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摘要:当前生产生活领域离不开电力资源这一主要能源,该能源对人们的生活产生着极大影响,所以在多种形式电力生产工程迅猛发展的时代下,为满足人们对电力资源的需求,水利水电工程也不断加快建设。在水利水电工程建设过程中,土石坝技术的应用,可就地取材,节约水利水电工程建设成本,施工工序简单,结构安全性高,施工效率快,应用优势显著,但是,在施工过程中依然存在影响土石坝施工建设质量的因素,本文就该技术在水利水电工程建设中的应用进行论述。
关键词:水利水电工程; 土石坝; 施工技术;
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。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)。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水利工程土石坝施工技术分析
2.1土石坝材料堆场的布置
为保障水利工程项目土石坝施工质量和技术水平,就须重视前期土石坝材料场及堆场的准备工作,这是非常关键的工作环节,应引起相关部门与施工企业高度重视。土石坝施工建设材料堆场的布置和管理状况会对整个工程施工质量产生极大的影响,因此,要从多方面着手,制订科学合理的施工规划并加强管理,合理选择土石坝的位置。对于土石坝施工材料的储存量、生产现状、地质环境及力学指标等都要进行科学合理的规划和布置,还要充分考虑施工强度与坝体具体填充位置产生的影响,确保其总储存量能最大限度满足实际需求,保障其强度达到规定标准要求,真正发挥土石坝的作用。
2.2坝基与岸坡的处理
在具体施工过程中,一定要做好土石坝的清理工作,尤其是坝基与岸坡的处理工作,要及时将垃圾清理干净,一般情况下,这些垃圾主要包含树枝、草皮、乱石及相关建筑材料垃圾等。还应当注意加强对洞穴位置的处理,在必要的情况下,可采用低标号混凝土进行回填。需注意的是,在整个回填过程中,一定要注重方法的科学合理性,最好采用分层回填的方法,这样能有效处理低洼的部位,使用的回填材料须是新鲜的石渣,对于水塘及深槽等位置,要通过人工清理的方式处理,如果无法清理干净,可采用机械进行清理,分层回填,最后压实。
2.3填筑施工作业
填筑施工操作主要包括铺料、摊铺、洒水、压实、质检等相关工序,在开始前,要切实做好准备工作,针对各个施工工序的不同特点,保障填筑工作顺利完成。在实际施工过程中,尽量采用土、砂平起填充的方法,除了能有效简化施工工序,还可提高填筑的质量。另外,采用先进的机械设备进行施工,能大幅度提高施工效率和整体质量。在填筑施工过程中,通过分层压实的方法,能有效保障土石填筑的实际厚度,提高密度,采用功率比较小的振动碾进行预压,再使用更大功率的振动碾进行复压。
水利工程土石坝具有比较复杂的施工特点,且具体施工过程中涉及较多的机械设备,部分项目工作面相对狭窄,工作程序与工作种类非常多,所以,在进行填筑施工作业之前,一定要做足准备工作,合理制订施工计划,才能保障施工稳步进行,高质量完成施工任务。一般情况,采用的施工模式主要是流水线施工的方法,这样的施工方法在一定程度上能有效保障施工的进度,减少坝面施工中的干扰因素。具体施工时,应对坝面进行分段,依据施工工序的数目,组织专业的施工人员开展施工。为加快施工进度,要全面考虑防渗土料的综合性能,通过科学合理的方法和施工流程,将土料与砂石摊平处理。推土机在实际工作过程中,由于工作量非常大,会影响整个施工的进度,通常采用后退法能有效分离减轻物料,压实厚度。必要时可采用混合卸料法,能有效保障施工进度,并严格按照规定要求完成施工任务。
2.4土石料的运输与加工
水利工程土石坝施工环节在整个施工项目中是非常重要的部分,土石料非常小,且粘土颗粒的亲水性非常强,其表面积也很大,因此,对整个工程项目会有非常大的影响。在土石坝施工过程中,一定要严格控制粘土颗粒的实际含水量,保障其含水率在规定的标准范围之内。一般在挖装运卸过程中会采用烘烤、翻晒、自然蒸发及掺料的方式,从而有效降低土石料中的实际含水量。进行坝面压平施工工序时可采用现代化机械完成,对于大型的施工项目,要采用先进的施工设备和相关技术,保障整个施工技术水平,最大限度确保整个项目的施工进度和质量。
2.5土石料压实
除了要采用先进的施工技术之外,对整个水利工程产生影响的主要因素还包括土石坝的整体质量,其中土料的压实工作是保证土石坝施工质量的关键。为保障土石坝的整体稳定性和摩擦力,保障土石坝的整体防渗性能与粘结率,就一定要重视土石料的整体压实工作。土料的实际密度越高,土石坝自身的摩擦力和防水性能也会越高。土料自身有着一定的独特性,压实性能较强。土料自身的含水率与颗粒组合状况对土料的压实状况也会产生极大的影响和作用。还须注意土石料的粗细状况,其对整个压实效果也有着很大的影响。当颗粒的实际空隙非常大,含水矿物分散度也会比较大,这样的情况下,压实工作是比较困难的,所以,一定要严格控制土料的含水量与影响因素。在实际施工中,压实的基本类型有碾压、夯击和振动3种,常用的土石料压实机械有羊角碾、气胎碾、振动碾和夯实机械等。土石料压实时要控制每层土石填筑厚度与采用夯击动力的能量,使坝体的密度、坝料的强度和模量能显著提高。
3结语
土石坝施工技术属于我国水利水电工程施工建设中的主要技术,对工程施工质量产生着不同程度的影响,必须从土石坝施工的整体情况出发,明确土石坝技术在规划阶段、运输和挖掘阶段、压实阶段及筑坝阶段的施工要点,明确具体的施工流程和施工方式,规避施工过程中可能发生的问题,把握工程建设的整体工序和流程,提升土石坝技术的压实程度,优化防渗漏措施处理,以不断促进土石坝施工质量的提升。
参考文献:
[1]胡建军.刍议水利水电工程中的土石坝施工工艺[J].建筑工程技术与设计,2018(3):1583.
[2]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.