摘要:水利工程的导流施工,是后期工程施工能够顺利进行的基础保障。因此在导流施工阶段应该充分的考虑各方面因素,在导流施工的过程中要建立完善的施工控制体系,不断提高施工技术水平,并遵循导流施工原则,结合水利工程施工现场的实际情况,采用合理的导流施工方案,为后期的工程提供有利的施工环境。
前言
我国当前的水利行业的发展已经取得了较好的成绩,不仅材料和设备得到了更新和进步,施工技术水平也得到了极大的提高。而全段围堰导流导流施工技术的发展应用,是水利施工在技术上的一次突破。且导流施工技术在实际应用中不仅提高了我国大型水利工程的速度和规模,还降低了工程管理难度,是水利工程建设与发展的助力。
1水利工程施工导流施工技术要点分析 1.1综合考虑各方面因素
水利施工在采用导流技术时应综合各方面因素加以考虑,主要包括,水能指标、地势地形条件、水库蓄水功能、居民搬迁问题、周边建筑物的分布情况以及河流下游的生态环境等方面,使施工导流对周围的环境影响降到最低。
1.2坝址的选择
水利工程在设计之前应重点对坝体所建设位置进行考虑,在选择坝体时应详细对地形地貌等自然环境方面进行考察,分析地势地形、工程施工难度、水资源的指标等方面优缺点,结合各方面实际情况科
学合理选择水利工程建设位置。
1.3水电枢纽工程的布置方案
在选择好坝址以后,通常情况下应首先布置好导流明渠,在此基础上在设计厂房的布置,这样才能使水利工程建设的分布更加合理化且分布规律。
1.4编制施工计划
水利工程建设之前应制定一个科学可行的施工方案,在制定施工方案的过程中,不仅要考虑工程施工设计,还应考虑施工导流技术是否可行。
1.5水利施工技术
由于水利工程具有蓄水缓解旱灾和防洪的作用,我国在很早时期就已经开始了水利工程的建设,因此我国水利施工方面具有非常丰富的经验。随着社会的进步和科技水平的提高,水利施工建设材料以及工程施工大型机械设备等越来越先进,我国水利工程建设质量不断得到提高,功能也在加强。
2施工导流方式选择的主要原则
在水利工程施工中,要使水利工程达到节约成本、优化布局、布局最优、施工技术使用有效,就应该根据工程的实际情况以及工程自身特点要求,选择切实可行的施工导流技术方案。在选择导流方法的过程中,应遵循以下几个原则:第一,投入产出比合理。导流方式选择的核心在初期导流阶段。当建筑物的型式确定之后,主要对基坑是否过水问题,从临建投资、度汛安全、工期等方面进行详细对比;第
二,临建与永久结合较紧密,泄水、挡水、导流和发电四大建筑物的总体布置协调;第三,施工期通航、排冰、过木、水库的提前淹没等外部环境问题可以有效处理。
3全段围堰法导流施工技术 3.1隧洞导流的方法 (1)隧洞导流的使用范围
对于山区河流,通常应用隧洞导流的方法,这是因为其有着较为狭窄的河谷,两岸有着陡峻的地形;因为每条隧道都有着十分有限的泄水能力,隧道需要较高的造价成本,因此,没有较大的流量,就可以应用隧洞导流的方法。结合如今的形势,每条隧洞的可宣泄流量严格控制2000m3/s~2500m3/s,大部分工程将两条左右的导流洞给应用过来。为了促使导流费用得到减少,就需要结合导流漏和永久隧道。如果是将高水头土石坝枢纽兴建于山区河流上,将永久隧漏给应用过来。因此,对于土石坝纽,非常普遍的使用了隧洞导流,将混凝土坝修建于山区河流上,也可以将隧洞导流给应用过来。
(2)导流隧洞的布置方法
需要在完整和新鲜的岩层中,布置隧洞,为了避免有大规模坍方出现于隧洞沿线中,需要避免平行于洞轴线、岩层和断层和破碎带,严格控制洞轴线和岩石层面之间的夹角,避免其小于45°,层面倾角控制在45°以上。将坝址附近的有利地形给充分利用起来,保证有顺直的隧洞线路,如果是弯曲的河岸,需要在凸岸布置隧洞,这样隧洞长度可以得到缩短,并且有着较好的水力条件。转弯是有压隧洞和低
流速无压隧洞所必须具备的,转弯半径应该比5倍洞宽要大,转折角控制在60°以内,要将直线段过渡设置于弯道的上下游,直线段长度需要比5 倍洞宽更大。避免有冲击波产生于高流速无压隧洞的弯段上。严格控制进出口和河床主流流向的交角,否则就会影响到上游进水条件,会有有害的折冲水流与涌浪产生于下游河道,出口交角需要控制在30°以内,结合具体情况,可以适度放宽上游进口处的要求。如果需要的导流隧洞为两条以上,那么就可以在两岸或者一岸布置。隧洞进出口和上下游围堰坡脚需要有50m以上的距离,近些年来,也出现了10m~20m以内的距离;如果只有较小的距离,就需要科学的防护堰坡。
(3)导流隧洞断面设计
在确定隧洞断面尺寸时,需要综合考虑诸多因素,如设计流量、地质和施工条件等,要结合相关规范,控制洞径;一般来讲,单洞断面尺寸需要保证不超过200m2,单洞泄量控制在2000m3/s~2500m3/s以内。将地质条件、隧洞工作状况和施工条件纳入综合考虑范围,对隧洞断面形式合理确定。在洞身设计中,十分重要的一个问题就是合理选择糙率n值,糙率的大小会对断面的大小产生直接影响,糙率大小则会直接受到其他因素的影响,如衬砌情况、施工质量、选择的开挖方法等等。在设计过程中,需要结合具体情况,对相关规范进行查阅,对糙率值合理选择。
3.2明渠导流
在河岸上开挖渠道,在基坑上下部修筑围堰,河水经渠道下泄的
方式就是明渠导流。导流明渠在选址时,一定要本着以下几个原则进行,一是要施工方便,轴线尽量短,以最小的工程量施工;二是要保证水流无阻,安全施工,不能因布置明渠而带来安全隐患,为保证水流畅通,明渠进出口应与上下游水流相接,明渠转弯半径应大于5倍渠底宽度,与河道主流的交角以左右为宜,为防明渠进出口水流冲刷围堰的迎水面,明渠进出口与上下游围堰之间要有适当的距离,一般以50~100m为宜,此外,为减少渠中水流向基坑内入渗,明渠水面到基坑水面之间的最短距离以大于2.5~3.0h为宜,其中h为明渠水面与基坑水面的高度差,以米计。明渠导流一般适用于岸坡平缓的河道上,如果当地有老河道可资利用,或工程修建在河流的弯道上,可裁弯取直,开挖明渠,若能与永久建筑物相结合。
3.3涵管导流
水利工程建设中,涵管导流技术通常应用在修筑土坝和堆石坝中,涵管导流技术可以有效的提高工程的质量和性能。涵管通常就是钢筋混凝土的结构。因此,在对涵管施工的过程中,必须要对钢筋混凝土的特性进行严格的把握,从而有效的避免出现钢筋混凝土的质量通病。在某些情况下,可以在建筑物基岩中开挖沟槽,必要时予以衬砌,然后封上混凝土或钢筋混凝土顶盖,形成涵管。利用涵管导流往往可以获得经济可靠的效果。由于涵管的泄水能力较低,所以一般用于导流流量较小的河流上或只用来担负枯水期的导流任务。为了防止涵管外壁与坝体防渗结构之间的渗流,通常在涵管外壁每隔一定距离设置节流环,以延长渗流量,降低渗流坡度,减少渗流的破坏作用
底孔和坝体缺口泄流,并不只适用于分段围堰法导流,在全段围堰法后期导流时,常有应用;隧洞和明渠泄流同样并不止适用于全段围堰法导流,在分段围堰法后期导流时也常有应用。因此,对于水利工程导流方法的选择,需要因时因地制宜,不能够简单机械的套用。
在水利工程实践中所采用的导流方法,还有很多的型式。例如,当选定的泄水建筑物的过水能力,远远小于洪水的容量,不能完全宣泄时,也可以允许水流漫过围堰,采用水流没过基坑的导流方法,特别是山区河道,由于经常水位起落较大且不定时,这种方法是可行的;在平原河道河床式电站枢纽中,利用电站厂房导流;在有船闸的枢纽中,利用船闸闸室导流;在小型工程中,如果导流设计流量较小,可以穿过基坑架设渡槽来宣泄施工流量。
4结语
水利工程的导流施工,是后期工程施工能够顺利进行的基础保障。因此在导流施工阶段应该充分的考虑各方面因素,在导流施工的过程中要建立完善的施工控制体系,不断提高施工技术水平,并遵循导流施工原则,结合水利工程施工现场的实际情况,采用合理的导流施工方案,为后期的工程提供有利的施工环境。
参考文献:
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