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围堰技术在水利施工中的应用

时间:2024-04-25

邹磊

霍邱县河道管理中心 安徽霍邱 237400

围堰技术的作用是对水利工程进行临时保护,帮助人们应对一些突发的自然状况,它可以很好地防止水和土进入到建筑物内,在围堰内实现排水等措施,所以围堰技术在水利工程中的使用十分必要。

1 围堰种类及设计要求

1.1 设计要求

围堰的种类有很多,对于任何一种类型来说,都具有临时性的特点,其中涉及到的工作还有围堰的导流任务完成后还要对其进行拆除,所以对围堰的设计相关要求就很高,需要其不仅要有很强的防渗性,还要具有稳定和可靠性;设计的结构要尽量简单,做好成本控制,这样可以使修建和拆除变得更加便捷;在进行围堰布局时,要尽量使水流保持均匀,不在局部发生冲刷现象;同时要保证岸坡与围堰连接处的牢固,预防集中渗漏的情况发生。

1.2 土石围堰

在施工导流过程中,最常用的一种围堰类型是土石围堰。土石围堰最明显的特征就是整体由土石填筑,它可以对当地材料进行充分利用,有相对较强的对基础的适应性,施工工艺也较为简单。如果做过水围堰使用,在汛期来临的时候应该采取相应的保护措施,同时还要完善溢流面的维护,做好防冲刷保护工作。土石围堰的防渗结构有很多种,如混凝土心墙和斜墙、土质心墙和斜墙等,土石围堰适用的范围一般是水深不高于2米,而水流速度在0.5米每秒,同时相应河床的土质渗水不严重的状况下。

1.3 钢筋混凝土围堰

钢筋混凝土围堰技术在水利工程中也较常用,在结构上进行区分,可以分为两类:重力型钢筋混凝土围堰主要的特征是两侧拥有对水流进行疏导及挡水的结构,这种技术还有一个好处,在使用完成后可以不进行拆除,作为永久性的建筑保存;另一种技术叫做拱形钢筋混凝土围堰,相对于重力钢筋混凝土围堰来说,此种技术的抗压能力更强,并且有很低的材料成本,还有相对较小的断面,虽然优点很多,但是对比之下的施工较困难。常被用在隧道和基坑处做水流的导流工作,比较适合应用的环境通常是悬崖峭壁及坚硬的岩石区域[1]。

1.4 草土围堰

草土围堰相对结构较简单,其主要内容是利用草捆和涂料进行逐层填筑,草捆的选择有很多,麦草、芦荟及柔软性很好的其他植物都可以。坝体断面的形状多数呈现矩形或者是梯形,以实际的施工经验为依据,断面的宽度大概是水深的2.7-3.3倍。在采用机械化施工方式或者针对流沙基础时,应当合理地加大对应断面的宽度,因为草土围堰有沉陷较大的特点,所以超高必须要预留充足,通常预留的超高应该是围堰高的8%-10%。对于一些土质地区,由于其缺乏石料,比较适合使用草土围堰。草土围堰的优势在于施工工序较简单,材料使用方便,成本较低的同时防渗能力较好,在使用的过程中可以很好地适应沉陷变形等问题,但是这种技术也存在缺陷,禾草在使用中受水流的长期浸泡,容易发生腐烂现象,所以要对涉及的水深有要求,深度在6-8m以下,且水流速度不要高于3-5m/s,因为使用寿命和环境的限制,此技术最好用于两年以内的工程。

1.5 钢板桩围堰

钢板桩围堰的构成是一些相互之间连接在一起的格体,而格体则是一种由土石料和钢板桩组成的联合结构,钢板桩围堰属于重力式并具有挡水作用的建筑物。格体从外表的角度进行区分有三种,分别是花瓣形、圆形和扇形,在工程中应用较多的通常是圆筒形。钢板桩的格型修剪工序较复杂,由定位、模架就位和填充料渣等步骤构成,格体的修剪环境一般要求在水中完成,施工一般是机械化,且钢板桩的回收率很高,可以达70%以上,堰体的边坡相对较垂直,此技术具备很多优势,如抗水流冲击能力强、占地面积小、安全性相对较高等,适合修建的环境选在岩基或者软基上,其中软基要有不含大量孤石的特点。

2 围堰技术在水利工程中应用

2.1 围堰的施工工艺

围堰在施工时要经过很多工序,其中包括施工场地的测量及放线;护坡木桩的位置选择和设置;人工对袋装茹土进行堆码;科学合理地分配和铺设彩条布;做钢板桩支护和堰体的各部位填充;最后将施工过程中的淤泥进行彻底清除。施工工序的顺序可以根据实际情况进行合理调整,使工期能按计划准时完成。

2.2 围堰防冲和接头处理技术

水利工程中围堰的使用目的是使工程具有更强的防渗漏和防冲击的能力,所以做好围堰的防冲设计和接头处理很重要,在实际的工程中,部分因为集中的渗漏问题没有得到及时解决,导致工程使用效果和寿命收到严重影响。造成对围堰的冲刷因素有很多,如在使用过程中,围堰承受的水流速度太大,或者堰前水的容量过大,一旦出现大风天气,就会引起很大的波浪,从而对围堰承受压力的一面造成冲刷。在实际的施工中,为了让随流更加平稳,可以加大横向及纵向围堰之间的夹角,或者可以采用相应措施对较窄河段的河床进行保护,在整个施工的过程中要注重围堰接头的处理,接头处的牢固可以保证工程的安全性和可靠性。

2.3 围堰拆除技术

在围堰实现维护基坑的目的之后,要采取相应措施拆除影响泄水和导流的部分,对永久水工建筑物的正常运行有影响的也要进行拆除工作。在对相关围堰进行拆除时,通常使用的是爆破法和挖掘机,如果是土石围堰,由于其体积相对较大,多数情况下使用的拆除工具是挖掘机,施工时间可以选在汛期结束后,在水位逐渐下降的过程中,对水上的背水坡部分首先进行拆除,如果接下的工程中没有挡水的需要了,就对最后起到挡水作用的部分围堰进行拆除[2]。

3 结语

围堰技术的广泛应用有效避免了一些经常在水利施工中出现的问题,围堰技术在保障水利工程安全的基础上,使水利工程的发展可以与其他行业相协调。围堰技术可以帮助水利工程建设更好地满足现代化发展趋势,在保护工程周围的居民人身和财产安全的同时,助力当地经济建设和发展。水利工程要始终保持改革创新的态度,结合落实政府部门的相关政策,从而推动社会的可持续发展。

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