□張君慧(南陽市白河橡膠壩管理處)
導(dǎo)流技術(shù)在大壩施工中的應(yīng)用價(jià)值評(píng)價(jià)
□張君慧(南陽市白河橡膠壩管理處)
隨著我國水利工程的不斷興建,水利事業(yè)逐漸步入高峰,但是水利工程的實(shí)施受到了各種環(huán)境因素的影響,河流的流向也是阻礙施工的因素。因此,導(dǎo)流施工技術(shù)也在迅速發(fā)展,并在水利工程施工中得到廣泛的應(yīng)用。文章對(duì)施工導(dǎo)流因素以及相應(yīng)的導(dǎo)流技術(shù)進(jìn)行了研究,對(duì)該種技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,探討了其應(yīng)用價(jià)值。
導(dǎo)流技術(shù);水利工程;大壩施工;應(yīng)用價(jià)值
大壩的施工過程中,有許多因素都能夠影響大壩的施工質(zhì)量,如:水文環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境和大壩的類型等,這些因素都會(huì)直接影響大壩施工中的導(dǎo)流方式,所以在大壩的施工過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)這些導(dǎo)流因素進(jìn)行研究,從而保證大壩的施工能夠正常進(jìn)行。在施工過程中,所謂水文環(huán)境主要指的是河流的水文特征,改導(dǎo)流因素對(duì)于大壩施工的導(dǎo)流方式具有直接影響,每一種導(dǎo)流方式都有其適用范圍。
水位中應(yīng)當(dāng)對(duì)河流的流量、含沙情況進(jìn)行研究,考慮這樣因素主要是能夠比較準(zhǔn)確地分析河流的水文,從而保證大壩施工過程中導(dǎo)流方式的選擇。如果在河流中存在大量的含沙情況,那么不能允許出現(xiàn)基坑淹沒情況,其主要原因是這種情況下比較容易出現(xiàn)泥沙填充基坑的現(xiàn)象,出現(xiàn)這種現(xiàn)象必定會(huì)影響大壩施工中導(dǎo)流方式的選擇,影響其施工質(zhì)量。
對(duì)于河流的地形和地質(zhì)條件的分析,也能夠有助于大壩施工中導(dǎo)流方向的選擇,其主要原因是河流地形、地質(zhì)對(duì)于導(dǎo)流方式也具有重要影響。如果在寬闊的平原地帶,這時(shí)可以選擇分期導(dǎo)流和明渠導(dǎo)流的方式,但是如果是在山區(qū),這時(shí)河谷較窄,這時(shí)導(dǎo)流方式通常會(huì)采用隧洞。所以在對(duì)于導(dǎo)流方式的選擇過程中,應(yīng)當(dāng)考慮到河流的地形、地質(zhì)等條件,只有這樣才能夠保證選擇合適的導(dǎo)流方式,進(jìn)而對(duì)大壩的類型和布置情況進(jìn)行分析,進(jìn)而保證大壩的施工質(zhì)量。但是這種方式不適用與土體大壩,其主要原因是如果土體大壩應(yīng)用這種分段的施工方式,那么將會(huì)直接影響大壩的穩(wěn)定性,會(huì)導(dǎo)致壩體被沖毀,會(huì)出現(xiàn)壩體不能過水的情況,所以對(duì)于土體大壩應(yīng)當(dāng)采用一次攔斷的方法。
為了能夠保證大壩正常運(yùn)行,在其后期的導(dǎo)流過程中通常采取幾種導(dǎo)流方式,將這些導(dǎo)流方式結(jié)合在一起,會(huì)使得導(dǎo)流方式比較復(fù)雜,這樣就要求相應(yīng)的施工人員具有較高的技術(shù)要求和素質(zhì)要求,只有這樣才能夠保證大壩不出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,保證大壩的施工質(zhì)量。
實(shí)際的大壩施工過程中,為了能夠保證大壩的施工質(zhì)量,通常情況下,導(dǎo)流方案會(huì)事先擬定,然后才對(duì)其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析,最終確定比較完善的導(dǎo)流方案,所以在擬定導(dǎo)流方案時(shí),應(yīng)當(dāng)有多手準(zhǔn)備,就是為了能夠確保導(dǎo)流方案的最佳性,只有這樣才能夠最終保證導(dǎo)流方案的科學(xué)性,進(jìn)而在一定程度上保證導(dǎo)流方式的選擇和應(yīng)用。
實(shí)際的施工中,一些地方通常采用分期導(dǎo)流的方式,這樣就要求施工方案應(yīng)當(dāng)對(duì)如何分期以及分期的階段問題進(jìn)行分析,只有明確了這些問題,才能夠?qū)κ┕み^程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)防范,一旦出現(xiàn)問題就能夠及時(shí)解決問題,從而保證大壩的施工質(zhì)量。如果要采用一次性攔斷的方式,這時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)水流控制措施進(jìn)行合理分析。在進(jìn)行前面的分析后,排出不合理的施工之處,最后根據(jù)實(shí)際的施工情況,選擇最終的導(dǎo)流方案,進(jìn)而保證所選擇導(dǎo)流方式的準(zhǔn)確性、合理性。如果最終導(dǎo)流方案已經(jīng)選擇,還要對(duì)相應(yīng)的方案進(jìn)行細(xì)化,其主要內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括:導(dǎo)流工程費(fèi)用以及其經(jīng)濟(jì)性;施工強(qiáng)度的合理性;勞動(dòng)力、設(shè)備、施工負(fù)荷的均衡性,施工期限,施工過程中河道綜合利用的可行性等,這些都應(yīng)當(dāng)成為細(xì)化的內(nèi)容,其主要原因是大壩是一項(xiàng)比較龐大的水利工程,關(guān)系到國家的穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,必須保證其施工質(zhì)量,能夠造福于民,所以在施工過程中,對(duì)于導(dǎo)流方式的選擇應(yīng)當(dāng)慎重,保證其合理性、科學(xué)性。
此外,還應(yīng)當(dāng)從水力、工程量計(jì)算出相應(yīng)的費(fèi)用,擬定工程進(jìn)度、細(xì)化施工強(qiáng)度、制定可行方案等,最終還應(yīng)當(dāng)對(duì)其效果進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,所有的設(shè)計(jì)不能主觀臆斷,必須遵從科學(xué)依據(jù),這才能滿足設(shè)計(jì)初衷。
在選擇隧洞導(dǎo)流時(shí),應(yīng)當(dāng)借助地形,按照直線進(jìn)行布局,如果在此過程中需要設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎,這時(shí)應(yīng)當(dāng)保證其前后方都是直線,并對(duì)其轉(zhuǎn)彎半徑也有明確要求,應(yīng)當(dāng)為隧洞寬度的5倍,轉(zhuǎn)彎角度也有相應(yīng)的規(guī)定,不應(yīng)當(dāng)超出60°。此外,還應(yīng)當(dāng)保證隧洞的軸線不能和巖層、斷層、破碎帶等平行,其角度也有相應(yīng)的要求,總之隧洞導(dǎo)流應(yīng)當(dāng)考慮各種問題,保證隧道倒流的合理性。
從上述介紹能夠了解,隧道倒流方式的造價(jià)一般較高,其泄水能力較差,所以在汛期不建議采用這種導(dǎo)流方式。但是對(duì)于水利施工場(chǎng)地導(dǎo)流量不是很大,河谷比較狹窄,地形比較陡峭的地方,可以采用這種導(dǎo)流方式,這樣能夠節(jié)省工程費(fèi)用。
如果在選擇導(dǎo)流方式的過程中,出現(xiàn)所選擇壩址的河床很窄或者覆蓋很深的情況,這時(shí)可以選擇明渠導(dǎo)流,選擇這種導(dǎo)流方式具有相應(yīng)的合理性。所謂明渠導(dǎo)流指的是在灘地或河岸上開鑿導(dǎo)流渠道,在其上下游修建圍堰,使其沿著渠道進(jìn)入下游,這樣就能夠利用河道進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)流,能夠在很大程度上降低施工工程的工作量,節(jié)約施工成本。
在明渠導(dǎo)流施工布置過程中,需要考慮施工軸線位置、進(jìn)出口等因素,只有全面、細(xì)致地考慮了這些問題,才能夠保證明渠導(dǎo)流施工布置的合理性,這些因素也是施工過程中必須考慮的問題。避免在施工過程中出現(xiàn)能夠影響明渠導(dǎo)流方式的因素出現(xiàn),同時(shí)還不能進(jìn)行及時(shí)處理,進(jìn)而影響大壩的施工質(zhì)量。
所謂分段圍堰方法就是指按照時(shí)間段對(duì)工作進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃,從而能夠比較細(xì)致地開展工作,保證工作的細(xì)致性。但是在其分段過程中,應(yīng)當(dāng)保證分段數(shù)不易過多,其主要原因是這些繁瑣的施工,增加了相應(yīng)的施工時(shí)間。為了能夠保證分段圍堰能夠順利進(jìn)行,可以在施工中設(shè)置底孔,結(jié)合力學(xué)知識(shí),分析出底孔的具體位置,這樣就能夠充當(dāng)暫時(shí)性的泄水通道。同時(shí)為了能夠保證水利工程施工過程中汛期工作的展開,應(yīng)當(dāng)在施工之前設(shè)置缺口。
混凝土壩體是實(shí)際施工中最為普遍的壩體,當(dāng)汛期降臨時(shí),水流量會(huì)急劇上升,原來的導(dǎo)流系統(tǒng)就不能滿足需求,這樣就會(huì)在很大程度上造成水利工程的施工無法繼續(xù)進(jìn)行,進(jìn)而影響工程的進(jìn)度,所以在施工之前應(yīng)當(dāng)在壩體中預(yù)留一個(gè)缺口,當(dāng)汛期來臨時(shí),大量的水流量就可以通過預(yù)留的缺口進(jìn)行處理,同時(shí)再利用混凝土壩體建立相應(yīng)的導(dǎo)流系統(tǒng),這樣就能夠在汛期有效處理大量的水流量,不會(huì)對(duì)壩體產(chǎn)生較大的沖擊,影響大壩的施工質(zhì)量。當(dāng)汛期過后,這時(shí)就可以將混凝土預(yù)留出的缺口進(jìn)行補(bǔ)全,從而保證大壩的施工質(zhì)量,這也是大壩施工過程中經(jīng)常采用的導(dǎo)流方式。
成孔導(dǎo)流方法的布置主要是通過水利工程中混凝土壩體實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)流的,所以在施工過程中是借助混凝土壩體處的底孔作為導(dǎo)流泄水道,這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的導(dǎo)流作用,同時(shí)還能夠在很大程度上降低其施工成本,保證順利工程的順利進(jìn)行。在導(dǎo)流施工中,可以通過泄水道引出部分水流量,降低水流對(duì)壩體的沖擊,保證工程的施工質(zhì)量。
涵洞導(dǎo)流方式主要是通過上下游修建擋水圍堰實(shí)現(xiàn)的,能夠?qū)崿F(xiàn)水流通過涵洞進(jìn)入下游。這樣的導(dǎo)流方式也能夠在大壩的施工過程中發(fā)揮相應(yīng)的作用,保證大壩的施工質(zhì)量。其通常適用于水閘或者中小型土石水壩工程的施工中,即使是分期導(dǎo)流的后期也是采用涵洞導(dǎo)流的方式。涵洞導(dǎo)流需要設(shè)置直線,并且具有良好的出入口,只有這樣才能夠保證流水順暢,不會(huì)出現(xiàn)淤泥堆積現(xiàn)象,此外這種導(dǎo)流方式成本較低。
綜上所述,導(dǎo)流技術(shù)在水利工程中大壩施工中的應(yīng)用,能夠保證施工的順利進(jìn)行,為后期工程的順利進(jìn)行提供了保障,為了進(jìn)一步保證大壩的施工質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)建立完善的施工管理機(jī)制,從而提高大壩的施工質(zhì)量,水利工程的施工質(zhì)量。
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TV551
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1673-8853(2017)10-0049-02
張君慧(1978-),女,工程師,主要從事水利工程管理和建設(shè)工作。
2017-8-1
編輯:趙 鑫