趙斌珠

(新疆卡拉貝利水利樞紐工程建設(shè)管理局,新疆 喀什 844000)

水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的應(yīng)用探討

趙斌珠

(新疆卡拉貝利水利樞紐工程建設(shè)管理局,新疆 喀什 844000)

在水利工程施工建設(shè)中，導(dǎo)流洞施工技術(shù)是水利工程施工中非常重要的一環(huán)，做好導(dǎo)流施工至關(guān)重要。文章分析了導(dǎo)流施工技術(shù)選擇時需要注意的相關(guān)事項以及導(dǎo)流施工的施工特點，結(jié)合實際工程案例，對導(dǎo)流施工技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，具有一定的參考價值。

水利工程;導(dǎo)流技術(shù);明渠

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.040

在水利工程施工建設(shè)中，導(dǎo)流施工有助于為施工創(chuàng)造良好的施工環(huán)境，保證施工順利開展。在應(yīng)用導(dǎo)流技術(shù)時，需要考慮控制河道水利的方法。導(dǎo)流技術(shù)的出現(xiàn)代表著我國建筑技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，在施工過程中，需要認(rèn)真勘測地質(zhì)水文情況，然后制定具體的施工計劃，確保施工順利完成。

1 水利工程中導(dǎo)流施工技術(shù)

1.1 選擇導(dǎo)流施工技術(shù)時需要考慮的因素

在選擇水利工程施工導(dǎo)流施工技術(shù)時，需要根據(jù)設(shè)計特點和施工選擇對水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的設(shè)計進(jìn)行探討，對水利工程整體施工質(zhì)量有比較大的影響。在研究導(dǎo)流施工技術(shù)時，需要進(jìn)行研究分析，只有明確施工特點和施工條件，才可以更好的為水利工程導(dǎo)流施工進(jìn)行指導(dǎo)。在選擇水利工程導(dǎo)流施工技術(shù)時，需要考慮下述幾個方面的因素。

1）合理選擇地形很關(guān)鍵。在施工中地形的分布會直接影響施工的成效性，也會對導(dǎo)流施工技術(shù)的實施造成一定的干擾。在進(jìn)行河谷區(qū)域施工中，若施工區(qū)域內(nèi)地形較為險峻則可采取隧道引流方式進(jìn)行施工。如果河床較為寬闊的話則明渠導(dǎo)流模式也是較為明智的選擇。

2）在水文條件施工中不僅要考慮河流流速問題，而且當(dāng)?shù)睾恿骺菟?、汛期等情況也要進(jìn)行綜合權(quán)衡，這樣才能確保施工過程得以安全、有序?qū)嵤?。對于不同水流境況要采取恰當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行積極應(yīng)對。

3）在實際施工中地質(zhì)條件對施工的影響也是不容忽視的地方，在進(jìn)行具體的施工中應(yīng)根據(jù)實際情況采取與之相對應(yīng)的處理措施，力求施工高效完成。

1.2 水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的特點分析

筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗對水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)相關(guān)特征進(jìn)行了分析并總結(jié)如下：

1）重視導(dǎo)流施工技術(shù)與水利施工技術(shù)的有效結(jié)合。導(dǎo)流施工技術(shù)的有效實施可為水利施工技術(shù)提供一切便利條件。

2）壩址的有效選擇很重要。在水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的有效應(yīng)用可提高施工成效性，但壩址的有效選取也在一定程度上能促進(jìn)該技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。

3）導(dǎo)流施工技術(shù)牽涉面較為廣泛。在開展導(dǎo)流施工技術(shù)中施工人員必須對施工現(xiàn)場有一全面的認(rèn)識，綜合權(quán)衡實際地質(zhì)狀況后開展行之有效的施工方案[1]。

2 案例介紹

某水利工程為一座集供水、防洪和發(fā)電為一體的水利樞紐工程，水庫總庫容為4.76×108m3，死水位46m，正常蓄水位56m，電站裝機(jī)容量為32MW，沿軸線從左到右順次為左岸黏土心墻土壩段、混凝土連接壩段、表孔溢流壩段、低孔溢流壩段、廠房壩段、右岸非溢流重力壩段，壩軸的總長度為501.7m。

3 水文條件

按壩址地形特征以及建筑物的實際布排情況，導(dǎo)流模式主要分為兩大類：一是左岸明渠導(dǎo)流方式；二是分期導(dǎo)流模式。

4 導(dǎo)流模式

分別從施工強(qiáng)度、工程投資金額多少、工程施工工期等多個角度對兩種導(dǎo)流方式進(jìn)行了對比，對比結(jié)果如表1所示。經(jīng)過全方位對比后，此工程導(dǎo)流設(shè)計采用左岸明渠導(dǎo)流的方式進(jìn)行施工。

4.1 左岸明渠導(dǎo)流

左岸明渠導(dǎo)流主要分為4個實施階段。

第一階段為2012年10月～2013年2月，為期5個月，該階段主要進(jìn)行左岸導(dǎo)流明渠施工，土壩混凝土擋墻等區(qū)域的填筑工作，并根據(jù)工程所需對出口或者左岸階地預(yù)留土埂部位進(jìn)行處理，確保施工得以順利實施。

第二階段為2013年9月～2014年3月，為期7個月，該階段主要進(jìn)行河床上下游圍堰擋水工作以及低孔溢流壩段方面的施工[2]。在隨后的幾個月時間主要進(jìn)行河床上游檢修閘門等方面的施工，廠房區(qū)域的施工應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

第三階段為2014年9～12月，為期4個月，該階段主要進(jìn)行的工作是做好河床上下游的圍堰擋水工作，并繼續(xù)加大廠房的建設(shè)力度。

第四階段為2015年1～3月，為期3個月，本階段所進(jìn)行的工作是做好明渠壩段下游圍堰擋水工作，并對低孔溢流壩進(jìn)行預(yù)處理，使其滿足工程所需。

4.2 分期導(dǎo)流模式的3個有效實施階段

第一階段從2012年10月～2013年2月，為期5個月，該階段的工作是做好左岸階地的施工過程，并對混凝土擋墻部位進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)工程所需開展行之有效的工作。最后做好后期階段的準(zhǔn)備工作，確保施工環(huán)節(jié)得以有序進(jìn)行。

第二階段為2013年9月～2014年3月，為期7個月，該階段主要進(jìn)行二期混凝土縱向圍堰以及右岸溢流壩剩余部分的施工。此外還應(yīng)完成土壩剩余土方的填筑工作。

第三階段為2014年9月～2015年3月，在二期圍堰設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上開展施工后期工作，主要對3.5孔低孔溢流壩進(jìn)行施工，并對前期工作中存在的不足之處進(jìn)行改進(jìn)，提高施工成效性。

4.3 選取導(dǎo)流方式

該流域多年平均降水梁為1820.3mm，由于年內(nèi)降水梁不均勻，并且大范圍降雨主要發(fā)生在4月份和6月份，總降水量為全年降水量的46.2%，7月份和9月份年降雨量占全年22.2%，次年3月份降水量為全年降水量的31.6%。

表1 導(dǎo)流方式對比結(jié)果

4.4 導(dǎo)流中所應(yīng)遵循的基本準(zhǔn)則

結(jié)合本工程的特征可將工程類別劃分為Ⅱ級，其中，主要建筑物等級為2級，根據(jù)工程所需而建設(shè)的一些臨時建筑物可劃分為4級。通常情況下，土石類導(dǎo)流建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)為10～20a一遇，但在該工程中為了提高建筑物的施工強(qiáng)度，采取10a一遇模式。由于不同施工階段的特點存在差異，所采取的施工要求也不盡相同，對各階段導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)列舉如下：

1）廠房開挖圍堰及導(dǎo)流明渠圍堰。該階段最佳施工時間為每年11月到來年2月，且洪峰流量要控制在一定范圍內(nèi)。

2）河床上下游圍堰。此階段主要是從2013年9月～2014年3月進(jìn)行施工。各個時間段洪峰流量也是存在差異的，在具體施工時間段內(nèi)施工人員應(yīng)嚴(yán)格對照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行合理有效施工。

3）明渠壩段改造圍堰。與上述兩階段基本相類似，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)控制在10a一遇，洪峰流量也給出了嚴(yán)格的界定。

5 導(dǎo)流建筑物

5.1 導(dǎo)流明渠水力計算

導(dǎo)流明渠過流設(shè)計相關(guān)要求已給出了嚴(yán)格的要求，而且在此階段洪峰流量根據(jù)工程所需也做出了規(guī)定。通過采取水位推算水面線法可得出明渠上游水位-流量關(guān)系曲線圖，為了使所獲取的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確施工人員可通過導(dǎo)流模型試驗加以論證。

5.2 導(dǎo)流建筑物設(shè)計原理

5.2.1 導(dǎo)流明渠的施工方案

導(dǎo)流明渠全長約為387.23m，進(jìn)口高程達(dá)到35.3m，主要位于左岸階地區(qū)域。在實際施工中考慮到明渠各區(qū)段流速存在一定的差異，特對不同區(qū)域的流速做出明確的界定，比如明渠上游段流速應(yīng)≤4m/s，而下游段流速則應(yīng)＞4m/s以上。明渠邊坡過水面主要使用一定厚度的格賓石籠襯砌，提高其穩(wěn)定性[3]。明渠右側(cè)部位主要是以混凝土為主要材料所修筑的導(dǎo)墻，在導(dǎo)墻0+000～0+077.34段主要采用一定強(qiáng)度的鋼筋混凝土進(jìn)行加固處理。而在其他區(qū)段根據(jù)工程所需使用的是C15混凝土重力結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。明渠外側(cè)邊坡比例應(yīng)滿足設(shè)計所需，且采取垂直設(shè)置模式進(jìn)行施工。導(dǎo)流明渠與溢流堰相交段縱剖面見圖1所示。

圖1 導(dǎo)流明渠與溢流堰相交段縱剖面（單位：m）

5.2.2 河床上、下游圍堰施工方案

在進(jìn)行河床上、下游圍堰施工中應(yīng)注意需開展兩次填筑工作為宜，在2013年8月至11月中旬進(jìn)行首次填筑，到來年四月左右根據(jù)實際需求可拆除部分圍堰設(shè)施，到九月可進(jìn)行二次填筑工作的開展。此外為了避免出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，不管是迎水坡比亦或是背水坡比都應(yīng)滿足相應(yīng)設(shè)計需求，還應(yīng)使用防水性能好的材料進(jìn)行處理，盡可能的降低事故發(fā)生幾率。河床上游圍堰剖面如圖2所示。

圖2 河床上游圍堰典型橫剖面

6 結(jié)語

對導(dǎo)流洞施工技術(shù)和特點進(jìn)行了分析和介紹，并以實際工程為例對導(dǎo)流施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。通過在左岸布置明渠和表孔溢流壩段進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，通過溢流堰消能設(shè)施和一部分永久結(jié)構(gòu)進(jìn)行防沖和擋水，經(jīng)濟(jì)效益顯著，為類似工程導(dǎo)流施工積累了經(jīng)驗。

【1】梁向新.水利工程中的施工導(dǎo)流技術(shù)應(yīng)用[J].科學(xué)與財富，2013 (6)：206-207.

【2】許朝會，孫凡永.淺談水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2015(10)：6-7.

【3】洪玲.動態(tài)模擬施工導(dǎo)流在水利水電工程中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(4)：76-78.

Discussion on Application of Diversion Construction Technology in Water ConservancyProject Construction

ZHAOBin-zhu
（XinjiangCarabeliWaterConservancyProjectConstructionManagementBureau,Kashi 844000,China）

In the construction ofwater conservancyproject, diversion tunnel construction technologyis a part ofwater conservancyprojectconstruction isveryimportant in thatmattersrelated to the need to payattention to the diversion construction isveryimportant to do a good jobin, this article first analyzes the construction diversion of technology selection and construction of the diversion construction characteristics,althoughaftercombinedwiththeactualprojectcases,particularanalysisfor the application ofconstruction diversion technology, hasa certainreferencevalue..

diversiontechnology;waterconservancyproject;openchannel

TV551.1

A

1007-9467（2016）09-0143-03

2016-03-22

趙斌珠（1988～），女，甘肅白銀人，助理工程師，從事水利工程研究，（電子信箱）52669972@qq.com。