关于水工建设中土石坝施工技术的研究

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:吴娜
[导读] 摘要:土石坝施工技术是水工建设中常用的水土建设技术之一,土石坝施工技术应用的合理性与有效性直接影响着水工建设的质量。
        河源市水工建筑工程有限公司
        摘要:土石坝施工技术是水工建设中常用的水土建设技术之一,土石坝施工技术应用的合理性与有效性直接影响着水工建设的质量。随着科学技术的快速发展,土石坝施工技术的相关机械设备水平与各项技术应用也得到了有效的创新与发展,使得水土建设工程的整体质量得到充分的保障。
        关键词:水土建设;土石坝;施工技术
        1 土石坝施工特点
        1.1 就地取材
        土石坝施工材料准备过程中,有大量的材料可以运用施工区域原有的材料进行建设,如将开挖出的土料按照施工标准回填到土石坝中,既能降低施工材料的成本消耗,也能提高回填土的利用率,就地取材也是土石坝施工的特点之一。
        1.2 施工简便
        实际的土石坝施工流程相对简单,与其他建筑施工相比,土石坝各项施工技术在各个施工流程中的应用较为简便有效,施工程序更是缩短了各类材料的运输时间,与其他建筑施工技术相比,施工技术的简便性使得土石坝施工能够快速、高效地完成。
        1.3 方便维护
        土石坝施工过程以及施工后期的维护都相对方便,在实际的维护过程中,也可以选择就地取材的形式对土石坝进行修缮与维护,使得土石坝的修缮与维护成本更低,简便的施工技术只需进一步加强技术完善,便可以更好地提高施工质量,为后期的维护提供方便。
        2 水工建设中土石坝施工技术要点
        2.1 施工材料准备
        水工建设中土石坝施工现场材料的准备是保障施工技术完善实施的有效手段,土坝施工管理人员必须高度重视施工材料的采购、型号选择、数量、进场与堆场等相关工作的管理,通过有效的管理手段,充分调度现场的各个人员。
        施工材料的选择角度。充分考虑到土石坝建设规划、设计标准等,尽可能选择符合实际建设标准的防渗料、坝壳料、反滤料、过滤料等,并掌握各项材料类型对应的土坝施工常用材料,如坝壳料常采用压缩性较低、抗剪切强度较高的堆石料、砂砾石等,反滤料与过滤料常采用坚固度高、级配标准的纯砂作为主要材料,尽可能保障材料应用与实际施工需求的匹配性,确保土石坝建设的各项指标能够按照标准化实施。
        施工材料的储备角度。土坝施工现场的材料储备需要进行详细的规划,从空间、时间、质量角度对施工材料进行妥善管理。在空间规划层面,选择位置、高程等都方便运输与施工的区域进行放置;在时间规划上,随着施工强度、坝体填筑部位、季节、坝前储水等情况的变动,要及时对各项材料进行调整;在质量管理层面,要确保施工材料的质量与数量。在保障施工材料质量较高、储备完善的前提下,减少施工现场的材料运输,提高施工材料的应用效率,达到随取随用、有效管理的效果。
        2.2 坝基与岸坡处理
        土坝施工之前需要对坝基与岸坡进行全面清理,坝基是土坝施工的基础,在施工之前将坝基上的垃圾、树枝、石子、草皮等进行清理,尤其是对坝基处存在的洞穴,需要填埋与压实,确保坝基处的平整,避免对土坝的稳定性造成不良影响。必要时可采用相关的机械设备对坝基压实,为后期的土坝施工提供基础保障。
        2.3 开挖运输技术
        土坝施工应当做好完善的开挖与运输方案,把握施工机械设备应用的有效性,减少必要的材料运输次数,尽可能保障施工材料铺筑与具体的设备应用保持一致,要求水土建设管理人员能够对土坝施工进行合理地统筹与规划。

在开挖运输技术的应用层面,需要严格把握土坝施工的具体情况,合理把控各项施工机械类型的搭配运用,根据土坝施工的周围环境合理选择挖掘机械、挖运组合机械、运输机械、水下挖运机械等机械设备,土坝施工中还会遇到水下施工的情况,在水路上运输材料需要用到吸泥船、链斗采砂船、铲扬、抓斗等机械设备,合理搭配,完成材料的运输与应用。
        2.4 填筑技术
        水土建设中土坝施工填筑技术的应用,需要对施工程序进行全面性把控,具体的施工程序为:填筑单元平面的高度与宽度测量、基础面检查、严格按照施工图纸与测量结果进行划线、施工材料运输并选择卸料位置、超径石处理,将施工材料平铺处理。为了保障土坝施工,必须设置合理的施工流程,保障流水线作业能够有效地开展。
        首先,将施工的流程划分为不同的施工段,并安排对应的专业团队对不同施工段的具体工作标准、质量与效率进行掌控,要求不同施工段的专业团队能够不间断地轮流完善土坝填筑施工。
        其次,严格按照土坝中各个层面土石料的施工参数进行相关操作,并把握土坝施工中垫土层、过渡区、主堆石区、次堆石区、下游堆石区等区域,进行对应的土石料质量管理,确保不同区域对应的土石料的应用,把握土石料在铺设时的干密度、压实层的厚度,以及土石料的最大粒径数值,确保填筑层的密实度较高。最为重要的是把握各个区域土石料碾压的重量,把控碾压时期的参数控制。参数过小或过高,或是不够均匀等,都有可能造成填筑层的不平整与不稳定,还需把握对应区域的铺料方式,合理选用后退法、进占法对土石料进行铺设,从多角度、多层面把握土石坝土石料填筑的质量。
        最后,土坝填筑施工中,还需对各个施工细节进行把控。例如,为了提高填筑层的密实度,可采用功率较小的夯实机械或振动碾进行预压之后,再使用功率相对较大的夯实机械进行重复压实,如此轻微的震动能够保障填筑的土层缝隙贴实,密度更加紧凑,最终进行压实,可进一步提高填筑施工的质量,提高填筑技术应用的有效性。
        2.5 压实技术
        2.5.1 把控填筑涂料压实特性
        把握填筑土料的特性,土石料本身可分为黏性土与非黏性土,其中黏性土具有透水性小、排水慢等特点,不利于固结与压实,而非黏性土具有透水性大、排水较快等特点,在实际的应用中可快速进行压实处理。为了保障填筑土料压实的效果,需要把控土料的颗粒组成情况、级配特点、含水量大小、压实性能等,才能确保土料在正常的压实操作下形成密度较高的填筑层。把握了土料压实的基本特性,才能合理地选择具体的压实技术与手段。
        2.5.2 合理选择具体的压实机械
        土坝施工中主要运用到羊脚碾、振动碾、气胎碾、夯实机械等,不同的压实机械的操作性能不同,适用的压实施工范围也多有不同。以羊脚碾为例,常用于黏性土料的压实工作,主要运用装置交错排列的截头圆锥体的碾压滚筒进行碾压操作,运作时将椎体插入土料中,翻松后进行压实,使得土料之间能够与各个层面进行良好的结合。
        2.5.3 压实技术种类
        压实技术的种类与特点可分为碾压、夯击、震动,其中碾压是一种静压力,而夯击属于瞬时压力,震动则属于周期性的重复动力,压实过程中需要把握不同压实种类的搭配,对各项压实机械应用时的参数等进行计算、确认与调整,使得机械设备能够严格按照土坝施工的压实要求进行施工。
        3 结语
        总而言之,水工建设中土石坝施工具有就地取材、施工简便、方便维护等特点,只需严格按照施工技术标准进行操作,便可充分保障土坝施工的质量。通过施工材料准备、坝基与岸坡处理、开挖运输技术、填筑技术、压实技术等施工技术要点的分析与具体应用,充分把握各项施工技术的标准与规范,并在土坝施工现场严格落实各项技术,促使土坝施工质量得到充分的保障。
        参考文献
        [1]黄军.分析水工建设中土石坝施工技术[J].建材与装饰, 2018 (45) :286-287.
        [2]李俊.水工建设中土石坝施工技术分析[J].智能城市, 2016, 2 (07) :47+49.
        [3]黄德胜.水工建设中土石坝施工技术分析[J].科技创新与应用, 2015 (24) :223.
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