微山县水利施工公司 山东省济宁市 277600
摘要:随着科学技术的不断进步和提高,各类电气设备的升级换代,电能的总消耗在逐渐增加。然而,传统的火电发电等形式会消耗大量的自然资源,对生态环境造成破坏。因此,近年来政府已逐渐加大了水利水电工程的建设力度,但在工程建设中经常出现各种技术应用和施工问题。
关键词:水利水电工程;土石坝施工技术
引言
土石坝施工具有工程技术简单、工期短、工程成本低等优点,虽存在一定功能上的缺陷,但在我国水利工程中仍得到了广泛的应用。对土石坝施工技术进行详细的分析,利于施工团队更加合理的选取施工方案,具有重要的现实意义。
1水利水电工程总土石坝施工技术的缺点
1.1坝体自重较大
土石坝为传统技术堆砌而成的坝体,其功能与坝体的体积有直接关联,因此现阶段水利工程中的土石坝均具有自重较大的特点。且土石坝施工进程中往往不会对地基进行深度处理,在施工结束后一段时间内,土石坝会发生一定的沉降。
1.2无溢洪功能
受施工原料与施工技术简单的影响,土石坝结构较为单一,常在溢洪功能上有较大的缺失,需在工程后期修建专业的溢洪通道确保其洪水拦截功能的完善性。
1.3工程受气候影响较大
由于施工技术的简单,其常不具备排除外界干扰的能力。尤其在土石坝施工阶段,其受气候控制明显,如南方梅雨时期常不会进行土石坝施工,避免大量降水使原料的含水量过高而影响土石坝的稳定性。在北方土壤封冻时期,土石坝施工也无法正常开展:①土壤封冻使原材料采集较为困难;②冷冻的石料与土料均会产生不规则的体积变化,此时修建土石坝在气候转暖时会出现明显的渗水现象,坝体将无法正常发挥其效用。
2水利水电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土石坝施工技术工序流程与施工要点
3.1筑坝料场规划阶段要点
在水利水电工程土石坝施工阶段中,需要开展施工准备工作,例如工程坝基挖掘作业、坝基两侧岸坡处理作业等。将坝基表面所分布的各类杂质、障碍物进行清理,明确坝基挖掘与清理作业顺序。开展坝基清理作业,随后自上而下开展坝基挖掘作业,有效控制坝基两侧岸坡的坡度。在筑坝料场规划设计阶段中,应对水利水电工程施工区域周边环境开展地质勘察作业,探测不同区域中土石料的分布情况、储量;在地质勘察报告基础上对筑坝料场制定开采计划;同时对筑坝料场规划与开采计划开展优化设计工作。在空间层面上,对不同筑坝料场的规划需要遵循短运输距离、适中料场水平高度、筑坝料场全方位分布、安全间隔距离等原则。具体来讲,则是优先选择规划与坝基施工现场距离较短、水平高度较低、在坝基施工区域四周分散分布、周边一定距离内没有分布建筑物、群众的土石料场,从而降低土石料运输时间、避免运输事故与安全事故出现、降低施工干扰;在时间层面上,综合分析季节的变幻对土石料场蓄水高度的影响,优先对水平分布高度较低、容易被淹的土石料场进行开采;在数量层面上,需要确保土石料探明储量的总量高于土石坝施工对土石料的最高需求量,并确保不同阶段土石料开采计划中的开采将可满足不同施工阶段的强度、对土石料的需求量;在废料处理层面上,在土石料场规划、开采计划制定的同时,也需要对废弃料的堆料地点、处理方式加以分析。
3.2土石料运输与挖掘阶段要点
借助于施工机械设备,在土石料场内开展土石料开挖施工作业,并结合不同土石料场的地质结构、土石料分布结构,选择适当的开挖形式。结合水利水电工程土石坝实际施工情况选择自卸自走运输土石料运输方式、转自卸自走土石料运输方式、胶带机土石料运输方式等,将土石料运输至指定堆放位置。土石料常用挖掘方式主要为立体挖掘与平面挖掘两类,可结合实际施工情况从中选择其中一种挖掘方式,或是结合两种方式开展土石料组合挖掘施工作业。并结合实际施工情况(如不同土石料场分布位置、土石料施工需求量等),选择适当规格型号、运力的施工机械设备。
3.3土石料压实阶段要点研究
在土石料压实施工阶段中,施工人员借助于施工机械设备将所开采、运输的土石料加以碾碎压实,直至土石料的颗粒粒径大小、密实度、孔隙比等物理力学性质符合土石坝施工要求。而在土石料压实施工阶段中,施工人员在操纵相应施工机械设备对土石料开展压实作业时,需要注重保障土石料的内部主力、防渗等物理力学性能的提升幅度符合施工要求。此外在土石料含水量越高时,土石料的压实施工难度系数也会相应提升。因此需要优先选择挖掘、使用含水量较低的土石料。
3.4土石坝筑坝阶段要点研究
施工人员选择适当的卸料方式在坝基施工区域中将所运输的、经过压实处理后的土石料进行卸载,随后操纵推土机等施工机械设备将坝基施工区域中所分布的土石料加以平整摊铺。施工人员操纵相应施工机械设备对所摊铺的土石料反复开展逐层碾压施工作业,确保不同土石坝筑层的厚度、密实度、结构稳定性与防渗性能均符合施工要求。在这一阶段中,土石坝施工现场环境较为复杂,因此,需要提前制定出全面化、体系化的筑坝施工计划。采用流水线形式开展土石坝筑坝施工作业,为规避筑坝漏压施工问题的出现,可选择操纵施工机械设备开展重叠碾压施工作业。在应用后退卸料方法时,可提高对土石料卸载的控制程度,确保将土石料相对均匀地铺洒在坝基施工区域中。
结语
土石坝是我国水利水电工程中应用较为常见的一项施工技术,技术应用情况直接影响到整体工程施工质量及效率。对土石坝施工技术在不同施工阶段中应用流程的明确标注、预防各类施工问题的出现、结合实际施工情况、开展规范化施工建设,并对整体工序流程进行严格把控,是优化技术施工质量的主要途径与必由之路。
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