陈继云
山东省临沂市平邑县水利局273300
摘要:目前我国经济发展迅速,水利工程为我国发展做出了很大贡献。土石坝施工技术对水利工程实际施工建设是非常重要的,对整体施工质量有着直接的影响。在土石坝施工过程中,施工人员需要严格按照施工要求进行施工,并加强土石坝施工质量管理。对此,文章对水利工程土石坝施工技术进行了研究,并简述施工技术未来的发展方向。
关键词:水利工程施工建设;土石坝施工技术;应用
水利工程对我国整体社会经济高速发展的进程起到了极其重要的推动作用。而对于水利工程而言,土石坝占据着很重要的地位,如今其在水利工程中的应用也日益广泛。相比于其它坝型,土石坝施工也拥有自身的优劣势。因此,为了确保土石坝施工得以顺利进行,从而促使相关技术得以科学提升,有关部门需要对此技术深入了解。
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:水中填土土石坝、碾压式土石坝、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 土石坝施工技术的特点
土石坝施工能够就地取材,从而节省很多水泥、钢筋等材料,为施工企业节省更多施工材料成本、人力和物力等资源。土石坝施工比较简单,尤其是维修和扩建相对便利,其具有适应变形性能,对地基的要求相对较低。但是土石坝坝顶不能溢洪,否则极易出现不均匀沉陷问题,施工技术人员必须予以重视。在施工质量管理过程中,相关管理人员需要根据施工需求,制定合理完善的施工方案,尤其要做好施工设备、施工材料的准备工作和施工人员的监督工作,及时地处理各项违规问题,从而控制各项施工风险。同时,在土石坝施工过程中,相关管理人员还需要严格控制坝体地基的夯实质量,确保地基满足坝体实际建设要求,可以通过引进帷幕灌浆处理技术、固结灌浆处理技术,来提高坝体的防渗性能。除此之外,相关技术人员需要合理地调配坝体分区,设计各项施工工序,按照填筑要求完成防渗涂料填筑工作。
3 土石坝的优劣势
3.1 水利工程中的土石坝施工技术的优点
3.1.1 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,与混凝土施工相比节省了大量的原材料购买成本。除此之外,由于就地采集原材料,节省了大型施工中原材料的运输而产生的巨大成本。因此,土石坝施工是防水坝修建进程中经济效益较高的技术方案。
3.1.2 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,施工单位不需要雇佣大量的技术型人员,相较于其他施工技术,可节省工程建设的用人成本。
3.2 土石坝施工技术实际应用中的缺点
相关工作人员在此项技术的应用中也应该注意其缺点所在。首先,土石坝施工技术在应对洪水灾害方面的能力不强,不能有效的拦截洪水,这就需要相关工作人员根据实际情况额外修建溢洪道。
与此同时,土石坝在水分以及温度的影响之下,涂料自身的粘性会逐渐丧失,在经过长时间雨水、风雪的冲击和侵蚀,坝体表面的土石便会慢慢地流向坝中,进而形成大量的淤泥,使清理工作难以顺利进行。更需要注意的是,渗漏为土石坝施工过程中危害最大的施工问题。
4 土石坝施工技术分析
4.1 注重施工材料的选择
土石料在水利工程建设中需求量是非常大的,因此在实际工程建设开展中,所选用的施工材料必须要保证质量等方面是符合实际施工建设要求的,因此相关工作人员在土料进行选择的过程当中,必须要严谨,根据相关标准要求以及实际施工需要选择合理的土料,以此提高土料的整体质量,防止施工过程中出现质量问题。同时要避免将软黏土、干硬性黏土、含有大量有机物质或水溶盐的土料以及分散性黏土等应用在筑坝工程建设中。若是实际使用的土料当中含有较高的有机盐成分,非常容易导致土坝沉降或是渗漏等情况的产生,因此相关工作人员应根据实际需求来实际施工情况来选择土料,并对其做好透水性试验。为了更好保证坝体建设的稳定性和排水性等方面的要求,在石料的选择上,应选用具有极高抗压强度和耐风化较强的石料。
4.2 坝基与岸坡处理
在清理坝基、岸坡、铺盖地基的过程中,相关人员需要及时地清理杂物、构筑物等,并有效地处理水井、地道、泉眼和洞穴等内容。在本工程项目建设中,相关技术人员需要利用推土机进行剥离和铺盖,由装载机配合自卸卡车出渣,并安排相关人员及时清理坡面和局部松散的复渣,由左侧深槽位置清理到强风化岩石位置,还需要在粘土心墙位置回填低标号的混凝土,其余低洼位置需要分层回填新鲜石渣。通常情况下,粘土心墙位置的清基深度需要控制在2m,坝壳位置的清基深度一般在0.8~1.0m,需要清除这一区域的树根、腐殖土、草皮、疏松土和墓穴,相关设计标准要求右侧岸坡清理后的最陡坡比是1:1.2。除此之外,相关部门需要引进机械、人工配合清理水塘、洼池和深槽,并分层进行回填和压实,在填筑整个土质坝基之前进行碾压。
4.3 建造材料加工及运输技术
上述提到,建造土石坝会就近选择合适的建筑材料进行施工,所以土石料前期的加工十分重要,应该精心处理土料和石料,选择合适的加工方式,然后将其运输至提前科学布置的料场中。在正常施工过程中,应该提前清除土料表面的不合格物质。同时,在进行填筑压实等工作时,应该保证其含水量在2%之内。粘土由于其颗粒较小会格外亲水,其含水量要高于普通土质,所以应该注意检测粘土的含水量,避免影响施工效果。如果土质的含水量较高,可以通过晾晒、烘烤的方式降低含水量。如果土料的含水量较低时,应该在施工前加水,可以在料场内部加,也可以在运输过程中加。在运输过程中应该按照施工计划合理运输材料,避免影响施工效率。此外,科学、合理的建材运输工作可以提高水利工程的施工效率,进而缩短施工周期。
4.4 土石料压实阶段要点
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、孔隙比、密实度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。此外土石料含水量越高,土石料的压实施工难度系数也会越大。因此需要优先选择挖掘、使用含水量较低的土石料。
5 结束语
综上所述,土石坝是我国水利水电工程中应用的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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