【摘要】泵閘在我國(guó)治理河道水環(huán)境過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，其不僅具備防洪擋潮、灌溉、調(diào)節(jié)水位等功能，同時(shí)它在調(diào)節(jié)水環(huán)境與水生態(tài)方面的積極作用也不容小覷。對(duì)此，相關(guān)建設(shè)單位需要結(jié)合平原地區(qū)河道水環(huán)境的具體情況，著重探討泵閘設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題，并就此采取合理的解決措施，從而為今后泵閘設(shè)計(jì)行業(yè)的健康發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】平原地區(qū)；泵閘設(shè)計(jì)；常見(jiàn)問(wèn)題；解決措施

一、平原地區(qū)基本概況及泵閘設(shè)計(jì)的重要性

中國(guó)有四大平原，即東北平原、關(guān)中平原、長(zhǎng)江中下游平原以及華北平原。其中，經(jīng)濟(jì)最為富庶的長(zhǎng)江中下游平原總面積約16萬(wàn)平方公里，不僅地勢(shì)低平，且地面高度大多在50米以下，有些地區(qū)的海拔甚至不足5米。這里河網(wǎng)縱橫，湖泊眾多，素有“水鄉(xiāng)澤國(guó)”之稱(chēng)。但是每逢汛期，流域內(nèi)普降暴雨使河水猛漲，進(jìn)而在長(zhǎng)江干流出現(xiàn)特大洪水，再加上當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境相對(duì)惡劣，會(huì)使洪澇災(zāi)害等日益加重。基于此，我國(guó)不斷加大了對(duì)長(zhǎng)江中下游河道的治理力度，且形式多樣的水利工程更是為當(dāng)?shù)胤篮榭篂?zāi)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要保障。想要充分發(fā)揮水利工程的積極作用，確保泵閘設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性以及可行性就勢(shì)在必行。

二、當(dāng)前平原地區(qū)泵閘設(shè)計(jì)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題

1、從基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看

基坑工程作為一項(xiàng)綜合性極強(qiáng)的系統(tǒng)工程，其在泵閘工程建設(shè)中有著重要作用。其中，在基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：第一，土壓力的選擇問(wèn)題?；釉O(shè)計(jì)的第一步就是選擇合理的土壓力，一般情況下，設(shè)計(jì)師會(huì)借助庫(kù)侖土壓力理論以及朗肯土壓力理論來(lái)計(jì)算出主動(dòng)土壓力值以及被動(dòng)土壓力值。而在實(shí)際工程建設(shè)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移值常常會(huì)小于計(jì)算值。如果不對(duì)此進(jìn)行修正，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的主動(dòng)土壓力值小于實(shí)際值。可以說(shuō)，土壓力值的選取關(guān)鍵在于理論誤差與人為因素；第二，支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題。支撐結(jié)構(gòu)常常出現(xiàn)在深挖基坑環(huán)節(jié)中，并起到維持圍護(hù)穩(wěn)定性的作用。有些工程會(huì)借助鋼管來(lái)對(duì)圍護(hù)進(jìn)行支撐，但是施工中一旦出現(xiàn)疏忽，就會(huì)讓鋼管的預(yù)應(yīng)力達(dá)不到要求，使支撐向上拱起，影響到連接薄弱部位。同時(shí)支撐間距不恰當(dāng)也是一個(gè)重要問(wèn)題，間距太小，不僅浪費(fèi)材料，還會(huì)增加支點(diǎn)影響應(yīng)力傳導(dǎo)，而間距太大，則會(huì)影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；第三，重力式擋土墻的設(shè)計(jì)問(wèn)題。重力式擋土墻常被用于淺基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)中，借助水泥土的強(qiáng)度，大大增加擋土墻的整體強(qiáng)度，使樁體連續(xù)性較好。但是如果在采用擋土墻時(shí)沒(méi)有考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件以及基坑深度，就會(huì)增加擋土墻發(fā)生位移的幾率，進(jìn)而影響到圍護(hù)的穩(wěn)定性等等。

2、從閘門(mén)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看

在水利工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展至今，泵閘閘門(mén)除了要具備基本的雙向擋水、防洪排澇等功能外，還需要滿足景觀要求，確保其可以與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。另外，有些地位的閘門(mén)設(shè)計(jì)還應(yīng)該滿足游艇通航需求。在設(shè)計(jì)泵閘閘門(mén)時(shí)，設(shè)計(jì)師需要前期收集整理大量閘門(mén)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料，包括該水利工程等級(jí)、形式以及布置；當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件、氣象條件、漂浮物；閘門(mén)材料、制作、運(yùn)輸以及安裝；地震、地質(zhì)及其他特殊要求，以此來(lái)確定閘門(mén)的荷載與具體操作方式。另外在閘門(mén)選型以及布置方面，要遵循安全可靠、操作靈活、維修方便的原則，正確處理閘門(mén)與取水輸水建筑物之間的關(guān)系，滿足工程各項(xiàng)使用要求?？梢哉f(shuō)，想要在保證閘門(mén)應(yīng)用作用的基礎(chǔ)上，盡可能的降低設(shè)計(jì)建造成本，是需要進(jìn)行大量的調(diào)查取證工作的。但是現(xiàn)實(shí)是，依然有部分設(shè)計(jì)人員沒(méi)有到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察，相關(guān)準(zhǔn)備工作也不充分，致使泵閘閘門(mén)設(shè)計(jì)存在很大紕漏，并直接影響到最終的使用效果。

三、新時(shí)期有效解決平原地區(qū)泵閘設(shè)計(jì)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題的措施建議

1、選擇合適的泵閘基坑圍護(hù)方案

在基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要結(jié)合施工環(huán)境以及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，對(duì)該區(qū)域的含水量、孔隙比、壓縮性、強(qiáng)度、靈敏度以及滲透性等土質(zhì)特性進(jìn)行勘測(cè)，并關(guān)注上述土質(zhì)特性給基坑外側(cè)靜止土壓力以及主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力的影響。如果在土質(zhì)特性作用下，靜止土壓力與主動(dòng)土壓力增大，則被動(dòng)土壓力就會(huì)相應(yīng)減小，進(jìn)而導(dǎo)致墻體變形或者墻底滑移量增加。與此同時(shí)，土質(zhì)特性還可能會(huì)使基坑開(kāi)挖后坑底土的回彈量增加，對(duì)工程樁產(chǎn)生較大上拔力。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)驗(yàn)算工程樁的抗拔能力。對(duì)此，相關(guān)企業(yè)需要選擇更加科學(xué)、可行的基坑圍護(hù)方案。目前，較為常見(jiàn)且穩(wěn)定性較高的基坑圍護(hù)形式為鉆孔灌注樁+支撐方案。具體實(shí)施過(guò)程中，需利用鉆孔灌注樁作為圍護(hù)墻體，并在墻后距離圍護(hù)樁一定距離處設(shè)置一排封閉的三軸水泥土攪拌樁隔水帷幕。該方案常被用于泵閘主體結(jié)構(gòu)最大開(kāi)挖深度較深的工程中，且對(duì)鉆孔樁圍護(hù)墻墻體剛度的要求較高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)基坑周邊變形的有效把控。

2、泵閘閘門(mén)設(shè)計(jì)需要注意的要點(diǎn)

第一，在進(jìn)行閘門(mén)防滲排水設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)閘基地質(zhì)情況以及上下游水位條件等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，其涵蓋防滲排水設(shè)施的布置、形式設(shè)計(jì)、泵閘地下輪廓布置、構(gòu)造及尺寸等內(nèi)容，同時(shí)還需要設(shè)計(jì)計(jì)算泵閘實(shí)際防滲、排水設(shè)施布置、形式、構(gòu)造以及尺寸等；第二，水利設(shè)計(jì)。主要包括驗(yàn)算過(guò)流能力、擬定閘門(mén)控制運(yùn)行方式以及設(shè)計(jì)計(jì)算消能防沖。其中，影響泵閘過(guò)流能力的因素主要有設(shè)計(jì)水位的變化、孔口斷面形式以及尺寸變化、涵洞長(zhǎng)度變化及斷面尺寸以及消能防沖設(shè)施變化等。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要重新計(jì)算和審核泵閘過(guò)流能力，特別是要注意流態(tài)的變化，從而確保泵閘閘門(mén)的安全性以及使用功能。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，泵閘作為我國(guó)水利工程建設(shè)中的重要組成部分，其設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及合理性，不僅關(guān)系到其擋水灌水功能的發(fā)揮，同時(shí)在促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面也起著重要作用。對(duì)此，要針對(duì)當(dāng)前平原地區(qū)泵閘設(shè)計(jì)過(guò)程中基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)以及閘門(mén)設(shè)計(jì)可能存在的問(wèn)題，選擇合適的泵閘基坑圍護(hù)方案，注意泵閘閘門(mén)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，不斷完善泵閘工程的安全性以及可靠性，以此來(lái)維護(hù)人們的正常生產(chǎn)生活。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙艷艷， 徐美杰. 王沙港泵閘工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)及節(jié)能措施研究[J]. 中國(guó)水運(yùn)月刊， 2015， 15（12）：276-277.

[2]周小波. 上海地區(qū)泵閘基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究[J]. 山西建筑， 2016， 42（27）：56-57.

[3]楊波， 戴科榮. 高粱涇南泵閘橫拉閘門(mén)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J]. 中國(guó)市政工程， 2015（4）：48-49.