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摘要:近几年,我国水利事业发展如火如荼。而水利施工是非常复杂的过程,其中诸多的因素会对施工效果造成影响,在施工中要对各类技术展开合理的控制,这就要围堰技术发挥出自身的作用,采取合理的技术手段,让工程建设更加顺利。
关键词:水利工程;围堰技术;应用
引言
通过对围堰技术的科学运用,能够有效提高整体工程建设环境水平,保证环境干燥度,为工程施工提供良好的外在保障。为了对围堰技术及其施工运用展开深层次探究,相关人员首先应对围堰技术结构形式以及选择方式进行明确。
1围堰施工的概念内涵
在水利工程的施工现场常常能够看到,用于建设临时大堤的围堰工程,俯瞰围堰工程呈现的一般是不规则的闭合形状。围堰施工中一般采用钢板进行围堰,钢板桩围堰是使用钢板桩逐根插打,钢板桩之间相互咬接,最后封闭成一个整体,相当于一堵“墙”,可以挡住外侧的水土,以便在围堰内排水、开挖基坑、修筑建筑物。围堰建成后,一般需要用水泵抽取围堰内的水。抽完水后,将把围堰内的底泥挖出来运到堆土场,对淤泥采用水泥进行固化,用于填筑路基。围堰是水利工程中的临时建筑设施,起到维护建构的作用,围堰内部主要是用来实施水利工程的基坑施工,为水利工程奠定良好的基坑基础,确保水利工程的质量可靠性和安全性。在完成堰内的相关部位施工后,可以对围堰结构进行拆除。
2围堰导流方式影响因素
洪枯流量比、水位变幅以及导流设计流量是影响过水围堰方式选择的关键因素,其中洪枯流量比是影响围堰导流选择过水和不过水方式的关键因素。山区性河流具有明显的洪枯特点,且水位变化十分明显,在洪水期河流流量历时短且流量大;反之,则流量较小且历时相对较长。结合目前已有围堰统计资料和基坑淹没导流方式,洪枯流量比在小于20的条件下通常采用不过水导流方式,而在大于50的情况下通常采用过水导流方式,在20~50范围时应根据具体情况进行合理的判断。影响围堰导流方式的另一关键因素为水位变幅,根据已有统计资料,水位变幅在小于6m的条件下通常为不过水方式,而在大于12m时多采用过水方式。相对于其他影响因素,河道来流量的影响作用相对较小,如果来水量非常小则不必选择过水围堰。因此,在淹没基坑导流方式选择时河道来水流量的影响作用较为明显。根据国内外相关资料,在来水设计流量小于2000m3/s或大于10000m3/s时可分别选择不过水、过水围堰导流方式。围堰导流方式在不同影响因素下的优选范围如表1所示。
表1围堰导流影响因素取值范围
3水利工程施工中围堰技术的应用
3.1钢板桩土围堰技术
钢板桩土围堰施工技术是在水利建设过程中将钢板推入河床,然后在钢板之间填充的围堰技术。根据钢板桩土围堰的施工特点和施工材料,此项技术比土围堰施工技术和木桩土围堰施工技术更加实用。钢板桩土围堰施工技术适用于水流速度快,水位深的河床。在这样的施工环境下,钢板桩-土围堰施工技术的优势得以充分发挥。围堰技术施工完成后,可将钢板拔出,再用于其它围堰技术的施工。一是安装围囹。安装围囹前先进行测绘然后确定坐标。如果出现围囹在水中的距离与基岸较远的情况,可以使用交会法确定坐标。二是打桩机要选择适合实际情况的。还应考虑打桩架和打桩锤。三是钢板桩的插打可供选择的有两种形式,一个是逐块插打,一个是全部合拢后一起插打。四是去除板桩之前要做好安全工作,基坑中的杂物和支撑杆要全部去除。
3.2土围堰、土袋围堰技术
在工程实施中,要明确围堰施工中最常用的,就是这类结构形式。土围堰中的土是符合技术标准的粘性土,同时若是不具备粘性土的情况下,也可以适当选择沙土类的物质,沙土类的物质要考虑到围堰本身的渗流长度,同时沙土本身的颗粒大,围堰身厚度就会越厚。该技术是水利施工中比较常见的,需要注意在实际的施工中主要的适用范围,因为这种结构多数是在粘性土质中进行应用,要满足水冲击力不高以及水深度不大的指标。
3.3木桩土围堰技术
木桩土围堰施工技术是一种广泛应用于水利工程施工的围堰技术。在桩土围堰施工技术的应用中,应注意将木桩土围堰设置在河床上。首先就是把木桩放在河床内部,在木桩内设置竹栅栏。在准备工作完成后,建造桩。一般情况下,桩土围堰施工技术适用于水深5-6m,水流流速大于1.6m/s的河床。操作人员必须同时插入多个板,以确保板缝密度。为了避免板的长度造成的问题,需要在水面上设置导框。只有在确定了准确的坐标后才能安装。另外,安装的时候还要掌握好板之间的紧凑度。关闭木板时,必须分成方块,先插入再击中。
3.4双壁钢形式围堰技术
双壁钢形式围堰是非常受欢迎的围堰技术,在操作中,一是护筒顶面最少要高出封底部分0.16m~1.2m,下端也要对基岩进行固定连接。灌装混凝土完成之后,要移除固定支架。此时需要工作人员在水下进行操作断开连接螺栓。二是钢壳部分的刃脚要在清基和钻孔之前固定在岩面上。三是混凝土墩身露出水面时要去除围堰上部分。
3.5围堰拆除技术
1)施工单位应与施工投标文件相结合,详细勘察施工现场。
2)沿导流洞的轴线方向,施工人员进行退挖出渣,安排车辆进行装渣,并向河道上游的弃渣场运输。
3)施工人员清理正面流经所有围堰区域的土石。
4)施工人员应与设计方案相结合,实施围堰挖除,在人工配合下,对坡底进行清除。
4围堰技术应用优化措施
4.1因地制宜制定围堰施工方案
在水利工程围堰施工中,选择围堰材料,进行围堰施工方案的制定,必须要以水利工程的实际情况来制定围堰施工方案。要确保围堰施工方案的科学性,就要保证围堰方案制定是在对相关水流水文情况、水压状况、地质结构勘察等情况的计算和分析后制定的,确保围堰施工的因地制宜,不能照搬照抄围堰施工方案。
4.2设计施工规范,确保施工顺利进行
(1)做好水利围堰施工图纸的选择。要在对施工现场的情况进行充分勘查,在此基础上设计水利工程施工图纸,并且要做好设计围岩规划,最终选择一个合理的围堰施工方案。通常来说,围堰观测点之间的间距大小应当控制在40m,相应的工作人员利用观测点,能够全面掌握围堰的具体情况。
(2)对水利围岩施工流程进行明确。围堰施工流程的如下:①开挖,将水利工程侧向作为施工起点,并且在出口围堰中应用基础处理措施。②将水下块体全部清除,利用堰体石料和粘土进行回填。
(3)围堰施工方法的确定。填筑水利工程围堰前,要对施工过程中应用的粘土、石料等各项内容进行确定,确保各项施工的连续性,以及工程的施工质量和效率,由此可见,应在堰体结合和采用的具体施工方案中对分段流水处理措施进行应用,同时,针对水利工程填筑,可以通过交错上升方式进行。
结语
综上所述,随着科学技术的不断进步和社会竞争的日趋激烈,未来对围堰施工技术的研究还有待进一步的深入发展。结合我国实际国情,应加强人才培养、引进先进技术、加快技术创新等,为促进水利建设发展的主要途径。围堰技术在水利工程中的应用时的重点是依据不同项目所在区域地理条件各不相同,这些内容都对工程的施工安全、工程质量等各项内容都会造成影响。
参考文献
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