张斌 韩敬礼
连云港市赣榆区柘汪镇水利管理服务站 江苏 连云港 222113
摘要:伴随着社会经济和科学技术的不断发展,水利水电工程施工业呈现出现代化特征,逐步优化和完善施工技术和施工设备,但是,在应用土石坝施工技术的过程中会受到气温条件的影响,最容易出现沉陷情况。所以,要不断完善土石坝施工技术才能提升水利水电工程施工质量。
关键词:水利水电工程;土石坝施工技术;应用
一、土石坝施工技术的优点与弊端
1.1土石坝的主要优点
土石坝的优点主要包括:(1)土石坝建设具有施工材料简单的特点。在土石坝施工过程中,不必采购体积与面积较大的施工材料,由于土石坝的特点,诸多施工材料可以在本地及附近建筑市场采购,避免了因长途运输而产生的大量成本费用。因此,对增加项目的经济效应有积极的作用。(2)土石坝结构相对简单,其结构设计方面较为传统单一,这也决定了施工整体流程的快捷与简单。(3)土石坝施工技术不会影响原有项目工程及环境现场,即无需造成较大的结构改动,主要体现在土石坝施工的适应性及伸缩性等方面,土石坝施工技术会根据施工项目的体积大小进行伸缩性施工,保障局部施工的标准性与合格性。因此,土石坝施工技术的应用空间及发展前景较为宽阔。
1.2土石坝的具体弊端
土石坝的弊端体现在以下方面:(1)土石坝项目工程主要用于洪水拦截,但现阶段我国部分土石坝施工技术在对其坝段顶部进行施工时存在一些工艺弊端,这种弊端导致坝体对洪水的拦截效果不佳,因此,往往需要通过单独修筑溢洪道的方式进行弥补。(2)土石坝施工技术与混凝土施工技术有明显的差距,造成了土石坝施工技术应用的局限性。(3)运用土石坝施工技术时,由于该技术较为传统,坝体自重较大,且无法对地基进行处理,进而造成了地表沉陷现象,这也是土石坝施工技术的主体缺点体现。因此,在土石坝施工技术应用中,应结合现场实际情况与工程需求,对其技术存在的弊端与缺点进行优化完善,要注重施工质量,不能单一片面地考虑施工进度与效果,技术的质量要通过验收检查、过程监督、技术指导等进行保障。
二、水利水电工程中的土石坝施工技术应用
2.1土石坝施工进程中料场的分析
2.1.1料场的选择
土石坝施工进程中,料场常设置在作业现场的周边。但距离并非料场位置选择的唯一标准,要综合考虑多方面因素进行选取。
首先,原材料性质的考量。土石坝建设虽然施工技术较为简单,但其依据不同的施工环境,会选取不同种类的材料且建设性质存在一定区别的土石坝。如在径流较小,仅用于简单防水的坝体会选取土壤与沙粒进行修建;而针对于有洪水暴发可能的区域,为保证坝体的稳定性,常会在原材料中加入大量的石料。此外,因季节与气候的不同,原材料使用也存在差异性。因此,在料场选取的进程中,需要优先对施工环境进行分析,并制定完善的用料计划。其次,料场空间选择。料场空间选择需要注重的因素较多,通常可从以下几个方面进行分析:①料场选择进程中要保证其对周边已有建筑物无影响。一般处于建筑物轮廓线的300m之外,避免取土进程中破坏建筑物原有的地基防水措施。此外,因材料开掘进程中,常采用爆破手段,若周边存在居民区,需保证爆破对居民正常生活无影响。②料场选择过程中,应充分考虑原材料运送的便捷性。
最后,料场的质量与数量规划。料场的质量主要指原材料采集的难易程度,料场选取前,需要先进行详细的勘探,勘探内容包括地质成因、产状、埋藏深度等,保证主料场原材料采集的便捷,并且原材料开采进程中不会造成大规模的地质扰动,保证施工效率与施工安全性。对原材料的物理性质进行分析,包括石料的成分、凝聚力,土壤材料的含水量、渗透系数等,保证原材料满足工程质量的要求。此外,要对主料场的储藏量开展分析。常规施工进程中,为保证突发事件的应对能力,主料场的储量应在工程使用总量的两倍以上。
主料场选取进程中还应避免过早被坝体修建造成水位上升淹没,保证其满足施工全程的需求。
2.1.2料场的使用时间规划
(1)优先使用较易被淹没区域的料场,避免料场在使用之前已经被淹没。从而导致最终原材料不足。
(2)优先使用上游的料场。土石坝施工进程中对上游环境影响较大,避免上游料场在使用之前已经遭受破坏。
(3)优先使用距离较远的料场。该措施主要为保证近距离料场储备的丰富,在土石坝修建进程中,越到后期,施工强度越大,此时近距离料场充足的储备与及时供料就成了工程顺利实施的保障,尤其在大坝合龙阶段,必须保证原材料的充足供给。
(4)合理季节性调配。当坝体修建部分时间处于雨季时要预备充足的干料,即优先使用含水量较高的料场,确保土石坝施工的质量。
2.2土石施工进程中坝基处理
2.2.1挖掘顺序
坝基处理进程中,通常以自上而下的顺序进行挖掘。这种挖掘顺序原因有:①施工进程中不会造成土壤的塌方,最大程度上保证施工人员的安全;②若从下部开始挖掘,将会产生施工进程内部干扰,上部土壤将会不断对已挖掘区域进行掩埋,下部挖掘效果得不到保证,同时,上部土壤自由陷落不利于后期岸坡的修理。
2.2.2岸坡处理
(1)岸坡处理进程中要保证足够的深度,即挖掘进程中需要看到不透水层为止。避免坝体防渗体搭建深度过浅,在其下端留下渗水通道,使土石坝的防水效果无法得到保障。
(2)岸坡的坡度控制。岸坡坡度是坝体与防渗体结合紧密性的重要保障,对于土石坝修建的工程质量有重大意义。坡度的控制与土壤的性质关联性较大,需要结合实际情况进行针对处理。若岸坡为岩石,其坡度需控制在1:0.75以下,且岩石无法与防渗体进行有效结合,需要在连接处充填粘土浆液,保证土石坝施工质量;若岸坡土壤为粘土,其坡度应控制在1:1.5以下,并要对岸坡进行休整,保证其表面的平整;若岸坡为非粘土壤,其坡度需要依据当地情况确定,基本原则为不能高于当地土壤饱和状态最大稳定坡度。
2.3坝基处理
覆盖层比较浅的,一般开挖成截水槽,并回填与坝体的防渗体相同的土料;覆盖层比较深的,一般用灌浆法法处理。对于断层、破碎带、节理裂隙、泉眼等特殊问题,要采取具有较强针对性的方法进行修复,最大程度上保证坝基的稳定性,进而实现工程整体质量的保障。
三、结语
在水利水电工程中,土石坝施工技术的应用是非常广泛的,为了保证土石坝施工技术的应用效果,使土石坝质量得到有效提高,施工单位在开展土石坝施工之前,必须要根据工程的实际情况,来对施工方案进行合理的设计,并合理选择施工材料以及施工技术。此外,施工单位还需要对施工技术以及施工设备进行不断的更新,引进先进的施工技术与施工设备,从而使自身的施工水平得到有效提高,为水利水电工程土石坝施工质量提供更加有效的保障。
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