在水閘施工工程中施工導流是一個重要流程,施工導流又分為全段導流和分段導流兩種,本文以三江口水閘施工的全段導流模式進行分析,根據三江口水閘導流標準,施工導流方式來說明選擇適宜的導流模式才能保障水利工程施工的整體效果。
關鍵詞:三江口水閘,施工導流,水利工程
眾所周知,在水利工程施工中,施工導流發揮著非常重要的作用,關系到水利工程樞紐的總布置,對最終的施工質量、施工效果更是關聯度很高。施工導流必須在一定標準下開展,而根據施工導流的具體操作而言,其涉及到的標準面又非常廣闊,從導流、節流、攔洪乃至蓄水、泄水都需要以特定的標準為參照。
三江口水閘位于虎坑水道與八寶水道交匯口上游約420m處,是江新聯圍屬2級堤防,為平底開敞式結構,河道兩側布置連接防洪堤。本工程位于西北江三角洲,面臨南海,屬亞熱帶季風氣候,常年溫和濕潤,雨量充沛,地形為三角洲海積沖積平原地貌,地面平坦。下面以此為依據,就三江口水閘施工導流做了相應的探究。
1三江口水閘導流標準分析
江新聯圍屬于二級堤防,防洪標準為重現期<100年,且≥50年,且根據水利部頒發的《堤防工程施工規范》(SL260-98)規定,當堤防的防洪標準為二級時,與之相對應的圍堰洪水標準為5-10年一遇的洪水。三江口水閘及其通航建筑物為2級,與之對應的閘壩臨時導流建筑物為4級,另根據《水利水電工程施工組織設計規范》(SL303-2004)規定,相應的導流標準10~20年一遇。
三江口水閘位于出海口感潮區,河口的潮汐現象也較一般復雜,需要分別考慮洪潮遭遇和設計高潮工況下的水位情況,且5年一遇的洪潮水位和10年一遇洪潮水位及設計高潮水位相差不大,為偏安全計,選擇其中較高水位值,故施工導流標準選為10年一遇洪潮遭遇標準,對應水位值為2.11m,導流時段則選擇全年。
2三江口水閘施工導流方式
施工導流的常見方式有兩種,包括分段圍堰法導流和全段圍堰法導游,分段圍堰導流,也稱分期圍堰導流,分期或分段越長,工程相應的也就越復雜,工期自然也越長,全段圍堰法導流則指一次性階段河道,在三江口水閘施工期間,采用的是第二種,一次攔斷虎坑水道,修建上下游土石圍堰全年施工的導流方式。
2.1確定圍堰結構
在確定圍堰結構形式中,主要分為圍堰高程確定、圍堰結構型式及抗滑穩定、圍堰沉降、圍堰防滲等幾個步驟。圍堰高程確定的目標是為了防止施工期內可能出現的最高水位,因而在高程設計中需按設計洪水的靜水位加波浪高度,同時計入安全超高。本工程上下游采用的均為土石圍堰,同時,受淤泥因素的影響,上下游均需要設置壓重平臺以保證圍堰邊坡的穩定。
圍堰地基為主要由淤泥、淤質粘土組成,屬于典型的高壓縮性土,因此,在沉降計算中采用的是分層求和法,在三江口水閘圍堰沉降中,經計算圍堰竣工后沉降量為1。10m,使用期內沉降為0。78m,共沉降1。88m,沉降量相對而言較大。圍堰閘壩為微透水層,施工期間不需要特別采用防滲措施,而圍堰填筑料為含砂低液限粘土,滲透系數相對較高,在水位突降的情形下,很有可能導致邊坡失穩,此時,在圍堰迎水坡鋪設土工膜防滲就極為必要。
2.2開展圍堰施工
圍堰是三江口水閘施工導流中最為關鍵的步驟,其施工程序主要包括圍堰基礎處理、土方填筑、膜袋砂吹填、土工布鋪設、干砌石及拋石護坡、圍堰拆除六個階段,圍堰基礎處理是圍堰施工的前提條件,在三江口水閘施工導流中,即指水下拋填1。5m厚中粗砂,擠除圍堰基礎表層浮泥,然后再由人工水下鋪設分別鋪設一層土工布和土工格柵。土方填筑指向圍堰處直接卸料,填筑所需土方,同時用推土機攤平散料及壓實。
在土方填筑中,投拋料的流失是非常嚴重的問題,因而,應采用上、下游挑角布置的填筑方式。膜袋砂圍堰在淤泥地基上有著很強的適應性,自身穩定性好,施工中采用人工水下鋪設土工模袋的方法。土工布是由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性土工合成材料主要作用為過濾、排水,在鋪設土工布之前,應開展相應的工藝實驗,確保土工布符合要求,鋪設中需要采用鐵釘固定土工布。護坡是在水利工程中防止邊坡受沖刷而采取的保護措施的統稱,常見措施為綠化與鋪砌,干砌石及拋石是圍堰施工中最為常見的護坡方式。施工完成后,需進行堰體拆除,并進行清淤處理。
2.3實施河道節流
河道節流是施工導流中的重要內容,在節流期間,施工方要注意航道的通航以及安全。就以三江口水閘為例,施工期間主要利用龍泉水閘導流和通航。節流設計標準是節流的首要工作,施工方需要根據國際水利部門頒發的相關文件,如《水利水電工程施工組織設計規范》(SL303-2004)及《水電水利工程施工導流設計導則》(DL/T5114-2000),節流標準則采用節流時段重現期5年一遇的月平均量,至于節流時段的選擇則根據施工需要而定。
河道節流的具體方式是節流中的關鍵內容,而在實際的節流操作中,則主要受潮水位漲落影響,施工主要采用平堵和立堵相結合的方式,即上下游雙戧堤平堵兩岸全斷面同時進占,圍堰上、下游側戧堤均吹填至-1。30m高程,作為圍堰兩側堰腳,然后堰體一次拋填土料至1。98m高程以上,合龍于河床中部。當然,為了防止在退潮期間因龍口急流而帶走堰體土料的情形,應該在平潮時期封堵龍口,拋石渣做防護裹頭,且在龍口預留寬度約30m,采用立堵式截流。如此可以實現預期的河道節流目標,保障工程順利開展。
3結語
施工導流是三江口水閘施工中最為重要的程序,導流方式的選擇更是重中之重。對此,在施工方需要在仔細考察工程低段、土質以及河段實際情形的基礎上,選擇適宜的導流標準,然后再據此采用針對性的施工方案,提升水利工程施工導流的效果。
參考文獻
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