淺析水利水電工程施工中施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的應(yīng)用

【摘要】圍堰技術(shù)導(dǎo)流工程是整個(gè)水利水電工程的核心，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)工程能否實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)效益最大化。作為水電站施工設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，水電站施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)是否完善將對(duì)工程進(jìn)度、水電站建筑物質(zhì)量及工程投資起著關(guān)鍵性的作用。本文主要對(duì)水利水電工程施工中施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的概況、施工流程及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；施工導(dǎo)流；圍堰技術(shù)；施工流程；注意事項(xiàng)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在水利工程施工中，只有根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體要求，選擇與之相適應(yīng)的施工方式技術(shù)，才能更好地提升工程的質(zhì)量，這也是施工的重點(diǎn)內(nèi)容。將施工導(dǎo)流與圍堰技術(shù)應(yīng)用到水利水電工程施工中，不僅可以縮短施工工期，還可以提高水利工程的質(zhì)量，為水利工程經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的保障。作為水利水電工程施工的重要技術(shù)，施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)在水利水電工程施工中得到了大量地應(yīng)用。在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)施工要求進(jìn)行施工，只有這樣才能確保施工的有效性，才能有效提升施工的質(zhì)量。

一、施工導(dǎo)流與圍堰技術(shù)的概況

施工導(dǎo)流工程實(shí)質(zhì)是采用分段圍堰和全段圍堰兩種方法來(lái)把原有河道中的水流引導(dǎo)到下游的基本工程措施，這樣做的原因是這種工程措施能比較明顯地解決河道中的水流對(duì)水利水電工程建筑造成的消極影響，圍堰指的則是在水利工程建設(shè)時(shí)建設(shè)長(zhǎng)久性水利設(shè)施，這里主要是修建臨時(shí)性圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這里的基本原理實(shí)際是防止水和土進(jìn)入建筑物中，最終造成圍堰內(nèi)的排水問(wèn)題，像開(kāi)挖基坑和修建建筑物也是深受其益的。

1、施工導(dǎo)流

施工導(dǎo)流是指在水域（大多數(shù)指活水河道）內(nèi)修建水利工程的過(guò)程中，為創(chuàng)造干地施工條件，前期用圍堰圍護(hù)基坑，將河道水流通過(guò)預(yù)定方式繞過(guò)施工場(chǎng)地導(dǎo)向下游的工程措施。施工導(dǎo)流是水利工程施工，特別是修建閘壩工程所特有的一項(xiàng)十分重要的工程措施。導(dǎo)流方案的選定，關(guān)系到整個(gè)工程施工的工期、質(zhì)量、造價(jià)和安全渡汛，事先要做出周密的設(shè)計(jì)。合理的施工導(dǎo)流方案，是保證工程順利實(shí)施及工程質(zhì)量和安全性的重要保障。根據(jù)工程施工進(jìn)度及各個(gè)時(shí)期的泄水條件，施工導(dǎo)流可分為三個(gè)階段：①初期導(dǎo)流，即圍堰擋水階段，從河床截流開(kāi)始到壩體修建到圍堰高程以上的時(shí)段。②中期導(dǎo)流，即壩體擋水階段。此時(shí)導(dǎo)流泄水建筑物尚未封堵，汛期由壩體擋水。隨著壩體升高，庫(kù)容加大，防洪能力也逐步增大。③后期導(dǎo)流，即從導(dǎo)流泄水建筑物封堵到大壩全面修到設(shè)計(jì)高程的時(shí)段，永久泄水建筑物已投入運(yùn)行。

2、圍堰技術(shù)

圍堰是指在水利工程建設(shè)中，為建造永久性水利設(shè)施，修建的臨時(shí)性圍護(hù)結(jié)構(gòu)。其主要作用是防止水和土進(jìn)入建筑物的修建位置，以便在圍堰內(nèi)排水，開(kāi)挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作為正式建筑物的一部分外，圍堰一般在用完后拆除。圍堰就是用土堆筑成梯形截面的土堤，迎水面的邊坡不宜陡于1：2（豎橫比，下同），基坑側(cè)邊坡不宜陡于1：1.5，通常用砂質(zhì)粘土填筑。土圍堰僅適用于淺水、流速緩慢及圍堰底為不透水土層處。為防止迎水面邊坡受沖刷，常用片石、草皮或草袋填土圍護(hù)。在產(chǎn)石地區(qū)還可做堆石圍堰，但外坡用土層蓋面，以防滲漏水。一般情況下，水利工程圍堰的類型主要包括土石圍堰、及木板樁圍堰等。

（1）土石圍堰

土石圍堰由土石填筑而成，多用作上下游橫向圍堰，它能充分利用當(dāng)?shù)夭牧希瑢?duì)基礎(chǔ)適應(yīng)性強(qiáng)，施工工藝簡(jiǎn)單。按基坑是否允許淹沒(méi)分：過(guò)水圍堰、不過(guò)水圍堰。一般多用于不過(guò)水圍堰，如用于過(guò)水圍堰，允許汛期過(guò)水，應(yīng)予以妥善保護(hù)，需要做好溢流面，圍堰下游基礎(chǔ)和兩岸接頭的防沖保護(hù)。土石圍堰的防滲結(jié)構(gòu)形式有土質(zhì)心墻和斜墻、混凝土心墻和斜墻、鋼板樁心墻及其他防滲心墻結(jié)構(gòu)。如圖1所示。

（2）木板樁圍堰

深度不大，面積較小的基坑可采用木板樁圍堰。為了防滲漏，板樁間應(yīng)有榫槽相接。當(dāng)水不深時(shí)，可用單層木板樁，內(nèi)部加支撐以平衡外部壓力。水較深時(shí)，可用雙壁木板樁，雙壁之間用鐵拉條或橫木拉緊，中間填土。其高度通常不超過(guò)6～7米。

二、施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)在水利水電工程中的施工流程

1、測(cè)量放線。施工前建立測(cè)量控制點(diǎn)及施工標(biāo)志，確定堰體軸線，以控制施工方向及堰體砌筑范圍。施工中隨時(shí)測(cè)量堰體砌筑斷面尺寸及高程，以確保堰體斷面準(zhǔn)確。

2、設(shè)護(hù)坡木樁。由于圍堰堰底淤泥較深，為防止堰體滑移，因此計(jì)劃在堰體兩側(cè)坡腳處設(shè)護(hù)腳木樁。木樁長(zhǎng)6米，直徑20CM，間距50CM。由于木樁入土較淺，擬用人工將木樁打入淤泥層中。

3、人工堆碼裝袋粘土。由于施工現(xiàn)場(chǎng)都是垃圾及雜填土，圍堰所需粘土采用外購(gòu)黃土，粘土由卡車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后即組織人工裝袋，裝填量為編織袋容量的2/1～3/2，袋口用細(xì)麻或鐵絲縫合。砌筑時(shí)將土袋平放，上下左右互相錯(cuò)縫堆碼整齊，水中的土袋用帶鉤的木桿鉤送到位，層層堆碼，逐層加高至頂面標(biāo)高。

4、鋪設(shè)彩條布。堰體形成后，迎水面設(shè)彩條布做擋水用，并拋擲土袋壓腳，確保堰體不滲水。

5、鋼板樁支護(hù)。堰體內(nèi)側(cè)坡腳處打一排6米長(zhǎng)間隔10CM的剛板樁，實(shí)測(cè)實(shí)量淤泥深1.2～1.5m，水深0.6～1m，實(shí)際鋼板樁入土深度5m，并用土袋填充堰體育鋼板樁之間部分，起到防止圍堰滑移的作用以確保堰體的穩(wěn)定性。施工方法先將水抽干，然后清淤泥，整理一條能走挖掘機(jī)便道，然后打鋼板樁。

6、淤泥清除。在圍堰完成后用人工挖井字溝排水、瀝水，一周后開(kāi)始用人工配合機(jī)械清除淤泥，淤泥上車運(yùn)離施工現(xiàn)場(chǎng)。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行圍堰，坡度1：1，頂部高于流水面50cm，保證草袋堆疊整齊、密實(shí)，遇到滲水等情況要及時(shí)上報(bào)并處理，作業(yè)人員在水下進(jìn)行作業(yè)時(shí)，應(yīng)穿戴膠鞋、安全帽。嚴(yán)禁抽水時(shí)，在基槽內(nèi)作業(yè)，以防觸電事故。機(jī)械在清淤過(guò)程中，需保持安全距離不小于10米，清淤時(shí)要保持平穩(wěn)作業(yè)，先用斗對(duì)淤泥深度進(jìn)行檢查，不得盲目進(jìn)入淤泥內(nèi)，防止機(jī)械深陷?；圻吅脱唧w附近應(yīng)設(shè)置防護(hù)措施，防止墜落傷害和溺水。

三、水利水電工程施工導(dǎo)流與圍堰技術(shù)施工的注意事項(xiàng)

1、在對(duì)圍堰的平面進(jìn)行布置時(shí)，需要對(duì)水利水電工程建筑物的輪廓、交通運(yùn)輸?shù)缆?、堰體的排水設(shè)施、施工的模板以及堆放材料的部位等方面進(jìn)行考慮。在一般情況下，水利水電工程建筑物輪廓與基坑橫向坡趾之間的距離應(yīng)大于20米，而水利水電工程建筑物輪廓與基坑縱向坡趾之間的距離應(yīng)小于2米。如果，圍堰的平面布置不當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)對(duì)水利水電工程的安全性帶來(lái)影響，比如：當(dāng)圍堰的圍護(hù)基坑的面積過(guò)小時(shí)，會(huì)由于水流的宣泄不暢，從而影響到圍堰的安全。因此，在布置圍堰平面時(shí)要結(jié)合實(shí)際導(dǎo)流的方案、水利水電工程建筑物的輪廓特點(diǎn)以及圍堰的類型來(lái)進(jìn)行布置。只有這樣才能保證圍堰堰體的安全性。

2、現(xiàn)階段，我國(guó)水利水電工程中大多數(shù)采用粘土心墻防滲型式的土石圍堰來(lái)作為施工導(dǎo)流工程中的圍堰建筑。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)《施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，在超過(guò)靜水位上方0.6米處設(shè)計(jì)心墻式防滲體來(lái)對(duì)圍堰進(jìn)行保護(hù)。此外，考慮到水位的壅高、堰體施工的沉降以及圍堰頂部防護(hù)結(jié)構(gòu)厚度等因素，設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合圍堰所處位置的實(shí)際地形情況，在100年重現(xiàn)期洪水位，即上游擋水位1313米處和下游擋水位1284米處，建造高度為1315米的上游圍堰和高度為1286米的下游圍堰。結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，圍堰技術(shù)工導(dǎo)流工程建筑是關(guān)系到整個(gè)水利書(shū)店工程能否保質(zhì)保量地順利完工的重要因素。特別是施工導(dǎo)流的設(shè)計(jì)方案是建造水利水電工程的核心內(nèi)容，施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)方案的合理與否不僅關(guān)系著整個(gè)水利水電工程的施工強(qiáng)度、施工現(xiàn)場(chǎng)布置，還與施工后期的堵截流蓄水等工作有著密不可分的聯(lián)系，可以說(shuō)它是關(guān)系到整個(gè)工程能否實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)效益最大化的重要因素。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)導(dǎo)流方案時(shí)，要充分結(jié)合施工場(chǎng)地的實(shí)際情況來(lái)選擇導(dǎo)流方式和導(dǎo)流時(shí)段，從而提高整個(gè)工程的質(zhì)量。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，圍堰技術(shù)導(dǎo)流工程是整個(gè)水利水電工程的核心，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)工程能否實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)效益最大化。在高山狹谷河流上進(jìn)行水電開(kāi)發(fā)，首先要做好截流工作，故圍堰的設(shè)計(jì)和施工往往不可忽視，確保圍堰的穩(wěn)定并具有良好的抗?jié)B和防沖性能是前提，要經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，科學(xué)組織，及時(shí)實(shí)施，才能充分發(fā)揮圍堰的作用。

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