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围堰技术在水利水电工程施工的应用论文
摘要:近年来，国家对水利水电工程的建设十分重视，水利水电工程和人们的生活也有着密切的关系，人们对水利水电工程的建设的关注不断提高。在水利水电工程的建设中，由于工期长，其施工的地质条件和施工的内容比较复杂，这使施工面临着很大的挑战，为了保证其具有良好的施工条件，就常用施工导流及围堰技术。文章针对施工导流及围堰技术在水利水电工程施工中的应用进行分析，希望对其工程施工提供一定的帮助。
关键词:施工导流；围堰技术；水利水电工程；施工应用
水利水电工程是建筑工程中比较特殊的工程类型，其施工周边环境的自然条件恶劣程度相关于施工的艰难度，为了便于水利水电工程安全顺利的施工，施工前期就需要采用良好的施工导流及围堰技术，构建良好的施工空间和环境条件。经过长期的研究和探索，产生了诸多的施工导流及围堰技术类型，为水利水电工程的展开施工奠定了良好的基础，而施工导流及围堰技术如何在水利水电工程施工中进行具体的应用,就是文章主要研究的内容。
1水利水电工程施工导流及围堰技术概述
1.1施工导流概述
在水利水电的施工中,由于其特殊的环境条件,为了创设良好的施工环境，就需要对施工河道复杂环境进行有效的改善,将河水通过有效的引流,使其绕过施工的现场，避免对工程的正常施工造成影响，特别是在进行水利工程大坝的修建中，对于施工导流技术的应用十分重视。在导流施工阶段，需要根据水利工程实际情况的需求和施工现场的实时勘察数据，来进行导流方案的选择与确定，从而采用合理的导流方案，若基坑总施工量较大，则说明于河流的截流后枯水期内是不能完成的，这就要对其导流期限合理进行设计，那些未完成施工的部分需要按照实际导流的情况进行事故防治相关措施的制定，保证坝体安全，若基坑的施工量并不是很大，于一枯水期内可以完成，为了避免特殊情况发生，也要根据实际的情况进行导流方案的选择。施工导流可分成前期导流的计划、中期导流及后期导流三阶段，共同来实现对良好施工条件的创设[1]。
1.2围堰技术概述
围堰技术是一种水坝工程类型，围堰是水利水电工程施工中进行构建的临时性建筑物，其具有着临时性及特殊性的特征，在水利水电工程的施工中发挥着重要的作用，主要的目的就是实现对施工基坑的维护,保证施工环境在干地状态中进行，在施工任务结束后,若围堰并不是工程建筑一部分，就需要进行拆除。在水利水电工程施工中，一般都需要进行围堰设施的建设，其面积也是根据实际的情况而定，对于一些大型水利工程的建设，在围堰的设计中还需要进行有效的检测，往往通过设置模型进行检测[2]。对于围堰施工来说，需要围堰的立面能够有效地防止水流对其河道产生冲刷，来缓解泄水的困难及减少设备的运输费。
2施工导流常见方案
2.1缺口导流
对于缺口导流来说，其一般适用于混凝土类型的坝体施工，主要是基于导流设计的规定高程及部位要求，按照水利水电工程实际的状况，进行适当缺口的确定和设计，当河流处在洪水期时，就能够有效的发挥临时导流目的。在缺口实现其辅助导流功能后，一般将根据实际的工程设计方案将其设置为永久性的建筑物部分，其主要在洪水阶段发挥作用，在洪水期，河流是从导流的底孔或导流的隧道等一些建筑导流中进行通过，如果需要增加其导流的建筑物，则势必会增加其工程成本的投入，因此,这时候就在导流建筑建设中设置相应的缺口，一般其缺口的设置是按河流的枯水期相关标准进行设计，处在河流洪水阶段，通过预留的缺口，和其它导流的建筑进行配合，实现对洪峰流量的宣泄，在枯水期阶段，把缺口上升于与其它坝体相似高程位置，则缺口导流可以有效降低其导流的底孔以及导流的隧洞等建筑尺寸，实现对工程投资的降低[3]。
2.2隧洞导流
对于隧洞导流来说，其是水利水电工程导流施工中比较常用的一种方式,是将上下游进行围堰，对河床基坑进行一次性的拦断，实现其主体的建筑物能够在干地展开施工的目的，使得全部的河道水通过导流的隧洞进行宣泄。这种隧洞导流方式，其适用的条件也有着严格的要求，一般是对那些导流的流量不是很大、坝址的河床比较狭窄、两岸的地形比较陡峻等一岸或者两岸的地质条件比较好的地方使用。在导流隧洞布置中，要求隧洞轴线具有眼线地质相关条件比较好，才能够保证其隧洞的施工具有良好的安全性，其隧洞的轴线适合按照直线进行布置，在进行转弯时，其转弯的半径不能小于洞径的5倍，且转角也不能超过60°，对弯道的首尾还要设置一定的直线段，其长度不能小于洞径的4倍，另外，进出口的引渠轴线和河流主流的方向具有的夹角也要低于30°[4]。
2.3涵管导流
水利水电工程的施工建设中，一般在进行土坝及堆石坝的修筑中，会使用到涵管导流的方式，这种导流方式能够有效提升水利水电工程性能。对于涵管导流来说，其一般为钢筋混凝土结构，则在进行涵管的施工中，一定要严格把握好钢筋混凝土具有的特性，才能够有效避免钢筋混凝土出现质量问题。一般在建筑物的基岩内进行沟槽的开挖，必要情况下进行衬砌,后在封上相应的混凝土进行顶盖，从而形成相应的涵管，涵管导流具有着良好的经济可靠性,但是涵管具有的泄水功能是比较有限的，则其往往用在导流的流量要求比较小河床中，还可以用在枯水期阶段的导流中，另外，为了避免涵管的外壁及坝体的防渗结构间出现渗流，一般在涵管的外壁中每隔相应距离就进行节流环的设置，来进行其渗流量的延长，降低其渗流的坡度，从而降低渗流破坏能力。
3围堰技术类型
3.1土袋围堰
水利水电工程的围堰中，一般比较常用土围堰和土袋围堰的方式，土围堰和土袋围堰施工的材料一般选择使用黏性土，缺少黏性土的话还可以选择使用砂土类型填充物。在进行砂土类型材质的填筑中，其堰身渗流的长度需要进行适当的加宽，其堰身还要和砂土颗粒不断的增大而进行适当的加厚，其围堰断面的土质情况直接就对渗水的程度与水压作用稳定性产生了影响。对于土围堰来说,其广泛的使用在1.6m以下的水深及水流速度在0.4m/s下的水利工程内，且其河床不适合应用渗水性比较高土质类型，而土袋围堰技术则适用在4.0m以下的水深及水流速度在1.6m/s下的水利工程内，其河床也不适合渗水性比较高土质类型[5]。
3.2混凝土围堰
混凝土围堰主要是利用混凝土当做围堰的材料，其所具有的围堰结构有很不错的防水及抗冲击能力，且其工程量也比较小，能够促进混凝土与建筑物有效连接，河水即使流过其堰顶，对围堰的结构也不会产生影响，其应用的范围也比较广泛。
3.3钢板桩围堰
对于钢板桩的围堰方式，其主要是把钢板设置并打入河床内，借助填土来对其进行固定，从而形成相应的钢板围堰，此围堰结构一般使用锁口方式进行连接，其内部的材料也具有非常好的防水性能，如砂石及卵石等。钢板桩围堰施工，先要进行支柱的设置，再设置其钢板桩，并填充相应防水材料，后把支柱进行取出，并持续进行材料填充，直到满足其施工的要求为止。由于此围堰结构具有自身的特性，会对部分河床的面积进行占用，也会受到强烈的水流冲击力，在围堰设计中，其工程的主体建筑要根据围堰平面进行布局，其工程的主体轮廓要和基坑保持20~30m的距离，其主体的建筑物也要和基坑的坡趾保持20~30m的距离。钢板桩围堰具有着很强的操作性及广泛应用的范围，适合应用于较大的水流流速或者较深的水流河床类型中，并且在进行围堰的施工完成后，还可以拔出其钢板重复进行使用，还具有不错的经济性。
3.4木桩土围堰
木桩土围堰方式在水利水电工程中也比较常用，其一般通过于河床中修建相应的木桩土进行围堰，先把木桩打入到河床中，后把竹笆在其木桩里侧进行设置，进而再把土围堰在桩和桩间进行设置，这种围堰方式的应用，一般在河床水深5~6m及水流的速度超过1.6m/s的情况下,才可有效地发挥其围堰作用。
4施工导流及围堰技术在水利水电工程施工中的应用要点
4.1测量放线
在正式施工前,需要先进行测量放线工作，相关人员要对其实际的地质条件与具体控制点实施精确全面的测量，从而来保证地段施工中具有良好的参照准确性,必要的时候还要进行施工标志的确定。在进行岩体轴线的有效确定后，相关人员还要对其进行科学合理的计算与分析，保证其具有良好的集中管理结构形式，同时还能对堰体实际的施工方向及砌筑的范围进行掌控，这对施工中运用落实准确的数据参考，有利于提高工程质量[6]。
4.2设置护坡木桩
如果围堰底部淤泥的深度比较深，想要有效的避免其堰体位置出现移动情况，就需要在堰体的两端进行护脚木桩的设置，来进行堰体的保护，一般木桩间距、直径、长度等标准的设置要根据实际的工程情况而定,如果施工中木桩的入土深度不够，还需要通过人工方式进行木桩向淤泥内更深的打入。
4.3人工装袋和堆码黏土
如果工程施工的现场具有充足的黏土量，就可以通过使用现场黏土,如果黏土量和质量欠佳，就需要从外部进行购买。在进行黏土的采购后，用卡车把其运输至施工现场，后组织人员把黏土装袋，其每袋黏土装入的量要求是编织袋的1/2或2/3的容量要求，并使用铁丝或细麻绳进行编织袋的缝合。砌筑中要保证土袋平放，并错缝堆码整齐。水中的土袋使用带勾的木杆将其送到位，层层进行堆码，直到达到预先制定的高度。
4.4钢板桩支护的设置
在堰体内部坡脚处，需要进行一排具有10cm长度间隔的钢板桩设置,设置的长度控制在6m，对其淤泥与水深情况都要预先进行测定，钢板桩入土的深度要设置在5m，对于钢板桩与堰体间可使用土袋填充，来防止围堰过程中出现移动及滑落情况等，提高堰体稳定性。在钢板桩支护的设置中，要先抽干水，进行淤泥的清理，从而整理出供挖掘机行驶的道路,后再进行钢板桩具体的打孔作业[7]。
4.5清除淤泥
在围堰施工结束后，就需要对其进行有效的排水，往往进行井子沟挖掘的方式实现，在排水一定时间后，再进行淤泥的清理，对淤泥的清理可以通过人工与机械结合的方式进行，后再借助货车把淤泥进行运离。在围堰中一定要按照预定的方案及实际现场的情况开展施工，在施工中还要注意围堰的顶部比水流的表面要至少高有0.5m,若发现其围堰存在漏渗的现象，就要采取有效的措施进行及时的处理，在水中进行作业中，相关人员还要做好有效的防护工作，保证安全帽和劳保器械的佩戴满足要求。在进行淤泥的清理中，要和机械保持有超过10m的距离，还要保证其作业具有良好的平稳性，在淤泥的清理前，一定要对淤泥的深度进行有效的探测，不能对淤泥的深度情况不了解的情况下盲目进行淤泥作业，防止作业人员出现安全事故，也避免机械在淤泥中出现难以作业的情况。
5结语
综上所述,由于水利水电工程施工环境的特点，为了保证其具有良好的施工条件，就需要做好其施工导流和围堰,在施工导流及围堰技术的使用中，需要根据实际的情况选择相应的技术类型，并严格按照技术标准和施工要求开展作业，充分做好前期工作才能够充分发挥施工导流及围堰的效果，保证其工程顺利施工。
参考文献:
[1]李潇.施工导流及围堰技术在水利水电工程施工中的应用[J].技术与市场,2015(1):60.
[2]程相博.施工导流及围堰技术在水利水电工程施工中的应用[J].科研,2015(9):18.
[3]张慧慧.施工导流及围堰技术在水利水电工程施工中的标准应用[J].中国标准化,2016(22):147-148.
[4]王芮瑾.浅析水利水电工程施工中施工导流及围堰技术的应用[J].科技与企业,2015(6):60.
[5]蔡红岩.浅析水利水电工程施工中施工导流及围堰技术[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(28):21.
[6]毛海龙.施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用[J].工程技术:全文版:170.
[7]李锦.浅析水利水电工程施工中施工导流及围堰技术的应用[J].工程技术:文摘版61.
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