颍上县水利建筑安装工程公司 安徽阜阳 236200
摘要:新时期,水利工程土石坝坝体施工技术不断发展,在有效的开展施工研究过程,应该结合具体工程实际,科学的引入更加高效的技术措施,从而才能有效的保证施工建设质量。
关键词:水利工程;土石坝坝体;施工技术
引言
土石坝具体指的是采取抛填和碾压等方法将施工场地的石料和土料堆筑而成的挡水坝。土石坝工程最为显著的施工优点就是可以就地取材,对坝基地质条件要求较低。另外,土石坝结构简单,施工过程相对来说也较为简单、便捷。随着施工设备以及施工技术的不断优化,实际施工过程需要用到的施工人员数量不断减少,施工工期也有效缩短,极大程度地节省了施工成本。
1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)。基于土石坝的施工原理及不同类型,在水利施工中表现出如下优势:(1)成本低,土石坝就地取材,需要采购的钢筋、水泥等材料较少,材料采购、运输成本显著减少;(2)结构简单,和其他坝体相比,土石坝的结构简单,便于后续改建;(3)施工便捷,基于土石坝的简单结构,施工工序较少,机械化水平较高,有助于施工效率的提升;(4)适应性强,土石坝的坝身由土石散粒体组成,适用于不同地基。
2水利工程土石坝坝体施工技术要点
2.1填筑施作
2.1.1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。
2.1.2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。
2.2碾压施作
坝面填筑后的碾压作业务须严格按照流程依次进行,避免出现漏压、超压等情况。防渗体土料碾压应与坝轴线保持平行,且坝料分区边界应做好重叠碾压,防止因局部漏压而造成渗流带。通常,为避免出现漏压,碾压机械每行重叠量至少为20cm~30cm。
2.2.1碾压设备选型
碾压设备不同所产生的压实作用外力也有所不同,因此,碾压时应结合填筑实际要求合理选择碾压设备。据以往实践经验,碾压时所用设备应能够满足碾压施工强度及压实要求,并与填料物理学性质、作业面大小相互适应。
2.2.2碾压方式选定
根据碾压设备选择合理的碾压方式,较为常见的碾压方法有两种:其一是进退错距法,其二是圈转套压法。首先,进退错距法操作简单便捷,碾压、铺土以及检测等各工序协调作业,对于分段流水作业及压实成效的确保十分有利。其次,圈转套压法对于工作面要求较大,适于多碾滚组合碾压,该法作业效率高,但因转弯交接多易重压而导致超压,若转弯为小半径时易导致土层发生扭曲而出现剪力破坏,且转弯处四角易出现漏压,压实质量难能确保。
2.3防渗体结合面施作
2.3.1防渗体与坝基结合面
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。
2.3.2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。
2.3.3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。除此之外,当砼和土工布结合的时候,需要预留钢筋,而且浇筑砼,由此保证结合的有效性。
2.4反滤层施作
(1)砂石反滤层主要分为先土后砂法及先砂后土法,砂石反滤层施工时,应严格依照设计要求由下向上逐层铺设,不同粒径组反滤层厚应满足要求且层间不得混杂。分段铺筑作业时,接缝层次应清晰不得错位、混杂,填筑完毕后应做好全面检查,确保铺填厚度、填料质量及级配等均能达标,对于检查质量不达标者,应予以重新铺筑。(2)土工布反滤层铺设前,应对反滤料予以彻底清理,避免尖石、树根等破坏土工布,铺设后不得长时间暴晒,且覆土至一定厚度后方可实施碾压,每块土工布搭接宽度须>30cm。
结语
总之,水利工程建设水平的不断提高,进一步为国家经济发展奠定良好基础。作为施工技术人员,在有效的开展施工实践研究过程,应该不断进行施工技术创新与实践,这样才利于全面提高水利工程建设效率。
参考文献:
[1]施瑞庭.水利工程土石坝枢纽设计中的要点初探[J].中国标准化,2019(10):83-84.
[2]张良.水利工程土石坝坝体的防渗处理对策[J].居舍,2018(24):245.
[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.