芻議水利工程中的施工導(dǎo)流技術(shù)

謝世軍

(江西省南康市章江灌區(qū)管理局，江西 贛州 341000)

芻議水利工程中的施工導(dǎo)流技術(shù)

謝世軍

(江西省南康市章江灌區(qū)管理局，江西 贛州 341000)

水利工程不但涉及到我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還關(guān)系到能源資源的可持續(xù)發(fā)展問題，故建設(shè)水利工程是發(fā)展經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)國(guó)力的重要戰(zhàn)略舉措。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水利工程施工也獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，而施工導(dǎo)流技術(shù)就是在不斷的技術(shù)創(chuàng)新中逐漸完善起來的。文章主要針對(duì)全段圍堰導(dǎo)流的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析，旨在加深人們對(duì)水利工程施工導(dǎo)流技術(shù)的了解，以期能夠更好地促進(jìn)水利工程施工技術(shù)的發(fā)展。

水利工程；施工導(dǎo)流；全段圍堰；技術(shù)方法

1 全段圍堰導(dǎo)流技術(shù)簡(jiǎn)述

全段圍堰導(dǎo)流技術(shù)，是在河流的上下游分別設(shè)置攔河圍堰，在此基礎(chǔ)上修筑泄水建筑物，當(dāng)上游來水的時(shí)候，就能及時(shí)做好水流的牽引[1]。一般來說，施工應(yīng)該選擇排干的基坑進(jìn)行，當(dāng)工程完成或是快要完成，以往的臨時(shí)泄水道需要及時(shí)堵住。從上述的闡述能夠看出來，全段圍堰導(dǎo)流涉及的空間位置較大，在一次性圍堰的配合下，才能完成建筑物的建造。具體來說，全段圍堰泄水建筑物可以分為3類：①涵管導(dǎo)流；②隧洞導(dǎo)流；③明渠導(dǎo)流。

2 涵管導(dǎo)流技術(shù)

涵管導(dǎo)流技術(shù)對(duì)于水利工程的建設(shè)十分重要，當(dāng)進(jìn)行大壩修筑的時(shí)候往往會(huì)用到涵管導(dǎo)流技術(shù)，利用這項(xiàng)技術(shù)不但能夠提升大壩的性能，還能更好地保證工程的質(zhì)量。從材質(zhì)上來說，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是涵管的首選，在進(jìn)行時(shí)候的時(shí)候，需要對(duì)其特性進(jìn)行充分的了解，嚴(yán)格測(cè)試、檢驗(yàn)鋼筋混凝土的質(zhì)量，只有這樣才能更好地保證涵管導(dǎo)流技術(shù)作用的發(fā)揮[2]。

除了上述所說的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的涵管，當(dāng)存在特定的地形、地貌、施工情形下，在建筑物基巖中進(jìn)行溝槽的挖掘，并在其上面以鋼筋混凝土覆蓋(也可以用混凝土)，若是存有必要的話，還可以對(duì)其進(jìn)行襯砌，這樣也形成了一個(gè)有效的涵管。這種方式的涵管，在經(jīng)濟(jì)性上有更好地保障。但是，也應(yīng)該看到涵管在泄水能力上并不是十分強(qiáng)，故而當(dāng)需要利用這種導(dǎo)流技術(shù)的時(shí)候，需要對(duì)河流的具體情況進(jìn)行考察，若是河流的流量較小，或是河流的枯水期導(dǎo)流，則可以選用這種技術(shù)，而河流的流量較大的時(shí)候，一般不選用這種導(dǎo)流方式。壩體防滲機(jī)構(gòu)與涵管外壁有時(shí)候會(huì)發(fā)生滲流的狀況。

為此，節(jié)流環(huán)的設(shè)置顯得十分必要，在涵管的外壁均勻地設(shè)置節(jié)流環(huán)能夠使?jié)B流量得到很好地延長(zhǎng)，使?jié)B流的坡度降低，這樣就能使?jié)B流的破壞作用減小[3]。

3 隧洞導(dǎo)流技術(shù)

3.1 應(yīng)用條件

并不是所有的河段都可以用隧洞導(dǎo)流的方法，其需要一定的應(yīng)用條件才能成行，具體來說，可以從如下方面來分析：①導(dǎo)流流量不大。因?yàn)樗矶磳?dǎo)流可供泄水的量不是很大，故而需要對(duì)河流的流量進(jìn)行檢測(cè)，如是太大的話，則不能使用這個(gè)方法[4]。②地勢(shì)窄、峭，只有壩址所在的河床比較狹窄，且地形較為陡峭的話，才能適用隧洞導(dǎo)流的方式。③地質(zhì)條件良好，只要保證河流兩岸的地質(zhì)條件，才能使隧洞充分發(fā)揮其應(yīng)有的功能，不至于產(chǎn)生垮塌。

3.2 布置要求

在分析了隧洞導(dǎo)流的應(yīng)用條件之后，還需要對(duì)其布置條件進(jìn)行分析，一般來說，應(yīng)該注意如下幾個(gè)方面的內(nèi)容：①為了更好地保證隧洞施工的安全和順利，不但需要保證隧洞軸線的地質(zhì)條件，還需要保證隧洞眼線的地質(zhì)條件，這樣才能使隧洞的功能得以更好地發(fā)揮；②直線的軸線布置對(duì)于隧洞是最好的，當(dāng)必須要轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，應(yīng)該確保轉(zhuǎn)彎的半徑>5個(gè)洞寬的長(zhǎng)度，整個(gè)隧洞的轉(zhuǎn)角應(yīng)該在60°以上，且需要在轉(zhuǎn)彎的首尾設(shè)置直線段，且需要保證其長(zhǎng)度在3～5個(gè)洞寬之內(nèi)，進(jìn)出口引渠軸線也是需要注意的一個(gè)重點(diǎn)，其和河流的流向應(yīng)該保持>30°的夾角，只有保證以上這些條件，才能更好地保證隧洞的安全；③應(yīng)該按照結(jié)構(gòu)和應(yīng)力的要求對(duì)隧洞間凈距、洞臉與洞頂圍堰厚度等把握。

4 明渠導(dǎo)流技術(shù)

4.1 應(yīng)用條件

明渠導(dǎo)流也需要具備一定的條件才能成行，當(dāng)其存在如下情況的時(shí)候，可適時(shí)考慮利用明渠導(dǎo)流技術(shù)：①壩址河床窄，若是利用分期導(dǎo)流的話難以施行；②河流的導(dǎo)流任務(wù)比較大，其壩址所在的地質(zhì)條件難以進(jìn)行隧洞的開挖；③在施工的時(shí)候，還有其他方面的要求，諸如通航、過木 ；④工期比較緊張，無論是挖洞經(jīng)驗(yàn)還是挖洞設(shè)備都不是十分完善。從國(guó)內(nèi)外的具體實(shí)踐來看，若是某壩址可以采用明渠導(dǎo)流，也可以采用隧洞導(dǎo)流的話，那么明渠導(dǎo)流是一般會(huì)采取的方式。之所以會(huì)選擇明渠導(dǎo)流的方式，首先就是這種方式可以適用大型設(shè)備，這樣就能更好地提高施工的效率，保證施工進(jìn)度，從而保證主體工程更早地進(jìn)行。若是在施工的這段時(shí)間，河道還有其他方面的要求，諸如通航、排冰等，在比較之下，顯然明渠導(dǎo)流優(yōu)勢(shì)更加明顯。

4.2 布置要求

在分析了明渠導(dǎo)流的應(yīng)用條件后，需要對(duì)明渠導(dǎo)流的布置進(jìn)行分析，具體來說，主要可以從如下2個(gè)方面來看：①軸線位置的選擇。一般來說，較寬的臺(tái)地、古河道一案等應(yīng)該選為明渠布置所在地；在進(jìn)行渠身軸線設(shè)置的時(shí)候，應(yīng)該保持其能夠伸出上下游圍堰外坡腳，為了更好地起到防沖的效果，其水平距離應(yīng)該設(shè)置在50～100m；在開挖明渠的時(shí)候，應(yīng)該使其進(jìn)出口與上下游水流聯(lián)系在一起，且其交匯的交角應(yīng)該保持在30°以內(nèi)，這樣才能更好地減少對(duì)原河道的沖擊；明渠的轉(zhuǎn)彎半徑也有所規(guī)定，要使水流保持暢通，其轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)該≥5倍渠底寬；在對(duì)明確的軸線進(jìn)行布置的時(shí)候，應(yīng)該盡量減少明確的開挖長(zhǎng)度以及開挖深度。②進(jìn)出口以及高程確認(rèn)。為了使明渠和河道交匯的時(shí)候不沖、不淤，無回流，應(yīng)該對(duì)明渠進(jìn)出口的形狀以及位置進(jìn)行調(diào)整，以使這個(gè)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)；按照截留設(shè)計(jì)對(duì)進(jìn)口的高程進(jìn)行選擇，而出口的高程控制主要是要達(dá)到下游效能的需求；為了使通航、過木等需求能夠得以滿足，應(yīng)該對(duì)明渠進(jìn)出口高程以及水流進(jìn)行調(diào)整，這樣才能充分發(fā)揮其效用。上面的條件若是滿足的話，應(yīng)該盡量使進(jìn)出口高程抬高，這樣才能更好地減少水下開挖量，減小明渠開挖的難度。

4.3 斷面設(shè)計(jì)

1)尺寸的選擇。設(shè)計(jì)到流量是確定明確斷面尺寸的決定因素，此外，其還受到如下因素的影響：①壩址的地質(zhì)條件；②允許抗沖流俗影響；③斷面尺寸與圍堰組合。只有充分把握這些因素，進(jìn)行綜合分析，才能更好地確定明確的斷面。

2)形式的選擇。一般來說，往往將明渠斷面設(shè)計(jì)成梯形；若是渠底的基巖十分堅(jiān)硬的話，矩形也可以發(fā)揮效用；若是還需要考慮到通航、截留等因素的話，明渠還可以被設(shè)計(jì)成復(fù)式梯形斷面。

4.4 明渠封堵

在對(duì)明渠進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置的時(shí)候，應(yīng)該將封堵也考慮在內(nèi)，若是在主河道施工的過程中還有其他的任務(wù)，諸如通航、排冰等，致使明確設(shè)計(jì)較寬的時(shí)候，可將閘墩設(shè)置在明渠內(nèi)，這樣對(duì)于后期的封堵有很大的好處。若是沒有其他的任務(wù)的話，在其正式通水前，對(duì)其高程進(jìn)行控制，且設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)流底孔以及必要的缺口，這樣一旦明確完成任務(wù)就能更好地進(jìn)行泄流。

[1]高淑紅.水利工程施工技術(shù)發(fā)展探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(23)：57.

[2]張鳳俠，周巖.淺談水利工程施工導(dǎo)流[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012(08)：126.

[3]譚志明.關(guān)于如何選擇施工導(dǎo)流方法的探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009(05):161-162.

[4]文豐.水庫壩基防滲漏施工措施[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010(13):131-132.

1007-7596(2014)01-0109-02

2013-07-09

謝世軍(1975-)，男，江西贛州人，工程師。

TV551

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