具体的围堰技术方案包括以下几种。

2.2.1过水土石围堰如果选择的导流方案淹没基坑,必须确保堰体过水安全,过水时要有效防止水流对堰体的冲击或者水流渗透引发堰顶与下游边坡的同时深层滑动。应用较多的过水土石围堰主要是以下两种:第一,加筋过水围堰:在围堰下游的大坝坡面上敷设钢筋网格,避免坡面上的石块被水流冲走,在下游堰体内横向埋入主锚筋,防止堰顶与下游坡面一同滑动;第二,混凝土板围堰:在下游大坝坡面覆盖预制或现浇的砼面板,混凝土制成的护面具有良好的防水性,但是要注意面板接缝处防水措施。

2.2.2不过水土石围堰该围堰的结构与土石大坝相似,可以就地取材,充分利用当地的土石材料,节省了工程造价,而且拆除简便,所以应用最为广泛。但是这种围堰技术施工的工程量巨大,沉陷量也较大,通常不允许水过堰顶,如果遇到汛期则要加强防护。

2.2.3混凝土围堰用混凝土建筑的围堰具有良好的防渗和抗冲击性能,挡水水头高,工程量小,便于与混凝土构筑物连接,允许水过堰顶,一般水利水电工程建筑拱形的横向围堰。

2.2.4钢板桩格型围堰由联弧段和主格体组成,使用锁口相连,格体内填充透水效果良好的材料,例如石渣、砂卵石。其施工工序是先定位,然后设置模架支柱,在模架就位之后,安插并打设钢板桩,随后填充料碴,将模架和支柱取出,一直填充材料至施工要求。围堰平面布置与防冲击措施:在对围堰进行平面布置时,主体工程轮廓与基坑的水平向坡趾距离大于20m~30m,与垂直向坡趾的距离不超过2.0m。主体工程轮廓决定上下游围堰的平面布局,主体建筑物与基坑坡趾距离要大于20m~30m。以某县境内的水电站一期工程为例,工程规模为中型,等级是三级,其大坝高达35.5m,装机容量是5×36MW,其主体工程建筑物等级为3,次要建筑物等级为4,临时建筑物等级为5,覆盖河床的冲冲击层厚度为6m~23m,左侧位于滩地,厚度为8m~25m。

3结论

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1.1施工方案

施工方案对于施工导流有着基础性的影响。这首先体现在了不同的工程措施和如何选择宾清刚设计导流方案都会对于具体的导流工作产生非常大的影响。并且往往还会关系到整个水利工程的安全、质量、工期和造价。因此这意味着工程工作人员应当在施工方案的选择与设计之初就给出周密的方案,并且还应当注重将其量化到具体的数据上面与此同时给出明确的指示。除此之外,施工方案带来的影响还体现在了由于施工导流一般要修建围堰为了节约成本,这使得施工导流一般会选择在枯水期,在这一季节中水流量比较少并且施工所需材料也比较少,因此如何在这一条件下进行施工方案的选择,就会在很大程度上影响到后来的具体导流工作。

1.2地质因素

地质因素对于导流工作有着非常重要的影响。众所周知水利水电工程施工中导流因素往往包括了周边环境和地形因素,这些地质方面的因素都会影响大坝施工中如何选择导流方式。除此之外,地质因素还体现在其会对于导流的流量大小及流量特征、河流的地形、地貌特征等方面有着非常重要的英雄。另外,地质因素的重要性还体现在由于围堰的修建要根据当地的地形、地貌、地质情况、洪涝数据、降雨情况和天气温度等自然环境,因地而选,由于工程一旦选定进行了施工,就无法修真,工程具有不可重复性。举例来说,在峡谷处的水利水电工程,其前期的导流工作可用隧洞,但是在其完建期的导流工作往往就会利用布置在坝体不同高程上的泄水孔。

1.3水文因素

水文因素对于导流的影响是显而易见的。通常来说导流中的水文环境因素一般包括了河流的水文特性和水质、河流深浅等内容,这些内容对于导流方式有着直接的影响,并且在这一过程中工作人员还应当意识到每种导流方式都有适用的范畴。对于水文中的水流大小、流量特征、回旋流量、河流中的混合液成分、含泥沙情况等,都需要考虑举例来说当夏季多雨季节来临,冰雪融化形成河流,汇聚成洪峰,当洪水遇到狭窄的流域时往往就会淹没基坑。

1.4材料因素

材料因素主要是对于各种导流方式的选择产生较大的影响,因此这意味着工作人员应当根据当地的地形、地质条件来选择和实施导流工作。举例来说,对于有大坝类型及布置方面的河流,工作人员应当注重根据实际情况来选择。混凝土坝大坝一般选择分期导流的方式,然而分期导流的方式就不适合土坝了,因为土坝如果分段修建,肯定会出现坝体被冲毁的现象,且坝体往往不可以过水并且对于土坝就采用一次拦断的方法。

2水利水电施工导流要点

水利水电施工导流包括了诸多要点,这主要体现在合理确定方案、细化导流细节、优化施工内容、提升施工质量等内容。以下从几个方面出发,对水利水电施工导流要点进行了分析。

2.1合理确定

方案合理确定方案是水利水电施工导流的基础和前提。在合理确定方案的过程中工作人员应当注重首先拟定基本方案然后在这一之后分析经济技术指标,并且对于方案进行比较与选择,从而能够更好地确定方案。除此之外,在合理确定方案的过程中工作人员应当确保拟定施工导流方案不能不做多手准备,一般拟定几套方案来提供选择,从而能够在此基础上促进水利水电施工导流水平的有效提升。

2.2细化导流细节

细化导流细节对于水利水电施工导流的重要性是不言而喻的。在细化导流细节的过程中当工作人员进行了前面的分析后应当注重排除明显设计不合理之处,然后再设计相关的方案,并且在最后根据实际情况选择一种方案。除此之外,在细化导流细节的过程中工作人员应当在导流的大方案或方式基本选定后来将选定的方案进行进一步的细化。另外,在细化导流细节的过程中工作人员应当注重考虑到导流工程费用及其经济性和施工强度的合理性;劳动力、设备、施工负荷的均衡性;施工工期,特别是截流、安装、蓄水、发电或其他受益时间的保证性,最终能够在此基础上促进水利水电施工导流效率的持续提升。

2.3优化施工内容

优化施工内容是水利水电施工导流的核心内容之一。在优化施工内容的过程中工作人员应当注重从水力、工程量的计算与费用的计算、拟定施工进度,并且在这一过程中坚持细化施工强度和内容量化。除此之外,在优化施工内容的过程中工作人员应当注重制定可行的方案并且同时进行效果的预测分析,在这一过程中工作人员并不能够凭借主观的臆想而下结论,而要应当根据科学的数据与此同时进行合理的分析与设计,从而能够推算出结果是否满足设计的初衷,并且可以在此基础上促进水利水电施工导流可靠性的不断进步。

2.4提升施工质量提升

施工质量是水利水电施工导流的重中之重。在提升施工质量的过程中施工单位应当注重将每道工序分解落实到人,并且在自检合格后才能申请监理工程师终检。除此之外,在提升施工质量的顾聪中施工单位还应当注重严格执行上道工序未验收合格并且下道工序不能施工的制度。举例来说,在提升施工质量的过程中施工单位应当注重对于混凝土拌和站、混凝土浇筑过程等关键部位和关键工序实行质检人员全过程监控,定人定岗,实现全方位质量控制。另外,在提升施工质量的过程中施工单位应当注重实行全方位质量控制体系,从而能够有效地保证了导流施工质量,最终能够在此基础上促进水利水电施工导流精确性的日益进步。

3结束语

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关键词:施工导流;水利工程;隧道

在经济社会快速发展的背景下,我国水利工程建设事业快速发展,水利工程施工水平也获得了不断提升。当前水利工程施工形势日益复杂,为了能够真正适应这种形势,在今后工作中就需要用到施工导流技术。

一、施工导流的概念

从实际内容来看,施工导流实际上就是要在水利工程施工期间为保证流水能够顺利绕过施工地区流下下游而采取的引导技术。导流施工技术已经成为当前水利工程的重要组成部分,在具体施工过程中需要做好截流、基坑排水以及下闸蓄水等子工程。施工导流施工技术非常专业且重要,为了保证工程的顺利进行就必须要采取有效措施来提升其施工水平。

二、施工导流影响因素

施工导流技术在水利工程施工中的应用会涉及到多方面的因素,这些因素如果得不到有效控制的话就会对整个工程造成影响,因此对于这些影响因素就需要进行充分考察。

(一)地形、地质条件。地形地质对导流施工是有很大影响的。导流施工是否能够顺利进行很大程度上取决于地形地质选择是否合理。在选择地形地质的时候重点要考察河流能否实现有效泄流。通常情况下对于宽阔河床主要是采用分期导流的方式来泄流,对于狭窄河谷则是采用隧道导流的方式。当河床存在天然石岛或者沙洲的时候,此时主要采用分段围堰法来进行施工。具体施工应该根据实际情况来选择。

(二)水文条件。在实际工作中对于水文条件也应该充分考察,有些情况下水文条件也会对施工方案的选择产生直接影响。这里的水文条件主要指的是河流流量大小、水位变幅、汛期洪水、枯水期以及全年流量等。在实际施工过程中必须要根据项目地水文条件的实际情况来选择施工技术。

三、导流施工技术的应用

当前导流施工技术已经被广泛应用于水利工程当中,具体应用主要是表现在以下几个方面:

(一)明渠导流。明渠导流在水利工程施工中是最容易出现的一种现象,明渠导流实际上就是要在基坑上下游修筑围堰,通过这样一种方式来保证水流能够经过渠道下泄。从以往经验来看明渠导流主要适用于那些岸坡平缓和宽广滩地的平原河道。在实际施工过程中对于导流线的布置通常是要选择在较宽台地沿岸、对于明渠轴线而言也必须要达到上下游围堰外的坡脚。在确定水平距离的时候需要充分考虑到防冲要求,按照规格水平距离保持在50-100m。与此同时明渠进出口还需要同上下游水流相对应,同河道主流夹角是必须要小于30度的。

(二)围堰施工。围堰施工是水利工程施工中常用的一种施工方法,围堰施工本身又可以分为全段围堰施工和分段围堰施工这两种形式。全段围堰施工就是要在河流上来对围堰进行建设,此时是要把河道截留,这样水流就会被引向其他灌水建筑物中来作为分流。在实际施工工程中这种围堰方法的施工必须要对泄水建筑物的具体情况进行详细考察,对于导流方向也必须要根据水量来决定。从全段围堰来看其本身有可以分为明渠导流和隧洞导流这两种方法。实际施工过程中如果发现随量较大此时就不能够只靠拦截,此时就要在拦截之后再利用明渠方式来二次分流。分段围堰实际上就是利用围堰来对水流进行多段划分,当各段分期完成之后,此时整个工程的操作也就结束了。

(三)隧道导流。在工作中也经常会遇到河谷狭窄、山体坚硬的地区,对于这些地区的导流施工主要采用的是隧道导流的方式。在实际应用过程中主要是应用在水闸或者是中小型土石坝施工工程当中。为了满足需要,在实际工作中有时甚至会应用到涵洞导流的方法,灵活方便、工作面广、造价低廉、速度快捷是涵洞导流的典型特征。为了能够保证水流进出口快,能够顺利通过涵洞就需要把涵洞设置成直线状,通过采用这种方式也可以避免引发渗漏。这对于提升整个施工质量是有重要意义的。

四、导流施工技术的创新

在今后施工形势日益复杂的背景下,必须要加强对导流施工技术的创新才能够真正满足需要。从导流施工的创新来看主要是包含以下几个方面:

(一)对施工技术进行创新。在时代不断发展的背景下,对于导流施工技术也应该事先不断创新。当前只有不断创新施工导流技术才能够满足实际需要。当前我国水利工程建设规模迅速扩大,施工技术也在不断增强。为了能够适应人们日益增长的需求,在今后工作中就必须要加强水利工程导流施工技术的创新,要充分借鉴国外先进技术经验,在此基础上实现科学有效地创新。

(二)健全管理体系。为了能够适应新形势,在今后还必须要进一步健全管理体系。管理体系的健全不仅有助于缩短水利工程施工工期,同时还能够进一步提升施工单位经济效益,从而达到全面提升水利工程施工质量的目的。在人们实际施工中可以看出多数问题的出现是由于施工内部管理体制不健全造成的,尤其是质量监控体系的不健全将会产生非常严重的问题,因此就必须要采取有效措施来健全管理体系。

(三)培养人才,掌握知识人才素质制约了社会的发展,同样人才也影响了水利工程的整体建设水平,应该加强水利人才的培养。在水利工程行业,缺少高新技术人才,对导流施工技术停留在原先层面。因此,要注重人才的培养,调动技术骨干人才的积极性,发挥主观能动性,带领员工学习导流施工技术这些信件工程施工经验,推动水利技术的创新。导流施工在水利工程中的应用是具有非常重要的意义的,在今后工作中对于导流施工技术应该不断加强研究才能够满足日益复杂的需要。对于明渠、围堰以及渠道施工等应该引起重视,要结合实际情况来选择合理方式。

作者:肖萍 单位:湖南省隆回县水务局河道管理站

参考文献:

[1]洪玲.动态模拟施工导流在水利水电工程中的应用[J].中国新技术新产品,2012,(04).