水利工程施工導(dǎo)流實(shí)施策略

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本文作者：袁遠(yuǎn)強(qiáng) 單位：惠州大亞灣天順實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司

施工導(dǎo)流的目的就是為水下工程施工創(chuàng)造一個(gè)能排除外水干擾的良好條件。它是水工建筑物助工前必需做好的重要準(zhǔn)備工作之一。在水下工程的施工期內(nèi)，采用圍堰把施工地段保護(hù)起來，然后用明渠、隧洞、油管或渡槽等把外來水導(dǎo)引到下游。導(dǎo)流工程包括圍堰和導(dǎo)流設(shè)施兩個(gè)部分。在遭遇一定防洪標(biāo)準(zhǔn)的外水考驗(yàn)時(shí)，能給施工足夠的安全保護(hù)，出現(xiàn)持殊情況時(shí)，也有條件采取必要的應(yīng)急手段，減少可能造成的損失。

1施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

鑒于我國(guó)的水文氣象都普遍具有比較明顯的枯水、豐水和中水期。在一般情況下，不同時(shí)期的流量有幾倍甚至上百倍的差別。小型水工建筑物只要抓住時(shí)機(jī)，力爭(zhēng)把受外水影響較大的部位。在一個(gè)枯水期內(nèi)完成，這樣導(dǎo)流工程只需要滿足枯水期導(dǎo)流標(biāo)難，施工難度和工程數(shù)量將大大減少，資金、人力也可以節(jié)約。但有的工程如水庫(kù)，從清基到主體工程完成，其施工工期較長(zhǎng)，其間大壩要經(jīng)受汛期洪水的考驗(yàn)，就必需從不同的施工階段的實(shí)際出發(fā)，同時(shí)考慮導(dǎo)流失敗可能造成的損失利后果，從而選取相應(yīng)的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于小型水庫(kù)清基和地基處理階段、如圍堰失事，不會(huì)給工程本身或下游造成損失，其導(dǎo)流安全標(biāo)準(zhǔn)可降低至5~10年一遇標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的流量，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀蟆⑺牡膶?shí)際情況，經(jīng)過方案比較，確定技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理并留有余地的導(dǎo)流措施。

2截流時(shí)段的有效選取

截流時(shí)段是水利水電工程施工期的一個(gè)重要參數(shù)，直接關(guān)系到各項(xiàng)工程的施工進(jìn)度安排。截流時(shí)段一經(jīng)確定，各項(xiàng)工程都必須以它為控制點(diǎn)，在規(guī)定時(shí)期內(nèi)達(dá)到預(yù)定的面貌才能保證按時(shí)截流。尤其是對(duì)于電站截流時(shí)段的選擇，首先要求導(dǎo)流洞必須在截流前竣工，具備過水條件；其次，要求河道中流量較小且穩(wěn)定以便能順利分流與截流；再次要求截流后有足夠的時(shí)間使高水圍堰在汛前搶至防洪高程。為滿足這些要求，還必須完成由施工工序決定的主體工程和配套輔助工程。這些工程，量大時(shí)間短，甚至互相牽制、交叉，使截流時(shí)段的選擇十分困難。根據(jù)水利樞紐的導(dǎo)流程序，對(duì)于每個(gè)水利工程的施工導(dǎo)流來說，其可以劃分為兩個(gè)階段。

1）引導(dǎo)水流離開建筑物的基坑，以便一次或采取分期修筑河床上的建筑物。在這一階段的特點(diǎn)是水利工程施工結(jié)束時(shí)，水利樞紐的各個(gè)建筑物已基本上完成。全部或部分已經(jīng)修到不受河水影響的高程以上。此時(shí)河道流量還是按施工流量要求宣泄到下游，樞紐工程尚不能交付使用，此階段為水利工程修建階段。

2）封堵臨時(shí)泄水建筑物或完成由于施工導(dǎo)流需要，尚未完成的永久性建筑物部分（如壩上過水缺口、底泄水孔等），這一個(gè)階段的特點(diǎn)是在水利工程結(jié)束時(shí)，水利樞紐的各個(gè)建筑物已經(jīng)全部完成，河中流量已經(jīng)按照運(yùn)用要求宣泄到下游，此時(shí)，樞紐工程一般可以交付使用。把這一階段稱為完建階段。如果在一個(gè)枯水期或者某一定時(shí)期內(nèi)，建筑物不可能筑出洪水位時(shí)，當(dāng)洪水歷時(shí)短暫，常常使用洪水流量溢過圍堰堰頂和基坑的方法。當(dāng)洪水淹沒基坑時(shí)，為了不中斷主體的進(jìn)行，以防止延誤施工工期，可以轉(zhuǎn)向兩岸不受洪水影響的壩段或者其他建筑物上進(jìn)行施工。

3施工導(dǎo)流方式的選取

1）泄水建筑物。導(dǎo)流工程中保護(hù)基坑的圍堰和有一定過水能力的泄水建筑物，相互配合，共同完成導(dǎo)流任務(wù)。由于施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況有很大差別，渲泄上游來水的方法也不盡相同。常用的導(dǎo)流方式有以下幾種，可因地制宜地采用。a.先在河流的一側(cè)筑圍堰，包圍基坑。然后利用地基較完好，清基任務(wù)不重的另一側(cè)河床導(dǎo)流。以后再進(jìn)行二次圍堰，交錯(cuò)施工。如條件有利，地基完好，可以先選在另一側(cè)基坑開挖范圍以外的部位，經(jīng)過加寬加深作為導(dǎo)流設(shè)施。采取一次圍堰，把清基等水下工程一次完成。b.利用枯水季節(jié)，結(jié)臺(tái)永久性工程，如排水涵洞、排水閘利導(dǎo)流隧洞等，然后修筑圍堰，把水流導(dǎo)入已建成的建筑物，再進(jìn)行地基施工。c.如工期較長(zhǎng)，施工過程中需要漢汛的工程，汛期內(nèi)短歷時(shí)洪水流量較大，如采用加高圍堰或增加導(dǎo)流建筑物的過水能力，經(jīng)濟(jì)上不合算，安全上也無法保證，基坑短期浸水對(duì)施工影響不大，就可以考慮在圍堰的適當(dāng)?shù)囟瘟羧笨诨蚪ㄔ爝^水圍堰，短時(shí)間內(nèi)允許洪水進(jìn)入基坑。待洪水后經(jīng)過排水再恢復(fù)施工。d.修建堰壩涵閘，可以把建筑物布置在河彎取直部分的灘地上，參照規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)，田圖堰保護(hù)基坑。利用原河道導(dǎo)流，待建筑物完成，新河道開通后，再將原河道封堵。e.對(duì)于小型水庫(kù)土石壩，可先按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)完成上下游壩體的一部分，以此作為圍堰，利用放水涵洞或隧洞或壩頭留出缺口導(dǎo)流，待壩體達(dá)到規(guī)范要求的渡汛高度，放水建筑物完成后再堵口截流，繼續(xù)加高大壩。

2）圍堰。一般圍堰使用期較短，主體工程完成后，還需要清除。因此在修建圍堰時(shí)，首先要滿足導(dǎo)流需要的高度和防滲、穩(wěn)定條件，其次是考慮充分利用當(dāng)?shù)貤l件和當(dāng)?shù)夭牧媳阌谑┕?，最后要做到完工后便于拆除。上面所介紹的僅僅是常用的導(dǎo)流方式，在實(shí)際工程中，一個(gè)工程的施工導(dǎo)流措施，通常由幾種方式所組成，很少見到一個(gè)工程從開工到完工僅采用一種導(dǎo)流方式進(jìn)行施工。通常都是采用幾種方式同時(shí)導(dǎo)流，或者初期采用一種方式導(dǎo)流，在工程中后期過渡到其他方式導(dǎo)流。

4施工導(dǎo)流實(shí)踐啟示

對(duì)于大中型水利水電工程圍堰斷流，隧洞導(dǎo)流的方式中，導(dǎo)流、分流和截流是不可分割的有機(jī)組成部份。導(dǎo)流是前提，分流是關(guān)鍵，截流是目標(biāo)。只有導(dǎo)流工程達(dá)到和滿足過水要求后，才能進(jìn)行巖埂爆破實(shí)現(xiàn)分流，在分流量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，才能為順利截流創(chuàng)造水力條件，進(jìn)行截流。因此，導(dǎo)流、分流和截流組成了導(dǎo)截流工程的三部曲，它應(yīng)該是一曲和諧的樂章。在工程實(shí)施中，應(yīng)該在通盤合理安排的前提下，有節(jié)奏地進(jìn)行。對(duì)于河床底部高程的抬高，相對(duì)降低了泄水建筑物進(jìn)水口底板高程，因而減少了截流過程中的龍口流量和落差。因此在截流時(shí)，當(dāng)隧洞進(jìn)水口前圍堰及巖埂爆除后，河床基本斷流。這是設(shè)計(jì)中事先未預(yù)見到而實(shí)際發(fā)生的情況，它給人們以啟示，對(duì)于山區(qū)河流，若事先有意識(shí)地抬高天然河床高程，那自然就會(huì)改善截流難度。

5結(jié)語

一個(gè)工程的施工導(dǎo)流方案常常影響到工程施工的全局，它不僅直接關(guān)系到工程造價(jià)、施工進(jìn)度、現(xiàn)場(chǎng)布置和安全施工、而且與水利樞紐的布置也有密切的關(guān)系。因此。在進(jìn)行水利樞紐設(shè)計(jì)的時(shí)候，常須同時(shí)考慮并提出各個(gè)施工階段的導(dǎo)流方案作為設(shè)計(jì)論證的內(nèi)容。文章通過對(duì)水利工程的施工導(dǎo)流進(jìn)行探討，旨在能為同行提供參考借鑒。