淺述導(dǎo)流工程施工技術(shù)與工藝

劉 歡

(宏盛建業(yè)投資集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330046)

長江三峽水、利小灣水電站等大型水利水電站的共同難題就是導(dǎo)流截流工程的施工。然而導(dǎo)流工程中的難點又是由水深引起的大規(guī)模堤頭坍塌以及由于大規(guī)模的堤頭坍塌而引發(fā)的堤頭安全進(jìn)占問題，也就是說安全專是導(dǎo)流成敗的關(guān)鍵。在河床上修水電站時，為保證干地施工，必須將河水引向與設(shè)定的泄水構(gòu)筑物流向下游。根據(jù)試驗及理論相結(jié)合還有相關(guān)數(shù)據(jù)，表明堤頭坍塌的措施有河床預(yù)平拋墊底、防護(hù)性進(jìn)占、誘導(dǎo)坍塌及坍塌預(yù)報等事故的預(yù)防和減少都可以起到很好的作用。

1 我國水利工程的特點

根據(jù)地理環(huán)境分析可知，我國大多數(shù)水利工程都建立在大江大河機(jī)及其流上，我國最邪念進(jìn)行的都是大規(guī)模的修建水電站，充分利用水資源。與此同時也帶來了不可避免的一些難題。那么這些難題中導(dǎo)流問題顯得格外明顯。1，目前我國施工方法中的導(dǎo)流明渠截流的施工難點主要包括三個方面:首先是加糙攔石壩施工。由于導(dǎo)流明渠為人工河床，底部光滑，為防止拋投石料隨水流漂走，建設(shè)者先進(jìn)行墊底加糙攔石壩施工，即在截流前，在明渠底部筑一道坎，將拋投石料攔住。2、我國水利方面投入很大:卷揚機(jī)和提土桶，用于材料和棄土的垂直運輸以及供施工人員上下工作使用、護(hù)壁鋼模板、潛水泵、鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)和送風(fēng)管、鎬、鍬、土筐等挖運工具，若遇到硬土或巖石，尚需風(fēng)鎬、潛孔鉆或爆破器材。插搗工具，用于插搗護(hù)壁砼應(yīng)急軟爬梯、照明燈、對講機(jī)、電鈴等。這些都為其發(fā)展做出了堅強(qiáng)的后盾工作。3、各方面的技術(shù)還不是非常成熟，但是在世界上還是比較靠前的。很多方面都還在強(qiáng)力研究當(dāng)中，所以我國水利放面的技術(shù)還有你很大的額發(fā)展空間的

2 導(dǎo)流工程具體施工工藝

導(dǎo)流施工方法一般分為兩種全段圍堰法(即河床外導(dǎo)流)和分段圍堰法導(dǎo)流(即河床內(nèi)導(dǎo)流)。更加具體的將全斷圍堰又分為明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流;分段圍堰分為底孔導(dǎo)流、壩體缺口導(dǎo)流。

全段圍堰法導(dǎo)流是在河床主體工程的上下游各建一道攔河圍堰，此圍堰將水流完全隔開于河槽內(nèi)，通過建造隧道、明渠等，使上游來水通過這些構(gòu)筑物流向下游，保證主體構(gòu)筑物施工段干地施工，臨時排水通道在主體臨近建成或者建成時進(jìn)行封閉。這種采用一次圍堰的方法可以減少多次圍堰所產(chǎn)生的費用和工序的多道復(fù)雜性特別適合修建大型的水電站和水利工程比較的大的工程，這不僅可以大大縮短工期也可大大節(jié)約工程投資。

(1)明渠導(dǎo)流是指在天然河道水流經(jīng)河岸或灘地上開挖導(dǎo)流明渠的方式泄向下游的導(dǎo)流方式。

①明渠導(dǎo)流適用于河道兩端地面平整空曠的條件。

②導(dǎo)流明渠布置。導(dǎo)流明渠軸線布置的地形要求:這種軸線應(yīng)布置在臺地較寬的地域;距離要求:水平距離通常做法是保持在50到100米;水面銜接要求:明渠軸線與主河道軸線夾角應(yīng)子啊30度左右為宜;經(jīng)濟(jì)要求:應(yīng)根據(jù)工程實際需求和實際河道流量確定最佳經(jīng)濟(jì)的明渠快讀、長度和深度

③明渠進(jìn)出口位置和高程的確定以不沖、不淤和不產(chǎn)生回流為標(biāo)準(zhǔn);進(jìn)口高程根據(jù)水力計算設(shè)計，出口高程一般受下游容量控制，總的要求是保證進(jìn)出口的正常同行等不受影響。圍堰高度和開挖深度應(yīng)根據(jù)實際和經(jīng)濟(jì)要求進(jìn)行合理安排。

④導(dǎo)流明渠斷面確定:明渠斷面尺寸的確定。主要影響因素有上游流量、下游容量和地質(zhì)地形條件等，并通過對這些主要影響因素的綜合分析確定界面尺寸。

⑤明渠斷面形式。一般是采用梯形，如果地質(zhì)條件允許(基地堅硬)時可以采用矩形。

(2)隧洞導(dǎo)流是指在主題構(gòu)筑物上下游攔斷，水流通過隧洞宣泄到下游，從而保證主體干地施工。

①當(dāng)主體建筑物處于溝底且地質(zhì)良好，可考慮采用隧洞導(dǎo)流。

②隧洞軸線按實際情況沿地質(zhì)條件好的線性。當(dāng)右轉(zhuǎn)彎段時，要考慮轉(zhuǎn)角、半徑等因素，彎道收尾應(yīng)該有過度直線段。

③隧洞間凈距、隧洞與永久建筑物間距、洞臉與洞頂圍巖厚度均應(yīng)滿足設(shè)計和結(jié)構(gòu)受力要求。隧洞進(jìn)出口的尺寸應(yīng)根據(jù)水力計算確定。隧洞斷面形式一般常見的有圓形、馬蹄形、方圓形。設(shè)計時其粗糙度根據(jù)具體條件選取。如果條件允許，隧道可以與永久隧道相連接，以節(jié)約人力物力財力。對于普通高水頭樞紐，隧洞不能全部與永久隧道相連，只有低水頭才可能實現(xiàn)與永久隧道相連，俗稱“龍?zhí)ь^”。

(3)涵管導(dǎo)流在河岸巖灘上枯水期不修或少修圍堰的情況下把管道修好，然后再修上、下游全段圍堰，在通過引導(dǎo)管道引導(dǎo)下流。這種情況一般用于土壩、堆石壩等。涵管導(dǎo)流一般在修筑土壩、堆石壩工程中采用。涵管通常設(shè)于河灘上。為了防止涵管外壁與壩身防滲體之間的滲流，一般在函管外壁設(shè)置截流環(huán)，從而防止涵管外壁與壩身防滲體之間的滲流。同時還可以起到延長滲徑等作用。

(4)分段圍堰法導(dǎo)流也稱分期圍堰法或河床內(nèi)導(dǎo)流，使河水通過被束窄的河床或壩體底孔、壩下涵管、廠房等導(dǎo)向下游的方法。也就是采用多次圍堵的方式進(jìn)行施工的方法。由于有些河道條件比較特殊不能采用全段圍擋，才采用多段多期導(dǎo)流法(如三峽工程施工導(dǎo)流就采用二段三期的導(dǎo)流法)。這種方法一般適用于河道很寬流量很大。工期比較長的工程。這種方式投資小、工期長，一般一些大型的水電站水利工程都采用這種方法。后期可利用前期的泄水管道進(jìn)行導(dǎo)流。這種常見泄水道有底孔、缺口。分段圍堰法導(dǎo)流型式根據(jù)不同時期泄水道特點，常見的有以下幾種。

①底孔導(dǎo)流，即在主體構(gòu)筑物施工前，在混凝土壩體內(nèi)根據(jù)設(shè)計挖好底孔(臨時或永久)，導(dǎo)流時讓全部或部分導(dǎo)流流量通過底孔渲泄到下游，從而保證主體施工處理干地施工。

②壩體缺口導(dǎo)流混凝土壩施工過程中，事先在混凝土壩體上預(yù)留缺口來配合其它導(dǎo)流建筑物渲泄洪水，不致使圍堰過高，保證施工期間不受洪水、雨季洪水的影響。這種處理方式一般只用于混凝土壩工程，這種方法工藝技術(shù)比較簡單，容易實施。

3 結(jié)束語

近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對于河道堤防、水庫、水閘、大壩等水利工程施工技術(shù)都在不斷加強(qiáng)創(chuàng)新，在創(chuàng)新的同時必須結(jié)合我過實際情況，保證新技術(shù)在我國能夠因地制宜的實施新的發(fā)展需要我們加強(qiáng)對施工技術(shù)的創(chuàng)新改革。為了促進(jìn)水利工程的發(fā)展，導(dǎo)流施工技術(shù)也需要進(jìn)一步改進(jìn)，盡快提出新的技術(shù)工藝，以促進(jìn)我國水利工程技術(shù)再上一層樓。

［1］黃炳華.深層水泥攪拌樁在水閘工程中的運用及施工［J］。楊凌技術(shù)學(xué)院學(xué)報2006.2(3):32－25

［2］謝堅.淺談高壓噴射灌漿技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用.科技信息，2011(15):85－88.