水庫(kù)搶險(xiǎn)應(yīng)急溢洪道施工技術(shù)的分析

彭翠紅

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)水庫(kù)大壩的建設(shè)越來(lái)越重要，溢洪道作為水利工程中最重要的結(jié)構(gòu)，不僅僅直接關(guān)系到水庫(kù)的安全問(wèn)題，而且還直接影響著水利工程的成本。因此，如何合理地選擇溢洪道及布局成為水利工程中最主要的環(huán)節(jié)，這將直接影響著水庫(kù)的防洪效果及搶救應(yīng)急的實(shí)施。水庫(kù)在施工過(guò)程中難度較大，施工程序比較復(fù)雜，特別是汛期的溢流施工，往往會(huì)對(duì)水庫(kù)的防洪及灌溉造成影響?；诖耍恼轮饕槍?duì)水庫(kù)應(yīng)急溢洪道的施工技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)；溢洪道；施工技術(shù)

1 概述

水利工程的建設(shè)和應(yīng)用直接關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，由于我國(guó)南北跨度較大，受不同氣候的影響，我國(guó)水資源的分布很不平衡，南部降雨較多，而北部降雨較少。因此，水庫(kù)的調(diào)節(jié)對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展影響巨大。作為施工過(guò)程中最重要的溢洪道，不僅關(guān)系到水庫(kù)的安全，還直接影響到水利工程的造價(jià)。因此，如何合理的選擇及布置溢洪道成為目前水利工程施工過(guò)程中必要的環(huán)節(jié)之一。國(guó)家規(guī)定，溢洪道的建設(shè)及施工需從細(xì)節(jié)入手，施工期間要不斷的調(diào)整來(lái)保證工程的質(zhì)量。

2 水庫(kù)溢洪道設(shè)計(jì)施工中存在的基本問(wèn)題

溢洪道是保證水庫(kù)安全防洪不可或缺的設(shè)施，有的水庫(kù)因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理、資金不足、外部環(huán)境的影響或者是為謀求私立而降級(jí)水利工程的造價(jià)等因素的影響，使得水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)降低，導(dǎo)致水庫(kù)洪水峰值流量小于實(shí)際參數(shù)，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中無(wú)法保證水庫(kù)的安全和正確的泄洪。

在布局上，有些水庫(kù)的設(shè)計(jì)為了合理地處理溢洪道和壩肩之間的問(wèn)題，往往會(huì)忽視與壩體之間的距離，使得兩者整體上僅有一個(gè)山脊相隔。那么一旦有洪水發(fā)生，如果入口處的安全防護(hù)措施不堅(jiān)固，就會(huì)威脅到整個(gè)大壩的安全。有些水庫(kù)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，使得壩腳和陡峭溝底之間的距離過(guò)于狹窄，忽視了它們之間的科學(xué)距離，這樣一旦有橫流沖刷此處，就會(huì)嚴(yán)重的威脅到壩腳的穩(wěn)固性，繼而威脅整個(gè)大壩的安全。

此外，水庫(kù)中常見(jiàn)的問(wèn)題還有收縮性過(guò)強(qiáng)及平面曲線半徑過(guò)大等技術(shù)參數(shù)設(shè)置不合理，這些都會(huì)造成洪流流量的改變，從而會(huì)對(duì)大壩的安全產(chǎn)生影響。尤其是對(duì)彎道段進(jìn)行曲線布置，會(huì)使水的兩側(cè)上產(chǎn)生差異，導(dǎo)致凹庫(kù)的表面非常高，能夠自動(dòng)銜接下游的水，這樣就會(huì)有效的降低能量耗散及排放的影響。另外，陡坡段如果發(fā)生強(qiáng)烈的收縮，容易出現(xiàn)菱形浪，是泄洪能力降低，影響溢洪道的安全。在陡邊坡、陡坡的設(shè)計(jì)部分常常出現(xiàn)的問(wèn)題主要是以巖性斜坡進(jìn)行布局的泄洪面、平面布置設(shè)計(jì)不合理及底部襯砌的質(zhì)量相對(duì)較差。有的邊坡在開(kāi)挖施工過(guò)程中，為了減少基坑的開(kāi)挖量，對(duì)邊坡的開(kāi)挖坡度太陡，加上兩端襯砌不夠厚，容易引起滑坡。另外，河道末端的泄放處重視程度不夠，可能會(huì)導(dǎo)致一些末端超過(guò)了河床的高度，往往造成向上延伸而威脅建筑物的安全。

3 水庫(kù)溢洪道設(shè)計(jì)施工中解決問(wèn)題的對(duì)策

3.1 溢洪道的設(shè)計(jì)中要學(xué)會(huì)合理調(diào)整布局

進(jìn)行水庫(kù)建設(shè)時(shí)，要對(duì)是施工過(guò)程中的影響因素綜合考慮，外部環(huán)境影響因素也要考慮在內(nèi)，設(shè)計(jì)人員及現(xiàn)場(chǎng)管理人員要做好宏觀把控，合理調(diào)整布局，保證設(shè)計(jì)及施工符合要求。一是對(duì)工程關(guān)鍵部分加強(qiáng)控制，流量的設(shè)計(jì)從開(kāi)始到最后都應(yīng)保持在一個(gè)平衡的狀態(tài)，并根據(jù)實(shí)際的情況及施工要求，合理的安排寬頂堰。二是排水期的設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)為方便排水并且有效長(zhǎng)度損失最小的喇叭口。三是消能工，出現(xiàn)多級(jí)躍水時(shí)應(yīng)使洪水方向到大壩腳下至少110-160m的距離，根據(jù)末端的位置對(duì)消力池進(jìn)行處理，其中消力坎是最常用的擋板方式。當(dāng)巖基和溢洪道的末端有陡峭邊坎時(shí)，挑射消能效果最好。

3.2 水力計(jì)算方面的措施

水力計(jì)算的第一階段設(shè)計(jì)，要滿足液壓通道流動(dòng)的穩(wěn)定和平滑，降低水側(cè)表面和水面的波動(dòng)，避免水產(chǎn)生漩渦。同時(shí)，對(duì)于渠道的設(shè)計(jì)，流速的設(shè)計(jì)速度要控制在4-6m/s，流速的設(shè)計(jì)可運(yùn)用分段求和的方法根據(jù)控制斷面之間的表面能量方程來(lái)計(jì)算。水力計(jì)算的第二階段為控制部分，建議堰頂?shù)南掠尾捎庙f斯功率，這樣可以根據(jù)不同類型的堰型來(lái)有效的控制堰流的能力。陡槽泄流量的水力計(jì)算過(guò)程中，水面線的計(jì)算要確定好水的深度和初始位置，對(duì)比較復(fù)雜的受縮段要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。最后，進(jìn)行消能設(shè)施的計(jì)算，根據(jù)實(shí)際水力情況，在選好鼻坎形勢(shì)的基礎(chǔ)上詳細(xì)運(yùn)算水舌挑距，并估算沖刷深度。

4 水庫(kù)溢洪道施工過(guò)程控制要點(diǎn)

4.1 做好基礎(chǔ)開(kāi)挖及邊坡支護(hù)工作

基坑開(kāi)挖時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行建筑設(shè)計(jì)規(guī)范和施工的組織流程，保證開(kāi)挖面和良好的基礎(chǔ)設(shè)施條件下的基巖為永久性邊坡、垂直、傾斜、水平的基礎(chǔ)設(shè)施。要按設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行必要的裝飾，來(lái)控制預(yù)裂爆破和爆破。拆除工作完成后，要對(duì)地面縫寬進(jìn)行檢查，孔壁面不能出現(xiàn)太嚴(yán)重的裂縫。邊坡的開(kāi)挖要嚴(yán)格遵守從上到下的順序，施工過(guò)程中，施工人員要及時(shí)注意周?chē)那闆r，做好危石塊的清理及邊坡的加固。由于基坑的坡度大、面窄，同時(shí)開(kāi)挖量大，因此，需要對(duì)工程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境的實(shí)施檢查，保證工人的安全及工程的質(zhì)量。出現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)的情況，施工人員要及時(shí)與設(shè)計(jì)師及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行溝通，根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)的改善，保證邊坡的穩(wěn)定。

4.2 開(kāi)挖過(guò)程中要注意細(xì)節(jié)工作

溢洪道開(kāi)挖工程開(kāi)始之后，在保證工程穩(wěn)定性的前提下，施工過(guò)程中要盡量規(guī)避二次轉(zhuǎn)運(yùn)的情況出現(xiàn)。首先，在具體工作中可以從大壩的工作面進(jìn)行著手，良好的工作面不僅可以提升壩體的抗洪流沖擊強(qiáng)度，還可以對(duì)施工進(jìn)度提供客觀的保障。其次，合理安排布置工程的現(xiàn)場(chǎng)，盡量減少材料的浪費(fèi)，為施工的有序進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。再次，要以常用值為主要參考來(lái)進(jìn)行施工器械的設(shè)計(jì)，并根據(jù)大壩所在地理位置的環(huán)境及氣候特征，對(duì)梯段的高度差值及槽挖部分掌子面的寬度值進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算。最后，由于目前施工技術(shù)的原因使得邊坡施工為爆破施工的方法，爆破方法為危險(xiǎn)度很高的深孔梯擠壓控制。所以，相關(guān)人員在進(jìn)行爆破之前需要對(duì)爆破地點(diǎn)的地理地形進(jìn)行詳細(xì)的了解，堅(jiān)持自上而下的作業(yè)方式，對(duì)每隔施工區(qū)段一次有序的進(jìn)行，最大程度地保證施工的安全性。同時(shí)在施工的過(guò)程中要結(jié)合采用手風(fēng)鉆和潛孔鉆的方式，采用手風(fēng)鉆輔助施工。

4.2.1 邊坡預(yù)裂孔鉆孔。邊坡施工側(cè)量的工作能夠保證鉆頭的作業(yè)方式在爆破孔的鉆削時(shí)能夠按照?qǐng)D示的設(shè)計(jì)進(jìn)行定位，保證了施工的精確，加強(qiáng)了邊坡施工的穩(wěn)定性，為大壩的安全打下了基礎(chǔ)。

4.2.2 爆破孔鉆孔。邊坡預(yù)裂的工作完成后，就可以開(kāi)始爆破孔鉆孔了，鉆孔方式為“分層分塊、自上而下”的方式，考慮到開(kāi)挖料的利用率，爆破孔的參數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)斷面大小、地質(zhì)條件、支護(hù)方式以及技術(shù)、施工設(shè)備等因素綜合分析。

4.2.3 爆破試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

（1）爆破前需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行爆破試驗(yàn)來(lái)獲取實(shí)際的爆破參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際的情況修改參數(shù)。其中爆破后的食療可以用作實(shí)際需要的石材。（2）其次，爆破工作要全程注意安全防護(hù)措施，設(shè)置警戒區(qū)，做好危石處理，建立保護(hù)網(wǎng)，并安排專門(mén)的負(fù)責(zé)人員對(duì)其進(jìn)行看護(hù)，爆破過(guò)程中各項(xiàng)負(fù)責(zé)人要統(tǒng)一指揮，認(rèn)真執(zhí)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水庫(kù)溢洪道對(duì)于水庫(kù)的安全及應(yīng)急處理至關(guān)重要。因此，在溢洪道的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行合理的布局，并且在施工過(guò)程中控制要點(diǎn)，嚴(yán)格按照施工的流程進(jìn)行，保證溢洪道的質(zhì)量，保證水庫(kù)的安全運(yùn)營(yíng)。

參考文獻(xiàn)

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