截流施工水利工程論文
時(shí)間:2022-08-04 09:55:11
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一、水利工程實(shí)況概述
本文以某水利工程為例對(duì)水利工程建設(shè)施工中的截流施工技術(shù)展開了論述,該水利工程建筑是由水墊塘、混凝土雙曲拱壩、右岸泄洪洞、二道壩、左岸引水發(fā)電建筑物等建設(shè)組合而成,在工程等級(jí)中屬于一等工程,其中永久性重要建筑物是1級(jí)建筑物,3級(jí)建筑物屬于永久性次要建筑物,該工程最高水壩可達(dá)210m,總庫(kù)容達(dá)到7.42億m3,水電站的正常蓄水位達(dá)到1,130m,該水利工程建設(shè)中所使用的電站裝機(jī)容量是4×650MW。該水利工程在施工過(guò)程中運(yùn)用了兩條導(dǎo)流,該工程兩岸分別布置一條,導(dǎo)流的斷面呈現(xiàn)城門洞形,導(dǎo)流斷面的尺寸都為12.5m×15m。該水利工程所處的地區(qū)兩岸山體十分雄厚,基巖裸露,且谷坡陡峻,一般情況下的自然坡度為40~60°,兩坡之間的相對(duì)高度差在600m之上,整個(gè)河谷呈“V”字形峽谷。
二、水利工程建設(shè)項(xiàng)目截流施工中的流量設(shè)計(jì)
水利工程建設(shè)項(xiàng)目截流施工與整個(gè)水利工程建設(shè)相比,施工工序相對(duì)較為簡(jiǎn)易,但并不意味著它就可以隨意進(jìn)行施工操作。在截流施工之前仍然要對(duì)整個(gè)截流施工工序進(jìn)行合理化設(shè)計(jì),嚴(yán)格把控截流施工施工中的各個(gè)環(huán)節(jié),只有這樣才能保證后期施工工序開展的規(guī)范化與合理化,以下是截流施工中流量設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容:
1.截流流量設(shè)計(jì)
所謂的截流流量設(shè)計(jì)實(shí)則是指在規(guī)定的截流時(shí)間內(nèi)對(duì)施工所需要的截流流量進(jìn)行設(shè)計(jì),在截流流量設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)采用相關(guān)流量標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)結(jié)合水利工程截流施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌、氣候條件及水文環(huán)境等因素,對(duì)截流流量進(jìn)行全方位的設(shè)計(jì)。一般情況下,要保證水利工程截流流量設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性,其在設(shè)計(jì)中會(huì)以當(dāng)?shù)厮臍庀箢A(yù)報(bào)修正法為依據(jù),從而合理確定截流流量。當(dāng)然,截流流量設(shè)計(jì)手段并不只是這一種,設(shè)計(jì)人員還可以根據(jù)該工程特點(diǎn)及工程需求選擇其他的截流流量設(shè)計(jì)方法。比如在截流流量設(shè)計(jì)中還可以采取頻率法,根據(jù)本工程的截流時(shí)段,對(duì)一定時(shí)間內(nèi)的截流流量進(jìn)行設(shè)計(jì)與控制??梢杂糜诮亓髁髁吭O(shè)計(jì)的方法還有很多,比如實(shí)測(cè)資料分析法,但是它主要應(yīng)用于河道水文特性較為穩(wěn)定、水文資料比較長(zhǎng)的水利工程,由此可見每種截流流量設(shè)計(jì)方法都有其特點(diǎn),在設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)要全面考慮水利工程整體概況。
2.截流時(shí)間確定
截流時(shí)間在截流施工中起著關(guān)鍵性作用,對(duì)截流施工質(zhì)量控制具有重要意義,因此在截流施工設(shè)計(jì)中一定要準(zhǔn)確定位截流時(shí)間。在截留時(shí)間確定過(guò)程中需要充分考慮四方面因素。(1)水利工程是否有泄流的條件,用來(lái)進(jìn)行導(dǎo)流泄水操作的建筑物是否能夠順利建設(shè)或者是建筑物建成后是否能夠達(dá)到導(dǎo)流泄水的施工要求;(2)截流施工完畢后還要設(shè)定一定的空閑期,該空閑期應(yīng)設(shè)置在汛期之前,要趕在汛期之前將截流工作處理完成;(3)在截流時(shí)間選定期間,應(yīng)全面考慮通航要求,截流時(shí)間的設(shè)定應(yīng)盡量減少對(duì)通航的影響。(4)還要考慮水利工程所在地區(qū),不同的地區(qū)截流時(shí)間的設(shè)定也有很大的差別,比如說(shuō)在北方地區(qū)較為寒冷的冬季的流冰期內(nèi)就不應(yīng)該進(jìn)行截流施工操作,因?yàn)樵谶@一時(shí)期不僅會(huì)加大截流施工難度,同時(shí)還會(huì)給施工人員帶來(lái)一定的危險(xiǎn)性。
3.龍口位置及寬度確定
龍口位于截流戧堤軸線位置上,戧堤軸線主要是根據(jù)河床的地形地質(zhì)以及通航情況等因素進(jìn)行設(shè)定的,具有一定的科學(xué)性。在龍口位置及寬度設(shè)計(jì)中要以這些因素的相關(guān)數(shù)據(jù)信息對(duì)龍口進(jìn)行綜合性確定,龍口位置確定是在截流戧堤的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)定的。在龍口所在位置其周邊應(yīng)較為寬闊,并留設(shè)一定的空間,另外還要保證龍口與材料場(chǎng)地的距離較近,這樣有利于截流施工操作,在一定程度上減少了材料運(yùn)輸時(shí)間,降低了施工成本。此外,從地質(zhì)方面來(lái)講,龍口應(yīng)設(shè)置在覆蓋層比較薄的地方,這樣能夠減少截流施工中水流產(chǎn)生的沖擊,大大延長(zhǎng)了水利工程使用壽命。從另一方面來(lái)講,龍口應(yīng)設(shè)置應(yīng)與主流位置相對(duì),此做法的目的是為了讓大量洪水泄流,從而保證整個(gè)水利工程施工的規(guī)范性與安全性。
4.截流技術(shù)施工中的拋石材料選擇
在水利工程建設(shè)截流施工過(guò)程中,若進(jìn)行截流施工操作時(shí)其所處的水文環(huán)境較差,那么可以通過(guò)鋼筋混凝土構(gòu)造面、六面體及四面體等因素,幫助施工人員進(jìn)行全面的截流施工操作,從而確保整個(gè)水利工程建設(shè)截流施工質(zhì)量。拋石材料是截流施工中的重要施工材料之一,直接關(guān)系著水利工程節(jié)流效果,因此在截流施工之前一定要正確選擇拋石材料,確保拋石材料質(zhì)量滿足截流施工要求。施工人員在施工前應(yīng)對(duì)拋石材料進(jìn)行檢驗(yàn),拋石材料需要重點(diǎn)把握兩個(gè)因素,第一,拋石材料要具備一定的能力,在起重及運(yùn)輸建設(shè)過(guò)程中較為簡(jiǎn)易,不會(huì)給相關(guān)人員帶來(lái)很大的困難。第二,在拋石材料選擇中應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸條件及拋物類型,充分考慮其中可能出現(xiàn)的損失、地質(zhì)及水文數(shù)量等因素,然后再進(jìn)行拋石材料選擇,以此同時(shí)還要保留適當(dāng)?shù)膫浞輶伿牧稀?/p>
三、水利工程建設(shè)項(xiàng)目截流施工方法
水利工程建設(shè)項(xiàng)目施工中的截流施工技術(shù)方法在具體施工操作中不具有唯一性,目前水利工程截流施工中常用的施工方法有兩種,分別是立堵法與平堵法,這兩種方法都有其本身獨(dú)有的功能性及特點(diǎn),本文對(duì)這兩種截流施工方法進(jìn)行了對(duì)比分析如表1所示。
四、降低截流施工難度的有效措施
水利工程截流施工操作具有一定的復(fù)雜性,在截流施工之前需要對(duì)截流流量、截流時(shí)間、拋石材料選擇及龍口位置確定等因素進(jìn)行全面考慮,由于種種原因目前我國(guó)水利工程截流施工中還存在一定問(wèn)題影響了截流施工的順利開展,為了解決這一問(wèn)題,筆者結(jié)合自身多年經(jīng)驗(yàn)提出了以下幾點(diǎn)降低截流施工難度的措施:
1.加大分流,改善分流條件
在截流施工中首先要確定導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的截面尺寸、底標(biāo)高及斷面形式等因素,在此過(guò)程中要注意水利工程下游航道開挖爆破等問(wèn)題,這是影響截流施工質(zhì)量的重要因素,在施工中要對(duì)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控,全面改善分流條件。
2.轉(zhuǎn)變龍口水利條件
在截流施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制水文落差,一般情況下水文落差控制在3m以內(nèi)都屬于截流施工的穩(wěn)定安全范圍,如果水利工程水文落差超過(guò)了4m,那么結(jié)應(yīng)采取單戧堤的截流方式,若水利工程流量較大,那么應(yīng)采取雙戧堤及三戧堤或者寬戧堤等截流方式來(lái)達(dá)到分散水文落差的目的,順利完成整個(gè)截流施工操作。
3.增大物料拋投的穩(wěn)定性,降低物料流失
在物料拋投施工操作中,可以采取葡萄串石、大型架構(gòu)及異型人式投拋體等處理措施,當(dāng)然也可以采取投拋鋼構(gòu)架或者大塊礦石等處理措施,采取這些方式能夠保證截流施工中所使用骨料的穩(wěn)定性,對(duì)截流施工的良好開展具有重要意義。另外還可以在龍口下游位置設(shè)置攔石坎,此措施能夠保證物料拋投的穩(wěn)定性,可以有效降低物料在截流施工過(guò)程中的大量流失,是保證截流施工整體質(zhì)量的重要途徑。若水利工程截流施工環(huán)境及水利條件較差,應(yīng)采取四面體、鋼筋砼構(gòu)造及六面體等一些人工塊體,這在一定程度上能夠改善施工環(huán)境,從而達(dá)到良好的截流施工效果。
五、總結(jié)
水利工程是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其施工效果如何直接關(guān)系著我國(guó)國(guó)計(jì)民生,對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要影響,因此合理控制水利工程建設(shè)整體質(zhì)量十分重要。合理開展截流施工是確保水利工程質(zhì)量的必要途徑,對(duì)水利工程建設(shè)具有一定的積極意義。在截流施工中要結(jié)合工程實(shí)際概況及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工操作,只有這樣才能從根本上保證截流施工建設(shè)的時(shí)效性與合理性。
作者:歐陽(yáng)洪波工作單位:江西省贛撫平原水利工程南昌縣管理站