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水利工程施工中导流施工技术的应用分析

作者

孙念强

山东农业社会化服务集团有限公司 山东济南 250109

引言

水利工程建设是国家基础设施建设的重要组成部分,其施工过程中面临着复杂的水文条件和严格的技术要求。导流施工技术作为水利工程施工的基础性技术,主要解决施工期间河流水流的临时改道问题,为主体工程提供干燥的施工环境。导流技术的成功实施直接关系到工程的进度、质量和投资效益,因此深入研究导流施工技术的应用规律具有重要的理论价值和实践意义。近年来,随着水利工程规模的不断扩大和技术要求的日益提高,传统的导流施工方法已难以满足现代工程建设的需要。新材料、新工艺、新设备的不断涌现,为导流施工技术的创新发展提供了有力支撑。环境保护要求的提升加上可持续发展理念的深度践行,也向导流施工技术发起了新的挑战,鉴于这样的背景,深入分析导流施工技术的应用情形,归纳技术发展走向,对推动水利工程建设实现高质量提升有积极意义。

1. 导流施工技术概述

导流施工技术是水利工程建设中不可或缺的关键环节,其主要作用是通过修建临时性导流建筑物,将河流水流引导至预定路径,为主体工程的施工创造干燥作业条件。这一技术体系涉及水文学、水力学、岩土工程学、结构工程学等多个学科领域,具有技术复杂性高、影响因素多、实施难度大的显著特点。在实际应用中,导流施工需要结合工程的具体情况,综合考量河流的水文特征、地质条件、施工环境以及环保要求等多重因素,科学合理地制定导流方案,以确保工程的安全、经济与高效。导流施工的基本原理在于利用自然地形或人工建筑物改变水流方向,通过合理的工程布置和施工组织,实现河流水流的有序分流或截流。这一过程不仅要求对水流的动态变化有精准的预测,还要求在施工过程中对可能出现的风险进行有效控制。随着现代工程规模的不断扩大和施工环境的日益复杂,导流施工技术也在不断演进,从早期的简单粗放逐步发展为精细化、系统化的现代技术体系,为大型水利工程的顺利实施提供了坚实的技术保障。导流施工技术正朝着智能化、绿色化、标准化方向迅猛发展,在智能化这个维度,凭借现代信息技术跟智能装备,导流施工的监测、预警及调控能力大幅增强,施工精度与效率实现大幅跃升;从绿色化施工方面说,更加把生态环境保护放在心上,采用低干扰、可持续的施工途径,减少对河流生态环境的干扰;在标准化方面,通过建立完善的技术标准和规范体系,提高了导流施工的规范性和可操作性,降低了工程风险。这些发展趋势不仅提升了导流施工技术的整体水平,也为水利工程建设的可持续发展注入了新的活力。

2. 导流施工技术的主要类型与特点

2.1 围堰导流技术

围堰导流技术是水利工程中常用的一种导流方式,其核心在于通过修建临时性围堰结构,将施工区域与河流主流有效隔离,从而为主体工程创造干燥的作业环境。该技术的选择与实施需紧密结合河流的水文条件、地质特征及具体的施工要求,以确保导流的安全与高效。根据材料与结构形式的不同,围堰主要分为土石围堰、钢筋混凝土围堰和钢板桩围堰等类型。土石围堰因材料来源广泛、施工工艺成熟且造价相对低廉,在中小型水利工程中应用最为普遍。钢筋混凝土围堰则以其高强度、优良的防渗性能和较长的使用寿命,特别适用于大型工程或地质条件复杂的施工环境。钢板桩围堰则凭借施工速度快、拆除便捷、可重复利用等优势,在临时性导流工程中备受青睐。围堰导流技术的成功实施,其关键在于两大核心要素:防渗措施的有效性和围堰结构的稳定性。这要求在设计与施工前,必须进行精确的水力计算与结构分析,以科学确定围堰的几何尺寸、结构形式及构造要求。围堰的基础处理和接缝处防渗施工是技术控制的核心要点,它们直接牵扯到导流效果的整体最终成败,而且对施工安全造成决定性效果,对这两个环节实行精准化管理及严格把控,是保证围堰导流技术顺利施行、保障水利工程顺利开展的根基。

2.2 明渠导流技术

明渠导流技术是水利工程中常用的一种导流方式,其核心原理是通过开挖人工渠道或改造利用天然河道,将原河道水流绕开主体工程施工区,从而创造无水施工条件。该技术的成功应用,高度依赖于对地形地貌、水文特征及周围环境的综合考量,以科学规划导流线路和设计渠道断面。相较于其他导流方式,明渠导流具有工程量较小、施工工艺相对简单、对原河道自然状态改变较小等显著优点,因此在场地开阔、地形条件适宜的中小型水利工程中得到了广泛应用。技术实施的关键环节主要包括三个方面:第一点是渠道纵坡设计工作,得精准测算以平衡水流速度,得保证流速足以防止泥沙堆积,又得防止流速过快造成对渠道的冲刷破坏;其二是断面形式的挑选,梯形断面凭借良好的结构稳定性以及施工的便利,成为最常见的断面选择;三是采用防冲刷的手段,必须根据渠道沿线的地质情况和水流动力特性,采取设置护坡、护底或消能工等针对性工程措施,保障渠道结构安全。此外,明渠导流技术对生态环境的扰动较小,环境友好性突出,高度契合当前水利工程绿色、低碳、可持续的发展理念,是一种兼具经济效益与生态效益的重要技术手段。

3. 导流施工技术在水利工程中的应用要点

3.1 技术选择与设计要点

导流施工技术的选择与设计是确保工程成功实施的基础环节,需要综合考虑工程规模、水文条件、地质环境、施工条件以及经济因素等多重要素。技术选择的首要原则是适应性原则,即选择的导流方式必须与工程的具体条件相适应,既要满足技术可行性要求,又要具备经济合理性。对于大型水利工程,通常采用分期导流的方式,通过合理的施工分期安排和导流标准确定,实现技术风险和经济成本的平衡。设计开展期间的水文分析是技术选择的关键支撑,要对历史水文资料展开深入剖析,界定设计洪水标准和对应的导流建筑物规模大小,地质勘察所得结果对导流方案的制订有决定性意义,尤其是基础地质状况、渗透系数以及土体强度参数等关键指标,直接对导流建筑物的型式选择及结构设计造成影响。施工条件分析包括交通运输、材料供应、设备配置以及劳动力组织等方面,这些因素共同决定了导流施工的可操作性和实施效率。环境影响评估在现代导流设计中占据重要地位,需要充分考虑对河流生态、水质保护以及周边环境的影响,制定相应的环保措施和生态恢复方案。

3.2 施工组织与管理要点

导流施工的组织与管理是确保技术方案顺利实施的重要保障,涉及施工计划编制、资源配置、进度控制以及协调管理等多个层面。施工计划编制需要根据导流工程的特点和要求,制定详细的施工进度安排和关键节点控制措施,确保导流建筑物能够按期建成并发挥作用。资源配置包括人力资源、机械设备、材料供应以及资金安排等方面,需要根据施工进度要求和技术标准进行科学配置,避免资源浪费和供应不足的问题。施工进度控制是导流施工管理的核心内容,需要建立完善的进度监控体系,及时发现和解决施工过程中的问题,确保关键工序按计划实施。汛期施工管理是导流工程的特殊要求,需要制定详细的防汛预案和应急措施,确保施工安全和工程质量。施工现场协调管理牵扯多个专业工种和施工单位,必须构建有效的沟通跟协调机制,防止施工出现干扰以及冲突,在现代导流施工中,信息化管理技术的作用日益凸显,借助建立施工信息管理系统,实现施工流程的实时监测和动态管理,增强管理成效与决策水准。环境监测和保护措施的实施也是施工组织管理的重要内容,需要建立完善的环境监测体系,确保施工活动符合环保要求。

3.3 质量控制与安全保障要点

导流施工的质量控制与安全保障是确保工程成功的关键环节,需要建立完善的质量管理体系和安全保障机制。质量控制体系应覆盖施工全过程,从原材料检验、施工工艺控制到成品质量检测,形成闭环管理模式。原材料质量控制是基础环节,需要严格按照技术标准和设计要求进行材料采购和检验,确保进场材料符合质量要求。施工工艺控制重点关注关键工序的施工质量,如围堰的基础处理、防渗墙的施工质量、混凝土的浇筑质量等,需要制定详细的施工工艺标准和质量检验标准。质量检测包括过程检测和完工检测两个层面,过程检测重在及时发现和纠正施工偏差,完工检测则验证工程的整体质量水平。建立安全保障机制应从制度建设、技术手段、应急预案等多个方面实施,形成全面化的安全防护格局,制度建设囊括安全责任制的建立、安全操作规程的编制以及安全培训制度的落实,保障安全管理实现规范与标准要求。技术措施涉及施工现场的安全防护设施、机械设备的安全操作以及特殊作业的安全要求,需要根据施工特点制定针对性的安全措施。应急预案的制定和演练是应对突发事件的重要准备,需要针对可能出现的各种风险制定相应的应急处置方案,并定期组织演练提高应急响应能力。

结束语

导流施工技术是水利工程建设的关键环节,其成败取决于技术选择、设计方案、施工管理及质量安全的可靠性。当前,该技术正朝精细化、智能化和环保化方向发展,新技术、新工艺为其创新提供广阔空间。要积极加强技术标准化建设,促进应用的规范实施;进一步深化环保、智能施工及风险防控等技术的创新探索;并凭借产学研合作强化人才培养及技术交流,加速成果转化起效。导流施工技术对水利事业高质量发展至关重要,其持续进步将为我国水利现代化提供坚实支撑。

参考文献

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[3]贾绪锦.导流施工技术在水利工程施工中的运用要点分析[J].工程建设与设计,2022,(22):112-114.