明渠導流法在水電站施工中的應用

□張俊玲（沙灣縣沙灣河管理站）

明渠導流法在水電站施工中的應用

□張俊玲（沙灣縣沙灣河管理站）

導流施工技術在當前水利工程施工中的應用越來越多，主要包含截流、下閘蓄水、基坑排水等多項分部工程，對水利工程的施工周期、施工質量產(chǎn)生直接影響。導流施工技術的應用，使我國水利工程建設規(guī)模不斷擴大，施工效率與施工質量都得到提升。文章主要針對導流施工技術的特點進行分析，對該技術在水利工程施工中的應用進行探討。

水利工程；導流施工技術；應用

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，各項基礎設施事業(yè)也在不斷完善，在這一背景下，水利工程發(fā)展速度迅猛，在施工材料、技術、工藝及設備等方面都取得了大的突破。導流施工技術的應用，促使水利工程施工質量的提升，在越來越多的水利工程項目中受到關注。

1 導流施工技術概述

1.1 明渠導流法

所謂明渠導流法，指的是將導流渠道挖設在河岸或者灘地上，然后用圍堰將施工基坑的上下游全部圍擋，將上游河水引導到導流渠道內(nèi)，沿導流渠道流向下游，屬于河道外導流的一種形式，通常在岸坡相對平緩、平面地區(qū)具有寬廣灘地的河流中比較適用，明渠導流法最大的優(yōu)勢是使工程量最大限度的減少，節(jié)約了施工成本。通過大量水利工程建設經(jīng)驗來看，在一些河床比較窄，但是河床的覆蓋面比較廣，采用分期導流方法存在較大困難的河道，如果滿足以下幾個條件，施工中就可以應用明渠導流法：①導流河水流量比較大，且不具備導流隧洞開挖的地質條件；②河床沿岸有比較寬闊的古河道，或者存埡口、臺地等；③施工工期較短，施工單位缺乏挖洞經(jīng)驗，并且無法配置專業(yè)挖洞設備；④在施工期間，伴隨著排水、通航等要求的河道。

水利工程施工中選擇明渠導流施工方法時，要與明渠進出口位置及導流軸線的確定相結合，按照以往施工經(jīng)驗，導流明渠布置主要分為坡上布置與灘地布置兩類情況。首先，對導流軸線位置進行布置時，一般而言，埡口、古河道等位置是明渠導流主要設置位置，能夠使導流效果有效提升。在設置導流軸線時，需要在不影響流水通暢的情況下，使明渠的長度最短化，防止在施工過程中出現(xiàn)深度開挖現(xiàn)象。同時明渠導流軸線還應該具備防沖刷的能力；其次，導流明渠的高程及出口位置，通過對明渠進出口位置以及形狀進行調整，可以得到相應的參數(shù)，防止在明渠的進出口出現(xiàn)淤泥淤積及河水回流情況。在高程設置方面，以水利工程施工需求及河流排水、通航能力得到滿足為依據(jù)，盡可能使高程增加，這樣，水下開挖工作量就會大幅降低。

1.2 圍堰法

圍堰法是導流施工中應用非常廣泛的一種施工技術，在實際應用中，可與工程實際相結合，進行全段或分段圍堰。所謂全段圍堰，即在河流上游合適位置，將河流用圍堰直接截斷，再利用其它泄水設施，將圍堰內(nèi)水流分流。對全段圍堰進行應用中，需要進行詳細的分析和考慮，尤其是泄水設施的具體情況要重視，與河流水量大小相結合，確定水流導流方向。如果是在汛期開展施工，全段圍堰法應用可與明渠導流法相結合，對圍堰內(nèi)的水流進行二次導流，以此來保證施工的順利開展。分段圍堰是對水流用圍堰進行分段，只是針對水流的方向進行改變，適合在水利工程分期施工中應用，該方法是在河床內(nèi)進行導流，具有適用性強、施工簡單且成本較低的優(yōu)勢，如果圍堰的工程量增加時，導流施工的難度和復雜度也會增加，有可能對施工進度帶來不利影響。所以，通常情況下，在流量較大且河床寬度較大的河流中，并且施工周期較長的水利工程中應用分段圍堰法比較適合。

1.3 隧洞導流法

將水工隧道設置在河岸邊，將河水通過水工隧道向下游疏導的方式為隧洞導流法，該方法在河床狹窄、現(xiàn)場地形復雜且河道水流量較小的情況下比較適用，可以提高施工進度、加強施工質量，保證工程順利開展。隧洞導流施工技術在實際應用中，需要注意以下問題：①施工前，對施工現(xiàn)場要仔細進行勘查與分析，確定導流軸線，并合理設置隧洞位置；②布置施工軸線時，按照相關設計要求及規(guī)范施工，如果軸線施工中遇到特殊情況需要轉折時，要保證轉折的長度及角度合理，防止因轉折導致施工質量受到影響；③保證臨近隧洞間距及圍巖厚度與施工要求相符，確保隧洞導流施工中預應力及工程結果都能符合要求；④隧洞進出口設計必須在保證水利條件良好的情況下進行。此外，隧洞的設置中要避免出現(xiàn)反坡現(xiàn)象，保證水流能夠順利導流。

1.4 涵洞導流法

該方法是將擋水圍巖修筑在水利工程基坑的上下游位置，然后利用涵洞將上游河水導入下游，在水閘或中小型土石壩水利工程中，該方法比較適用，具有施工快速、施工面大、成本低廉及靈活便利等優(yōu)勢。涵洞導流法在實際應用中，可在沿灘位置設置涵洞，也可將涵洞溝槽在大壩基巖上鑿出，做好襯砌后，頂部加蓋混凝土拱頂即可。涵洞如果需要穿越土石壩心墻或斜墻，就需要加強防滲處理，防止因涵洞滲漏導致土石壩的穩(wěn)定性受到不良影響。有的時候也可直接將涵洞設置在硬土層上，這種情況下需要對基礎進行相應的可靠性處理，對不均勻沉降及土層受壓變形情況充分考慮，防止涵管受到損壞。此外，涵洞布置時，要盡可能選擇直線行駛，對進出口位置合理設置，保證涵洞內(nèi)水流通暢。

2 導流施工技術實際應用案例分析

2.1 工程概況

以某水電站為例，對導流施工技術應用進行研究，該水電站原大白壩頂與壩底高程分別為239.30 m與230.50 m，為五跨連拱壩，連拱壩下游設置消力池，連拱壩與廠房間孔徑為1.20 m，底板為圓形沖沙底孔，高程230.50 m，但淤泥已經(jīng)將該處徹底堵塞，大壩右岸為船閘，閘室上下游兩側為短廊道，長與寬分別為50 m與8 m，具有充水、排水作用，但已經(jīng)無法正常使用。該水電站準備采用導流施工改造，改造后總庫容量及年均發(fā)電量均大幅提升，臨時性建筑按5級標準設計，消能放沖、電站廠房及船閘等次要建筑按4級標準設計，溢洪道、取水口等主要建筑按3級標準設計，施工期間無同行要求，本工程設計采用明渠導流技術進行改造。

2.2 施工技術分析

2.2..1 前期準備

首先，設備。按照施工質量要求、施工圖設計及施工進度安排，對施工設備合理配備，保證施工設備質量控制。尤其是損耗性設備及容易出現(xiàn)故障的設備要給出維護的對策。其次，人員。按照施工方案、施工工序等的要求，對人員崗位及職責合理劃分，確保各崗位相互銜接與監(jiān)督，表面出現(xiàn)功能重疊的情況。對施工相關技術要求各崗位人員都要熟練，且上崗人員必須保持負責、敬業(yè)的態(tài)度與精神，人員持證上崗，上崗前進行培訓并考核。按照項目工序、工作量及方案配備相應的施工人員，人員儲備要充足，保證項目能夠按時保質完成。第三，材料。包含施工所用的原材料、配件、成品及半成品。對進場材料嚴把質量關，材料按照求儲存與對方，材料采購、進場及堆放嚴格按要求及進度管理。

2.2.2 導流施工

在清挖基礎部位表層覆蓋層基礎上進行各圍堰石碴填筑，在一定邊坡條件下拋塊石，形成臨時擋水，通過導流建筑物，河水流入下游，此時即可考慮進行圍堰施工，達到設計斷面。在截流以后，從原船道讓水流流過，然后對基坑內(nèi)的水進行抽出排水。對兩岸岸坡部分用分層開挖法施工，分別采用潛孔鉆造孔、微差擠壓爆破法、人工間隔裝藥及導爆索傳爆等開挖技術。圍堰閉氣及基坑抽水工作完成后，要對基坑施工道路立即完成，準備基坑開挖各項工作，采用水平預裂爆破法及預留保護層法對基面巖體進行開挖施工。采用多卡懸臂模板對壩體混凝土進行施工，溢流堰面拉模采用現(xiàn)場拉模設計及澆筑。在船閘部分施工中，由于分項分部工作多，包含上閘首、上游及下游導航墻、下閘首及閘室等部分，且結構比較復雜，因此不管是施工進度還是施工質量，船閘整體施工順序對其都會帶來影響。該項目中，對船閘技術的要求非常高，最終確定以主體施工結構為主，其它結構跟進的施工順序。

3 結語

導流施工技術在水利工程施工中發(fā)揮著不可替代的作用，合理的導流施工技術，對加快施工進度、提高施工質量、降低施工成本方面都具有重要的作用。具體應用中，要與施工現(xiàn)場實際條件相結合，對導流方式合理選擇，確定科學的施工方案，保證水利工程施工順利開展，實現(xiàn)水利工程的社會效益。

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TV551

A

1673-8853（2017）10-0047-02

張俊玲（1980.5-）女，工程師，主要從事水利工程管理工作。

2017-8-3

編輯：劉 青