水利施工围堰技术应用与施工介绍

(整期优先)网络出版时间:2023-08-22
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水利施工围堰技术应用与施工介绍

赛力克·斯南

新疆水发建设集团有限公司    新疆维吾尔自治区北屯市    836000

摘要:围堰在水利工程中的关键作用是防止土和水进入到建筑物修筑位置中,方便在围堰中进行排水,属于永久性的一种水工建筑物。围堰质量对于建筑物的安全和质量有着直接影响,要想提升水利工程施工质量,就要保证围堰具有较高的安全性能以及较高的防渗效果。基于此,本文围绕水利工程围堰技术展开探究,首先简单分析了围堰的整体结构类型,然后重点探究了围堰技术在水利施工中的具体措施,希望能为有关人员提供参考。

关键词:围堰技术;水利工程;施工应用

1.前言

水利为国民经济主要命脉之一,因此对其整体施工质量进行严格控制是极其重要的。在水利工程施工期间,会涉及到较多技术,围堰技术就是应用频率较高的一项技术,同时也是水利工程中重要的组成部分。在使用围堰技术期间,会因为技术的应用成熟度以及工程间存在的差异性等因素影响,而导致工程建设的安全和质量受到不同程度的影响。基于此,水利工程需要重视围堰技术的应用,通过科学的技术应用来保证施工质量。

2. 围堰结构类型

第一,混凝土围堰;其属于水利工程施工中应用较为普遍的一种形式,有着优越的抗冲击性以及密封性,可以跟永久性建筑物进行有效结合。同时,混凝土围堰持水位置相对较高,而底部相对较宽,能够对水流速度进行有效控制,其主要划分为了横向和纵向围堰形式。第二,土石过水围堰;水利施工过程中,进行导流时基坑极有可能会受到洪水的干扰而被无情淹没,因此,在设计整个围堰时,要对下游坡面甚至是围堰堰脚部分的加固与防护工作进行充分重视。尤其是土石过水围堰设计时,要保证围堰能够安全过水,旨在将溢流时产生的渗透压力进一步降低,以此对围堰结构进行保护。第三,不过水土石围堰;如果基坑没有被水淹没的,则可以采纳不过水土石围堰形式,此种形式有着适应性较强、施工要求较低和造价低等优势,基于此,此种结构形式被广泛引用于水利工程中。第四,钢板桩格围堰;此种结构形式为连接弧段和主格共同组成,在应用期间,施工方要以碎石稳定性为核心原则,借助拦污栅和钢板桩来构建一个有较强密封性能的砂石空间,以此成功构建钢板桩格围堰。

3.水利施工中围堰技术的具体运用

3.1围堰具体设计与施工

在设计围堰的过程中,首先要将其作业面的挡水作用充分考虑其中,虽然围堰有较多的类型,但是均需要通过相应的强度检测后才可以正式投入应用。同时,不同类型的围堰其强度也存在一定差异,需要与施工具体情况相结合对围堰类型进行选择。在施工过程中,如果施工条件处于深水体,则可以借助黏性相对较好的土壤或者坚硬的岩石等来形成一个围堰,若是渗水情况相对较为严重的,则可以选择坚硬混凝土或者钢筋形式的围堰。围堰施工期间,一般情况下围堰场地出口相对较窄,在加上各类因素的影响,工期会较为紧张,因此需要在施工前就做好充足的准备,同时保证施工整体质量,需要对设计高程进行确定,保证出口段能够顺利完成施工。在进行施工材料准备的同时,就需要对黏土料或者堰体土石料等材料进行确定,保证材料充足,正式施工的时候,可以先从一侧向渠底进行开挖,将水下的障碍物彻底清除,堰体的具体回填材料可以选择石料或者是黏土,在达到了设计填筑中的确定高度之后,在保护下对出口处进行施工,施工完成后即可拆除围堰。在按照堰体情况开展分段流水作用期间,可以借助土工布在来做反滤层,同时使用黏土来将土工布外围进行填筑,防止土工布在填筑操作中受到损坏[1]。围堰土石料主要含有渣料和砾石等,在挖掘机将其运送到现场并进入围堰之后,方可卸料。一般而言,岩体在填筑分层中的实际高度在80厘米以下,施工过程中需要留意补水口和围堰建设间的距离,为了保证工期以及施工风险在可控范围内,围堰建设需要提前做好养护、封底、护壁以及开挖等工作,由此才能够保证工期进一步缩短,降低施工成本,顺利推进工程建设。

3.2围堰导流

在水利工程中,围堰导流属于必不可少的内容之一,其一般涉及到分段和全段两种导流形式。在分段导流施工时,需要根据现场实际情况类对水利工程建筑物进行合理划分,与围堰技术相结合使用,此种导流方式首先要对纵向围堰的具体位置进行确定并设计,位置确定时要充分考虑小岛或者河心州等地形,尽可能的连接导墙或者隔墙等建筑,同时还要充分考虑河床冲击以及施工过程中的交通运输等问题,各主体强度和工程量均要保持相对均衡,从而才会载后续对导流泄水建筑物进行设计时不会发生围堰截留落差大或者过高等问题,此种形式通常用于河床较宽或者紧急情况中。在导流过程中借助全段导流形式能够实现定向导流,同时还能够在一定程度上提高水流的整体利用率,对水资源进行有效的输出和储存,极大的节省了施工的成本。此外,围堰导流会受到洪枯流量、水位变化和导流设计等影响,洪枯流量有助于围堰选择导流时过水与否的判定,一般情况下,山区河流洪水较多,会存在显著的水位变化,洪水期具有较大的流量。以往研究资料中显示

[2],洪湖实际流量比显示在25m3/s时,可以使用不过水的导流形式,但是如果在50m3/s以上,则需要以过水形式进行导流。

3.3填充、拆除以及加固处理

在运用围堰技术的过程中,一般会涉及到回填土技术,施工人员对围堰结构进行监测能够获取到相应的数据信息,以此为后续施工做好准备。施工人员通常以分层构造的方法来对回填土的用量和厚度进行严格控制,保证回填土能够实现均匀分布。对回填质量进行控制是极其重要的,要想保证回填质量和效果,让其具有较高稳定性,可以在填充完成后借助专业设备来展开压实处理,可以促使回填结构密实度进一步提升。立足于本质而言,围堰工程主要是以水利工程来对河流进行拦截,在水利工程完成施工后,就要将围堰及时拆除,拆除过程中要做好相应的保护工作,放出发生塌方等问题。部分地区有着很严重的汛期,在长时间的洪水冲刷之下会使得围堰出现水土流失等问题,对于拆除工作造成严重影响。基于此,工作人员需要按照实际情况来将施工时间适当延长,在汛期完全结束之后在实施拆除。此外,拆除围堰的过程中离不开内外压力的统一这一重要因素,可以借助水泵注水的方式来对压力进行平衡,同时对围堰区域的土石情况进行仔细清除,按照设计方案挖除底部的泥沙,并制定有效的质量管理和应急方案措施,确保基坑无水并满足拆除的相关规定,将拆除影响控制在可控范围内。在围堰施工期间,施工人员要保证二次夯实的安全性,在二次压实过程中要对围堰渗水问题进行实时监测,避免因为施工不到位诱发坍塌问题[3]。施工后还需要重点关注维护保养等问题,防止对围堰坡面的整体质量造成影响。施工人员可以借助先进技术来对加固应用数值进行模拟,对加固处理全过程进行评估,并按照工程所在地的地质情况,通过BIM相应软件构建施工3D模型,帮助施工人员对围堰情况进行分析,从而减少相应的技术问题,还能够保证计算结果的精准性。

4.结束语

围堰在水利工程中有着极其重要的作用,其能够给水利工程提供一个相对安全和稳定的施工环境。在施工技术不断发展的推动下,围堰技术也在不断革新,只有制定一个科学合理的施工方案,将施工过程中可能存在的各项因素充分考虑其中,确保围堰安全性的同时,展开围堰导流以及填充、拆除、加固等处理操作,由此才能够提升围堰技术在水利工程中的应用效率。

参考文献:

[1]董树春.中小型水利工程施工中围堰技术的应用浅析[J].中外企业家,2019(19):125.

[2]陈环,张崇昌.中小型水利工程施工中围堰技术的应用[J].中国新技术新产品,2021(10):103-105.

[3]李杰三.水利施工中导流围堰技术的应用[J].建筑技术开发,2023,50(06):37-39.