盧緒強(qiáng)
(嵐山區(qū)中樓鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 山東日照 276518)
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,水利工程建設(shè)逐步增多,施工技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。但在具體建設(shè)中,由于諸多因素的影響,一些建設(shè)問題不斷出現(xiàn)。因此,在實(shí)踐中,應(yīng)采用導(dǎo)流施工技術(shù),保證水利工程建設(shè)的順利進(jìn)行,提高施工效果。
在水利工程建設(shè)過程中,為了能夠保證施工用水順利通過施工區(qū),因而必須采取相應(yīng)的引導(dǎo)手段,引導(dǎo)上下游來水,科學(xué)控制來水。在水利工程建設(shè)中,施工導(dǎo)流技術(shù)是一個(gè)非常重要的組成部分。水利工程中采用的施工導(dǎo)流技術(shù)可以使施工場地周圍的水流向下,保證水利工程施工場地在施工過程中不受水流的積聚和滲透的影響,為工程建設(shè)提供更好的施工環(huán)境,有效保證工程進(jìn)度,提高施工質(zhì)量,減少水流和河流汛期對水利工程效益的影響。在保證施工質(zhì)量的前提下,為了更好地加快施工實(shí)際進(jìn)度,創(chuàng)造更大的施工效益。目前,引水施工技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用存在許多問題。在壩址選擇過程中,施工企業(yè)需要調(diào)查施工區(qū)的基本環(huán)境條件,結(jié)合施工區(qū)的實(shí)際地質(zhì)、水文條件選擇壩址,綜合考慮施工難度、工程建設(shè)規(guī)模和其他因素,綜合考慮水能指標(biāo)等因素,提高壩址選擇的合理性。其次,在制定建設(shè)規(guī)劃時(shí),要完善水利工程的總體布局。壩址位置確定后,引水渠位置在水利工程主體結(jié)構(gòu)施工前確定。施工計(jì)劃的制定也是施工活動(dòng)有序開展的重要基礎(chǔ)條件。對于水利工程建設(shè),既要以完善的施工方案為基本保證,又要解決導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用中存在的問題。在施工技術(shù)創(chuàng)新過程中,要在原有施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,整合施工設(shè)備、施工技術(shù)等物質(zhì)資源,創(chuàng)新水利工程施工技術(shù),從而更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的基本需要。最后,在導(dǎo)流施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中,需要綜合考慮施工區(qū)建筑物分布、周邊自然環(huán)境等諸多因素,在一定程度上能有效保證工程建設(shè)的整體進(jìn)度。
(1)水文條件。河流流量、過程線特征、洪水和枯水條件、水位變化、流冰等都直接影響方案的選擇。如果河流水位變化較大,有時(shí)應(yīng)采用溢流圍堰。圍堰及導(dǎo)流泄洪建筑物的擋水高度只考慮枯水期的流量。
(2)地形條件。施工期河床寬闊通航時(shí),可采用分期導(dǎo)流;河道狹窄時(shí),可根據(jù)地形地質(zhì)條件采用明渠或隧道導(dǎo)流。
(3)有條件時(shí),盡量采用永久性水工建筑物的泄水建筑物,并結(jié)合施工導(dǎo)流。如導(dǎo)流洞可與泄洪洞合流,圍堰可與土石壩壩體合流。
(4)滿足施工期通航、過木、供水、灌溉等綜合利用要求。
目前,我國導(dǎo)流施工技術(shù)主要有兩種:全斷面圍堰法和斷面圍堰法。整個(gè)圍堰施工方法包括隧道導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流和渡槽導(dǎo)流。分段圍堰法包括底孔導(dǎo)流、缺口導(dǎo)流、稀疏齒導(dǎo)流和窄河床導(dǎo)流。以下是一些簡單的方法:
明渠導(dǎo)流適用于灘涂開闊或兩岸地勢平緩的平原河流。一般情況下,河道在灘涂或河岸上挖,橫圍堰建在基坑的上游和下游。河道的水流通過河道排出。
明渠導(dǎo)流適用條件:如果河床覆蓋層很深,不易分期導(dǎo)流,或壩址處河床較窄,滿足以下四個(gè)條件之一,可考慮明渠導(dǎo)流方案。①工期短,缺乏專業(yè)設(shè)備和相關(guān)經(jīng)驗(yàn);②導(dǎo)流流量大,地質(zhì)條件不適合導(dǎo)流洞開挖;③施工期有木質(zhì)、通航、排冰條件;④有平臺,沿河岸有肩寬的古河或啞口。
明渠導(dǎo)流布置:①引水軸線位置。盡量布置在河道口、古河道或?qū)捚脚_處,避免深挖,縮短河道長度,盡量避開地質(zhì)條件較差的地區(qū),避免滑坡、崩塌。為使水流順暢,包括軸線與干流夾角小于30°,明渠轉(zhuǎn)彎半直徑不應(yīng)小于渠底寬度的5倍;②進(jìn)出口改善。進(jìn)出口高程根據(jù)施工期通航、水流、過木、排冰等情況確定。為減少總開挖量,在考慮進(jìn)洞因素后,宜增加開挖高度;③如果渠底是軟土,必須做好防滲工作。
適用范圍:對于此類導(dǎo)流工程,當(dāng)兩岸地形非常陡峭或?qū)Я髁髁坎淮髸r(shí),更適合使用。為了節(jié)約資金,最好將隧道導(dǎo)流與永久性隧道結(jié)合起來。
確定方位:具體安排按下列規(guī)定執(zhí)行。首先,要借助地形,順直線布置。需要轉(zhuǎn)彎時(shí),前后兩側(cè)應(yīng)設(shè)直線,轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)大于隧道寬度的5倍,轉(zhuǎn)彎角度應(yīng)小于60°;其次,隧道軸線應(yīng)布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域。隧道軸線不應(yīng)與斷層、巖層、破碎帶平行。隧道軸線與巖層的傾角應(yīng)大于45°,夾角應(yīng)大于45°。然后,隧道進(jìn)出口與河床主流方向夾角不宜過大。最后,隧道進(jìn)出口與上下游圍堰坡腳的距離應(yīng)大于50m。
在水利水電工程建設(shè)中,圍堰的高程和平面布置將直接決定圍堰技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。在工程設(shè)計(jì)階段,應(yīng)配備專門的施工設(shè)計(jì)人員,充分考慮工程建設(shè)的實(shí)際需要,采用更先進(jìn)的施工設(shè)備和設(shè)施,準(zhǔn)確測量工程建設(shè)的具體情況,使每一個(gè)細(xì)節(jié)都能與實(shí)際情況相比較,并確保測量誤差在最小范圍內(nèi)。圍堰頂高與導(dǎo)流流量密切相關(guān),可有效防止河水直接流入圍堰。在圍堰的設(shè)計(jì)中,必須考慮排水方便、材料運(yùn)輸、施工項(xiàng)目施工、施工期等因素,保證基坑施工更加科學(xué)合理。分段法是根據(jù)時(shí)間分階段進(jìn)行詳細(xì)的維修工作。例如,如果有許多區(qū)段,項(xiàng)目的施工工作將非常繁瑣,而且施工時(shí)間將增加。
(1)缺口導(dǎo)流布置:在水利工程建設(shè)中,混凝土壩是最明顯的部分。在水利工程建設(shè)過程中,如果遇到汛期,水量會比較大。在這種情況下,原有的排水和引水系統(tǒng)可能無法有效地達(dá)到引水和排水的效果,這將在一定程度上造成水利工程的建設(shè)進(jìn)度。為了避免這種情況的發(fā)生,可以采用壩間導(dǎo)流的方法來控制汛期的水量。大壩缺口導(dǎo)流的方法是在相應(yīng)的混凝土壩上留一個(gè)缺口,主要是在快速期控制流量,然后在汛期后修補(bǔ)缺口。在壩身間隙設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)將整個(gè)混凝土壩的高度、尺寸、含水量等因素記錄一半并進(jìn)行分析,在實(shí)現(xiàn)壩身間隙的同時(shí),保證大壩的整體安全穩(wěn)定。
(2)底孔導(dǎo)流布置:第二階段通常設(shè)置臨時(shí)底孔作為泄水道。準(zhǔn)確地說,有必要分析設(shè)置時(shí)的力學(xué)知識和井底的具體位置和高度。如果數(shù)量大,我們可以按照從低到高的順序,將其安排在不同的地方進(jìn)行封堵作業(yè)。當(dāng)?shù)卓哺叨容^高時(shí),應(yīng)抬高圍堰,降低擋梁高度。只有這樣,堵漏工作才能順利進(jìn)行。
引水工程建設(shè)是當(dāng)前水利工程中一項(xiàng)十分重要的工作。合理利用導(dǎo)流技術(shù),不僅可以提高施工速度,保證后續(xù)工程的順利開展,而且可以降低工程造價(jià)。
引水技術(shù)是水利工程的關(guān)鍵和主要技術(shù),但引水技術(shù)的過程非常復(fù)雜。加強(qiáng)導(dǎo)流施工的各種人文因素和自然因素,加強(qiáng)導(dǎo)流施工技術(shù)在管理和研究中的應(yīng)用,具有十分重要的意義。導(dǎo)流技術(shù)不僅關(guān)系到工程的全過程和難度,而且對建筑物的分布和形狀有一定的影響。為保證水利工程質(zhì)量和水利工程順利完成,在實(shí)際施工中,設(shè)計(jì)和施工人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行一定有效的導(dǎo)流設(shè)計(jì)和施工。只有這樣,才能保證水利工程和功能的全面發(fā)展。