水利水电施工导流与围堰技术分析
摘要
关键词
施工导流;围堰技术;水利水电
正文
中图分类号:TV551 文献标识码:A
1 引言
自"十四五"规划文件发布以来,水利水电事业成为了我国未来发展的主要目标。在过去,由于生产要素、经济等方面的因素,我国水利水电工程技术还处于近代水平,水利水电工程的施工一般靠人力和物力来完成,施工效率低下,而且建设的技术也参差不齐。随着社会经济的迅速发展,我们已经在推动着水利水电建设,并在这一领域取得了令全球关注的巨大成果。在这一领域,施工技术变化迅速,包括但不限于两种主要技术:导流技术、围堰技术。这些技术在水利水电建设项目中起着至关重要的作用,因此,在这个新时期,施工技术人员需要将理论与现场相结合,以便更好地完善水利工程项目。
下文将对水利水电工程施工导流和围堰技术要领和流程加以重点解析,希望为国家的可持续发展提供有力依据。
2 施工导流和围堰技术的原理介绍
2.1 导流
为了确保水利水电工程的建设能够顺利进行,我们一般采取了围堰的方式来维护基坑,并将水流引导至下游,从而确保施工过程中的安全性和可靠性。通常,在活水河流内进行施工、尤其是在修筑闸坝施工的过程中,施工导流是一个非常关键的施工措施。施工导流是建筑闸坝内不能缺少的施工方法。选定科学的导流方法不仅直接关系到整个工程的进行,而且能够极大程度降低施工风险。
2.2 导流方式
导流方式可以根据河床位置分为两种:一种是通过建造围堰来一次性阻断河水,强制使其改变流动路径,这种方法称之为河床外导流;另一种是通过分段围护的方法,利用预留河道将河水引导到下游,这个方式也叫分期导流。这种技术可以有效地控制河水的流动,保证河床的稳定性和安全性。
泄水建筑可以通过多种方式实现,包括明渠、隧道、涵洞、底孔、梳齿和缺口、涵管等。明渠导流是以另外修建新的河道把河水引出,把原来的河道用围堰将水拦起来,施工完后一般会把导流明渠封死。涵洞导流通常用作中小型水闸、土石坝等建筑工程。底孔导流是一种常见的混凝土坝施工技术,它可以将水流从坝内的临时或永久泄水口中排出,而梳齿导流则是在混凝土坝浇筑时,通过留出梳齿形缺口,以便随着混凝土坝体的上升,可以有效地将水流分级轮换,从而达到排水的目的。涵管导流是一种有效的河道排水技术,一般适用于小型河道导流,特别是在枯水期,可以有效地提高河道的排水能力。
2.3 围堰
围堰是一种临时的水利基础设施,旨在防止水和土流入施工区域,以保证堰内排水及施工安全。它通常被用于水工建筑方面,除开用于正式建筑物的组成部分以外,大多数都在使用完毕后会被拆除。围堰不仅保证了施工区域的安全,也为建造永久性的水利基础设施提供了支持。
其作用为,在桥梁基础浇筑中,当桥墩、台基础处于地表水位以内时,按照当地材质施工为不同类型的土堰;对于水深且流量很大的河流,可选择木板桩或钢板桩围堰,目前多采取双层薄壁加工钢筋围堰。在水利水电工程施工时,围堰的安全因素也是必须考虑进去的,要结合地质条件及围堰边坡的稳定性进行施工考量,从而计算安全系数。通过可靠的计算方法行业科学分析,掌握影响边坡稳定的外在因素,达到严格计量实际的安全值。
2.4 围堰的分类
按材料可分为土石围堰、草地围堰、木板桩围堰、木笼围堰、钢板桩围堰、锁口管柱围堰、混凝土围堰。土石围堰是一种以土石为原料的建筑,它能够有效地利用当地的建筑材料,具有良好的基础适应性,施工简单方便,广泛应用于上下游的横向围堰。草地围堰:是中国劳动人民数百年传承至今的遗产,是由草地混合体组成的临时性塑水结构,用于提高水中及临时性建筑的施工条件。它是由一层草一层土再一层草一层土在水底逐步堆筑而构成的挡水构造,是中国传统的河工技术。在浅水区域,木板桩围堰是一种理想的建筑材料,它能够有效地抵抗水流的冲击,并且能够在较浅的水位下保持稳定。一般在河道不能打桩、流量很大,同时盛产林木资源和矿石资源丰富的地方,用木笼作为围堰的堰壁,这种方式多适用于粘性土较多的地区。采用多层木板构建的透空木笼,其中包括迎水面的多层木板,再将石头填入其中,是构建围堰的最常用方法。钢板桩围堰是最为常见的一种板桩围堰,钢板桩是带有锁口的一类型钢,其截面有直板形、沟形等,具有不同尺寸大小和联锁形式。常用的形式有拉尔森式,拉克万纳式等。其特性是硬度大,易钻入坚固土壤,可在深水中浇筑,防水特性好。锁扣管桩围堰具有结构稳定性高、施工速度快、材料可重复使用等优点,使它成为钢板桩围堰和钢管桩围堰的完美结合。然而,由于它的止水性能较差,因此只能在黏土和亚黏土地质中使用。混凝土围堰是一种常见的永久性结构物,它能够抵御冲击,具有良好的稳定性和防渗漏能力,尤其适合在河道没有覆盖层的岩面上,以及水压较高的情况下使用。然而,由于施工难度较大,因此在水利工程和其他土木工程中,混凝土围堰的应用较少。
按围堰与水流方向的位置分为横向围堰和纵向围堰。横向堤坝是用来阻挡水流的,它们的主要作用是将水从一条水路引入另一条水路,并将水路的两端联系起来。而平行于水流方向的支堰为纵向围堰。
按导流阶段的基坑淹没情况分为过水围堰和不过水围堰。在选择了可以被淹没的管道之后,围堰堰体也会过水。因此,围堰的下游坡面和堰脚必须得到良好的紧固,目前常见的方法包括:大面积石护面、钢筋直径石笼护面、加筋护面和混凝土板护面等。混凝土板护面是一种非常普遍的材料。不过水围堰虽然可以充分利用本地建筑材料,且对地基适应性好、施工工艺简便,但是水土石围堰却是在水利水电施工中使用得最为普遍的一个支架形式。它可以充分利用当地建筑材料或废弃的土石方,结构简洁,施工简单,能够在动水中、深水中、地基上以及有覆盖层的河岸上施工。而其工程量巨大,堰身沉陷变化也很大。
3 施工导流和围堰技术的应用分析
3.1 修建围堰及导流隧道
水利水电工程中施工导流与围堰技术应用最广泛的是建立围堰导流隧道。在建造围堰导流隧洞施工的时候,相关人员要严格遵守因地制宜的原则,根据施工现场的地形、地质条件来进行建造。除此之外,还应该结合围堰周围环境来进行设计与建造。例如,如果在贵州地区想保持隧道洞口的垂直,前提应该考察施工现场周围的环境与条件,如果施工现场周围的环境与条件符合标准,则可以通过缩短隧道的长度来保持隧道的垂直。现阶段,我国水利水电工程所选用的围堰方式主要有两种,分别是断流围堰与导流围堰。在进行导流隧道设计之前,相关人员收集与整理相关数据。收集完数据后,收集好相关数据后,相关人员根据收集的数据进行计算,并根据具体的水流量进行设计,设计必须符合水流量以及周围环境。
3.2 对围堰导流进行施工
在建造好围堰以及导流隧道后,相关人员开始对围堰导流有进行施工。在正式进行施工之前,相关人员应该提前进行沟通与讨论,提前考察周围环境,设计施工方案,确保施工方案符合实际情况,并且科学、合理。在进行正式施工的时候,施工人员会遇到复杂的难题。例如,不同类型的大坝,要选择不同类型的导流方式。围堰导流的施工比较灵活,难度较高,施工人员在进行施工的过程中,应该严格按照国家的标准以及水利水电工程的要求进行设计与施工,避免出现事故。除此之外,在施工现场做好标记也是围堰导流施工过程中重要的一点。做标记有利于施工人员迅速找到围堰导流的施工点,有利于后续施工工作的有序开展。
3.3 确保施工材料的质量
为了更好地进围堰导流设计与施工质量,应该保证施工材料的质量。施工材料的质量与整体施工效果有些紧密关联。施工材料的质量越高,整体施工效果越好,施工材料的质量越低,整体施工效果越差,所以在进行施工的过程中一定要保证施工材料的质量。从以下几个方面来说:第一,在选择材料时,尽量选择质量较好的材料。第二,检查材料。水利技术人员应该对采购的材料进行检查,发现不合格的材料,及时进行更换与丢弃。第三,保证围堰导流工程的每一个环节的质量。施工单位应设立监督部门,对施工现场进行严格监督,确保围堰导流工程每一个环节都符合标准。
4 施工导流与围堰技术在施工过程的分析
4.1 前期施工过程
在水利工程建设中,前期准备是至关重要的,因为它是整个项目的基础。水利施工人员必须认真对待前期工作,确保它能够顺利完成。重点要研究在供电线路工程建设中实际运用土石方接线工艺的意义,及其预处理、材料、安全等方面的意义。
测量划线:在测量划线时,需要对标识安全实施有效管理,以保证标识作业的数量与范围的稳定性。根据工程要求和有关法规,分析工程施工质量,以保证后续施工不间断。
堰体固定:在堰体的稳定过程中,在施工和淤积区,大坝构造上往往没有稳定性。对于具体的浇筑工程,通常都是在坝脚二旁的坡脚上架设木桩,通过桩锤加以紧固,为了充分保证木桩的利用效果,应该把木桩的直径限制在零点五m以内。
围堰堆砌工程建设:围堰堆砌工程建设是建设堤坝和输电管线的重点工作。铺地施工一般为土制的。为了确保建造的结构物具有良好的抗压能力,我们将采取措施,将69%的土地完善管理,同时采用错缝堆砌的方式,将吊杆安装在水下,确保它们的高度符合规范的要求。
在围堰堆砌施工完成后,为了确保建筑物的安全性和质量,我们会对其进行大量的雨水测试,并采取有效的措施来防止渗漏。为此,我们通常会使用彩布、塑料布和土袋等材料。为确保施工结果满足人们预期的条件,并且能够安全使用,施工人员需要用合理的方式计量水费。
钢板桩保护:在水利水电建设工程和电力线路建设工程中,施工应当采取水泵、填筑物、钢桩、打桩等复合方法施工。制作钢桩的工位宽度宜超过0.1m,跨接电缆与钢桩的合理长度宜低于零点一m。现场发生积水后,浇筑时要事先把积水排除,去除泥沙。这个项目的目的是增强钢板桩的抗压强度,以避免出现大坝倾斜和其他危险情况。因此,桩的深浅要适当,以便于满足施工要求,同时也要求桩之间的连接处要牢固可靠。
4.2 施工设计的重点
在选择围堰的位置时,应该综合考虑地形、地貌、水质标准、地质要求、施工工期、施工困难以及施工量等因素,以确保施工方向的正确性,避免土壤受到水流的冲击。因此,我们必须确保工程设计是合理和严谨的,并且能够科学地实施。同时,我们还必须从整体上考虑问题,并以全局为目标。
施工计划编制合理:在汛期到来之前,必须进行围堰和导流的工作。在制定施工方案时,应当全面考虑物资、设施、人员及设备的配置,并采取有效措施,确保既不出现空缺,也不出现闲置的情况。
涉及广泛性:导流工艺方法重点包括了水量要求、地形地貌、迁移房屋的设计、布置周边房屋和下游生态环境等方面,同时在工程建设中对水流、建筑物的方向都加以充分考虑,力争形成一种平顺、没有局部矛盾的建筑过程。在构筑围堰工程中,所要面对的是自然与水流的压强或冲击力,如何把水流方位和堰体结构加以合理解决,自然压力、水流压力和堰体结构等有关问题会对构建堰体产生直接影响,所以,工程设计工作中,要和现场的自然环境状况加以全面融合,综合考量河流方位、水压状况和冲击力量,进入施工现场进行现场勘察,做出正确的计算和科学合理的设计。
4.3 导流和围堰的施工控制
为了保证水利水电施工的顺畅进行,我们必须首先解决围堰的平整度问题。这不仅仅是我们的技能,而且还是我们的根本。我们应该综合考虑多种因素,并根据施工方案的特征、建筑物的结构、环境等情况进行精心的规划。另外在设计过程中为了更便于设置施工排水设备、输送渠道等堆放设备的机会,施工人员要注意使地基坡地的基础轮廓维持在22~32m范围。此外,在坑基施工中施工人员要注意根据施工现场的地质情况来判断边坡尺寸,以此推动工程建设中围堰的运用能力的提高。
为了确保围堰的安全性和可靠性,通常需要对其进行加固和加宽,以防止水流和冲击。在进行这些措施时,应该特别注意保证它们的整体性能,以便让围堰发挥最大的作用。其次施工者也要注意按照先中后的施工方法,同时从围堰施工开始也要同步进行防漏水检验。此外还应注意提高工程的品质,这必须对围爆进行合理布置与设定,才能推动水利水电工程建设中围堰技术使用效益的提高。
加强支撑工作:围堰施工中要对爆体做好支撑,这是围堰技术核心所在。在进行维护工作过程中,要注意待购置的黄十运至施工现场后进行人工装袋。其次,在保护过程中要注意把这些装满了黄士的袋子平放,使之上下或左右交错地在一起才能更有效的利用木杆钩具,把水底土袋摆放到位并逐步扩大至要求高度。除了根据现场施工需求,将钢材放置在合适的深度,并在施工过程中使用土袋将堰体和钢材之间的空隙填补,以有效防止围爆滑移,同时也可以极大地提升围堰的安全性,从而为围堰的使用带来更多的保障。
4.4 导流与围堰施工监督
在水利水电建设过程中,若忽略了施工监控和管理,会提高安全事故产生的几率。所以必须加大对围堰施工过程的监管。对围堰施工建设的监管包括以下二方面。第一方面,对工程建设过程的监控,第二方面,对安全工程建设的监控。一些施工人员因为实践经验欠缺等,在进行施工的过程中会发生问题,不但会危及人身安全,而且还会妨碍施工的进展。所以,有关人士和组织必须强化对其的监管。首先,有关人员必须在建设前排除安全隐患,同时做出处理方案。之后,有关部门和单位组织施工开展安全技术培训。因此,可采取开座、讲座的方法开展,让工作人员掌握安全的常识,保证后期施工的顺利完成。最后,加强监管。在实施工程建设的阶段中,可以强化安全监管,建立有效的规范,确保工作人员在实施围堰导流工程建设中避免安全事故。
5 结束语
随着科技的发展,施工导流和围堰施工技术已经成为当今社会的热门话题。施工导流技术旨在将水资源有效地引入下游地区,以改善水环境;而围堰技术则是通过建造拦水坝,有效地阻止水流的进入,从而保护河道的安全。所以在后期水利水电工程建设实施过程中,要提高水利水电工程建设导流与围堰设计的科学化,以提高水利水电工程效率。国家水利水电工程对于国家民生经济建设的长期发展具有很大的现实意义。随着未来中国水利水电工程建设项目总量的扩大,施工导流和围堰施工将会越来越科学性和精细化,这样可以推动中国水利水电工程建设施工技术水平的提高。
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