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

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（貴州省納雍縣水務(wù)局，貴州 畢節(jié) 553300）

0 引言

如今，隨著國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)發(fā)展，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)水利水電工程迅速崛起。施工導(dǎo)流屬于一項(xiàng)較為特殊防護(hù)工程，并且針對(duì)水利水電工程整體施工質(zhì)量起到直接影響。水利水電工程在施工當(dāng)中應(yīng)用施工導(dǎo)流技術(shù)，首先需要開(kāi)展圍堰修筑，通過(guò)創(chuàng)建圍堰，能夠使整體工程質(zhì)量以及效率均得到顯著提升[1]。在進(jìn)行水利水電工程施工過(guò)程中，圍堰其核心特點(diǎn)分別包括是河道面積能夠顯著減少、具有大流量以及高流速等優(yōu)勢(shì)，所以在建立圍堰過(guò)程當(dāng)中首先需要確保整體施工技術(shù)水平顯著提升，以此來(lái)確保其抗沖性以及穩(wěn)定性，唯有這樣才可予以施工導(dǎo)流技術(shù)實(shí)施提供有效參考保障和基礎(chǔ)。在水利水電建筑工程施工過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)用施工導(dǎo)流技術(shù)能夠有效控制河床，科學(xué)且合理應(yīng)用施工導(dǎo)流技術(shù)以及圍堰技術(shù)可在一定程度上保障水利水電工程在施工過(guò)程中安全性以及施工進(jìn)度。其中需要注意，在應(yīng)用施工導(dǎo)流技術(shù)過(guò)程當(dāng)中，首先需要確保所有工作之間相互配合，充分考慮不同地形以及不同環(huán)境造成影響，強(qiáng)化調(diào)控力度。做到以上一系列要求以后，可促使水利水電工程整體質(zhì)量顯著提高，并且還能在一定程度上確保工程造價(jià)顯著減少[2]。

1 水利水電工程中應(yīng)用施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)的重要性

在水利水電工程開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中，施工導(dǎo)流貫穿整個(gè)過(guò)程屬于重要核心部分其一。對(duì)于水利水電施工過(guò)程當(dāng)中存在泄水問(wèn)題以及擋水問(wèn)題，通過(guò)開(kāi)展施工導(dǎo)流技術(shù)能夠有效解決。在水利水電工程施工過(guò)程當(dāng)中，施工圍堰能夠起到臨時(shí)擋水建筑物作用，對(duì)于永久水工建筑物進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)基坑排水以后產(chǎn)生干地施工條件，以此確保永久水工建筑物施工能夠有序進(jìn)行。由此可見(jiàn)，圍堰技術(shù)以及施工導(dǎo)流技術(shù)的合理使用，能夠顯著提升水利水電工程施工過(guò)程中安全性以及質(zhì)量，同時(shí)還能夠節(jié)約工程成本，使整體施工進(jìn)度加快。

據(jù)大部分相關(guān)研究人員指出，圍堰技術(shù)以及施工導(dǎo)流技術(shù)是水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)當(dāng)中不可或缺環(huán)節(jié)，尤其是針對(duì)修建甲壩工程，存在一定特殊性。整個(gè)施工過(guò)程工程造價(jià)、工程工期、工程安全以及工程質(zhì)量等，與圍堰施工質(zhì)量以及施工導(dǎo)流質(zhì)量好壞之間存在直接聯(lián)系。在開(kāi)展為業(yè)技術(shù)以及施工導(dǎo)流技術(shù)過(guò)程中，必須結(jié)合水利水電工程項(xiàng)目當(dāng)前實(shí)際狀況，隨后通過(guò)系統(tǒng)分析以及全面規(guī)劃等，充分應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)分析方式，對(duì)施工矛盾以及洪枯季節(jié)過(guò)水等情況妥善處理。本文章針對(duì)圍堰技術(shù)以及施工導(dǎo)流技術(shù)在水電水利施工過(guò)程中具體應(yīng)用狀況做出詳細(xì)分析，望對(duì)后期關(guān)工作者有所啟示[3]。

2 施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)具體含義分析

2.1 施工導(dǎo)流具體含義分析

根據(jù)導(dǎo)流程序可將施工導(dǎo)流劃分為一次性攔斷導(dǎo)流以及分期導(dǎo)流，其中次性攔斷導(dǎo)流主要是指采用圍堰技術(shù)對(duì)整個(gè)河床進(jìn)行一次性攔斷，確保河水經(jīng)過(guò)河床以外導(dǎo)流排泄建筑物導(dǎo)向下游；分期導(dǎo)流則主要是束窄河床修建圍堰，保護(hù)主體建筑物進(jìn)行干地施工的導(dǎo)流方式稱為分期導(dǎo)流。分期導(dǎo)流適用面較廣，主要包括以下3 方面：①河床覆蓋層厚，在河床狹窄方面主要采用一次攔斷導(dǎo)流，整體基坑工作面相對(duì)較小，覆蓋層偏厚以及水深流急，無(wú)法修建縱向圍堰，無(wú)法充分實(shí)現(xiàn)分期導(dǎo)流相關(guān)工程。②河床當(dāng)中永久性建筑物有利于布置導(dǎo)流泄水建筑物。③河床較寬以及導(dǎo)流流量偏大，有序不亂布置縱向圍堰[4]。針對(duì)長(zhǎng)工期工程，能夠有效滿足排冰、過(guò)水或通航的條件需求。

施工導(dǎo)流根據(jù)泄水建筑物類型實(shí)施分類，具體包括以下6 類導(dǎo)流方式：涵管導(dǎo)流方式、梳齒以及缺口過(guò)流方式、明渠導(dǎo)流方式、壩體底孔方式、隧洞導(dǎo)流方式、涵洞方式等。梳齒以及缺口過(guò)流方式：當(dāng)開(kāi)展混凝土大施工過(guò)程當(dāng)中，需要提前留出梳齒狀缺口進(jìn)行過(guò)水，跟隨壩體上升，分級(jí)輪換封堵缺口；涵洞方式：該方式主要應(yīng)用在土石壩工程或者是中小型水閘工程當(dāng)中；底孔導(dǎo)流方式主要被應(yīng)用在混凝土壩施工過(guò)程中，水流出現(xiàn)部分或者是全部經(jīng)壩體當(dāng)中設(shè)置永久性泄水孔或者是臨時(shí)泄水孔導(dǎo)向下游；涵管導(dǎo)流方式則主要借助涵管實(shí)施導(dǎo)流完成施工，常被應(yīng)用于承受枯水時(shí)期導(dǎo)流或者是小流量河流導(dǎo)流，正常情況下堆石壩工程或者是修筑土壩等工程需要采用。涵管自身存在較多影響壩身不良因素，并且會(huì)嚴(yán)重影響大壩整個(gè)施工進(jìn)度，所以需要嚴(yán)格把控壩下埋管數(shù)量，不可過(guò)多或過(guò)少，嚴(yán)格控制單管尺寸。在干地施工過(guò)程中應(yīng)用涵管，需要將其放置在河灘之上，灘地高程需保持大于枯水位。

在選擇導(dǎo)流技術(shù)過(guò)程中當(dāng)中，必要提前考慮以下4個(gè)問(wèn)題。

（1）條件許可下，需要充分使用永久水工建筑物泄水建筑物。同時(shí)巧妙融合并開(kāi)展施工導(dǎo)流，將泄洪洞結(jié)合導(dǎo)流洞，土石壩壩體結(jié)合圍堰。

（2）水文條件。流冰、洪水以及枯水狀況、河流流量較大或較小、水位變幅以及過(guò)程線特征等均會(huì)對(duì)最終方案選擇造成直接影響。例如，對(duì)于水位幅度變化較大河流，需要挑選過(guò)水圍堰，而導(dǎo)流泄水建筑物以及圍堰擋水高度等則只需單獨(dú)參考枯水期具體流量即可。

（3）滿足施工階段灌溉要求、過(guò)木要求、通航要求以及給水要求等。

（4）地形條件。例如，較窄河道需要結(jié)合實(shí)際地形以及地質(zhì)特征選擇隧洞導(dǎo)流或者是明渠導(dǎo)流；對(duì)于較寬河床，同時(shí)在施工階段存在通行需求，則可選擇分期導(dǎo)流。

2.2 圍堰技術(shù)含義分析

在水利水電工程施工過(guò)程當(dāng)中圍堰的作用主要是為了臨床擋水的一種建筑物，將水工建筑物施工等永久性保護(hù)，當(dāng)基坑完成排水以后，將會(huì)產(chǎn)生遷地施工條件，從而確保水工建筑物能夠長(zhǎng)時(shí)間處于穩(wěn)定狀態(tài)。

施工偉業(yè)行程包含竹籠圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰、土石圍堰、木（竹）籠圍堰以及鋼板樁格圍堰等。

（1）竹籠圍堰：主要利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有材料填料一種圍堰，不僅能夠起到就地取材便捷，同時(shí)還能夠?qū)﹂_(kāi)挖棄料等合適采用，從而形成圍堰填料。其主要優(yōu)勢(shì)在于工程造價(jià)便宜、施工便捷、構(gòu)造簡(jiǎn)單以及易拆除等，因此土石圍堰被廣泛應(yīng)用。

（2）混凝土圍堰：其主要優(yōu)勢(shì)包括斷面尺寸較小、抗沖擊能力較大、能夠很好的與建筑物永久性相結(jié)合、防滲性能較好，同時(shí)允許過(guò)水。所以，在造價(jià)方面頗為突出，并且據(jù)相關(guān)研究報(bào)道顯示，在國(guó)外廣泛采用混凝土圍堰。正常狀況下，混凝土圍堰主要修建于巖基之上，與基巖之間相互連接。潘家口、丹家口以及三門峽等一系列工程均選擇混凝土圍堰。

（3）草土圍堰：屬于草土混合結(jié)構(gòu)，整體施工相對(duì)便捷，最大優(yōu)勢(shì)在于造價(jià)低以及就地取材，同時(shí)極易拆除。常被用于施工水深在6cm 以下，流速為每秒3m 以下的狀況當(dāng)中。

（4）木（竹）籠圍堰：由竹子或者是框格木等結(jié)構(gòu)而成，內(nèi)部充填石塊從而構(gòu)成圍堰形式，主要突出優(yōu)勢(shì)表面抗沖擊能力強(qiáng)以及斷面較小等，然而其中需要注意，由于竹或木材料在消耗方面存在一定高要求，例如造價(jià)高、精度高以及施工要求高等，因此在使用過(guò)程中受到一定限制，當(dāng)前已將其排除。

（5）鋼板樁格圍堰：其主要優(yōu)勢(shì)在于能夠建立于非基巖或者是基巖之上，抗沖擊力較強(qiáng)，斷面尺寸偏小。在巖頂處澆筑混凝土蓋板以后，能夠形成過(guò)水圍堰。在進(jìn)行修建過(guò)程當(dāng)中，可實(shí)施不下施工或者是干地施工，回收鋼板裝。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，葛洲壩工程以往主要選擇圓筒型鋼板樁格型圍堰，將其定義為縱向圍堰的其中一部分。

3 水利水電工程項(xiàng)目中應(yīng)用施工導(dǎo)流技術(shù)的功能

在實(shí)施施工導(dǎo)流技術(shù)過(guò)程中，必須綜合考慮以及慎重選擇。不可按照常規(guī)水利水電工程項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)而盲目挑選后期施工導(dǎo)流計(jì)劃。作為設(shè)計(jì)工作者，必須明確當(dāng)前水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)施工相關(guān)區(qū)域內(nèi)水文條件、地理環(huán)境以及氣候條件等相關(guān)因素，對(duì)于相關(guān)施工技術(shù)工作人員自身綜合素養(yǎng)水平進(jìn)行判定，明確與施工導(dǎo)流技術(shù)運(yùn)用所需是否相符。并且必須嚴(yán)格規(guī)范施工導(dǎo)流技術(shù)運(yùn)用周期，提前預(yù)估施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在不良影響狀況以及具體因素等。對(duì)于河流通道水流具體狀況作出科學(xué)性統(tǒng)計(jì)以后，才開(kāi)始實(shí)施施工導(dǎo)流技術(shù)，能夠及時(shí)明確水體流程狀況以及流動(dòng)速度等信息，合理把控建筑施工尺寸。倘若水利水電工程項(xiàng)目存在大規(guī)模，那么在施工方面則會(huì)增加難度，此時(shí)需要充分結(jié)合工程項(xiàng)目建設(shè)參數(shù)完成三維模型塑造，模擬化分析技術(shù)應(yīng)用結(jié)果，對(duì)技術(shù)應(yīng)用方案進(jìn)行最終確定[5]。

通過(guò)合理應(yīng)用施工導(dǎo)流技術(shù)，能夠使整體經(jīng)濟(jì)性還能強(qiáng)化可行性。針對(duì)導(dǎo)流時(shí)段進(jìn)行合理劃分，若發(fā)生水流呈現(xiàn)上游至下游泄水等一系列不良情況發(fā)生，隨著自然因素嚴(yán)重影響之下洪峰會(huì)發(fā)生巨大波動(dòng)，倘若洪峰值顯著上升，那么水利水電工程則會(huì)遭受嚴(yán)重?fù)p壞，此過(guò)程同樣需要自然力量與人力量之間進(jìn)行抗衡。作為相關(guān)工作者，對(duì)于施工導(dǎo)流技術(shù)的選擇以及應(yīng)用必須保障其完善性與合理性。倘若在技術(shù)使用過(guò)程當(dāng)中發(fā)生突發(fā)狀況，則必須提前擬定有效應(yīng)對(duì)方案，確保不良事件發(fā)生以后能夠及時(shí)獲取有效方式實(shí)施處理。

4 水利水電工程項(xiàng)目中應(yīng)用圍堰技術(shù)的功能

總體而言，圍堰技術(shù)可分為不同三類別：第一類別為不過(guò)水土石圍堰，此方式被廣泛應(yīng)用，其主要突出優(yōu)勢(shì)在于具有良好經(jīng)濟(jì)性。與此同時(shí)，該技術(shù)在操作方面相對(duì)便捷，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)工作者自身綜合素養(yǎng)水平而言相對(duì)較低?？沙浞纸Y(jié)合現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有土石材料等，圍堰結(jié)構(gòu)特征和土石壩之間存在極大相似性，在施工階段過(guò)程中以及施工以后拆除方面較為容易。其中，圍堰技術(shù)在施工量當(dāng)中應(yīng)用較大，并且其結(jié)構(gòu)須做好防滲處理；此外，對(duì)于過(guò)水土石圍堰，必須強(qiáng)化圍堰結(jié)構(gòu)表面沖刷力以及抵抗過(guò)水流沖刷力，在建設(shè)偉業(yè)結(jié)構(gòu)過(guò)程當(dāng)中，必須提前做好有效防護(hù)干預(yù)，防止因圍堰結(jié)構(gòu)從而引起過(guò)水流深層滑移狀況出現(xiàn)；對(duì)于混凝土圍堰，其主要優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能好，然而和以上其他兩種技術(shù)相對(duì)比，混凝土圍堰在成本投入方面相對(duì)偏高。但是不可否認(rèn)，混凝土圍堰技術(shù)其結(jié)構(gòu)防水性能強(qiáng)、抗沖刷性能強(qiáng)。但是，在其中需要注意提前做好上部結(jié)構(gòu)防水處理措施，預(yù)防發(fā)生因結(jié)構(gòu)問(wèn)題從而引起滑移或者是下沉等不良情況出現(xiàn)。

在實(shí)施圍堰技術(shù)過(guò)程中，必須從多方面開(kāi)展綜合性考慮多項(xiàng)問(wèn)題，維持土石方平衡。據(jù)調(diào)查顯示，導(dǎo)流通道截面大小水壩樞紐設(shè)備等均會(huì)影響圍堰結(jié)構(gòu)橫斷面設(shè)計(jì)，不僅需要滿足結(jié)構(gòu)安全性以及穩(wěn)定性，同時(shí)還需要確保基坑開(kāi)挖后續(xù)施工階段針對(duì)大壩結(jié)構(gòu)硬性要求完全相符。例如，在排水蓄水設(shè)計(jì)方面以及施工區(qū)域道路設(shè)計(jì)方面等，必須與水利水電工程項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)具體需求完全滿足。

圍堰關(guān)鍵控制內(nèi)容之一還包括圍堰結(jié)果高程設(shè)計(jì)，經(jīng)由水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況以及導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量而定。倘若其結(jié)構(gòu)必須攔截個(gè)別水流，則在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面需要對(duì)高程作出適當(dāng)調(diào)節(jié)，防止影響調(diào)洪功能。尤其是縱向方向結(jié)構(gòu)高程在進(jìn)行設(shè)置過(guò)程中需強(qiáng)化重視力度，將荷載束狹段暴露導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量時(shí)出現(xiàn)的水面曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)，把圍堰堰頂形狀設(shè)計(jì)成階梯形，其目的也是為了保證上游圍堰高度與下游圍堰高度保持一致。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，水利水電工程主要特點(diǎn)包括建設(shè)周期長(zhǎng)、設(shè)備難度大，整個(gè)安全度汛、質(zhì)量、工期以及造價(jià)等存在密切聯(lián)系，在選擇以及應(yīng)用過(guò)程中必須按照工程實(shí)際狀況以及結(jié)果挑選。水利水電工程主要核心構(gòu)成部分包括導(dǎo)流工程建筑以及圍堰技術(shù)，將決定工程是否能夠順利完成。換言之，可作為整個(gè)工程實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化以及經(jīng)濟(jì)效益最大利益化關(guān)鍵所在。所以，對(duì)于導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)相關(guān)工作人員必須加強(qiáng)重視力度，將實(shí)際狀況相結(jié)合，從而挑選合適導(dǎo)流方式，讓整個(gè)工程質(zhì)量能夠顯著提高。