水利工程土石坝坝体施工技术要点探讨 孟水军

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:孟水军
[导读] 摘要:土石坝工程作为水利枢纽,其施工质量尤为重要。
        杭州永润建设工程有限公司  浙江杭州  310000
        摘要:土石坝工程作为水利枢纽,其施工质量尤为重要。因工程施工环境相对繁杂,所以针对施工技术的需求比较严格,应设置相对完整的施工质量管理体系加以保障。土石坝工程的质量控制涉及工程施工的每一个环节,因此相关人员要针对细节进行全面控制和管理,不断提升土石坝工程施工整体质量,将施工管理工作落到实处。
        关键词:水利工程;土石坝坝体;施工技术;要点
        0引言
        土石坝是利用当地土料、石料或混合料经过充分堆叠形成可以挡水的坝体。在水利工程中,土石坝成本低廉、效果较好,受到我国水利工程师的欢迎,水利工程师经常会建造土石坝以抵抗水应力。为了进一步提高土石坝的建造质量,应该优化施工技术,使得水利工程可以高效率完工,同时保证施工人员的施工安全,为人民提供更好的服务。
        1水利工程土石坝施工主要内容
        按施工方法,可将土石坝分成以下几种类型:碾压式土石坝、水中填土土石坝、水力冲填土石坝、定向爆破修筑土石坝,目前碾压式土石坝比较普遍,它的施工主要包括以下四项内容:其一,准备工作,如现场的四通一平,建设临时用房和排水清基;其二,基本作业,即对土石料进行开采、装车、运输、卸车和坝面作业;其三,辅助作业,如对施工场地进行清理,在料堆上清除粒径不满足要求的石块及杂物,为坝面施作临时或永久排水,在层间进行刨毛等;最后为附加作业,如对坝坡进修整,可采取铺设草皮或砌筑护面砖方式。
        2水利工程中的土石坝施工技术的优点
        2.1施工成本较低
        土石坝施工进程中,施工原料主要在施工地采集而得,相较于混凝土施工节省了大量的原材料购买成本。此外,由于就地采集原材料,避免了大型施工中原材料的运输而产生的巨大成本。是防水坝修建进程中经济效益较高的技术方案。
        2.2工程技术简单
        土石坝施工技术仅包含原料采集、坝基处理、石料抛填及固定等,施工中无精度或难度较高的步骤,且原料地的选取与采集方式的选择均由施工设计人员控制。因此,在土石坝技术施工进程中,相较于其他施工技术,施工单位不必雇佣大量的技术型人员,可节省工程建设的用人成本。
        2.3施工时间较短
        土石坝施工技术因其就地采集原料的特点,常无需大量的前期准备工作。同时,施工技术决定了坝体中无法进行复杂的结构设计,在土石坝施工中,大型机械设备可以贯穿工程的始终,工程时间相较于混凝土等其它施工方案有明显的优势。另外,由于设备担当施工的主力,施工人员的安全也能得到保障。
        2.4改建过程较为便捷
        从施工技术上进行分析,土石坝为土料、石料等简单堆积而成,结构较为简单,内部受力均匀。后期因环境变化或者工程需求进行扩建时,仅需以现有结构为基础向上或者两侧继续延伸,土石坝整体施工质量依旧可以得到保证。此外,如工程需要,对坝体进行局部的破坏,其稳定性也不会受到较大的影响。
        3水利工程土石坝施工技术
        3.1工程基础化处理
        对于土石坝工程施工工作,需要对其进行基础化处理,保证开挖模式和台阶处理控制流程的一致性,同时把相应的宽度以及高度如实的按照标准进行配比处理,体现基础工程开挖和标准指数的科学性。一般来讲,土石坝基础与存在的基面上斜角应在7°左右,由此可使土石坝坝体自身存在较强的稳固性。需要注意的是,在控制岩石基础基面过程中,应避免坝体表面的岩石出现侵蚀变化,尤其是雾化环境,也就是空气中存有的水分渗透在岩体裂缝中,长时间之后会损害土石坝坝基的岩体。所以,在施工期间应加以防范,降低土石坝坝基在自然条件下受到影响,降低自身的质量。优先放样测量土基基础,之后开展坝基挖掘作业,要想加快排水施工进程,开挖期间应在坝体轴线上进行渗透槽的设置,并且时刻关注现场土质的变化,在粘性土的前提下,关注含水量,按照相应标准进行弃土处理。


        3.2坝体防渗透处理
        土石坝工程施工作业中,相关人员应加强帷幕灌浆技术的使用,该技术主要是借助高压冲击力毁坏底层结构,促使水泥浆和被毁坏的土基能够结合渗透,形成一体,具有良好的防渗透效果。首先设置钻孔,再使用喷射管将水泥浆以及水流喷射在土体上,构建防渗透结构体,防止出现渗水情况。实际施工期间要科学设置喷浆深度和升降速度。
        3.3摊铺坝体材料处理
        对于土石坝工程中的坝体填筑处理,应选择撤退的方式进行卸料,包括砂砾料、过渡料填筑垫层料等,按照进占法的理念填筑主堆石和次堆石。在施工过程中,应结合坝体材料的不同性质选择相应的方式加以处理,材料通过自卸汽车运输和推土机进行推平,并且通过小规模反铲机给予大直径的石块和界面边缘料加以特殊化处理,保证坝体材料平整性摊铺,其中垫层料和过渡料应选择人工方式进行处理。为保证铺料厚度的合理性,在铺料过程中要借助水准仪检验铺设实际厚度。
        3.4压实填筑料处理
        土石坝工程的施工作业,压实填筑为最后一个步骤,也就是碾压摊铺填料,保证压实度达到相关标准。在压实工作中,要结合不同种类的填料以及位置完成施工作业。通常来讲可以使用碾进错距法压实垫层料或者过渡料,借助牵引式震动碾依据平行坝轴线的角度开展作业,然后碾压道路两旁岸坡和边坡,顺向碾压处理,最后按照液压夯实的方式碾压坝体表面。
        3.5反滤层施作
        第一,砂石反滤层主要分为先土后砂法及先砂后土法,砂石反滤层施工时,应严格依照设计要求由下向上逐层铺设,不同粒径组反滤层厚应满足要求且层间不得混杂。分段铺筑作业时,接缝层次应清晰不得错位、混杂,填筑完毕后应做好全面检查,确保铺填厚度、填料质量及级配等均能达标,对于检查质量不达标者,应予以重新铺筑。第二,土工布反滤层铺设前,应对反滤料予以彻底清理,避免尖石、树根等破坏土工布,铺设后不得长时间暴晒,且覆土至一定厚度后方可实施碾压,每块土工布搭接宽度须>30cm。
        4土石坝施工技术施工管理要点
        4.1结合气候开展土石坝施工
        在应用土石坝施工技术时,气候环境与温度会与施工效率、质量造成一定的干扰影响。例如在室外气候温度过低时,具有一定含水量的土石料会出现冻结等问题,且土石料开挖、运输、压实与碾压摊铺等施工作业效率也会受到影响,大幅提高施工难度系数。因此在技术应用过程中,需要充分结合气候情况制定技术应用计划、组织开展施工作业。此外在注重气候温度的同时,也需要对气候情况加以充分考虑。例如在雨雪气候下,土石料的含水量会出现一定幅度的提升,并不适宜开展土石坝施工作业。
        4.2划区施工
        在土石坝技术施工准备阶段中,结合实际施工情况(坝基分布区域地貌结构、不同土石料场分布位置等),划定不同的坝面施工分区,并针对性制定不同施工分区中的各项技术应用计划(如土石坝场开采计划、土石料运输计划、石料摊铺碾压计划)。
        4.3注重开展防渗与质量理
        在施工阶段中,需要定期对土石坝施工情况、质量开展检测。在发现土石坝出现土体渗漏、坝基两侧岸坡倾斜角度加大等问题时,及时采取问题解决措施。而在工程建设过程中,随着季节的变幻也会对基坑周边环境、蓄水高度造成影响,在项目设计阶段中很难对环境、蓄水高度等因素完全预估。因此,需要在技术应用过程中开展全过程质量管理工作,结合气候、蓄水量等因素的变化情况对施工计划进行修正。
        结束语:随着我国对民生工程的重视,人们越来越重视水利工程的施工质量问题。施工方为提高施工效率和施工质量,会修建土石坝,那么在修建过程中应该注意前期料场的规划工作,以及材料的运输安置问题,积极应用新技术提高施工质量。
        参考文献:
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