水利工程施工導流實施策略

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本文作者：袁遠強 單位：惠州大亞灣天順實業(yè)發(fā)展有限公司

施工導流的目的就是為水下工程施工創(chuàng)造一個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起來，然后用明渠、隧洞、油管或渡槽等把外來水導引到下游。導流工程包括圍堰和導流設施兩個部分。在遭遇一定防洪標準的外水考驗時，能給施工足夠的安全保護，出現(xiàn)持殊情況時，也有條件采取必要的應急手段，減少可能造成的損失。

1施工導流標準

鑒于我國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機，力爭把受外水影響較大的部位。在一個枯水期內(nèi)完成，這樣導流工程只需要滿足枯水期導流標難，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，從清基到主體工程完成，其施工工期較長，其間大壩要經(jīng)受汛期洪水的考驗，就必需從不同的施工階段的實際出發(fā)，同時考慮導流失敗可能造成的損失利后果，從而選取相應的導流標準。對于小型水庫清基和地基處理階段、如圍堰失事，不會給工程本身或下游造成損失，其導流安全標準可降低至5~10年一遇標準。根據(jù)導流標準的流量，結(jié)合當?shù)貧庀?、水文的實際情況，經(jīng)過方案比較，確定技術(shù)可行，經(jīng)濟合理并留有余地的導流措施。

2截流時段的有效選取

截流時段是水利水電工程施工期的一個重要參數(shù)，直接關(guān)系到各項工程的施工進度安排。截流時段一經(jīng)確定，各項工程都必須以它為控制點，在規(guī)定時期內(nèi)達到預定的面貌才能保證按時截流。尤其是對于電站截流時段的選擇，首先要求導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，量大時間短，甚至互相牽制、交叉，使截流時段的選擇十分困難。根據(jù)水利樞紐的導流程序，對于每個水利工程的施工導流來說，其可以劃分為兩個階段。

1）引導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。在這一階段的特點是水利工程施工結(jié)束時，水利樞紐的各個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）封堵臨時泄水建筑物或完成由于施工導流需要，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），這一個階段的特點是在水利工程結(jié)束時，水利樞紐的各個建筑物已經(jīng)全部完成，河中流量已經(jīng)按照運用要求宣泄到下游，此時，樞紐工程一般可以交付使用。把這一階段稱為完建階段。如果在一個枯水期或者某一定時期內(nèi)，建筑物不可能筑出洪水位時，當洪水歷時短暫，常常使用洪水流量溢過圍堰堰頂和基坑的方法。當洪水淹沒基坑時，為了不中斷主體的進行，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行施工。

3施工導流方式的選取

1）泄水建筑物。導流工程中保護基坑的圍堰和有一定過水能力的泄水建筑物，相互配合，共同完成導流任務。由于施工現(xiàn)場的實際情況有很大差別，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，清基任務不重的另一側(cè)河床導流。以后再進行二次圍堰，交錯施工。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)過加寬加深作為導流設施。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)臺永久性工程，如排水涵洞、排水閘利導流隧洞等，然后修筑圍堰，把水流導入已建成的建筑物，再進行地基施工。c.如工期較長，施工過程中需要漢汛的工程，汛期內(nèi)短歷時洪水流量較大，如采用加高圍堰或增加導流建筑物的過水能力，經(jīng)濟上不合算，安全上也無法保證，基坑短期浸水對施工影響不大，就可以考慮在圍堰的適當?shù)囟瘟羧笨诨蚪ㄔ爝^水圍堰，短時間內(nèi)允許洪水進入基坑。待洪水后經(jīng)過排水再恢復施工。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)定的防洪標準，田圖堰保護基坑。利用原河道導流，待建筑物完成，新河道開通后，再將原河道封堵。e.對于小型水庫土石壩，可先按照規(guī)定標準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流，待壩體達到規(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，首先要滿足導流需要的高度和防滲、穩(wěn)定條件，其次是考慮充分利用當?shù)貤l件和當?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流方式，在實際工程中，一個工程的施工導流措施，通常由幾種方式所組成，很少見到一個工程從開工到完工僅采用一種導流方式進行施工。通常都是采用幾種方式同時導流，或者初期采用一種方式導流，在工程中后期過渡到其他方式導流。

4施工導流實踐啟示

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

5結(jié)語

一個工程的施工導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、施工進度、現(xiàn)場布置和安全施工、而且與水利樞紐的布置也有密切的關(guān)系。因此。在進行水利樞紐設計的時候，常須同時考慮并提出各個施工階段的導流方案作為設計論證的內(nèi)容。文章通過對水利工程的施工導流進行探討，旨在能為同行提供參考借鑒。