王芳园
德州黄河建业工程有限责任公司 山东德州 251100
摘要:现阶段,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;土石坝;施工技术
1水利水电工程中土石方施工的技术特点
1.1土石方工程量和施工难度较大
作为水利水电工程建设的核心环节,土石方施工的工程量和施工难度都是极大的。土石方施工环节在整个水利水电工程建设中占有很大的比例,涉及的施工人员、材料、机械设备都很多,需进行科学严谨的调度,且极易受天气环境和地质条件的影响,在较长的施工周期中常常会发生难以预料的变故。
1.2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。
1.3环境将受到施工的明显影响
水利水电工程中的土石方施工常常受制于周边的自然环境,同时也会对周边的自然环境造成影响,严重污染、破坏生态环境。传统的土石方施工会产生大量粉尘,改变施工地及周边地区的地表形态,影响地质稳定性,污染水质,且会有明显的施工噪音。目前施工单位已经普遍意识到这个问题,正在逐步完善土石方调配方法及其施工工艺,尽量将施工对周边环境的影响降到最低,保持地质、水土、植被的健康稳定状态。
2水利水电工程中的土石坝施工技术应用
某水库大坝坝高47m,坝顶长241m,坝宽8.5m,设计正常高水100m,校核洪水位104m,该大坝属于二级建筑物,据统计,坝址位置的流域面积约2200km2,两岸的覆盖层比较薄,具有较好的河床基岩,其中砂砾覆盖厚度平均在2m。除此以外,该施工地点的上下游是大面积的冲积台地,有大量的能够满足筑坝要求的砂砾料,取材较为方便,也可以省下大量的施工成本。
2.1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。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。
2.2土石坝施工中坝基处理
(1)进行坝基的挖掘施工中,一般会选择自上到下的顺序展开挖掘工作。利用这种方式主要是因为:第一,施工中不会导致土壤的塌陷,同时还能确保施工人员的人身安全;第二,如果从下部的位置进行挖掘工作,就会给施工的内部造成干扰,上部的土壤就会将下部已经挖掘的区域掩盖,缺乏确保下部的挖掘,另外,上部土壤就会出现自行的下落,导致后期的岸坡处理难度很大。
(2)岸坡处理。第一,对于岸坡的处理首先要确保深度符合规定,也就是挖掘中要能看到不透水层,避免坝体的深度太浅,还要预留出渗水的通道,就会无法确保土石坝防水的整体效果。第二,岸坡的坡度控制。岸坡坡度是确保坝体和防渗的一项重要保障,也是土石坝施工技术的一项重要施工要点。坡度的选择和土壤有着直接的联系,要按照实际情况采取针对性的处理。其中岸坡主要是岩石材料,坡度不能超过1:0.75,同时不能结合岩石和防渗技术,此时要在连接的位置加入浆液,才能确保土石坝的整体质量;另外,岸坡土壤如果是粘土,坡度要控制在1:1.5以下,按照规定调整岸坡,确保表面的平整;如果岸坡不是粘土壤,要按照当地的标准确定,但是高度不能高于当地的土壤饱和最大坡度。
2.3填料铺筑
在填料铺筑环节中,首先需要进行卸料与平料,该环节需要用到自卸汽车,其会采用进占法卸料的方式,具体来说,就是让载满砂料的汽车在平整好的松土层上行进,一边行进一边进行卸料,保证施工各区域都可以有满足施工要求的砂料,然后按照设计厚度,利用推土机向前进路来平料。在实际施工中还需要注意以下几个方面的问题,一是作业方向,需要保持汽车行进的方向与坝轴线平行的方向保持一致,按照“随卸、随平、随检”的原则进行施工,按照相关的设计要求,砂料的铺筑厚度需要保持均匀,且向上游设1%~2%的坡度,期间要观察是否有粒径超标的石料,将其打碎再平整即可;二是在防渗体内进行填料铺筑作业的时候可以采用进占法倒退铺料,这样汽车始终处于松土层上行进,可以避免汽车对压实土层造成剪力破坏的问题,除此以外,还应该设置专用“路口”,避免汽车在行进过程中将反滤料带入防渗体,保证防渗体的使用性能不受影响;三是在作业最后还需要用推土机进行平料,保证坝面起伏保持均匀,严禁存在坑洼不平的情况。
2.4土石方平衡施工技术
随着我国城镇化、工业化水平越来越高,对于水资源、电力资源的要求也越来越高,水利水电工程的建设规模和数量呈现逐年递增的趋势。土石方类的项目数量在水利水电工程中占据相当大的比重,因此控制好土石平衡是极其必要的。所谓土方平衡,即通过“土方平衡图”计算出工程中需要从高处挖出的土方量和需要向低处填进的土方量,从而大致掌握计划外运进、出的土方量。在计划基础开挖施工时,尽量减少外运进、出的土方量的工作,不仅关系到土方项目的工程成本,而且对现场平面布置有很大的影响。土方平衡工作是决定进度计划、征地、运输方案等工作的重要一环,然而大部分施工单位并未对此加以足够的重视,技术人员仅凭经验进行估算,多年未有进步。土方平衡的错误计算能够导致工程造价的增加,因此要用专门的算法来进行计算。
结论
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.