摘 要:随着城市发展步伐不断加快,针对河流水利枢纽改造,必须建造水工建筑物,处理建筑物基础。然而,对于大面积水工建筑物、基本处理,难以在流水中开展。因此,需设立基坑,通过水抽干,建筑围堰设置临时挡水物,使建筑物基坑从河床中隔离,实施水抽干施工。本文主要分析水利工程围堰施工的技术要点。
关键词:水利工程;围堰;施工技术
在水利工程中,围堰技术不可或缺,不仅有利于水利、电力发展,可促进经济持续发展。采取围堰技术,需按照因地制宜原则,进行科学、合理建设,方可优化水电站工程设计,使总设计落到实处,进而提升工程开发高质量、高效率,促进电力行业高速、稳健发展。笔者根据自身多年的水利施工经验,主要分析水利工程围堰施工的技术要点。
一、水利工程围堰施工定义与分类
在水利工程中,围堰是一种永久性水利设施,可防止水、土进入到正在修建箭镞无位置。然而,针对临时性水利设置,待围堰修好后,即可开始排水和开挖基坑,待围堰用完后,即可拆除围堰。
按照使用材料不同,可分为钢板桩、混凝土、土石、草图等围堰类型。按照水流方向、围堰空间位置,可分为纵向、横向围堰。按照导流阶段,结合基坑淹没条件,可分为过水、不过水围堰。过水围堰必须达到堰顶的过水要求。
二、水利工程围堰构造与基本形式
首先,混凝土围堰。针对混凝土围堰,由于底宽较小,且挡水水头较高,抗冲性较强,防渗能力较好,容易连接永久性建筑。若有需要,可让水通过,在水利工程被广泛运用。许多水利工程,采取重力式混凝土,制作纵向围堰。
其次,草土围堰。对于捆草法修建,草土围堰使用较多,属于土、草混合结构。在施工过程中,草土围堰断面形成边坡,许多属于较陡的矩形、梯形。
第三,钢板桩围堰。按照挡水高度不同,其平面形式包含圆筒形、花瓣型、扇型等格体,而圆筒形格体使用最多。
第四,不过水土石围堰。在水利工程中,不过水土石使用最多,可充分利用废弃土石方、当地材料,在覆盖层河床上进行修建,施工十分简便,且构造比较简单。然而,缺点是围堰身存在变形,耗工量十分大。
第五,过水土石围堰。针对导流方式的基坑被淹没时,围堰施工时,必须考虑过水问题,在围堰下游坡面,选择严密加固措施,设置混凝土土板湖面,同时,还可选择钢筋石笼、大块石、混凝土、加筋等护面。
三、水利工程围堰施工技术要点分析
首先,单双行板桩围堰。针对双行板桩围堰,将两排木板桩打入至河床,在围堰外侧,临河面设置围堰。针对4m左右深的土质河床,可选择单行板桩围堰。对于松软河床图纸,较为使用,通常水深达到4.5m以上,必须选择双行板桩围堰。
其次,土、土袋围堰。在水中,通过土袋堆码,制作土袋围堰。在施工过程中,必须注意堆码整体,确保土袋上层和土袋下层的有效对接,确保接缝严密。在河床土石渗水性较差区域,土围堰较为使用,且水流<0.5m/s,水深不超过1.5m。针对土围堰,黏性材料属于最佳材料。若存在黏性土,可增加适度围堰身,使渗流长度加长。也可选择砂土类填筑,按照砂土颗粒,确定堰身厚度,若颗粒愈大,则堰身愈大。按照水压力作用、土质状况、渗水程度,确定围堰的断面。同时,土袋围堰计划用现场河沙或石粉装好袋,由挖机吊运至指定河道内进行堆填,土袋堆填时需将下游的水闸完全打开,避免水位过高影响施工。围堰完成保证施工段无明显水流后再进行淤泥清理工作。
第三,钢板桩围堰。选择钢板,打入至河床中,在钢板于钢板间进行填土,制作钢板桩围堰。在水流速较大和水流较深河床,钢板桩围堰十分实用。待永久性建筑完工之后,可不用拆除钢板,作为永久性建筑使用。
第四,木桩土围堰。在修建围堰时,选择两排木桩打入,在木桩内侧增加一层竹笆,在相邻两桩间,制作填土。若河床水深在4m左右,或水流速度超过1.5m/s,可选择木桩土围堰。
四、水利工程围堰施工的平面布置
首先,堰顶高程。按照围堰工作状况、导流设计流量,明确堰顶高程。然而,需需要担负拦蓄分水流任务,需按照调洪状况,计算堰顶高程。针对纵向围堰,需与导流设计流量、束窄河段宣泄相适应,合理设计水面曲线。因此,对于纵向围堰顶面,一般为阶梯形,或倾斜状,而上下游与围堰高度相等。
其次,围堰平面布置,必须按照围堰要求、主体工程轮廓、导流方案确定。针对基坑边坡大小,主要由地质条件决定。待永久性建筑竣工之后,拆除纵向围堰。因此,基坑纵向坡趾和主体工程轮廓的距离,通常小于2.0m,以便于排水系统布置与模板堆放。若无需堆放模块,或不需要布置排水系统,只需保留0.5m。一般而言,基坑坡趾与主体工程距离大于30m,以便于交通运输道路、模板材料堆放。
第三,加强施工现场的管理及施工现场的调度,强化施工过程控制,工序控制,树立“质量就是进度、安全就是效益”的思想,加强工序协调、工种协调,减少矛盾,提高效率,确保水利工程围堰的施工进度。
五、水利工程围堰施工的防冲渗和接头
首先,防冲。由于防冲围堰在平面布置时,在绝大程度上,决定了是否被冲刷。在实际施工时,通常选择柴排、铅丝笼、抛石进行护底,以保护围堰堰抛脚、基础部分。对于护底材料尺寸和护底范围,通过应水工程模型试验决定。除保持护底外,还需注重围堰布置,以解围堰脚冲刷、围堰基础等问题,阶级水流平稳的束窄河段,解决进出口水流状况,在水下游区域,通常会设置导流墙。
其次,围堰防渗。针对围堰防渗,与挡水建筑物要求相同,选择斜墙进行接水平铺盖,设置垂直防渗墙,或灌浆帷幕,以解决土石围堰渗漏问题。
第三,接头处理。对于围堰接头,通常是围堰和岸坡、其它建筑物进行连接,针对土石横向围堰,需注意和混凝土纵向围堰的接头处理,通常选择刺墙形式,以提高绕流渗径,避免围堰发生集中渗漏。
六、结语
近些年来,随着社会经济不断发展,我国水利工程建设力度不断加大,在水利工程中,围堰施工至关重要,对水利工程质量具有直接影响。现阶段,在我国水利工程建设中,存在着诸多问题,出现了许多豆腐渣工程,引起地基不稳、基坑不深和接口渗水问题,严重影响了水利工程质量。因此,针对围堰施工,必须严格控制施工技术要点。
参考文献:
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