水利施工中土石坝施工技术的应用探讨

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年4卷第8期   作者:程奕 申振宇
[导读] 近年来,我国的水利水电事业取得了很大的进步,
        程奕  申振宇
        东平湖管理局梁山黄河河务局  山东梁山  272600
        摘要:近年来,我国的水利水电事业取得了很大的进步,相应的对于施工的质量水平也提出了更高的要求。在水利水电工程的建设发展过程中,土石坝施工技术是较为普遍且常用的一种技术,它具有明显的特征,不仅可以显著地提高工程施工效率,还有利于降低施工成本,对最终施工质量的良好具有保证作用。文章对水利水电工程中土石坝施工技术进行了分析,以期为水利水电行业的发展做贡献。
        关键词:水利水电工程;土石坝;施工技术
引言
        土石坝具体指的就是采用抛填、碾压等技术方法将当地土料、石料和混和料等堆积起来并筑造成档水坝。这一施工技术具有结构简单便于操作、资源利用率高等特点,并且这一施工技术方法对坝基的地质条件要求并不是很高,在当前的坝工建设工程中,这一技术发展速度最快且运用最广泛。
1土石坝施工技术概述
        在我国当前水利水电建设工程过程当中,施工技术的不断进步和机械设备的不断发展,对于建筑材料和施工的技术方式提供了更多的便利条件,土石坝作为当前水利水电工程常见的建筑类型,她的着原材料有土料石料,以及混合料等各种常见的材料所组成,而且在实际的建设过程当中,对于建筑材料使用比较少,它的结构也比较简单,同时使用性也非常广泛,在当前水利水电工程建设过程当中引用的形式最为广泛,土石坝所使用的建筑材料一般有石坝,以及混合坝,等各种形式根据施工工艺的不同,可以将习简单的分为中填式土坝以及定向爆破使土坝,等各种类型。按照规模划分有低坝!中坝和高坝。
2土石坝的类型及优缺点分析
2.1土石坝的类型
        根据不同的标准对于土石坝也有不同的划分:
        首先,由坝体材料来划分,爆破石料、石渣和卵石堆石坝是不同的土石坝建筑材料,其中土石坝建造材料主要由沙砾和土组成,另外,由石料和沙砾土壤组成的混合土石坝也是土石坝的一种形式。
        然后,根据施工方式的不同,土石坝又分别分为充填式、碾压式、爆破堆石、水中填土等多种不同土石坝。其中,不同的区域环境需要使用对应的土石坝施工方式,在我国土石坝建设工程当中,碾压式的土石坝是目前应用的较广泛的一种土石坝施工。
        最后,根据土石坝建筑的高度不同,其分别分为低坝(高度<30m的土石坝)、中坝(高度在30-70m之间的土石坝)、高坝(大于70m的土石坝)3种。
2.2土石坝的优缺点
        土石坝的优点主要表现在其施工所用材料可就地获取,这能极大地节省钢材、水泥和木材等的使用量,节约了各项材料运输费用,进而有效控制了工程的投入成本。并且,土石坝结构相对比较简单,因而后期开展维护工作也比较容易。这类坝体所采用的大多都是散粒结构,这样能够更好地适应变形问题对坝体的要求,且其工序之简便也给组合机械的快速施工提供了便利。
        这类施工的不足之处在于在爆发洪水灾害时,土石坝的顶端很难起到有效溢洪,因而,在开展施工时还应对溢洪道的设置问题加以充分考虑。由于其建筑材料使用的是黏性土料,因而这一工程极易受到外部气候环境变化的影响。此外,这类工程中的散粒结构还非常容易出现整体或局部沉陷问题。
3水利水电工程中土石坝的施工技术分析
3.1布置施工材料
        在施工的具体过程中,材料的把控是十分重要的环节,它不仅直接关系到施工的质量问题,同时对施工的进度也会产生影响。因此,施工时材料的把控要严加注意。

在施工开始之前,要严格按照施工质量标准,来选取合理的材料布置场地。首先,交通条件要便利,这样方便材料进场。其次是考量此处是否具有充足的原材料资源可供挖掘。其中,最重要的一点就是要保证原材料的质量优质。材料质量的好坏,直接关系到整体的施工质量和水平,它是关系到工程建设能否顺利进行的关键。在正式施工之前,应该从多角度进行考量,要对建筑材料进行整体的规划。从时间上面,把握住施工的强度和整体进度,从空间上,对坝体和建筑材料的堆筑位置,进行整体部署。
3.2填筑施工技术
        土石坝的施工程序包括基础铺料,材料摊铺,作业面洒水,土石压实,以及质检等程序。在土石坝的施工作业中,包含各种工种,而且工序比较复杂,在狭窄的作业面上,机械设备也比较多。因此,在施工时要有适当的施工规划。由于坝面施工的繁杂,最好采用流水作业施工的形式,这样才能保证施工进度的有序进行。进行流水作业时要注意,应该根据工序的不同对坝面采取分段施工,然后分别组织施工队进入到各自的作业段。在施工中一般来说都是采用平起填筑施工的方法。这种方法的好处就是可以有效的减少接缝、削坡等工序,有效的保证了填筑质量;还要保证了有尽可能大的碓石的填筑面,这样有利于大型的机械进行施工。
3.3土石料的加工
        土石料加工的环节比较简单,首先需要清除表层,然后再把不合格的材料剔除出去,接下来即可进行土坝填筑。但在此过程中,由于土料的面积大和吸水性较强的特点,也对施工产生很大的影响。所以土料的含水量也需要通过相关技术手段来降低。比如可以采用翻晒等自然蒸发的手段,也可以采用烘烤的形式,或者还可以掺料,以此达到降低含水量的目的。如遇特殊要求,需要提高材料含水量,则可以通过料场加水以及料堆加水的方法来实现。在筛选土石料的时候,如果超径石所含的比重比较小,则可以使用桩耙的堆土机对其进行清除,等到填筑面逐渐平整之后,再进行后续的清除工作。如果在土石材料中,超径石占有很大比重的话,则可以使用料斗,然后再加入相应的蓖条,能够实现对土石料的过滤筛选。还可以使用高坡下料的方法,运用粗细分离的方法,把大粒径石料去除出去。块石料的开采,可以在石料场来开采完成,另外,也可以结合建筑物进行开挖。
3.4砂砾石料与堆石料的开采
        在自然界中,广泛地分布着砂砾石料,并且,在大多数的地方都可以开采。石料的分布有着自己显著的特点,有的在陆地,有的在水下,根据分布位置的不同,需要采取水下开采和陆上开采的形式。堆石料的开采过程稍显复杂,主要的开采方法为深孔阶梯式的爆破方法。但是,在爆破开采的过程当中,开采出来的石料规格是大小不一的。这时候就要考虑到实际施工的需要,对超大径的石料进行潜孔爆破处理,对于小径的石料,可以运用机械将其粉碎。
3.5反滤层施工
        反滤层的填筑方法,大体可分为削坡体、档板法及土、砂松坡接触平起法三类。土、砂松坡接触平起法能适应机械化施工,填筑强度高,可做到防渗体、反滤料与坝壳料平起填筑,均衡施工,被广泛采用。由于在施工的时候,反滤层填筑和防渗体土料的填筑,有自己的分配顺序,且搭接的方式不尽相同,因此可以采取先砂后土的方法,或者是先土后砂的方法。
3.6结合部位施工
        在整体施工过程中,坝体的土料与周边建筑的接缝,以及岸坡,还有地基有着密切的联系。由于填筑的过程是分段、分层来进行的,同时也为了满足土石坝特有的施工方法,因此,最好设置纵横向的接坡、接缝。但是如果有太多处进行接缝和接坡,会给机械化施工带来不便,也会影响坝体的整体施工质量,更会降低坝体的实际填筑强度。
4结束语
        在水利水电施工过程中,土石坝施工技术得到了越来越广泛的应用。同时,它对于施工的质量水平也具有很高的要求。因此,为了确保整体施工质量的优良,相关施工单位在实际施工之前,要进行合理的方案设计。而对起基础作用的材料更要严格把控,使其达到施工质量的规范要求。在经济飞速发展的今天,水利水电工程施工中,对于技术水平也提出了更高的要求。这就需要不断地更新技术和设备,从根本上来改善整体施工质量水平。
参考文献
[1]陈庆宇.水利水电工程中的土石坝施工技术研究[J].科技风,2020(2):105.
[2]王友春.水利水电工程中土石坝施工技术的相关研究[J].中小企业管理与科技,2019(35):171-172.
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