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圍堰技術的水利水電施工應用論文

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水利水電工程在調配水資源,供應電能上發揮重要作用,因此,保證水利水電工程質量,確保其安全、穩定執行意義重大。施工單位應結合水利水電工程設計要求,做好施工導流及圍堰工作,認真落實各施工細節,促進施工工作的圓滿完成。

圍堰技術的水利水電施工應用論文

一、水利水電施工導流施工技術的應用

水利水電施工導流方法有全段圍堰法導流、分段圍堰法導流之分,兩種導流方法施工存在較大差別,應用時應注重相關環節的控制。1.全段圍堰法導流全段圍堰法導流指在上下游處各建設一道攔水圍堰,使河水從河牀外的臨時泄水建築物下泄。全段圍堰法導流包括隧洞導流、明渠導流、涵管導流等,其中應用隧道導流時,首先,合理佈置隧洞。一方面,洞軸沿線應具有良好的地質條件,洞線儘量成直線型,洞轉彎半徑至少應爲5倍洞徑,且轉角不能超過60°。另一方面,河流方向和進出口引渠軸線夾角不能超過30°。洞的大小應滿足應力及結構要求。其次,合理設計斷面。斷面分爲方圓形、馬蹄形、圓形,如地質條件差可設計爲馬蹄形。最後,合理控制槽率範圍。如爲一般爆破不初襯時槽率應控制在0.035~0.044範圍;如爲光面爆破不襯砌時,槽率控制在0.025~0.032範圍;如爲混凝土襯砌槽率應控制在0.014~0.017範圍。應用明渠導流時首先應保證渠身軸線伸出上下圍堰外坡腳,水平距離應滿足圍堰防衝要求。同時,儘量不要深開挖操作,注重縮短明渠軸線長度。其次,確定合理的進出口高程。進口高程應參考截流要求進行設計。爲避免水下大量開挖,應適當擡高進出口高程。最後,注重槽率控制。應根據水利水電實際,查手冊,做相關的水工試驗加以確定。另外,如對通航無要求,應將壩段修築在明渠中,並設定壩面缺口和導流底孔。如對通航有要求,應設定好閘門墩。應用涵管導流時應在河岸巖灘上佈置涵管。同時,每隔一定距離在涵管外壁設定截流環,延長滲徑,減緩滲透坡度,避免滲流的破壞。另外,保證涵管管深沉陷縫、溫度縫中的止水施工質量。2.分段圍堰法導流當水利水電工程處於寬河牀、大流量位置,有條件佈置縱向圍巖或和牀覆蓋層較薄時,可考慮使用分段圍堰法進行導流。分段圍堰導流的前期藉助束窄的原河道導流,後期需要修建泄水道進行導流。應用該導流法時,河牀束窄程度的選擇應合理,一般可採用以下公式計算:其中K、A1、A2分別表示河牀束窄程度(%)、基坑與圍巖所佔的過水麪積(m2),原河牀的過水麪積(m2)。在一些水利水電工程中,K的.取值範圍在40%~70%。分段圍堰法導流後期導流的泄水道,包括底孔導流、壩體缺口導流、明渠導流。應用底孔導流時,應綜合分析封堵閘門設備、水利水電結構特點,以及負責的任務,確定最佳的底孔尺寸。同時,佈置底孔時應滿足封堵、圍堰工程、截流等的要求。當其他泄流建築物泄流能力不足時,可透過在壩體上預留缺口進行導流,其中應在綜合分析施工條件、泄流能力、設計流量的基礎上,預留合理高度、寬度的缺口。當河牀一側的河灘基岩高度較高且岸坡穩定、舒緩時,施工中後期可考慮採用明槽導流。採用明槽導流時應綜合分析明槽的槽率、出口消能,儘可能保證其與永久性建築物充分地結合。

二、水利水電圍堰技術的應用

水利水電施工中,爲創造良好的施工條件需進行圍堰施工。按照所用材料圍堰分爲混凝土圍堰、鋼板樁格型圍堰、土圍堰、土石圍堰。爲方便水利水電施工,應選擇合理的圍堰類型,嚴格控制相關施工參數。1.圍堰型式選用原則水利水電圍堰類型較多,合理選擇圍堰類型,不僅可提高施工效率,而且能減少施工投入,因此,選擇圍堰類型時應滿足以下原則:首先,圍堰的抗衝性、防滲性、穩定性應滿足設計與施工要求,使水能夠平順流淌,不能發生嚴重的局部沖刷。另外,圍堰接頭與岸坡之間的連接應可靠安全,避免圍堰失事情況的發生。其次,因圍堰是需要拆除的臨時建築物,因此,施工時應能就地取材、結構簡單,方便施工與拆除作業。最後,如需要,應增加相關保護措施,避免船筏因衝擊、冰棱等的影響而破壞。2.合理佈置圍堰平面圍堰平面佈置是否合理,直接影響圍堰作用的充分發揮,因此,佈置圍堰平面時應結合圍堰設計、水利水電工程輪廓、導流方案等,保證圍堰平面佈置的合理性。如導流採用全段圍堰法時,基坑由兩岸、上下游橫向圍堰構成。如採用分段圍堰法時,基坑還有縱向圍堰。施工中對上下游圍堰進行佈置時均應根據水利水電工程輪廓而定。另外,還應做好圍堰的防滲、防衝施工。爲保證圍堰的防滲效果可採用灌漿帷幕、防滲牆、斜牆接水平鋪蓋等進行防滲,施工中尤其應保證斜牆與鋪蓋的水下拋填質量。爲提高圍堰的防沖刷性能,可採用柴排、拋石進行護底。另外,圍堰佈置時應注重在上下游位置設定導流牆。3.加強堰頂高程控制圍堰施工時還應保證壩頂高程控制的合理性,具體可採用相關公式進行計算,水利工程施工中如果需要對一部分水流進行攔截時,應透過水庫調洪水計算堰頂高程。另外,水利水電工程施工完成後,爲保證水利水電工程功能的正常發揮,應及時拆除圍堰。爲保證拆除作業安全性,拆除圍堰時,一方面,拆除工作應選擇在枯水時間或季節進行,作業前做好充分的技術交底。另一方面,制定圍堰拆除作業應急預案,發現險情及時撤離作業人員。同時,拆除過程中注意觀察水情、雨情等,發現異常應停止拆除作業。

三、結語

水利水電工程施工中施工導流及圍堰工作是否做到位,直接影響施工的安全性及施工的順利進行,因此,施工單位應加強施工導流及圍堰技術應用研究,嚴把相關施工細節及施工參數,保證導流及圍堰施工合理、科學。本文透過研究得出以下結論:1.水利水電施工導流方式分爲全段圍堰法導流、分段圍堰法導流,其中全段圍堰法導流時應結合設計要求及工程實際,做好充分的論證分析,確定採用隧洞導流、明渠導流還是涵管導流,無論採用何種導流方式施工中均應做好相關參數的把握,促進導流工作的順利進行。分段圍堰法導流時,應保證河牀束窄程度選擇的合理性,一般在40%~70%。同時,還應做好後期導流泄水道施工工作的順利實施。2.水利水電工程中應用圍堰技術時,一方面選擇圍堰型式時應兼顧功能要求,以及施工的便利性與經濟性。另一方面,根據水利水電工程設計要求及輪廓,對圍堰平面加以科學、合理佈置,並採取措施提高圍堰的抗滲、抗沖刷能力。另外,還應保證上下游圍堰壩頂高程的合理控制。