水利水电作为国民经济发展的主要基础设施,随着社会经济的发展,国家及社会对水利水电工程建设重视度越来越高,不断加大该工程投资力度,提高工程效益。导截流技术作为水利工程施工的主要环节,不仅关系到大坝下游居民安全、关系水灾的发生、关乎水利水电防洪减灾功能的发挥,还对工程施工安全、施工周期及施工效益有着重要的影响。因此,在水利水电工程施工的时候,结合大坝施工实际情况,充分考虑施工人员的生命财产安全,全面分析水利水电工程施工中导截流施工技术难点,并采取行之有效的方法进行处理。
1、水利水电工程施工截流的问题分析
导截流技术是水利水电工程施工的关键所在,决定着工程质量和施工周期,更关系到工程功能的发挥。在水利水电工程项目中,因导截流技术自身复杂性影响,导致工程施工难度较大,一直以来都是水利水电工程关注的重点和难点。就水利水电工程施工截流问题分析,主要有以下几方面。
1.1关于截流的材料问题
在截流施工环节,常用的工程材料有填筑料、大块石料、粘土闭气料等,这些材料的应用需要根据工程施工场地和施工条件慎重选择。比如在工程施工的时候,填筑料主要应用在大坝临时施工中,粘土闭气材料则需要在取料场表面覆盖保护层,进而保护材料性能;大块石料则主要采用石块爆破材料。
1.2关于截流的工艺问题
1.2.1爆破截流的施工工艺
水利水电施工本身是一项工程周期长、施工场地复杂、施工现场土质特殊的工程内容,其施工大多选择比较险峻的峡谷区域,这些地区普遍存在软弱土质含量丰富、岩石坚硬、地势崎岖且交通不便,为此在施工的时候为了提高工程效益,大部分工程都会采用爆破截流施工措施。
1.2.2下闸截流施工方法
这种截流施工方法的应用通常分为两种情况。第一种是在自然条件要求下,根据自然环境优势设置科学的截流阀,进而保证工程施工质量;就过去工程实践中常见的自然下闸截流施工的应用而言,存在着布局合理、效果显著的优势。另一种则是在人工河道上设置下闸截流施工方式,这种施工方法的应用需要提前设置好闸墩,然后根据工程需要设定下闸截流模式。
2、减轻截流技术难度的新进展
2.1防治堤头坍塌措施
堤头坍塌的因素很多,其中有直接因素也有间接因素,最为常见的两个方面主要是因为水位过高和水流速度加大,造成投抛料无法适应这种现象,进而引起堤头坍塌。这种问题一旦发生,必然给工程质量造成很大的影响,为此在工程项目中需要高度重视这种问题的发生,采取科学的处理和应对措施。具体防范措施有以下几点。
首先,在工程施工的时候选择科学的填筑材料,特别是在水流速度较大的区域选择直径比较小的填筑材料作为截流施工材料。其次,在施工中可以采用减少水深的方式来预防坍塌问题的发生,这种方法通常都是预先设定好抛垫层,优化坍塌问题的发生趋势,转变其发生规律;这种方法在应用的时候存在一定的缺陷,施工难度较大,因此在不少工程项目中不被采用。最后,先进行预平抛垫底,然后达到一定程度后,再立堵截流。这种方法虽然不能完全避免坍塌,但是可以减少坍塌的次数和坍塌的规模,是目前比较常用而可靠的方法。在施工时,如果能再采取一些辅助措施,就能有效的保证工程的安全。
2.2采用多戗立堵
在传统的立堵截流中,一般用的是双戗立堵,但是在现代的工程中,多采用的是多戗立堵。在传统的双戗截流施工中,如果上下戗的衔接不当的话,就会造成材料的极大浪费。如果上下落差太大,也会影响其他方面的进度。在三峡工程的明渠截流中,就采用的是双戗截流,它尽量的避免了双戗的落差,降低了施工的难度。而多戗立堵的截流方法,已经能有效的避免双戗截流的危害,在现代施工中,也展现出了诸多优势。
2.3不同块体的抗冲能力不同
事实证明,不同块体的抗冲能力是不同的,主要受有无覆盖层的影响。在有覆盖层的情况下,块体的稳定性就会影响到覆盖层的稳定。即使在同一覆盖层,块体的大小不同、结构不同,也会使覆盖层不同,但是表现出来的差别并不是很大。如在四面体周围的覆盖层,就很容易流走,这样就使得四面体的起动比较早一点。但是它又不会被冲的很远,因为四面体的重心偏低,这样它冲不多远就会停下来,同时周围的覆盖层也会掉下来,埋入沙中。尽管如此,四面体周围的大框架还是会被冲走的,还有很多的多角体。相比之下,四面体的适应性还是不错的。所以在河中如有少量的覆盖层的话,四面体稳定性较好。如没有覆盖层的话,扭工块体的稳定性就比较好一点。
2.4平抛垫底对截流的影响
平抛垫底是提高截流安全问题中的关键环节。以三峡大坝截流为例,堤头坍塌是施工人员最担心的问题,尤其是在深水截流的时候,很多因素都会导致堤头坍塌,如水的深度、水的宽度、地势地形、气候变化、抛投料的性质以及设备的质量等等。所以在实际的施工时,采取平抛垫底的方式,不仅可以减少水的深度,减弱地形对工程的影响,还可以加固河床,对截流产生有利的影响。
2.5不同的龙口条件采用不同的截流材料
(1)在深水中,常用的是土石料作为抛投材料,这种材料易造成堤头的坍塌,使得截流材料流失,浪费材料,增大成本,也会影响到工程的进度。有的工程会选取混凝土四面体或者钢筋石笼,实践证明,这些材料也存在很多的弊端。所以,不论采用什么样的人工材料,都有其不可避免的操作性困难、经济性困难等;
(2)采用圆形柱体状的截流材料,有很多优点:首先,圆的形状会使得材料直接滚入水底,并且在水中稳定存在;其次,圆形材料在运输、存放、制作方面也有很大优势;再者,圆形材料可有效阻止戗堤坍塌,节省材料,节省成本。
3、结语
总之,水利水电工程施工是一个综合性内容,容易受到各种外在因素的干扰和制约,进而影响到工程质量。特别是近些年来,随着气候问题的加剧,多变复杂的气候环境给水利水电工程施工带来新的影响,从而造成工程项目中导截流技术难以得到有效的控制,为此在工程施工的时候一定要提前分析工程实际,有针对的采取控制措施,进而保证导截流施工技术的顺利开展。
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