水利水电工程中水闸的设计与施工的简要探讨

水利水电工程中水闸的设计与施工的简要探讨

阜阳市水利建筑安装工程公司安徽阜阳236000

摘要:水利枢纽工程中的水闸设计对于整个水利枢纽的总体质量有着直接的影响,很大程度上决定着下游居民能否用到安全可靠的水资源。进行水闸设计的时候,任何不恰当的操作都很可能产生严重的后果。因此,一定要认真严谨地把握设计过程中的各项环节,相关人员需要提高自身的业务能力,认真负责完成本专业的设计任务,只有这样才能保证整个水闸的设计质量。

关键词:水利水电;水闸;设计

引言

在水利枢纽工程当中水闸作用十分重要,设计之初就要加以重视,结合当地地质条件、河流水文条件等多方面影响因素综合考虑,严格按照有关设计规范做好各方面设计工作,特别是设计者应多加考虑实际的应用情况,与实践应用进行紧密联系,使设计出的水闸安全牢固,又可以发挥其最大调节作用,确保使用时的优质效果,为水资源的合理利用做出贡献。

1水闸施工设计方法

1.1水闸选址的设计

水利水电工程一般建在水资源丰富的河流、湖泊等处,在我国不同地域其地质条件、周围自然环境、水文条件等都有很大差别,而水闸具有重量大、体积大特点,因此选址时应充分考虑水闸对地基承载力的要求。选址时应对当地地层进行钻孔取样勘测,并结合水文条件、自然环境进行综合考虑,最好选择承载力较高的岩石层,其次选择承载力符合要求、抗剪强度高的土质地基。特别是在土质地基修建的水闸,需要在原状土上进行预压处理或是换土垫层。预压处理是为了排出土中水分使土层固结成为一个整体,进而提高地基的承载力,以减小水闸地基的沉降量,地基预压一般需要较长时间才能达到预压的目的。对于施工工期较为紧迫的项目,可以采用换土垫层方法,此方法具有施工快捷,操作简单,施工效果好的特点,可以推广使用。

1.2消力池设计

目前,由于人类对环境影响的程度越来越大,我们所处的自然环境出现了很大的变化。所以,工程施工时必须要全面地考虑水位以及相关的地理位置。一般来说,控制工况属于水闸设计中关键的环节。进行工况控制时通常选择一段河流,测定其流速,做好基础资料的统计工作。在设计消力池的时候,我们应该通过计算机辅助程序来优化设计,确保设计的质量能够令人满意。

1.3排水孔设计

消力池底板需要承受不同因素所带来的各种作用力,而其中最为主要的就是水流的冲击力、水的扬压力等。为防止在高速水流的冲击、高扬压力的作用下,消力池底板发生破坏,需要设置一定数量的排水孔。就排水孔的设计来说,应将其布设在水平护板的后半部,排水孔布置形式通常采用梅花形来布置,并同时在排水孔的下面设置反滤层,最大程度上保证排水的流畅和减轻基底扬压力。

1.4防冲槽设计

在水利水电工程中,防冲槽的主要作用就是消能防冲。当水流通过防冲槽时,受其阻碍作用,水流速度以及能量都会相应的被减弱。防冲槽的设计就是利用参差不齐的块石来分散水流的冲击力,而且块石还会在形成冲坑的过程中顺势滚下,有效的避免冲坑向上游扩展,以减少水流冲击对河床造成巨大的危害,为工程以后的正常运行营造出安全的环境。

1.5挑选合适的水闸类型

水闸有各种不同结构形式,不同的布置形式具有不一样的特征以及性能,采用什么样式的水闸是由许多因素共同决定的,因此在设计水闸的时候,一定要结合实际情况选择最合适的闸型,不能只关心工程的造价,要力争做到安全、经济、实用、与周围的环境相协调,才能满足水闸的作为水工建筑物的基本功能。

1.6闸基渗流的处理

水位差在水利水电工程中是十分普遍的,尤其是在河流的上游与下游之间。水位差的存在将会产生很大的基底渗流,基底渗流处理不好就会对水闸基础产生很大的安全隐患,所以做好渗流处理是一项十分必要的工作。具体的设计原理是:1、尽量增大绕渗半径。在上游设置钢筋混凝土铺盖,混凝土护底,在下游设置钢筋混凝土消力池。2、加强渗流的排除。底板设计时在上下游底板处设计齿槽,底板与上下游铺盖、消力池接头处设置二道止水。下游消力池设计时基底铺设土工布及砂滤料反滤层,并保证排水管畅通,水流经过闸的底板,再通过消力池,最后经反滤层将上游的水排入下游地段,这样就有效的构建了排水系统。

2水利水电工程中水闸施工技术

2.1地基处理加固技术

在进行水闸施工工作的过程中,处理地基的时候需要保持认真谨慎的态度,当发现施工场地是软土土质时,就必须对土地采取相应的处理方法,通常情况下都应用换填的方法,简单的说就是将基坑内的软土挖出,然后在填入压密特性良好的土,将其压实,保证持力层的稳定性。但是在进行施工的过程中一定要注意到的是,务必要将需要更换的土层全部挖走,与此同时一定要保证边坡的稳定性;除此以外,还应当保证所填材料的良好品质,在进行分层压实的过程中必须确保每层的厚度不超过30cm。

2.2开挖工程

在进行水闸施工的过程当中,应当加强控制对施工造成的影响因素,从而更好的保证工程质量。根据目前的情况来看,为了水闸工程施工能够更好的开展,第一步就是要做好开挖工作,在进行开挖工作的过程当中,需要按照有关要求来进行,严格的控制好尺寸,确保角度没有偏差。测量人员则应该及时对测量过程中的数据进行充分的分析,制定出合理的施工方案,并在施工的过程中采用合理的管理方法,进一步确保开挖的过程和质量,尽量避免可能会影响施工过程及质量的各种因素。

2.3水闸混凝土技术

在进行闸墩施工时,闸墩的高度相对较高,厚度相对较小,而且门槽处的钢筋比较密集,所以为了确保闸蹲的施工质量达到要求,在进行闸墩施工时,务必要保持严谨严格谨慎的工作状态。在选择闸墩模板的时候,必须要按照要求严格的选择模板的类型,为了进一步保证闸墩混凝土得施工质量,选择的模板一定要保证表面光滑平整,禁止出现使用有褶皱和凹坑的模板,模板安装完毕后要认真严谨的进行浇筑,在浇筑的过程中,确保材料的比例是否正确,建筑材料中不允许出现大颗粒的骨料,但是在实际的建筑过程中,经常会发现大粒骨料的存在,大粒骨料的存在会使含水量不达标,所以在进行配比工作的时候务必认真谨慎,混凝土的配比可以在施工之前测试好,但是在真正进行施工时,会因天气变化的影响和运输过程中的缺失导致混凝土的配比发生改变,这个时候就需要按照实际的情况来进行调整,避免因配比的改变影响到闸墩施工的质量。

2.4截流技术的应用

目前,中国水利工程的截流技术进步非常大。所以,在使用这个技术之前需要认真整理有关的历史经验和资料,全方面的分析并设计出合理的施工方案,然后可以采用建立模型及现场施工这两种方案来进行实验讨论,通常情况下在进行合拢时多半会采用立堵及平铺的混合方法。如果是在土质河床上进行截流施工,堤坝就会遭受到水压的冲蚀,使得堤坝的质量受到干扰,由此可见实际应用材料和计算使用材料之间是存在的一定的差距的,所以在实际的施工过程中对此一定要加以重视,加大对材料的储备,保证材料能够供应工程的需求。

结束语

总的来说,我国水资源较为丰富,利用好水资源可以为人类造福,相反控制不好将会给人类带来水患灾难。在水利水电工程中水闸的作用至关重要,水闸设计水平关系到整体工程的质量,也关系到工程建成后的使用效果,因此水闸设计时应根据实际工程要求、地质环境、自然环境等多方面因素综合考虑来进行设计。

参考文献

[1]翟志刚.刍议水利水电工程中的水闸施工技术[J].科技创新与应用,2017,03:218.

[2]朱嘉奕.水利水电工程中水闸的设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017,10:262.

[3]李宏伟.水利水电工程中水闸的设计探讨[J].科技创新与应用,2017,22:110+112.

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