水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的應(yīng)用探討

朱 磊 潘 建 李偉松

（宿遷江淮水利集團(tuán)公司 江蘇宿遷 223600）

引言

水利工程具有難度大、周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，在工程建設(shè)過(guò)程中受外界影響因素較大，因此需要對(duì)施工周期、施工成本進(jìn)行有效控制，以此來(lái)保障工程質(zhì)量?，F(xiàn)階段，隨著施工技術(shù)的不斷優(yōu)化和完善，導(dǎo)流施工技術(shù)被引入到水利工程建設(shè)中，并得到廣泛應(yīng)用，有助于為水利工程營(yíng)造良好的施工環(huán)境，確保施工的順利開(kāi)展。

1 導(dǎo)流施工技術(shù)概述

1.1 簡(jiǎn)介

在水利工程正式實(shí)施之前，利用導(dǎo)流技術(shù)對(duì)水流進(jìn)行引導(dǎo)和控制，使其避開(kāi)施工現(xiàn)場(chǎng)，以此來(lái)保障工程的順利開(kāi)展，主要施工內(nèi)容為截流、基坑排水、下閘蓄水等，使水流在引導(dǎo)下能夠繞過(guò)施工場(chǎng)地向下游下泄，確保施工場(chǎng)地不受水流的影響而出現(xiàn)水流匯集滲漏等情況，從而營(yíng)造出良好的施工環(huán)境，尤其是在汛期以及水流變動(dòng)明顯時(shí)期，能夠?qū)κ┕そㄔO(shè)安全提供切實(shí)保障。

1.2 特點(diǎn)

在水利工程施工中，導(dǎo)流施工技術(shù)的主要特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：①導(dǎo)流施工技術(shù)與水利施工技術(shù)相結(jié)合，導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)楹罄m(xù)水利施工技術(shù)的實(shí)施創(chuàng)造有力條件；②壩址的選擇十分關(guān)鍵，導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用的有效性在一定程度上取決于壩址的選取，壩址的選取也能夠促進(jìn)導(dǎo)流技術(shù)的廣泛應(yīng)用；③導(dǎo)流技術(shù)涉及范圍較廣，在使用中需要施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有充分的了解和把握，與實(shí)際地質(zhì)情況相結(jié)合后，確保施工方案與技術(shù)的高效落實(shí)。

1.3 考慮因素

在應(yīng)用導(dǎo)流施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)以水利工程壩址、區(qū)域地勢(shì)地形、水流情況、水庫(kù)蓄水能力、周?chē)ㄖ锱c居民區(qū)分布、汛期周期、河流下游承受力以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀等多個(gè)因素為依據(jù)進(jìn)行綜合的分析和確定，不但使水利工程的施工進(jìn)度、質(zhì)量得以保障，而且還應(yīng)盡可能的減少對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境造成干擾和負(fù)面影響。在導(dǎo)流技術(shù)選擇和應(yīng)用時(shí)，需要考慮以下幾方面因素：

（1）與河流流速、枯水期、汛期相結(jié)合，全面綜合的考慮與權(quán)衡，對(duì)于不同區(qū)域的水流境況，有針對(duì)性的采取應(yīng)對(duì)方式，確保工程的安全、有序進(jìn)行；

（2）合理的選擇地形。在水利工程建設(shè)中，地形的分布將對(duì)施工成效性產(chǎn)生較大影響，同時(shí)也會(huì)影響到導(dǎo)流技術(shù)的實(shí)施效果。在河谷區(qū)域施工過(guò)程中，如若區(qū)域內(nèi)地形較為險(xiǎn)峻，則可采用隧道引流模式；如若河床較為寬闊，則可以采用明渠導(dǎo)流模式，以此來(lái)保障施工質(zhì)量；

（3）加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)條件的重視，地質(zhì)條件對(duì)施工的影響不容小覷，在實(shí)際施工中應(yīng)結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，選擇適合該地地質(zhì)的技術(shù)，力求施工高效完成[1]。

2 導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用案例

2.1 工程情況

某水利工程為供水、防洪、發(fā)電一體化的水利樞紐工程，總庫(kù)容為4.76×108m3，死水位為46m，一般蓄水位為56m，電站裝機(jī)容量為32MW，壩軸的全長(zhǎng)為501.7m。在水文條件方面，該地全年降水量分布不均，主要降雨天氣在4月與6月，降水量占全年降水總量的46.2%，次之為7月和9月，降水占全面22.2%，多年平均降水量為1820.3mm。

2.2 導(dǎo)流模式選擇

按照壩址地形以及建筑物實(shí)際情況，可采用左岸名曲導(dǎo)流與分期導(dǎo)流兩種模式，分別從工程強(qiáng)度、施工成本、工期等方面對(duì)兩種導(dǎo)流模式進(jìn)行對(duì)比，如表1所示。經(jīng)過(guò)全方位綜合對(duì)比后，該工程采用左岸名曲導(dǎo)流模式進(jìn)行施工。

表1 導(dǎo)流模式對(duì)比結(jié)果

2.3 導(dǎo)流基本準(zhǔn)則

與本工程特征相結(jié)合，該工程屬于Ⅱ級(jí)類(lèi)型，建筑物等級(jí)為2級(jí)，因工程所需建設(shè)的臨時(shí)建筑物可劃分為4級(jí)。一般情況下，土石類(lèi)導(dǎo)流建筑的洪水標(biāo)準(zhǔn)為10～20a一遇，但在本文研究的工程中，為了增強(qiáng)建筑物穩(wěn)定性，采取10a一遇到模式。對(duì)于不同施工階段來(lái)說(shuō)，具有的特點(diǎn)不同，因此在施工要求上也存在差別，各階段的導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：

（1）導(dǎo)流明渠圍堰施工。該階段施工的最佳時(shí)間在11月到次年2月之間，并且要將洪峰流量控制在合理范圍內(nèi)；

（2）河床上下游圍堰施工。該階段施工最佳時(shí)間為9月到次年3月之間，由于各個(gè)階段洪峰流量不盡相同，因此相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)容，做到有效施工；

（3）明渠壩段改造施工。與上述兩階段基本相同，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)堅(jiān)持10a一遇，并對(duì)洪峰流量進(jìn)行嚴(yán)格的控制[2]。

2.4 導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)與施工

2.4 .1導(dǎo)流名曲的水力計(jì)算

在導(dǎo)流名曲過(guò)流設(shè)計(jì)過(guò)程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，并在洪峰流量期按照實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)定，利用水位推算水面線法對(duì)明渠上游水位與流量之間的關(guān)系進(jìn)行分析，并繪制出關(guān)系曲線圖，為施工人員提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)參考。

2.4 .2導(dǎo)流明渠的施工方案

導(dǎo)流明渠的全長(zhǎng)為387.23m，進(jìn)口高程為35.3m，位于左岸階地區(qū)域。在實(shí)際工程建設(shè)中，由于明渠各個(gè)區(qū)域內(nèi)流速不同，應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域的流速情況作出相應(yīng)規(guī)定，例如，對(duì)于明渠上游來(lái)說(shuō)，流速效應(yīng)≤4m/s，而下游區(qū)域的流速效應(yīng)則應(yīng)＞4m/s。在明渠的邊坡區(qū)域，應(yīng)設(shè)置足夠厚的格賓石籠襯砌，增強(qiáng)穩(wěn)定性；在明渠的右側(cè)部位，利用混凝土修筑導(dǎo)墻，在導(dǎo)墻的0+000～0+077.34段應(yīng)采用高強(qiáng)度的鋼筋混凝土進(jìn)行處理，使其更加牢固。在其他區(qū)域內(nèi)，可根據(jù)工程實(shí)際需求利用C15混凝土重力結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。在明渠的外側(cè)邊坡位置，應(yīng)按照實(shí)際需求科學(xué)設(shè)置比例，采用垂直設(shè)置模式實(shí)施。

2.4 .3河床上、下游圍堰施工方案

在河床的施工方面應(yīng)實(shí)施兩次填筑，在2013年8月到11月開(kāi)展首次填筑，在2014年4月左右根據(jù)實(shí)際情況將部分圍堰設(shè)施拆除，在9月份開(kāi)始二次填筑。另外，為了防止出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，無(wú)論在背水坡還是迎水坡都應(yīng)遵循設(shè)計(jì)需求，采用較強(qiáng)防水性能材料，最大限度的降低事故發(fā)生概率。在施工過(guò)程中，進(jìn)出口與河道主流夾角應(yīng)不超過(guò)30°，且與上下游的水流對(duì)應(yīng)，另外，導(dǎo)流線應(yīng)在較寬臺(tái)地沿岸，與明渠軸線之間水平相距75m，抵達(dá)下游與上游圍堰處的坡腳。在明渠軸線的布置上，應(yīng)盡可能的縮小明渠的長(zhǎng)度與深度，確保其轉(zhuǎn)彎半徑超過(guò)寬度的5倍，以此來(lái)保障水流暢通[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)流施工技術(shù)也不斷得到優(yōu)化和完善，不但能夠避免水利工程在施工中受到水流的干擾和影響，還能夠縮短施工工期、提高施工速度與安全性、降低施工投入成本，因此在水利工程建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況合理的應(yīng)用導(dǎo)流施工技術(shù)，使其在排水、防沖、擋水等多個(gè)方面發(fā)揮積極作用，通過(guò)本文對(duì)水利樞紐工程的分析與研究，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，力求為類(lèi)似工程的建設(shè)與施工積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。