试论水利工程土石坝坝体施工技术要点--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

试论水利工程土石坝坝体施工技术要点

发表时间：2020/10/20 来源：《基层建设》2020年第19期作者：朱相鹏

[导读] 摘要：土石坝施工技术在我国水利工程建设中得到了广泛的应用，该技术在极大程度地提高了项目施工质量的同时，还有效节省了施工成本，对于保证施工企业的经济效益和社会效益具有积极的意义。

        中国安能集团第一工程局有限公司广西南宁 530000
        摘要：土石坝施工技术在我国水利工程建设中得到了广泛的应用，该技术在极大程度地提高了项目施工质量的同时，还有效节省了施工成本，对于保证施工企业的经济效益和社会效益具有积极的意义。
        关键词：水利工程；土石坝坝体；施工技术；措施分析
        1土石坝的类型
        ①根据坝体中的材料进行划分，由砂砾和土作为主要成分构成的坝体被称为土石坝，而由砂砾土壤和石料构成的坝体被称为混合土石坝。
        ②根据施工方式进行划分，土石坝又分为充填式、水冲填土、碾压式以及爆破堆石土石坝。在施工过程中对土石坝类型进行选择时，需要综合考虑不同施工区域的具体环境，具体至我国范围内，现今应用范围最为广泛的当属碾压式土石坝。碾压式土石坝依据材料在坝身内的配置及防渗体所用的材料种类，可细分为均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝等。
        ③根据土石坝建筑的高度进行划分，高度没有超过30m的土石坝属于低坝，高度在30～70m的土石坝属于中坝，高度超过70m的土石坝属于高坝。
        2水利工程石坝施工中容易发生的主要问题
        2.1流土
        在发生土石坝渗流现象时，泥土颗粒会出现一定程度的增大，被水流带走，同时，从坝体表层也会观察到隆起或者冲出现象。该情况主要发生在土石粒径均一的粘性土壤，或者是粘性较低的土体。在发生渗流现象时，通常还会伴随着严重的土体断裂、凸起与掉落等不良现象。
        2.2管涌
        管涌现象通常发生在土石坝的下方地基、下游坝坡出现渗流迹象的表层等常见位置，非粘性土壤的微小土粒在土石块的渗透作用下，不断地从孔洞中涌出，在达到一定速度以后，就会被冲刷带走。而如果不加干预，在长时间作用下，坝体中的土壤颗粒会被大量冲走，从而在原来位置留下一个空洞，当空洞增加到一定限度以后，则会导致土石坝的内部结构出现不可控制的变化，从而导致土石坝在渗透作用下发生不可控的变形问题。
        3土石坝坝体施工技术要点
        3.1填筑施作
        在填筑作业过程中，第一步需要合理划分填筑坝面，使其成为诸多不同工作面，而且应该确保各工作面平行于坝轴线，同时合理控制平面尺寸，方便机械施工。当填筑坝面时，一定要严格遵守相关流程，防止漏压以及过压，确保压实达标，基于此填筑新料。
        3.1.1填料铺筑
        在卸料过程中，通常利用自卸汽车进占方式，也就是在平整度达标的松土层，由汽车卸料，在此基础上充分应用推土机，以设计厚度为依据，前进占平料。第一在填料铺筑过程中，需要确保施工平行于坝轴线，将卸料、填平与检查集为一体，在保证铺筑厚度平整均匀的同时，合理设置上游坡度，即1%至2%，以粒径大于正常标准的石料为对象，一定要将其打碎，清除所有杂物。然后，在防渗体中，当开展铺料作业的时候，为防止自卸汽车严重影响压实土层，导致其剪力下降，往往应用进占法完成倒退铺料。除此之外，通过反滤层，当自卸汽车到达防渗体进行铺筑的时候，非常容易带来反滤料，导致防渗土料存在杂质，由此降低防渗质量，所以需要安装专门应用的“路口”，不仅可以避免填料混合，以此维护坝体质量，还可以统一解决“路口”位置质量问题。另外，在铺筑全过程中，当卸料的时候，可以应用带式运输机，也可以应用自卸汽车，在此基础上以设计厚度为依据，使用推土机完成平料，在填铺结束后需保证坝面起伏均匀，避免积水现象发生。
        3.1.2填料加水
        部分黏性土料具有较低含水量，对此，如果含水量过低，需要在填筑之前的一天至两天完成加水作业。但是以非黏性填料为对象，在运输过程中为防止失水，应该选择坝面位置适当加水，而且需要做到少加、勤加以及匀加，由此确保压实质量。除此之外，为保证不同填筑层密切联系，在正式填筑之前，需要以上层填筑面为对象，利用洒水车完成洒水工作，使其湿润度处于合理范围中，在碾压过程中，如果应用光轮振动碾，在进行下层铺料填筑之前，需要为上层铺面刨毛，并确保其深度不小于五厘米。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3.2碾压施作
        3.2.1碾压设备选型
        各种碾压设备的所发挥的压实作用存在较大差异，所以在碾压过程中，需要以填筑要求为依据，选择合适的碾压设备。借鉴积累的实践经验可以发现，当实施碾压的时候，应用的设备应该达到碾压强度要求，同时与填料物理学性质等相符。
        3.2.2碾压方式选定
        以碾压设备为依据，采取合适的碾压方式，一般有两种，一种是进退错距法，另一种是圈转套压法。就前者而言，其操作方便、快捷，不同工序协同进行，主要包括碾压与铺土等，可获取良好压实效果。再就后者而言，此种方法对工作面提出较高要求，宜应用于多碾滚组合碾压，在应用该方法开展作业的过程中能够取得良好效率，不过由于转弯交接比较多，所以容易引发超压现象，如果转弯是小半径，那么容易对土层产生影响，导致其出现扭曲，进而破坏其剪力，同时转弯位置容易发生漏压现象，无法保证压实质量。
        3.3防渗体结合面施作
        3.3.1防渗体与坝基结合面
        针对坝基而言，不仅需要承担坝体自身重量，还需要承担各项外加荷载，对于大坝运行安全性以及稳定性而言，坝基的稳定性以及承载性是决定性因素，所以在和坝基结合面处理的过程中，需要充分考虑不同因素，比如材料以及坝高等。其一，针对土质坝基而言，需要合理调整其表层含水量，使其达到施工含水量正常范围的最高值，在此基础上确定压实系数，确保其与防渗填料一致，实施有效碾压，进而在刨毛结束后填筑压实。其二，以非粘性土坝基为对象，首先实施压实，然后铺土，再合理调整含水量，使其达到施工含水量最高值，同时利用轻型碾压设备完成压实操作。
        3.3.2防渗体与岸坡结合面
        在坝体施工过程中，通过和岸坡结合面进行处理，能够加强控制，如果处理存在问题，将出现渗水薄弱部位，由此形成渗水通道，更为严重时导致“管涌”现象发生。针对此种状况，一定要严控和岸坡结合面的处理质量。其一，在填料铺填之前，需要清除这一位置的污物，处理完松动岩石，而且适量洒水，再将一定比例的浓粘土浆摸于此处，并确保其厚度为五厘米，与此同时进行填筑与压实。其二，在施工过程中，对于在岸坡附近构成的便道，需要在施工到标高部位的时候把它清除，在此基础上以松铺厚度为依据，开展填筑和压实工作，最终确保检测质量满足要求。
        3.3.3防渗体与砼结合面
        在坝体填筑过程中，一定要对称施工和作业，由此防止侧压超出正常范围而威胁坝体安全。同时，针对坝体砼结构成品而言，需要予以有效保护，并且如果在三米范围中开展填筑施工，需要利用小型机具，不得利用重型设备，倘若有需要，应该利用人工摆砌方式，以此保证孔隙率满足要求。
        3.4反滤层施作
        首先针对砂石反滤层而言，通常包括两种方法，一种是先土后砂，另一种是先砂后土，在这一施工过程中，需要以设计要求为依据，从上到下铺设，各种粒径组反滤层的厚度都需要处于合理范围中，同时层间应避免混杂。在完成填筑之后，必须全面检查，保证各项因参数达到要求，比如填料质量等，如果不达标，必须重新铺筑。然后在铺设土工布反滤层之前，需要清理干净反滤料，防止尖石等损坏土工布，在结束铺设后避免长期曝晒，当覆土到相应高度的时候可进行碾压。
        4结束语
        综上所述，在应用土石坝施工技术开展施工前，需要根据项目的实际情况，合理设计施工方案，严格控制施工材料，保证其可以满足实际施工标准要求，严格控制每一个施工环节的施工质量，进而保证整个水利工程可以顺利有序完成。另外，作为施工企业，还需要积极地引进先进的施工设备，保证水利工程施工质量的同时，进一步提高工程施工效率。
        参考文献：
        [1]郭友波.水利工程中土石坝的施工技术与方法[J].黑龙江科学，2018，009（012）：148-149.
        [2]高宾科.论水利工程施工中土石坝施工技术要点[J].建筑工程技术与设计，2018，000（008）：3099.
        [3]赵鑫.浅谈水利工程建设的土石坝施工技术要点[J].名城绘，2018，000（011）：1-1.
        [4]王瑞恭.论水利工程土石坝的施工技术及发展趋势[J].工程建设与设计，2019（11）：177-178.