水利工程土石坝坝体施工技术要点

发表时间:2021/3/19   来源:《建筑实践》2020年第32期   作者:吴阿淳
[导读] 土石坝是古代最常见的挡水结构,其施工质量一直是社会各界广泛关注的
        吴阿淳
        浙江省正邦水电建设有限公司310051
        摘要:土石坝是古代最常见的挡水结构,其施工质量一直是社会各界广泛关注的焦点。为此,本文结合笔者施工实践经验,对相应的施工准备工作和土石坝坝体施工的主要技术要点进行了全面详细的探讨。
        关键词:水利工程;土石坝;坝体施工;技术要点
一、水利工程中土石坝的概念和优缺点
1.1概念
        土石坝是将土、石、混料碾压成挡土坝。对于坝体,主要使用的材料是决定其性质的因素,用土壤和砾石建造土坝。如果这种材料主要用石料,那么大坝就建好了,但是把土和石料混合成大坝就建好了。近年来,土石坝技术发展迅速,在水利水电建设中得到广泛应用,并取得了良好的效果。在土石坝建设的过程中,两种材料的主要用途,是一种土壤颗粒,另一个是沙子,在我们国家,地区资源丰富,在工程建设的过程中,通过操作的实现,包括灌注耶和华必将填补,等,混合土和石头,形成的最佳形状保持水,水利大坝挡水工程应用。在多年的实践基础上,不断改进做好施工工艺和设计方案,并加大创新力度。 另外,土石坝的施工步骤简单,只有用简单的机械设备才能快速完成。 施工完成后,对坝体周围的压实土进行验算和碾压,保证压实度,以提高坝体的稳定性。 随着现代科学技术的不断发展,施工技术和观念不断更新,土石坝施工技术进一步提高。
1.2土石坝的优势
        与钢筋混凝土材料不同,土石坝施工过程中所需的原材料除了可以从当地材料采购外,还可以从当地的材料厂采购,因为需要采购的建筑材料体积和重量都较小,运输成本也较低。此外,土石坝的施工过程相对简单,降低了工程的施工难度,为今后的维护保养提供了很大的便利。土石坝施工的主要原料为土石料或砾石土,其抗变形能力较强,因此实际施工过程中对地基的要求较低。正因为土石坝施工技术具有上述优点,该技术在水利水电工程中的应用范围越来越广泛。
1.3土石坝缺点
        土石坝除了具有上述优点外,还具有一定的局限性,如不能完全截住洪水,需要修建泄洪道作为辅助设施等。此外,土石坝的施工难度比堆石坝或混凝土坝大。在土石坝施工过程中,由于充填材料的高粘度,容易受到天气变化的影响。受各种因素的影响,容易发生沉降的情况。
二、土石坝施工前期准备工作
2.1合理规划材料场地
        土石坝和堆石坝,通常被称为土石坝的粘土、碎石混合填筑和填筑,由于填土量大,故必须对堆场进行综合勘察,并根据水利工程实际应用的土石坝,做好堆场空间、时间、质量和储量、综合规划,从而为土石坝的质量、进度和成本控制提供有利条件。
        (1)空间规划。空间规划是指对物料场的位置和高程进行合理的选择和规划,其中物料场的位置应便于矿山设备进出,运输方便,土石坝上部的运输距离应短,且高程合适,即坡度应缓慢而不陡峭,便于重型车辆下坡。
        (2)时间管理。根据现场的实际情况操作强度和大坝,材料应选择合理利用时间和材料使用时间应根据季节变化和蓄水计划,确保整个运输任务的平衡,避免工作放缓。其中,为了保证材料的平衡,应尽量遵循“高材料高利用率、低材料低利用率”的原则。如果高材料领域的材料丰富,低材料利用率也会很高。其次,工作强度的近场用于高强度工作,远场用于低强度工作。不影响坝址附近大坝的抗渗性和稳定性。此外,附近和涝渍的庭院是先使用的,远的和涝渍的庭院是后来使用的;此外,旱地用高水分田,雨水用低水分田。应该注意的是,材料计划也应该在附近的位置使用,以留下足够的填料来关闭部分和洪水封锁。
        (3)质量和储备规划。矿石建设材料储量和材料来源要进行综合调查,主要包括现场赋存、储存和包装含水量、容重、分级、渗透性、压缩性等各种物理力学指标,从而有效地保证了土石坝材料储量总量的要求,填料质量满足大坝建设质量的要求。
2.2进行相应的试验
        首先从材料现场采集有代表性的土样进行相关试验,如土体含水量、密度、压实试验等,通过这些试验可以确定土体的最大干密度,为后期填筑的压实程度提供参考标准。由于充填材料的不同,不同功能区的压实控制指标也不同。
        因此,滚动测试应根据不同的填充介质填充手术前确定标准,压实程度和充填技术是合理的,并确定填充方法,填充厚度、碾压时间,补水内容和行车速度等操作参数,当会议填补需求。
三、土石坝施工技术要点
3.1填料和施工
        充填工作首先应分成几个工作面,每个工作面应尽量与坝体轴线平行,平面尺寸应能允许机械进入。同时,大坝的填筑应严格按照工艺进行,避免渗漏压力、超压,并在压实合格后可填充新材料。
(1)包装铺平道路
        卸料调平更多的是采用自卸车采用卸料方式, 也就是说,汽车平放松散的土层,然后严格按照设计厚度使用推土机。 首先,填筑路面时应与坝轴线保持平行,严格按照“侧卸,边平,边检”的原则,保证路面厚度均匀,上游坡度为1%~2%。 除了石头的大小,它应该是破碎和干净的。 第二, 用于放置防水体的操作, 为防止自卸车在压缩土中产生剪切损伤,一般宜采用占位法进行倒置,以保证自卸车始终在松散土中运动; 另外,自卸车在防水体上铺上一层驱动过滤层,可以方便地将过滤材料压入防水体。 这些过滤控制材料含有一些影响过滤控制质量的杂质,必须设置在特殊的十字路口。除了填料的质量外,“可能会受到影响”。 此外,在整个铺装过程中,先用带式输送机或自卸车进行卸料,然后再用推土机或整土机按设计厚度进行整平,以保证填土后坝面起伏均匀,防止坑槽积水。
(2)在填料中加水。
        对于含水量低的粘性土,如果含水量低于允许范围,应在填筑前1 - 2天在材料现场加水。和为避免运输过程中的失水,主要在坝面加水,严格按照“少、多、均匀”的原则加水,以有效保证压实效果和质量。另外,为了保证灌浆层之间的紧密结合,在灌浆前应先用喷灌机或人工胶管对上部灌浆面喷水,以保证灌浆面随时保持湿润。如果光滑的轮子是用来振动和滚动填料,较低的铺装材料也应该覆盖在填料之前平面需刨平,刨平深度≥5cm。
3.2碾压施作
        坝面填满后,碾压作业必须严格按照工艺进行,避免出现漏压、超压等情况。防渗体的土壤压实应与大坝轴线平行,压实边界应重叠,防止局部渗漏压力造成渗流区。一般情况下,为避免泄漏压力,卷扬机每条线的重叠应至少为20cm~30cm。
        (1)碾压设备选型。不同的碾压设备产生的压实力也不同。因此,应根据灌装的实际要求,合理选择碾压设备。根据以往的经验,用于碾压的设备应能满足碾压施工强度和压实度的要求,并能适应填料的物理特性和工作表面的尺寸。
        (2)碾压方式选择。根据碾压设备合理选择碾压的方式,常见的碾压方式有两种(如图1所示):一种是进退错距法,另一种是旋转套压法。首先,误差间距法操作简单方便,碾压、摊铺和检测的协同操作有利于保证分段流操作和压实的效率。其次,环套加压法多适用于碾压相结合,这种方法效率高,但由于过渡更容易导致超压,如果把一个小半径很容易导致土壤变形和剪切破坏的四个角落把容易泄漏压力,压实质量不能保证。
        
                                                 进退错距法             圈转套压法
                                                 
                                                                         图1 碾压方式
3.3 防渗体结合面施作
(1)防渗体与坝基组合面
        大坝作为承载整个大坝自重和其他外部荷载的重要组成部分,其稳定性和承载力直接决定着大坝的安全稳定运行。 因此,表面处理与坝基的结合应结合坝基的天然承载力、坝体高度和坝基的建筑材料。 首先,对于地基土,应将地表含水量调整到施工含水量的上限,然后用与防渗填料相同的压实系数进行压实,然后在刨平后进行填筑压实。 其次,对于非粘土坝基础,应先压实后铺筑,再调整至施工含水量允许上限,并用光压设备压实。 此外,对于未经特殊处理的坝基,如岩石基础,应先将岩石基础局部凹凸部分填平修补平整,然后封闭表面接缝,裂缝等。
(2防渗体与岸坡结合面
        护岸组合面处理是大坝施工控制的关键。一旦处理不到位,在薄弱处就会形成渗流通道,甚至会造成“管涌”现象。因此,必须严格控制与岸坡组合面的处理质量。首先,在填筑前,对岸坡节理面上的污垢进行冲洗,去除松动的岩石,并洒水润湿。然后将制备好的厚粘土浆或水泥浆砂施于接缝表面,厚度为5cm,施填同时压实。其次,施工过程中在岸坡附近形成的走道,待达到标高后拆除,根据试验确定的松散铺装厚度,逐层铺装,压实至检测质量达标后,即可隐蔽到下一个环节。另外,为避免在压实过程中对原有岸坡的土基造成破坏,严禁使用羊膜磨粉、夯锤板等材料进行压实,并保证坝体与岸坡的搭接宽度为>1m,搭接宽度为1.5m~2.0m,以及墙角位置。
(3)防渗体与混凝土组合面
        在大坝蓄水过程中,必须对称施工和运行,防止侧压力超过正常范围,危及大坝的安全。同时,对于已完成的坝体混凝土结构,应提供有效的保护。如果在3米以内进行充填施工,应使用小型机械和工具代替重型设备。必要时,应采用人工摆锤,以保证孔隙率能满足要求。
3.4反滤层操作
        首先,对于砂砾料的反滤,通常有两种方法:一种是先土后砂,另一种是先砂后土。在本施工过程中,根据设计要求,各粒径组反滤层的厚度应从上至下敷设在合理范围内,避免层间混合。灌装完成后,要彻底检查,确保所有参数都符合要求,如灌装质量等。如果不符合标准,就有必要重新铺路。在铺设土工布反滤层之前,接下来,有必要清理反滤材料,防止锋利的石头等损坏土工布,避免长期暴露后铺设,当覆盖土壤到相应的高度可以滚。
四、结论
        土石坝在我国水利工程中应用广泛,占我国大坝建设的80%以上。在中国为了确保水利工程的整体施工质量,设计师和工程师需要有针对性的材料选择和施工方案设计根据不同的施工环境,确保地球和岩石大坝正确发挥防洪和防渗的作用,促进中国水利工程的不断进步。总之,水利工程水平的不断提高,进一步为国家经济发展奠定了良好的基础。作为一名施工技术人员,在有效开展施工实践研究过程中,要不断开展施工技术创新和实践,以全面提高水利工程施工效率。
        
参考文献:
[1] 王开科 , 郭友军 , 黄笔 , 等 . 土石坝坝体填筑边坡施工控制要点 [J]. 施工技术 ,2018,47(S4):526-527.
[2] 拓筱杨 . 水利水电工程中土石坝施工技术探讨 [J]. 黑龙江水利科技 ,2018,46(9):113-115.
[3] 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 ,2018,9(12):148-149.
[4] 余聪聪 . 土石坝坝体填筑施工关键技术研究 [J]. 建材与装饰 ,2017(47):285-286.
[5] 田海琦 . 水利工程建设中土石坝技术的应用 [J]. 科技与创新 ,2017(10):156+158.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: