【摘要】賈魯河綜合治理范圍為尖崗水庫至中牟縣大王莊彎道段,治理長度62.77km,綜合治理工程實施后,沿線新建液壓壩工程使河道形成連續(xù)性景觀水面,因此,本文主要討論了導流施工技術在水利工程施工中的應用。
【關鍵詞】水利工程施工;導流施工技術;應用
水作為生命之源與人們的衣食住行以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著密不可分的關聯(lián),無論經(jīng)濟發(fā)展到何種地步,一個國家的水利工程建設永遠都在其戰(zhàn)略中有著一席之地。水利工程建設除了給人們生活帶來便利以及促進工農(nóng)業(yè)發(fā)展外,還在防汛防洪中有著及其重要的戰(zhàn)略作用,因此能夠提升水利工程建設的技術都應該大力發(fā)展廣泛應用,導流施工技術的應用研究實乃大勢所趨。
1、項目概況
1.1、工程背景
千年古河賈魯河,歷史源遠流長,文化底蘊深厚,是鄭州人民的母親河。近些年來,隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口增長,我們的母親河河道萎縮、功能衰退、生態(tài)惡化、文化缺失,已經(jīng)嚴重制約了鄭州市經(jīng)濟社會健康發(fā)展。
1.2工程概況
賈魯河發(fā)源于新密市山區(qū)圣水峪一帶,由鄭州市西南部蜿蜒而下,經(jīng)尖崗水庫、西流湖、鄭州市區(qū)北部,向東經(jīng)中牟至周口市入沙潁河,最終匯入淮河,全長256km,流域面積5896km2。賈魯河鄭州境內(nèi)河段長137km,自西向東,匯集了金水河、索須河、七里河、熊耳河等河流,流經(jīng)二七區(qū)、中原區(qū)、高新區(qū)、惠濟區(qū)、金水區(qū)、鄭東新區(qū)、中牟縣七個行政區(qū)。
賈魯河綜合治理工程范圍:治理長度62.77km,包括生態(tài)治理長度(尖崗水庫至隴海鐵路橋)49.67km,河道疏挖長度(隴海鐵路橋至大王莊彎道)13.1km,打造兩岸濱水景觀工程;新開挖賈魯湖、祥云湖、圃田澤3處濕地性湖泊,水面面積3672畝,對賈魯河洪水進行滯洪、對水質(zhì)進行凈化。
1.3、工程目標
賈魯河綜合治理是踐行“五大發(fā)展”理念、打造美麗鄭州的迫切需要,是建設國家中心城市和加強生態(tài)文明建設的基礎工程,是全市廣大人民群眾的熱切期盼。2016年,鄭州市委、市政府提出了將賈魯河打造成鄭州市的“金腰帶”、“綠珠鏈”,建成安全河、景觀河、生態(tài)河、幸福河和文脈河,使之成為鄭州市新的名片。
2、導流施工技術概述
導流施工技術是工程施工過程中一種重要的技術支持,尤其在水利工程中,導流施工技術是一項常用的重要技術。導流施工技術主要就是對水利進行引導和控制,促進水利工程施工的順利有效開展。導流施工技術不僅能夠為施工現(xiàn)場提供良好的外部條件,同時還可以在很大程度上提高施工進度和施工質(zhì)量。目前,隨著導流施工技術的不斷進步和提升,該施工技術已經(jīng)成為水利工程建設中重要的組成部分,發(fā)揮著重要的作用。導流施工技術具體施工環(huán)節(jié)可以分為截流、基坑排水、下閘蓄水等子工程,只有做好了每一個子工程的施工技術,才能更好地保證導流施工技術的整體應用質(zhì)量。
3、河道治理改造對水環(huán)境產(chǎn)生的負面影響分析
3.1、控污帶來的影響
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市化進程和工業(yè)發(fā)展的不斷加快,生活污水和工業(yè)廢水的排放量與日俱增。目前我國的城市污水處理廠的處理效率大多不能滿足整體排放的要求,需要采取有效的措施提升污水處理效率。由于城市污水處理效果不好,排入河流后會污染河道水環(huán)境。針對目前社會發(fā)展與水環(huán)境保護間的矛盾,需要采取有效措施進行改善。政府應加強對污水處理廠的資金投入,建設大型的污水處理廠,采用先進的處理技術和設備,提升污水處理效率,降低城市污水對河流的污染。
3.2、河道截彎取直帶來的影響
在河道治理實施過程中,主要強調(diào)“岸線順直、減少排水流路”等,為遵守這一施工原則,在實施中,盡可能保證對河道進行截彎取直。這樣不僅能促使水流直瀉而下,而且還能滿足行洪排澇的根本要求。這種方式在實施過程中,雖然能對防洪和航運帶來一定的便利條件,但是對水生態(tài)環(huán)境卻帶來了嚴重的負面影響。彎曲流態(tài)有利于對生物多樣性提供有效保障,與此同時,還能對一些突發(fā)性洪水的災害性起到良好的緩解作用。因此,針對這一現(xiàn)狀,在施工中,對彎道處沿岸位置,結(jié)合實際情況采取相對應保護措施,不僅不會對防洪功能、航運效果產(chǎn)生影響,而且還能對水環(huán)境提供有效保護。
3.4、生態(tài)護岸技術的影響
我國的河道治理理念較為落后,不符合現(xiàn)代化建設發(fā)展的需要,傳統(tǒng)的河道治理措施的應用,制約了新型治理技術的發(fā)展。目前我國河道治理中生態(tài)護岸技術還有待于提高,制約其技術發(fā)展的原因有:一是傳統(tǒng)觀念影響。河道設計缺乏長遠性和有效性,落后的護岸技術在實際工程中應用效果較差,新型生態(tài)護岸技術應用較少。二是生態(tài)護岸技術的應用需組織專家進行評審,在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗和教訓。
4、導流施工技術在水利工程施工中的應用
4.1、深井和輕型井點降水的應用
(1)輕型井點構(gòu)造。輕型井點沿基坑四周以一定間距埋入直徑較細的井點管至地下蓄水層中,井點管的上端通過彎聯(lián)管與總管相聯(lián)接,利用抽水設備將地下水從井點管內(nèi)不斷抽出,使原有地下水位降至規(guī)定值,施工過程中不斷抽水。
(2)井點布置。井點按間距1~2m均勻布置,每個角增加一個,各井點水平方向采用濾管連接,利用離心泵抽至地面排水溝,再抽至運河。
(3)井點使用時,應保持連續(xù)不斷抽水,并配用雙電源以防斷電。
(4)井點管沉設采用沖水管沖孔的方法,分為沖孔和沉管兩個過程。沖孔時,先用超重設備將沖管吊起并插在井點位置上,然后開動高壓水泵,將土沖松,沖管則邊沖邊沉。沖管采用直徑40~50mm的鋼管,長度較井點管長1.5m左右。沖孔所需水壓,根據(jù)土質(zhì)不同,一般取為0.6~1.2MPa。沖孔時注意沖管垂直插入土中,并作上下、左右擺動,以加劇土層松動。沖孔深度比濾管深度深0.5m以上,以保證濾管埋設深度,并防止被井孔中的沉淀泥砂所淤塞。
4.2、明渠導流法的應用研究
明渠導流法是現(xiàn)代水利工程施工建設應用最為廣泛的一種導流技術,其就是在河流的上下游分別建設圍堰,來對河流的水流進行阻擋和控制,進而使水流對水利工程工程現(xiàn)場建設的影響壓到最小,這樣既保證了水利工程的正常建設,也不影響河流生態(tài)。在淤泥過多的情況下不利于河流分流施工,在應用河渠引流技術時需要考慮到河岸長度以及以下四個方面因素:①水利工程建設工期較短,且沒有開挖隧洞等專業(yè)施工設備,也沒有相關的施工經(jīng)驗;②地質(zhì)條件不符合開挖隧洞進行導流,導流的流量較大;③河岸存在埡口、較寬的臺地以及古河道等;④水利工程建設期間河道存在過排冰、過木以及通航等情況。在實際應用明渠導流法過程中,明渠的布置是其核心工作,在布置明渠中需要考慮以下幾點因素:①引導河心的方位要盡可能的布置在埡口或較寬的臺面;②布置明渠時不能深挖,要即時減少河水流量;③要考慮到進出口的絕對高程;④明渠轉(zhuǎn)彎的半徑要高于3~5倍的河道寬度等;⑤在渠底為軟土地基情況下還要做好防滲工作等。
4.3、圍堰施工
水利工程的施工過程,若要實現(xiàn)施工技術的合理應用,則要求施工單位將圍堰法作為重要施工形式,根據(jù)水利工程不同要求,對其圍堰方法進行相應劃分,具體包括以下兩種。
整個圍堰,其主要是指合同進行圍堰施工時,若要確保一次完成河道截斷處理,需要在圍堰建筑的作用下,使其形成分流,并實現(xiàn)傾瀉的目的。全段圍堰方法的應用相對比較特殊,只有強化施工質(zhì)量的控制,才能對其內(nèi)容等影響因素進行掌握,以便于對放電結(jié)構(gòu)具體情況進行衡量,在南水北調(diào)基礎上,對施工工藝予以科學應用,確保水利施工過程導流技術得以應用。
分段圍堰,對此種方法進行應用時,河道圍堰和實際情況會存在較大聯(lián)系,即水利工程的施工過程,通常是利用多段圍堰進行劃分,在完成每段劃分后,表明其水利工程可以正確運行。若要確保導流技術盡可能發(fā)揮其作用,則應加強分段圍堰方法的應用,即應該根據(jù)河流與河道等相關特點,對河床岸邊展開妥善封堵。按照其他工程的施工情況,以實現(xiàn)河道分期處理,保證河道均經(jīng)過圍堰,從而促進水利工程的順利建設。
4.4、涵洞導流法
涵洞導流法在水利工程中是最為普遍的一種施工方法。采用涵洞導流法的主要目的是實現(xiàn)修筑圍堰下游的擋水作用,從而加強原來的河水對于通過涵洞往下游的一種引導。在水利導流施工過程運用涵洞引水,不僅效果好,同時施工便利,具有一定的施工靈活性。既實現(xiàn)了有效導流,又提高了施工效率,從其經(jīng)濟性上分析,還能夠節(jié)省部分施工經(jīng)濟投入。基于這些特點,相關工作人員要給予高度重視。涵洞轉(zhuǎn)移方法,在實時操作過程中,涵洞應該表現(xiàn)出直線狀態(tài),盡可能的保證水流的通暢,最大限度上避免水的滲漏問題。
4.5、壩差引水法
在目前,該方法作為先進的水利工程導流施工技術,是大壩施工中最為常見的一種施工形式,相比于其他的操作,其具有價格便宜,結(jié)構(gòu)單一,穩(wěn)定性強等比較明顯的優(yōu)點,但如果引水系統(tǒng)原本的狀態(tài)不能夠承受突發(fā)急流,就會影響工程的正常施工與進度。在很大程度上也會對安全施工產(chǎn)生影響。為了更好地提高認識與強化解決措施,大壩前期建設完成后,后續(xù)的工作仍然不會停止,會將其擱置在混凝土壩結(jié)構(gòu)的導流缺口,與其引水的系統(tǒng)更好的結(jié)合,從而保證水利工程的正常施工。
5、導流施工技術提高措施探討
5.1、培養(yǎng)專門的技術網(wǎng)人才
在進入新時代以來,知識對于技術和經(jīng)濟的進步發(fā)展起到的作用越來越明顯,各個企業(yè)之間的競爭也在逐漸轉(zhuǎn)化為人才之間的競爭,很多企業(yè)也已經(jīng)越來越重視人才的重要性,知道做好人才儲備工作才能給自身下一步的發(fā)展做好準備,對于技術領域的工作來說尤其如此所以我們應該重視人才的培養(yǎng)才能保證不斷提高自身的競爭力,進而適應新時代的發(fā)展。
5.2、重視企業(yè)內(nèi)的培養(yǎng)
作為施工單位來說可以加強對技術職工的培訓力度,并且在每次培訓結(jié)束之后開展考核,重視其技術水平的變化情況,希望他們能夠不斷提高自己的專業(yè)技能水平,不僅可以實現(xiàn)自己,也能給企業(yè)做出更大的貢獻。同時施工單位也可以提高入職門檻,并且提高做好崗前培訓工作、提高相關技術崗位的待遇水平,不僅能夠讓招攬到的人才水平得到提高,還能做好人才的保留。
6、實例分析
6.1、工程概況
所選實例為我國某地水壩建設,壩底高程為210.62m,壩頂高程為218.34m,大壩屬于5跨連拱壩,消力池位于連拱壩下游,連拱壩與廠房的沖砂底孔孔徑為1.15m,底板高程210.62m,河道存在淤泥較多問題,底孔也被淤塞。大壩船閘位于左岸,閘室長43.58m、寬7.96m。工程目的是進行改造,建設為小型水電站,庫容標準為2213*104m3,發(fā)電量預計為每年1520萬kw·h,該地地形較為平坦,且周邊不存在居民點和農(nóng)田等,土質(zhì)條件優(yōu)良,適合于明渠導流施工。
6.2、施工過程
工程進行前,首先進行施工方案設計,人員了解了施工環(huán)境后,確定施工方法為明渠導流施工。之后評估引水渠規(guī)模、用工數(shù)和工期,要求在汛期來臨前完成施工。主體工程建設時,首先對基礎部位進行清淤作業(yè),按30°邊坡的標準建立臨時石圍堰進行擋水,水流被引導至下游,之后進行正式施工。在石圍堰后方建設混凝土圍堰,應用分層開挖法進行岸坡施工,并通過爆破完成巖土結(jié)構(gòu)打孔,之后抽出基坑中的殘水,進行施工道路修建,要求道路修建在7個工作日內(nèi)完成。
由于河道存在淤塞問題,施工過程中,水流并未完全進入引水渠,并漸漸泛溢,接近混凝土圍堰的頂端,為避免水流流過圍堰、造成施工破壞,人員進一步拓寬了引導渠的寬度和深度,將深度由2.2m增至2.6m,寬度由3.7m增至4.8m,引導渠施工過后,引水能力明顯增加,水位在5h內(nèi)下降15.3cm,施工得以繼續(xù)進行。船閘工程的施工包括下游導航墻、上閘首、上游導航墻、閘室、下閘首等,由于船閘工程各部位施工內(nèi)容復雜,預計工期較長,施工人員采取分項施工的方式進行建設,確定原則為以主體結(jié)構(gòu)施工為主,其余結(jié)構(gòu)及時跟進,較預定工期提前14天完成施工。
結(jié)束語:
在水利工程的施工過程中,導流施工是其中比較重要的技術手段,不僅提高了工程效率,同時也保證了工程施工質(zhì)量,對于優(yōu)化工程成本與施工工藝具有積極作用。為了促進相關工作的有效開展,必然要以此為基礎,充分發(fā)揮其實際效果,從而促進社會的穩(wěn)定與和諧發(fā)展。
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