導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程施工中的有效運用初探

李東文

（廣州市水電建設(shè)工程有限公司 廣東廣州 510060）

前言

在導(dǎo)流施工技術(shù)支持下，我國水利工程建設(shè)規(guī)模、施工速度不斷提升，但為了進一步滿足我國水利工程建設(shè)需要，結(jié)合科學(xué)技術(shù)實現(xiàn)導(dǎo)流施工技術(shù)的更高質(zhì)量運用必須得到關(guān)注，這也是本文圍繞導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程施工中的有效運用開展具體研究的原因所在。

1 導(dǎo)流施工技術(shù)概述

導(dǎo)流施工技術(shù)屬于保證流水能夠繞過要求施工的地區(qū)，流向下游而采取的引導(dǎo)水利技術(shù)，科學(xué)引導(dǎo)、控制水流是該技術(shù)的優(yōu)勢所在，導(dǎo)流施工技術(shù)包括截留、基坑排水、下閘蓄水等子工程，而結(jié)合現(xiàn)階段我國水利工程領(lǐng)域的導(dǎo)流施工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀不難發(fā)現(xiàn)，該施工技術(shù)可細分為全段圍堰法、分段圍堰法，兩種施工方法的特點如下：①全段圍堰法。通過在主體工程的上下游各建一道攔河圍堰，同時配合河床外臨時或永久建筑物下泄，即可滿足水利工程施工需要，該施工技術(shù)較為適用于基坑工作量不大、河床狹窄、難以實現(xiàn)分期導(dǎo)流情況，隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流、渡槽導(dǎo)流均屬于全段圍堰法范疇，如其中隧洞導(dǎo)流一般與永久隧洞相結(jié)合，且較為適合用于兩岸地形陡峭、山巖堅實、河谷狹窄的山區(qū)河流。②分段圍堰法。通過分段分期維護水工建筑物，即可實現(xiàn)導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用拆分，底孔導(dǎo)流、缺口導(dǎo)流均屬于分段圍堰法范疇，其中底孔導(dǎo)流需在混凝土壩體內(nèi)修建臨時或永久底孔，由此可保證水工建筑物上部施工不受干擾，這使得較為適用于高壩建設(shè)，但導(dǎo)流期存在的堵塞風(fēng)險必須得到關(guān)注[1]。

2 導(dǎo)流施工技術(shù)有效運用的策略建議

2.1 導(dǎo)流施工技術(shù)的合理選擇

為合理選擇導(dǎo)流施工技術(shù)用于水利工程施工，水文條件、地形條件、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件等因素必須得到重點關(guān)注，這種關(guān)注應(yīng)體現(xiàn)在如下幾個方面：①水文條件。導(dǎo)流施工技術(shù)的選擇必須充分考慮施工地河道流量大小、水位變化、全年流量變化、枯水期與汛期情況、冬季冰凍與融合時間等實際，以此合理選擇導(dǎo)流施工技術(shù)。②地形條件。一般來說，分段圍堰法導(dǎo)流較為適用于河床寬闊的河流，該導(dǎo)流施工技術(shù)特別適用于水利工程施工期間仍存在過水、通航要求情況，而存在基巖露頭、淺灘、河心洲的河床同樣較為適用于分段圍堰法中的縱向圍堰步驟；而明渠導(dǎo)流則較為適用于存在可以利用河灣、老河道的水利工程，平原河道、河流兩岸較為平坦的水利工程也可以應(yīng)用明渠導(dǎo)流技術(shù)。③地質(zhì)及水文條件。導(dǎo)流施工技術(shù)的選擇必須考慮河流兩岸、河床地質(zhì)條件，一般來說隧洞導(dǎo)流技術(shù)較為應(yīng)用于河流兩岸風(fēng)化層澆薄、巖石堅硬且擁有足夠抗壓情況的水利工程，而明渠導(dǎo)流則較為適用于擁有較厚沉積灘地或巖石分化層厚且破碎情況。此外，能否利用當?shù)夭牧稀⒒邮欠裨试S被淹沒、圍堰形式同樣會直接影響導(dǎo)流施工技術(shù)的選擇[2]。

2.2 導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用重點

為保證導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，如下導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用重點也必須得到關(guān)注：①確定導(dǎo)流設(shè)計標準。導(dǎo)流設(shè)計標準的確定需結(jié)合《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303-2004）要求，同時還需要結(jié)合水利工程規(guī)模、失事后果、保護對象，表1為導(dǎo)流建筑物級別劃分表，結(jié)合該表即可更為精準、科學(xué)確定導(dǎo)流設(shè)計標準。②結(jié)合導(dǎo)流施工技術(shù)特點。不同的導(dǎo)流施工技術(shù)具備不同特點，施工單位在應(yīng)用中必須重點關(guān)注這類特點，如明渠導(dǎo)流需避開滑坡、崩塌體及高邊坡開挖區(qū)，同時避免施工設(shè)施、下游沿岸遭受泄洪沖刷，施工單位可通過建立導(dǎo)流水工模型保證明渠導(dǎo)流的高質(zhì)量開展；而導(dǎo)流隧洞則需要關(guān)注地質(zhì)條件、地形條件確定洞線，并盡可能應(yīng)用永久隧洞，如壓流為高速水流需注意水流滲氣，同時封堵體選型的合理性也直接影響其運用質(zhì)量，這同樣需要得到相關(guān)設(shè)計人員、施工單位的高度重視。

表1 導(dǎo)流建筑物級別劃分表

3 水利工程施工中有效運用導(dǎo)流施工技術(shù)的實踐探索

3.1 工程概況

為提升研究實踐價值，選擇了某地水利樞紐工程作為研究對象，該研究對象擋水建筑物為最大壩高156.0m的混凝土面板堆石壩，屬于1級建筑物、根據(jù)Ⅷ度地震設(shè)防，為滿足水利樞紐工程的順利施工需要，設(shè)置了兩個導(dǎo)流隧洞（右岸），導(dǎo)流隧洞間的距離為100m，兩個導(dǎo)流隧洞的洞長分別為836.11m和770.5m，其中導(dǎo)流隧道的后半段與研究對象水利樞紐工程的永久泄洪排沙洞相結(jié)合，并采用了“龍?zhí)ь^”形式（下方為導(dǎo)流隧洞封堵位置），由此即可為機械設(shè)備運用提供有力支持。

3.2 圍巖分析

為保證隧洞導(dǎo)流技術(shù)的高質(zhì)量應(yīng)用，具體施工前開展了導(dǎo)流隧道圍巖的深入分析，具體分析結(jié)果如下：①1#導(dǎo)流隧道圍巖分析。該導(dǎo)流隧洞層面帶有4組裂隙且充填泥膜和方解石脈，深入分析可發(fā)現(xiàn)1#導(dǎo)流隧道巖石的干燥度較大。②2#導(dǎo)流隧道圍巖。該導(dǎo)流隧洞帶有3組裂隙，結(jié)構(gòu)面充填次生泥膜或具銹色，且隧洞軸線與巖層走向平行。結(jié)合導(dǎo)流隧洞圍巖特點，施工單位開展了針對性方法處理[3]。

3.3 隧洞施工

導(dǎo)流隧道圍巖分析結(jié)束后，需結(jié)合封堵體抗滑穩(wěn)定的抗剪斷強度公式計算導(dǎo)流洞封堵體長度，由此得出了1#導(dǎo)流隧道圍巖、2#導(dǎo)流隧道圍巖的封堵體長度分別為30m和38m，結(jié)合計算數(shù)據(jù)最終該工程最終選擇了瓶塞型封堵體用于1#導(dǎo)流隧道圍巖，且導(dǎo)流隧道混凝土內(nèi)襯后的內(nèi)徑需與瓶塞型封堵體的小頭一致，而2#導(dǎo)流隧道圍巖則選擇了柱體型封堵體。為滿足工程需要，選擇了C20、W8、F100的混凝土與“YEAH+Mg0”的雙摻低熱微膨脹混凝土，采用固結(jié)灌漿、灌漿孔排距、孔距、深度分別設(shè)置為2.5m、1.0～1.5m、8m（深入巖體）。為進一步提升導(dǎo)流隧道施工重量，采用了直徑28mm、間距1.5m、排距1.5m、錨桿長3.5～4.7m的錨桿用于封堵體底部埋設(shè)，需保證錨桿在封堵體內(nèi)留有1m、深入巖體1m。

3.4 澆筑施工

選擇了分層澆筑方式沿封堵體高度方向開展施工，以此分為5層開展?jié)仓┕で安捎昧寺裨O(shè)冷卻水管控制溫度應(yīng)力的方式，具體施工中需持續(xù)冷卻6h?；靥罟酀{環(huán)節(jié)需控制灌漿壓力處于0.3～0.5MPa以上，且在澆筑15d后開展回填灌漿。為保證澆筑施工質(zhì)量，施工單位采用了將溫度計、滲壓計、測縫計、無應(yīng)力計埋設(shè)在封堵體中的監(jiān)測方式，由此發(fā)現(xiàn)了地溫高于混凝土內(nèi)部溫度的情況，因此通過立刻接縫灌漿（1.0MPa灌漿壓力），保證了澆筑施工的整體質(zhì)量。

3.5 特殊處理

上文提到了研究對象水利樞紐工程采用了導(dǎo)流隧洞與泄洪排沙洞結(jié)合的設(shè)計方式，因此施工單位在施工中重點開展了二者結(jié)合處與封堵體之間的工程處理，這一環(huán)節(jié)采用了混凝土充填、回填灌漿的處理方式。此外，受2#導(dǎo)流隧道需要在汛前下閘影響，為保證該導(dǎo)流隧洞順利度汛，采用了添加臨時封堵體的應(yīng)對方式，經(jīng)過計算確定了臨時封堵體長度為27m，同時設(shè)置膨脹止水條、應(yīng)用低微熱膨脹混凝土、使用外加劑，保證了混凝土性能可較好滿足臨時封堵體需要，研究對象水利樞紐工程的導(dǎo)流隧洞施工質(zhì)量也由此得到了更好保障。

4 結(jié)論

綜上所述，導(dǎo)流施工技術(shù)能夠較好服務(wù)于水利工程建設(shè)。而在此基礎(chǔ)上，本文涉及的導(dǎo)流施工技術(shù)的合理選擇、導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用重點、某地水利樞紐工程隧洞導(dǎo)流實踐等內(nèi)容，則證明了研究具備的較高實踐價值。因此，在水利工程建設(shè)、導(dǎo)流施工技術(shù)相關(guān)的理論研究和實踐探索中，本文內(nèi)容可發(fā)揮一定參考作用。

[1]佟玉冬.淺談水利灌溉區(qū)鋼板樁圍堰導(dǎo)流施工技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2017（12）：203.

[2]于春紅.導(dǎo)流施工技術(shù)在水利工程施工中的有效運用分析[J].黑龍江水利科技，2016，44（11）：103～105.

[3]江曉莉.淺談水利水電施工中施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)的運用[J].江西建材，2015（03）：126.