水利水电标准论文范文
近些年来,随着我国社会经济发展的不断加快,水利水电工程建设也正逐渐发展起来,尤其是水利水电工程又与我们的生活息息相关。下面是小编为大家整理的水利水电标准论文,供大家参考。
水利水电标准论文范文一:水利水电工程河道截流问题分析
【摘要】我国的水利水电工程的施工技术较为复杂,河道的截流问题作为一个关键的步骤被工作人员给予了高度重视。河道截流问题在具体的施工中是非常有难度的,并且也存在一定的危险系数,为了保障施工人员的生命安全以及施工的顺利进行,必须对现场的施工环境和条件进行仔细的盘查,有效的完成施工的进度,保证施工的质量。
【关键词】水利水电工程;施工;河道截流技术
1截流工程施工概述
河道截流技术就是在龙口形成后,对龙口采取一定的措施进行防护。在龙口进行防护之前要采取相应的准备工作,在不影响航运的季节,安全措施达到标准的情况下进行截断河流。河流截断之后,要想没有后顾之忧,必须投抛防渗材料。为了消除以后的安全隐患,避免因洪水等自然灾害而导致围堰破损,应该提前进行加固加高工作,河道截流工程的实施与众多的自然因素与人为因素息息相关,施工之前必须对当地的地质环境,人文环境进行严密的考察工作。准备施工前的材料,召集有关工作人员进行河道截流工程的方案设计,在准备好实施方案后,还要随机应变的准备突发事件急救方案,已做好完全之策,不得耽误工程的实施进度。
2河道截流的现状
我国经历了大大小小的数十起河道截流工程的实施,积累了相当丰厚的经验,加快了施工的进程,根据有利的地形进行爆破式的就地取材。这种方法要考虑到是否存在安全隐患,在保障安全的前提之下,节省资源和运输的成本。现阶段,我国大部分的水利水电工程的实施采用高度机械化投块料截流的方法。由于水位差和水流速等影响因素的存在,大多以平堵法进行河道截流方案的实施。投抛料随着经验的积累和为提高使用年限,综合各方面的利弊,现在从普通的石块进行投料改成使用混凝土等材料进行投料。
3截流方法的运用
单戗立堵截流,这种方法在实施过程中比较简单易操作,但是适用的范围是有一定局限性的,在施工的过程中,截流的水位落差尽量保证在3.5米左右。当水位落差在3.5米以上时,可以采用另外一种截流方法:双戗和多戗立堵截流。但是这种截流方法的经费较高,在物料的消耗上较大,技术操作方面比较繁琐,需要大量的操作人员进行检测和操控,耗时又耗力。另一种情况,当解决漏水问题,必须在戗堤上设置防渗水的设备。同时要对河床进行加固,这种一举两得的办法可以采用立堵法截流,这种截流方法不需要进行架设浮桥或栈桥,没有较为繁琐的操作步骤,节省了相当大的一部分物料,节约了成本和物资。我国大部分的水利水电工程中的河道截流方法大多数都采用立堵法截流。另外一种施工时间较为短的截流方法叫做平堵法,平堵法截流在施工之前必须进行浮桥的架设,在材料的选用上要选择较为轻盈的材料,在施工的速度上要比前几种截流方法要快,但是由于浮桥的架设,在一定程度上会有碍交通。
4龙口位置的选择
龙口位置的选择要进行施工环境的有效勘测,从地质条件来看,龙口本身就要进行投料堵塞,堵塞完成后,由于水力有一定的冲刷作用,并且水流的重刷力度决定了投放材料的使用年限,所以在龙口位置的选择上要首先考虑到河床的抗阻击能力,分担水流对龙口的冲击力。龙口最好是选在便于投料能够稳固的立于水中的位置。在有利的地形中便于就地取材,龙口应选在距离材料产地较近的位置,这样减少了运输费用,减小了施工的难度,方便了爆破的实施。
5根据龙口设计选用截流材料
龙口的宽度一般是为60.0m左右,龙口进占分三个区:不同的区位的龙口的流速也是不同的。河道截流中选用的材料一般为了方便运输,进行就地取材,可采用爆破的技术对河岸两旁进行爆破取材,粘土的获取只要在料场覆盖层进行挖掘。在水位较深的地带,投抛材料的选用一定要坚硬结实,根据经验,一般选用土石料。但是弥补一种缺陷的同时也会造成其他方面的缺点的暴露。堤头的坍塌是与土石料的采用息息相关的,这种材料的遇水凝合力会下降,容易发生坍塌事故,存在较大的安全隐患,在操作上也存在一定的难度。材料的形状也是对河道截流的质量有一定的影响,在施工的过程中必须要保证施工材料的稳定性良好,一方面要保证施工人员的人身安全,另一方面要保证施工的进程。为了满足以上两个方面的要求,在河道截流材料形状的选用上一般采用圆柱形。首先在材料的搬运上就省了相当大的力气,圆形的材料不用采用蛮力搬运,利用巧劲即可直接滚入水底,稳定性方面也是相当有保障。在建造上,圆柱形材料比较省时省力,节约成本,减小了开支,增强了河道截流施工中的安全系数。在选用材料上一般遵循以下原则:截流抛投材料选择原则:(1)首先考虑安全因素,在消除安全隐患的条件下,结合的当地的地形进行就地取材,开发天然渣料,节省成本和资源,减少不必要的额外开支。(2)填充龙口的材料要进行数量的估算,以免在投放的过程中对堤坝造成不必要的损坏。要以堤坝的承受力度作为首要的考虑因素。(3)河道截流材料要有备份,不能只根据预计方案贮备材料,为应变突发时间,要储备大量的材料进行应急备用。
6河道截流时间的确定
导流泄水建筑物必须建成或部分建成,是进行河道截流工作之前必须进行确定的两项指标。在施工之前,堵塞在河道中的淤积物或者其他与工程实施无关的一切障碍物都要进行清理。在进行河道截流时也要考虑各方面的因素,比如要考虑截流阶段的航运情况,一般货物的运输都是有季节性的繁忙阶段,要尽量在避开航运比较繁忙的时期进行河道截流工程的实施。河道截流时要考虑到水位的落差,在河道截流之前,要进行浮桥或者浅桥的搭设,一旦水位过高,搭设浅桥用的材料和物资就相对来说较高,这还不是关键点,水位较深或者水流较急,截流材料的抗阻击能力就会减弱,稳定性就会减弱,直接影响到施工过程中的操作人员的人身安全,间接的影响到了施工的质量和施工的进程。所以综合以上的安全隐患的存在,河道截流的时期一定要选在河流的枯水期,再结合具体的天气状况进行最后的河道截流的方案和时间。
7截流流量的设计
截流设计流量首先要考虑的就是龙口的尺寸大小。一般截流量为该月水流速率最大时的百分之五为依据来设计。在制定万截流量后,可根据不同时间段内的水流速度和流量进行记录分析,进行最终标准的制定。这种实施方案对于水域面积较广的区域应用较为广泛。在确定截流量的时候一定要多进行数据的采集,保证截流量的正确设计。
8结语
综上所述,河道截流受河道流量、地质因素、气候环境等因素的影响。因此,在水利水电工程的实施前,一定要做好充分的调查,多加参考往年的水流量和水流速度,对各项影响因素进行全面的数据分析。对每一个在河道截流过程中可能遇到的问题作出相对应的预案,保障施工人员的人身安全,解决施工过程中的疑难问题,才能有效的保障施工的顺利进行。
参考文献:
[1]李建.水利工程施工导截流控制要点分析[J].广东科技,2014.
[2]李中成.周朝波.水利工程中导截流施工工艺[J].科技创新与应用,2014.
水利水电标准论文范文二:水利水电施工导流和围堰技术研究
【摘要】水利水电工程的施工及使用对于各地区社会经济发展有直接关联,为各区域水环境的改善及水资源的合理使用提供了重要的支持。文章就水利水电施工中施工导流及围堰技术的运用展开了简要的探讨。
【关键词】水利水电施工;施工导流;围堰技术;运用
1.引言
经过多年的研究及发展,我国水利水电施工技术及工艺等取得了很大的进展,其中导流及围堰施工技术也有重大的突破。由于水利水电施工多处于环境较为恶劣的野外,要实现以对水资源的有效位置调整,又不破坏当地的自然环境就要实施有效的导流及围堰。在进行河流导流的过程中,要详细的分析及勘查当地水文及水利的不确定性,选择合适准确的计算设计方法进行导流方案设计及具体导流技术,从而确保相关水利水电施工工作的顺利展开。
2.工程概况
盐城市运东套闸工程位于淮安市楚州区南郊2.5km的苏北灌溉总渠和京杭大运河交汇处,是沟通京杭运河和苏北灌溉总渠的单级套闸。该闸与其左侧的运东闸运东水电站与苏北灌溉总渠堤防共同构成运东闸闸下的防洪屏障。工程施工期围堰包括套闸上游京杭运河侧施工围堰引江斜河上游和套闸下游总渠侧施工围堰套闸下游苏北灌溉总渠侧二次围堰(2015年4月引江斜河通水前修筑完成)。
3.工程地质条件
3.1水文气象
运东套闸地处淮河下游白马湖地区,位于北亚热带和温暖带的过度地带,受季风环流影响,具有寒暑变化显著四季分明雨热同季的气候特点。年平均气温介于14~16℃之间,无霜期月220~240天,多年平均日照时数为2300h,多年平均蒸发量为1350mm,多年平均降水931mm,降雨年际差异较大,降雨年内季节间分配也不均匀,6~9月份降雨占全年雨量的60~70%,经常出现先旱后涝,旱涝急转,旱涝交替的天气形势。
3.2地质条件
根据工作区工程地质勘察报告及地层剖面图,该工作区工程地质一般,具体分为七层,分别为素填土粉质黏土夹轻粉质壤土轻粉质砂壤土轻粉质黏土重粉质砂壤土轻粉质砂壤土与粉质黏土互夹粉质砂壤土夹粉砂粉质黏土以及夹壤土粉细砂,其成分以粉粒为主。
3.3地下水
勘区勘探深度范围内地下水主要为赋存于松散沉积物中的空隙潜水和孔隙承压水,第(5)层透水性较差,第(5)层以下地下水具有承压水性质,主要含水层为(6A)层及第(7)8)层,补给方式以侧向为主,与地表水连通性较差,勘察期间测得承压水水位平均在+4.2m左右。
4.围堰施工方案选择与设计
根据招标文件提供的水文资料引江斜河上施工围堰堰前水位按最低不低于4.0m水位考虑。
4.1引江斜河侧土围堰设计
在引江斜河水面开阔河段采用填土筑坝方式挡水,该部位挡水围堰沿基坑南侧(右侧)开挖线向外填筑,顶宽7.0m,在背水面填筑宽3.0m戗台,戗台高程4.0m,在戗台上打设8m长中心距40cm的原木桩,根据招标文件提供的设防标准,引江斜河总渠侧施工坝挡水位以非汛期最高水位6.0m设计,综合考虑风浪和超高因素,该坝坝顶设计高程宜为7.0m,坝内外坡比分别为1:2.5和1:5。迎水面边坡采用防渗土工布及30cm厚袋装土进行双重防护以增强其稳定性和抗冲涮能力。
4.2套闸下游侧围堰设计
根据招标文件提供的设防标准,运东套闸下游侧施工坝挡水位以非汛期最高水位6.0m设计,综合考虑风浪和超高因素,该坝坝顶设计高程宜为7.0m,坝内外坡比为1:5,顶宽6.0m。同时在该围堰背水面和南侧与钢板桩围堰连接处增设8m长中心距40cm的原木桩。
4.3钢板桩围堰设计
在接近下闸首位置河面较窄处采用钢板桩围堰,钢板桩围堰是深水基础基坑支护的有效方法,是一种施工比较简单结构受力明确的一种围堰形式。根据引江斜河水位实际情况,水深在4m左右,采用钢板桩围堰,占用河道断面小抗冲刷能力强。钢板桩围堰由双排Ⅳ型拉森钢板桩和24#槽钢围囹Φ18钢丝绳连接,中间填黏土,围堰宽7m,顶高程7.0m(1米高袋装土围堰),钢板桩顶底高程分别为6.0m-3.0m。
4.4围堰方案调整后基坑围护设计
引江斜河围堰由两道围堰调整为一道纵向围堰后,下闸首和闸室南侧(右侧)基坑空间减小,围堰外河水对基坑影响明显,为保证建筑物施工,需对下闸首施工基坑支护和降排水方面加强。具体布置为:下闸首南侧(右侧)基坑支护采用9m拉森Ⅳ型钢板桩围护,桩底高程-7.5m,桩顶高程1.5m,围护结构离闸首及下游导航墙底板距离20cm。同时沿围堰设轻型井点8套以增强对堰外河水的截渗。施工方法同基坑围护专项方案。
5.围堰施工工艺
引江斜河侧纵向挡土围堰填筑土方总量约15000方,钢管桩围堰黏土填筑量约5000方。根据现场情况,计划在闸塘河水抽排期间逐步从基坑开挖取土填筑引江斜河侧纵向土围堰,不足土源可外购。
5.1土围堰施工
1)土围堰围堰填筑施工坝根清理→围堰土方填筑施工→土方分层填筑压实→坡面修整→防冲刷充沙袋。2)杂物淤泥清理:为保证填筑围堰土质的质量,取土区采用挖掘机或推土机清除表面约40cm厚树根草皮等杂物。围堰填筑前用挖掘机和推土机对围堰坝根部位清表,以保证围堰嵌入河岸,保证连接段的防渗效果;堰址河底位置淤泥采用土方挤淤法清除。3)围堰填筑施工:采用进占法施工,填土高于河水位0.5m后,用推土机分层平整压实。围堰水上填土,采用分层铺土分层压实的方案,层厚25cm,推土机平整压实,并做足边坡。本工程施工围堰填筑采用挖掘机装自卸车运土推土机进行土方进占平整压实,挖掘机配合修整。4)平整压实:围堰出水后将用推土机分层压实到设计标高,并及时修筑背水坡,根据要求施工其他防冲或加固措施。5)原木桩和防冲刷充沙袋施工。
5.2钢板桩围堰施工
钢板桩围堰施工程序为:钢板桩施打→横向工字钢围囹固定对拉→竹筏片加土工布固定→围堰粘土心墙填筑施工→堰顶土平整压实叠码袋装土。1)钢板桩施工:钢板桩采用打桩船施打。2)两道横向工字钢围囹固定,钢丝绳对拉。3)竹笆片土工布围挡施工,为防止桩间土流失,采用竹笆片土工布围挡,竹笆片可通过铁丝固定在钢板桩上。4)围堰粘土心墙填筑施工,现场采用挖掘机直接将粘土挖运入泥驳内,装运至已打好的板桩围堰一侧采用挖机(安置固定在工程船上)转挖黏土入围堰内,钢板桩间黏土填筑从北侧河岸处开始向前推进施工,水上部分采用小型机具夯实,分层夯实回填至设计桩顶高程,过程中注意对拉钢丝绳的固结。5)袋装土码高防护。
6.结束语
水利水电工程施工的目的是为了更好的满足人们的生活需求,提高人们的生活质量,因此,施工导流及围堰技术的使用需要严格的按照施工的标准来进行,结合客观的规律,通过较强的预见性及丰富的实践经验进行指导,从而更好的发挥出水利水电工程的社会与经济价值,为周边水环境的稳定及水资源的合理利用营造更加有序的氛围。
参考文献
[1]水利水电规划设计管理局.JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国水利水电出版社.
[2]水利水电规划设计管理局.SL386-2007水利水电工程边坡设计规范[S].北京:中国电力出版社.
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