刘素红1 刘喜2 钟柳3
1身份证号:320922197311307127,陕西省
2身份证号:612101197608140212,陕西省
3身份证号:61230119910512072X,陕西省
摘要:土石坝是现阶段水利水电工程建设中最为常用的大坝结构形式之一,土石坝施工技术工艺相对简单,并且成本投入较低,能够适用于大多数水利水电工程建设需要。但是为了确保土石坝施工质量的合格达标,作为相关施工单位和施工人员,必须有效把握土石坝施工中的技术要点和应用关键,这样才可以实现既定的水利水电建设目标。
关键词:水利水电工程;土石坝施工;技术研究
引言
在城镇化发展背景下,水利工程项目增多,土石坝施工技术为水利施工中常用的坝体施工技术,其施工质量直接关系到水利工程作用的发挥。就此,施工单位应明确土石坝施工流程,掌握施工技术要点,做好人员组织与材料设备管理工作,方可发挥土石坝施工技术优势。
1土石坝施工技术应用的优缺点
1.1应用优势
土石坝在进行水利水电工程建设过程中,建设施工材料简单,施工过程中,无须购进大体积的施工材料,且大部分施工材料可就地取材,在当地建筑市场购买即可,减少因长途运输而导致的生产成本浪费情况的发生,节约建筑成本投入,提升企业建设的经济效益。土石坝技术具有相对简单的结构特征,设计方式传统单一,确保了施工流程的简单化和快捷化[1]。在进行土石坝技术建设过程中,并不会对原有施工项目产生破坏作用,有利于保护环境现象,也无须对建设环境结构进行较大的改动,其自身的伸缩性和适应性均比较强,有利于依据施工项目的体积进行伸缩建设,确保施工项目局部的合理性,具有广泛的发展空间。
1.2应用缺陷
土石坝技术在应用过程中,主要作用为进行洪水拦截,当前,土石坝技术应用中,坝顶施工质量不足,施工工艺选择不合理,影响洪水拦截效果,必须单独筑溢洪道才可对这一缺陷进行弥补。土石坝施工过程中,与传统混凝土施工技术存在较大差异性,应用具有一定的局限性,由于坝体自身自重比较大,坝体的体积关系到土石坝的应用功能,建设过程中,不会采用地基处理技术进行干预,因此导致施工结束后,土石坝发生沉降[2]。土石坝技术建设过程中,受气候因素的影响比较大,且不存在抗外界干扰能力,若是在雨季进行施工,将导致土石坝中含水量超过规定标准,影响土石坝结构的稳定性,若是天气寒冷,则采集原材料的能力也会大大下降,冷冻后的石料与土料的不规则变化情况时有发生,导致气候改变引起土石坝渗水情况,影响土石坝的建设效果。
2水利施工中土石坝施工技术特点
在水利施工中,应用的土石坝类型较多。根据坝高,土石坝划分为低坝(高度<30m)、中坝(高度在30-70m之间)、高坝(高度>70m);根据原材料,土石坝划分为均质坝(原料为均一土料)、非土料防渗体坝(原料为透水性高的土料和透水性低的粘土)、土质防渗体分区坝(原料为混凝土等人工材料);根据施工技术,土石坝划分为碾压式土石坝(碾压填筑施工而成)、定向爆破堆石坝(定向爆破技术)、冲填式土石坝(冲击填筑而成)。
3土石坝技术施工要点
3.1筑坝料场规划过程
在水利水电工程施工过程中,必须做好筑坝料场的规划工作,合理进行坝基两侧岸坡的处理,优化工程坝基的挖掘作业,清理坝基表面的杂质和障碍物,对深基坑挖掘技术进行明确,了解清理作业的正确顺序。坝基清理过程中,必须从上而下开展坝基挖掘,对坝基两侧岸坡的坡度进行合理控制。在进行筑坝料场规划设计过程中,必须开展地质勘察作业和环境勘察作业,明确周边环境和土石料的分布状况,分析石料的储量。在地质勘察报告中,明确具体的开采计划,并进行开采计划的优化。
进行空间层面设计过程中,针对不同的筑坝料场规划情况,依照运输距离、料场适中水平、全方位筑坝料场分布情况及安全间隔距离行驶进行规划,有限进行筑基施工现场的设计和规划方案[2]。以水平分布高度较低的坝基施工技术为主,保障坝基施工的区域能够具有分散的四周分布特征,在建设的一定距离内来进行建筑物建设,并综合分析季节变化对蓄水高度产生的不良影响,开采土石料过程中应优先进行容易被淹或者水平分布高度较低的土石料。数量层面的选择上,必须保障土石料的储量明确,不断促进土石坝施工质量,适应不同施工强度的水利水电工程建设。此外,必须强化废料堆放地点的设计,优化废料处理方式,优化开采计划设计和土石料场开采设计,以提升水利水电工程的建设质量。
3.2土石料开采与运输
在料场规划完成后,施工单位应该按照规划内容进行土石料的开采,并根据土石坝的施工要求,对土石料进行初步加工,将加工后的土石料运输至施工现场,为土石坝施工提供充足材料。在土石料开采中,常用爆破开采技术,如深孔梯段爆破技术、洞室爆破技术等,对于爆破获取的大粒径石块,应配置碎石机将其破碎为合适粒径的土石料,符合土石坝施工要求;在土石料加工中,应通过蒸发、掺料、加水等方式调节土石料的含水率,使其与最佳含水率间的差值低于2%,为压实施工奠定基础,使土石坝含水率达标;在土石料运输中,施工单位应根据空间规划内容,选择最短路线运输土石料,保障材料供给的持续性。
3.3处理坝基与岸坡
在土石坝施工前,应做好坝基与岸坡的处理,奠定良好基础。在坝基处理中,施工单位应按照从下至上的顺序进行挖掘施工,对于覆盖层较浅的区域,将坝基开挖为截水槽,填筑和坝体防渗体一致的土料;对于覆盖层较深的区域,坝基开挖技术选择灌浆法。对于存在泉眼、断层等问题的坝基,应采取针对性修复措施,保障坝基稳定性。在岸坡处理中,应将岸坡表层的杂草、乱石清理干净,并调整岸坡的坡度,保障坝体和防渗体间的密封性。对于以岩石材料为主的岸坡,要求坡度在1:0.75内,并连接位置设置粘土浆液;对于以粘土材料为主的岸坡,要求坡度在1:1.5内。
3.4筑坝阶段
施工人员在筑坝的过程中,必须合理选择卸料方式进行干预,将土石料采取压实措施进行处理,将运输后的土石料合理卸载和堆放,依靠施工机械设备和推土机进行压实处理,在进行推土机的操作以后,可利用施工机械设备,对土石料进行摊铺。施工人员必须采用施工机械设备进行土石料的摊铺处理,反复进行土石料的碾压,以确保土石坝筑坝过程中,筑层的厚度、平整程度、密实程度合理,确保土石坝结构的稳定性,确保其防渗性能符合施工需求[3]。在此建设过程中,由于土石坝的施工环境复杂程度较高,因此必须合理采用体系化、全面化的筑坝施工方案,可依靠流水线的方式进行土石坝的施工作业,为减少筑坝漏压的发生,可依靠流水线方式进行土石坝施工作业,合理选择机械设备进行重叠碾压施工,在退卸料以后,需要合理把控土石料的卸载情况,以均匀铺洒土石料,保障坝基施工的正常开展。
3.5土石坝压实施工
在填筑施工完成后,需进行压实施工,通常选择夯机动力预压技术,提高土石坝的密度,避免土石坝出现变形。基于坝体的分层填筑工艺,施工单位应进行分层夯实,确保每层填筑土石料的密实度满足施工要求,减少坝体沉降,提高土石坝施工质量。为保障土石坝压实度满足工程要求,施工单位应在施工期间进行实时监测,在每层填筑土石料压实施工完成后,监测其压实度,确保其符合要求后,方可进行下一层填筑,保障施工技术水平,提高土石坝施工质量。
结论
综上所述,土石坝施工具有成本低、结构简单、施工便捷、适应性强等优势。在水利施工中,施工单位应做好料场规划,规范土石料的开发与运输,合理处理坝基与岸坡,规范坝体填筑施工与土石坝压实施工,保障土石坝施工质量,提高水利工程整体效益。
参考文献
[1]夏和新.浅析水利水电工程中土石坝施工及防渗处理[J].中国高新区,2019(9):176
[2]叶理辉.水利施工中土石坝施工技术分析[J].四川水泥,2019(05):255.
[3]肖晗.水利水电工程中土石坝施工技术分析[J].科学技术创新,2019(27):129-130.