水利水电工程中的土石坝施工技术研究

发表时间:2021/5/20   来源:《中国电业》2021年第5期   作者:艾瑞
[导读] 经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了水利行业的飞速发展
        艾瑞
        浙江瓯能集团香格里拉市尼汝河流域水电开发有限公司 云南香格里拉 674400
        摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了水利行业的飞速发展,随着经济的增长,社会的发展,水利水电工程项目发挥着重要的作用,不仅承担着农业的发展,同时也起到了水利发电、抗洪等作用。水利水电工程在社会稳定中发挥着重要的价值,对于施工质量的要求也越来越高。为此,要想提升施工质量,就要应用先进的施工技术。在水利水电工程项目施工中,土石坝技术是应用率较高的一项技术,主要是将石料等多种材料混合并进行压实形成的一种大坝,从技术以及经济角度上分析都是最可行的措施。
        关键词:水利水电工程;土石坝;施工技术
        引言
        水利工程项目是关系民生的重大工程项目,在投入使用以后具有水资源的合理调配与利用,兼具防洪、蓄水等多种功能。作为大型工程项目,在整个的工程建设施工时,土石方施工技术能否合理应用,将会关系到水利工程土石方施工的整体效果,影响到水利工程的质量和效益。
        1水利水电工程中的土石坝施工技术的优点
        首先是操作较为简单。土石坝施工技术中包含很多内容,其中有材料的采集、坝基的处理以及石料固定等,实际的操作过程中没有难度和精度高的作业,同时材料都是就地取材的方式,都是施工设计人员可以完全地掌握。为此,和其他的施工技术进行比较,应用土石坝施工中,作为施工单位不需要有专业的技术性人才,可以控制施工中的人工成本。    其次是施工过程更便捷。分析土石坝施工技术,主要是通过石料和土料进行堆积形成,不仅结构上简单,同时内部受力也较为均匀。如果后期因为工程需求以及环境上带来的变化,仅仅可以将结构向上调整,确保了土石坝施工的质量。
        2水利水电工程中的土石坝施工技术
        2.1爆破技术
        土石方工程的爆破施工中,对于机械化有着较高的要求,虽然爆破技术在具体的应用中有着诸多方面的优势,但也常常会出现爆破块度不均匀需进行二次破碎处理的情况,这就要求在土石方工程中应用爆破技术时,需要加强爆破技术的优化与改进。传统的土石方爆破技术主要采用的是手风钻钻孔爆破方式,这一生产方式下的工作效率非常低,难以满足水利工程中土石方施工的高强度施工要求,且机械化水平较低。因此,爆破技术应用的过程中,必须有效控制岩石破碎的块度、爆堆形状,提升爆破作业的机械化水平。据此,在实际的爆破过程中,需制定完善的爆破方案。在当前技术日益进步的过程中,无论是从爆破规模还是爆破精确度方面考虑,水利工程的爆破技术都取得了较大的发展成效,会在更多的工程项目中得到应用和推广。
        2.2土石坝施工技术
        水利工程项目中,土石坝是一种十分有效的技术,现阶段,随着水利工程建设规模的扩大,人们对土石坝建设也提出了更高的要求,土石坝数量的增多使得土石坝技术的应用非常关键。为保障整个的工程建设质量,必须结合施工建设要求,科学进行土石坝技术的应用。心墙土石坝、沥青混凝土面板堆土石坝等都是可以选择的技术。这些技术在实际的应用过程中,整体的资金投入较少,正是基于技术的经济性考虑,这些技术的应用范围非常广,且未来具有很大的技术发展潜力。由于土石坝存在材料的区别,以材料作为划分标准,包含了以下几种:石渣和爆破石料、卵石堆砌的石坝;土和砂砾堆砌的土坝;土石混合坝。根据土石坝施工方法的不同,主要包含了填充式、碾压式和爆破式,其中,碾压式土石坝的应用最多,主要是由于在碾压式土石坝施工时,不需要进行各种施工材料的远距离运输,材料的运输费用相对较低;颗粒状态性能使得其能够在一定程度上抵御结构变形;整体的工艺操作比较简单。


        2.3水利水电工程施工土石方调配方法
        2.3.1直接上坝法
        在水利水电工程的土石方调配方法中,最常用的是直接上坝法,在工程的建设中,对土石方的处理需要分成多个步骤,在土石方的处理中需要用到的材料较多,采用直接上坝法能够有效地减少运输的时间和成本,是土石方调配中最简单和便捷的一种施工方法。在水利水电工程前,需要根据具体的开挖情况进行施工,如果土石方能够满足上坝需求,就可以采用直接上坝法。
        2.3.2中转上坝法
        土石方调配会受到水利水电工程中各种因素的限制,使得在土石方的调配中无法直接上坝,这时候首先需要考虑到的就是中转上坝法,在土石方调配的过程中设置中转站,而中转站的大小以及位置需要进行科学的确定,既要考虑到工程施工的便捷性,同时也需要考虑到施工的成本性,尽可能的降低中转成本。在中转上坝法中可以选定多个中转场,然后根据具体的施工过程以及工程需求,按照就近原则选择合适的中转站。
        2.4土石坝施工中料场物料
        土石坝施工过程中,料场的选择需要全方面的考虑,料场的设置最好选择在作业现场的附近,具体的物料位置要按照规定和标准,综合性地分析。第一,要分析材料的性能。土石坝建设施工技术比较简单,但是会受到不同的环境的影响,选择的材料要按照具体的施工的要求,区分土石坝。例如,在径流较小地区,就可以应用比较简单的防水坝体,其中可以选择沙粒和土壤结合的方式;但是对于洪水暴发频繁的地区,要想确保整个坝体的安全和稳定性,就需要在材料中加入适量的石料。第二,因为会受到气候和季节的影响,材料的使用上也会有差异。为此,对于料场的选择要充分地考虑施工环境,同时要制定出合理地用料防范。对于料场的空间选择也同样需要重视。料场的空间要从以下几个方面入手。(1)选择料场,要确保不会给四周的建筑物带来影响。通常情况下建筑物的外轮廓在300m外,目的是防止取土中会给建筑物的地基,尤其是防水造成影响。另外,材料开挖中,要使用爆破的方式,如果四周有居民,妥善安排好居民。(2)选择料场,要考虑到材料的运输的便利性。不仅要符合距离上的要求,同时料场要比施工现场更大更平整,主要是防止材料在运输中出现颠簸,或者是陡坡给运输工作带来难度,防止发生后翻斗等问题,还能确保施工的安全。要想确保施工的整体效率,不仅要设置主料场地,还需要有辅料场地,地点的选择要在上下游地区,因为坝体的施工不同会出现上升,防止施工内部会出现互相干扰。另外,料场的数量和质量需要进行合理地规划。其中料场的质量,主要是材料的采集工作。料场选择之前,首先要进行前期的勘察,勘探主要有地质的情况、埋藏的深度等方面,确保主料场的材料采集工作正常的开展,同时材料采集中不能出现大范围的地质扰动行为,确保施工的安全和施工效率。另外,要分析材料的物力性质,其中有石料的成分,土壤材料的含水量以及渗透系数等方面,确保材料采集的质量,符合施工要求。除此之外,要重视主料场的储藏量。要有应对突发事件的能力,和辅料场地进行对比,主料场的储量要高出两倍。在选择中,主料场要防止坝体的水位上升出现淹没等情况,满足施工的需求。
        结语
        立足过去,探索坝料特性、预测性态发展、更新暨有认知的需要仍然存在;面向未来,适应复杂环境、应用当地材料、突破暨有坝高的要求愈加强烈。继续开展研究,进一步提高心墙坝材料特性和结构性态的把握和预测能力,发展大坝变形和渗流控制的施工及运行管控手段,心墙坝冲击更大坝高、支撑经济社会高质量发展的技术条件将逐渐成熟。
        参考文献
        [1]李晓璐.王家沟水库大坝渗流及抗震安全评价[J].甘肃水利水电技术,2020,56(3):38-40,62.
        [2]雷龙.混凝土拱坝抗震稳定性与动力反应分析研究[J].黑龙江水利科技,2020,48(2):17-19,138.
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