周乾
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明渠導流是指在地勢平緩的河道和寬廣的灘地平原地區(qū),在河灘和河道兩岸進行渠道開挖,修建圍堰于基坑的上、下游,促使河水可通過渠道下泄。在水利水電施工中,應(yīng)充分利用原有河道進行明渠導流,可有效降低水利水電施工成本和工程量。明渠導流一般適用于河床較寬、沿岸較廣闊的古河道或臺地,不適合用于流量大河床狹窄和河床覆蓋層較深的地方。如果導流需求較大,該地方不適合隧道導流,水利水電施工需滿足排冰和通航的要求,可采用明渠導流方式。明渠導流具體應(yīng)用時,應(yīng)先布置明確的導流軸線,一般布置在距離河床距離不遠的寬闊的古河道或臺地上,明渠軸線延伸出上下游圍堰外坡腳,水平距離應(yīng)滿足防洪的需要。明渠出入口位置應(yīng)與上、下水流連接,為確保水流暢通,要求明渠轉(zhuǎn)彎時的最小半徑應(yīng)大于渠道底寬度的5倍,明渠軸線設(shè)置應(yīng)盡量縮短渠道長和深度[1]。
隧洞導流常用在水流量不大、地形地勢相對崎嶇惡劣的地方,在河床狹窄、陡峭的地方也適合采用隧洞導流施工。該導流施工技術(shù)泄洪能力一般,但施工效率較高,可有效保障施工質(zhì)量。在隧洞導流施工時,首先應(yīng)確定隧洞導流的施工軸線,確保施工能順利開展。在布置軸線時應(yīng)按照相關(guān)要求進行施工,當軸線需要轉(zhuǎn)彎時,應(yīng)明確合適的彎道角度和長度。
不過水土石圍堰是當前水利水電工程施工中應(yīng)用最廣泛的施工技術(shù),該圍堰施工技術(shù)在實際應(yīng)用時,具有操作簡便、取材方便、適應(yīng)能力強的優(yōu)勢。不過水土石圍堰技術(shù)應(yīng)用時,可直接取用當?shù)赝潦牧?,運輸方便可節(jié)省施工成本,在現(xiàn)場施工時對技術(shù)要求不高,可在各種基礎(chǔ)上開展施工。該圍堰技術(shù)施工的工程量較大,存在較大的沉陷量,圍堰不允許過水,在汛期應(yīng)采用科學有效的防護措施,以免出現(xiàn)施工安全事故。
水利水電施工圍堰技術(shù)中,過水土石圍堰技術(shù)使用的是鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)的方式,將鋼筋網(wǎng)設(shè)置在圍堰下游大壩坡面上,鋼筋網(wǎng)的作用是避免圍堰上游坡面石塊被沖走,并將主錨筋埋設(shè)于下游的堰體中,在發(fā)生水流沖擊時,圍堰的頂端與下游剖面不會同時滑動,引起圍堰事故,可提升圍堰施工的安全性。由于過水土石圍堰的結(jié)構(gòu)與土石堤壩結(jié)構(gòu)較類似,在施工時可就地取材,直接將堤壩用剩的土方石料或廢渣用作圍堰施工材料,圍堰結(jié)構(gòu)拆除方便。但該圍堰施工技術(shù)在實際施工時工程量大,所需花費的人力、物力較多,工期較長、沉陷量較大,尤其在汛期時,必須開展圍堰結(jié)構(gòu)維護工作,避免圍堰發(fā)生坍塌,影響圍堰結(jié)構(gòu)作用的發(fā)揮。
混凝土圍堰施工技術(shù)采用了高防滲水和抗沖擊能力強的混凝土材料,將此類材料應(yīng)用于圍堰施工中,可起到提高水利水電工程耐用性、抗沖擊性、抗腐蝕性的效果,延長工程的使用壽命。水利水電工程中所有建筑物均由混凝土施工而成,混凝土圍堰施工促使各個結(jié)構(gòu)間的連接性、防滲能力增強,使水在通過水利水電工程圍堰頂端時,滿足各項要求。
木板樁圍堰只適用于深度較淺、基坑面積較小的水利水電工程施工中,利用該技術(shù)可有效避免圍堰結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏水問題。采用木板樁圍堰施工可實現(xiàn)榫槽和全部木板樁的連接,具有較好的防滲水效果。當施工只有較淺的水流時,應(yīng)確保單層木板樁施工中內(nèi)部結(jié)構(gòu)的支撐木板樁木板樁圍堰受力均衡,以確保圍堰結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。
為保證數(shù)據(jù)信息的完善性和準確性,可以通過對地表水、地下水的勘察提取水文地質(zhì)有關(guān)信息,并深入了解工程所在地的降雨量信息。地質(zhì)勘察相關(guān)工作的開展形式有地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模、實地勘察等,為施工過程及后期項目運行提供數(shù)據(jù)支持。
清淤勘察一般有物探法、取樣測試法及其它檢測方式獲取淤泥含水量,為保證檢測數(shù)據(jù)的真實性和可靠性,工作人員應(yīng)重視相關(guān)設(shè)備的管理和應(yīng)用,由此確保數(shù)據(jù)的精準度和安全使用,并且該環(huán)節(jié)比較常用的設(shè)備有對地雷達、鉆桿取樣等。
施工單位綜合利用BIM、GIS、三維有限元分析等軟件,在正式施工前模擬審核有關(guān)設(shè)計內(nèi)容,由此提升設(shè)計質(zhì)量和施工安全性,有效控制設(shè)計方案存在的不足與缺陷,最大程度的減少不良問題及施工返工的情況。
綜合應(yīng)用圍堰技術(shù)與導流施工可以明顯提升水利工程的穩(wěn)定性,并為施工作業(yè)創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境條件和空間。所以,相關(guān)技術(shù)應(yīng)用時必須有效落實結(jié)構(gòu)檢測工作,這也是工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)應(yīng)引起足夠的重視。在結(jié)構(gòu)檢測過程中可以利用在線檢測、全程衛(wèi)星定位、信息化軟件等技術(shù),也可利用多種技術(shù)動態(tài)檢測結(jié)構(gòu)區(qū)域,以確保安全施工目標的實現(xiàn)及施工效果的有效控制。
貫徹落實應(yīng)急預案可以大大提升施工安全水平和風險管控效率,同時對保證施工質(zhì)量和工程效益的發(fā)揮具有積極作用。相關(guān)工作的開展過程中,施工單位應(yīng)加強與業(yè)主、監(jiān)理、政府監(jiān)督、消防等部門的交流溝通,并設(shè)定科學的管理方式。通過定期演練掌握應(yīng)急預案內(nèi)容,在發(fā)生事故時能夠迅速、準確的處理事故并開展風險規(guī)避。
相關(guān)部門和工作人員應(yīng)從物料、現(xiàn)場、機械、電氣、人員、外部環(huán)境等方面充分落實安全管理工作,為充分發(fā)揮管理作用以及切實提升安全管理效率,有必要制定規(guī)范科學的管理制度,有效落實相關(guān)防護措施和安全巡檢工作,通過定期開展安全培訓為安全管理提供保障。
為創(chuàng)設(shè)良好的施工條件必須做好水利工程施工導流與圍堰工作,應(yīng)結(jié)合實際情況選擇合適的圍巖技術(shù)和導流方案,按照施工要求與技術(shù)標準開展相應(yīng)的施工,充分做好前期工作保證水利項目的順利施工,最大程度的發(fā)揮圍巖及導流的效果。