【摘要】水利水電工程是國(guó)家必要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),水利水電工程支撐著其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)國(guó)家建設(shè)具有重要意義。水閘建設(shè)屬于水利水電工程建設(shè)中的重要部分之一,它的建設(shè)水平會(huì)影響到整個(gè)工程的質(zhì)量,本文主要對(duì)水閘的施工技術(shù)和管理方面進(jìn)行分析、研究。
【關(guān)鍵詞】水利水電工程;水閘;施工技術(shù);設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在水利水電工程中,水閘的作用非常重要,擔(dān)負(fù)著泄洪與擋水的功能。但水閘的設(shè)計(jì)和施工方面存在一定難度,需要結(jié)合工程自身的特點(diǎn)進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)出科學(xué)的施工方案。為了提高水閘建設(shè)水平,需要加大相關(guān)研究力度、提高施工技術(shù),從而促進(jìn)行業(yè)發(fā)展,為我國(guó)水利水電工程安全、有效地發(fā)揮作用以及實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行做貢獻(xiàn)。
1、水利水電工程及水閘概述
水利水電工程是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起到重要作用。水利水電工程的建設(shè)周期長(zhǎng)、成本投資大,需要多個(gè)部門協(xié)同建設(shè),受自然資源、地形地貌、水文條件的影響比較大,對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工要求高。水閘可以攔洪、擋潮,滿足發(fā)電、航運(yùn)、工業(yè)以及生活方面的需要;同時(shí)也可以進(jìn)行泄洪、減澇,在水利水電工程中得到廣泛應(yīng)用。
2、水利水電工程中水閘設(shè)計(jì)要點(diǎn)
水閘的設(shè)計(jì)難度較高,要保證設(shè)計(jì)科學(xué)、合理,就需要熟悉水閘的各個(gè)組成部分,對(duì)水閘構(gòu)成有專業(yè)認(rèn)知。通常閘室由底板、閘墩、工作橋以及其他部分構(gòu)成,這幾個(gè)部分擔(dān)負(fù)的作用不同。底板承擔(dān)閘室的全部壓力,并將壓力傳給地基;閘門負(fù)責(zé)擋水和泄水;胸墻主要用來(lái)?yè)跛?。各部分的設(shè)計(jì)要根據(jù)工程情況和具體擔(dān)負(fù)的功能來(lái)進(jìn)行。
2.1結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)
對(duì)水閘閘室、翼墻等設(shè)計(jì)要注意與地基相適應(yīng),避免地基的受力不均勻,造成地基沉降等后果。應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程基礎(chǔ)資料,進(jìn)行水閘類型、尺寸、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要使其具備一定的強(qiáng)度和剛度,注意分析水閘應(yīng)承受到的力。計(jì)算地基應(yīng)力和沉降,確定地基的處理方案。
2.2水閘選址
水閘的建設(shè)位置選取是實(shí)現(xiàn)水閘功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),天然地基選擇不當(dāng)會(huì)對(duì)后期施工造成比較大的障礙,同時(shí)安全性弱,影響工程安全。所以,在進(jìn)行水閘位置選取時(shí),要選擇地質(zhì)條件較好的位置,保證其安全性。對(duì)選取位置進(jìn)行水文條件分析,選擇巖石建設(shè)地基,保證地基穩(wěn)定性。如果沒(méi)有合適的天然巖石地基,就要選擇不易壓縮、抗?jié)B穩(wěn)定性高且承載力大的土質(zhì)地基??傊?,水閘位置的選擇與地基、地質(zhì)條件及水文條件均有較大聯(lián)系,應(yīng)給予重視。
2.3水閘消能防沖設(shè)計(jì)
水閘要承擔(dān)引水、泄水的功能,在水利水電工程中儲(chǔ)水量、排水量都很大,水閘要具有一定的消能防沖能力。水閘設(shè)計(jì)要保證下游水位處于規(guī)定限制以下,上游有足夠水量,水閘蓄水位要保證在最高點(diǎn)。根據(jù)當(dāng)?shù)厮奶攸c(diǎn)以及人類活動(dòng),來(lái)設(shè)計(jì)蓄水的最高水位和最低水位。關(guān)于閘門的最初開(kāi)啟深度,可采用消力池的深度計(jì)算。
2.4防滲排水設(shè)計(jì)
由于上下游存在水位差,所以在水閘建成后,閘基、邊墩和翼墻的背水側(cè)會(huì)出現(xiàn)滲流情況,對(duì)建筑物質(zhì)量造成不良影響,使其難以發(fā)揮應(yīng)有效用。對(duì)此種情況,在設(shè)計(jì)上要注意防滲排水設(shè)計(jì),在水閘底板的上游端和下游端設(shè)置齒墻,延長(zhǎng)滲徑。同時(shí),建設(shè)板樁、鋪蓋、排水層和反濾層,保證防滲漏設(shè)施與滲流區(qū)域構(gòu)成上部密閉不滲水的邊界,計(jì)算滲透壓和抗?jié)B水性,使設(shè)計(jì)人員能夠獲得流體水性的線性變化情況,作為防滲排水設(shè)施的設(shè)計(jì)依據(jù)。
3、水閘在施工中的重難點(diǎn)
3.1水閘混凝土工程施工
在混凝土工程施工中,對(duì)原材料質(zhì)量要嚴(yán)格把控,符合施工要求。在對(duì)水閘底板、消力池、護(hù)坦混凝土施工時(shí),要依據(jù)設(shè)計(jì)要求分縫分塊澆筑,澆筑過(guò)程中要有專門的人員對(duì)模板、底坎門槽進(jìn)行監(jiān)督,避免移位。對(duì)閘墩模板進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),要確保一次性澆筑成功,表面保持平整光滑,可以用鋼管加固方式進(jìn)行過(guò)立模。在完成閘墩模板安裝后,要進(jìn)行清倉(cāng)工作,混凝土澆筑落差超過(guò)三米的情況下,要在艙內(nèi)設(shè)置流管,在倉(cāng)內(nèi)劃分區(qū)域進(jìn)行澆筑和振搗,入倉(cāng)的混凝土厚度每次要保持在30cm左右。
1996年發(fā)生的特大洪水中,湖南五強(qiáng)溪工程庫(kù)水位抬高至113.26m,在一部分消力池尚未建成的情況下,另一部分完工消力池內(nèi)流態(tài)紊亂,混凝土板塊被沖刷,最終失穩(wěn)、破裂,造成嚴(yán)重的后果,對(duì)水利工程造成了較大破壞,同時(shí)也沒(méi)有發(fā)揮到擋洪的良好作用。所以,混凝土澆筑一定要注意質(zhì)量,避免在強(qiáng)力沖擊下發(fā)生毀壞,影響功能發(fā)揮。
3.2地基處理
在水閘選址中,一般會(huì)選取石質(zhì)地基,但如果地基是土質(zhì)且是軟土的話,就需要仔細(xì)處理地基,可以將軟土都挖走,采用壓密特性良好的土回填代替,即換填法。同時(shí)持力層要逐層夯實(shí),厚度控制在30cm范圍之內(nèi)。
3.3導(dǎo)流施工
在水利水電工程的施工過(guò)程中,如果潮汐經(jīng)過(guò),會(huì)對(duì)水閘造成一定影響。因此,導(dǎo)流施工是非常必要的,及時(shí)將潮汐導(dǎo)流出水閘施工處。在截流時(shí)使用立堵法,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),確保導(dǎo)流施工方案的有效性。
除此之外,還要在施工中注意其他方面,比如巖石的開(kāi)挖問(wèn)題,施工中一定要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行,確保巖石可以承載水閘工程重量,能夠抵擋洪水沖擊。
結(jié)束語(yǔ):
水閘工程在整個(gè)水利水電工程中具有關(guān)鍵作用,設(shè)計(jì)和施工若不合理,在惡劣的自然條件下就會(huì)發(fā)生毀壞,不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)導(dǎo)致效能難以正常發(fā)揮,對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。因此,在水閘設(shè)計(jì)和施工中,一定不能忽略地質(zhì)和水文條件,嚴(yán)格把控每一個(gè)細(xì)節(jié),按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工,結(jié)合工程本身的特點(diǎn)進(jìn)行水閘設(shè)施建設(shè),確保工程在自然災(zāi)害面前能夠成為保護(hù)人民的屏障。
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