李龙龙(延安市水电工程处,陕西 延安 716000)
水利工程中大坝施工技术初探
李龙龙(延安市水电工程处,陕西延安716000)
水利工程对国家和社会的发展具有重要作用,而水利工程的建设中,大坝施工技术的高低对整个水利工程质量有一定的影响。大坝是用来控制水流的建筑物,是水利工程的主要组成部分之一。大坝质量的高低不但关系整个水利工程的正常运行,更重要的是关系着下游居民的人身安全和财产安全。本文通过西川河应急供水火家塌骨干坝工程施工过程中的技术要点,以及相关文献的查阅,对水利工程中大坝施工过程中的工艺要点和内容进行分析。
水利工程;大坝施工;技术初探
水是人们生产和生活过程中主要的基础保障,在满足人们生活所需的同时,在农作物和灌溉、以及能源转换方面都有一定的现实意义。在目前不可再生能源紧缺的情况下,发展和应用可在生能源就显得尤为迫切。而水就是一种可再生的能源。因此,水利工程技术的出现,在满足当地人民生活用水的情况下,还能进行农田的灌溉。水利工程的建设和管理是合理使用水资源的关键所在。但是水利工程中大坝的也存在很多危险因素,在2014年中四川某山村,由于大坝在施工过程中存在很多安全隐患,由于一场大雨导致大坝坍塌,对下游的居民造成很大经济损失以及农作物被毁的现象。在这样的前提下,加强和完善水利工程中大坝技术及施工质量,就显得尤为重要。本文通过西川河应急供水火家塌骨干坝工程的相关实例,对水利工程中国大坝施工技术进行初探。希望对水利工程在大坝施工技术上有一定的帮助。
1.1大坝方面及工程主要建设内容
近年来随着延安城区规模不断扩大,人口不断增多,城区用水剧增,供需矛盾突出,而现有供水水源总量不足,水源调蓄能力差,不能满足延安城区正常供水需求。实施西川河应急供水火家塌骨干坝工程,对于提高水源调蓄能力,保障应急供水,缓解延安城区供水紧张局面具有重要作用,又能起到淤地坝拦沙淤地的水保作用。
工程由骨干坝、输水管线、抽水泵站三部分组成。骨干坝总库容90万m3,为均质土坝,坝顶高程1066.60m,坝底高程1026.60m,坝高40m。坝顶长153m,坝顶宽5.0m,坝底宽229.0m。上游坝坡坡比为1:3.0,下游坝坡坡比为1:2.5,其间设2道2m宽的戗台。加压泵站抽水能力1.6万m3/d,敷设DN500PE管1.3km,管线输水能力1.6万m3/d。工程等别为五等,建筑物级别5级,洪水重现期30年设计,校核洪水为300年一遇。概算投资1632.21万元,工期12个月。
2.1料场选择
经前期地质勘探,大坝所需填筑料在坝址两岸料场堆积层为Q3黄土和Q2黄土状壤土,其土料质量技术指标除天然含水率小于最优含水率外,其余均符合大坝填筑土料的技术标准要求,土料储量满足工程需求,经洒水测定后满足最优含水率要求。
2.2坝体填筑施工
坝体填筑是整个大坝施工过程中的基础。在坝基结合槽及灌浆处理成后进行坝体填筑施工,为提高工作效率,确保施工安全,汛期到来前必须将坝体上升至安全度汛高程,坝体填筑采用流水作业法组织施工,把整个坝面划分成若干个工作面,各个工作面依次完成填筑的各道工序,使所有工序能连续进行。每个区域施工完成后进行测量填筑的质量、坝料运输、摊铺、等各道工序,使得每个区域都用相关的坐标标注出来,以免是填筑的过程中造成超过规定和填筑或不足的填筑。填筑料由自卸汽车运至铺填区,采用推土机铺平,做到随卸随平。大面积碾压采用15t震动碾,坡面碾压用8t坡面震动碾,局部死角用蛙式打夯机压实。坡面修整人工完成。坝体填筑合格以后,按照相关的设计要求测量出填筑区的划分线和相关的标注。在每层填筑上都要进行测量,保证填筑过程能达到填筑要求,在测量的过程中以整个坝体的断面为标准,根据大坝施工技术要求,设计出相关的尺寸和高度,在坝体填筑施工的过程中要预留出0.5~1%的沉降高度。
2.3坝料的摊铺
在坝体填筑的过程中,要从坝体的最低点进行铺料。相关的材料在摊铺的过程中,采用后退法的卸料方式,汽车以倒车的形式进入坝体,然后通过推土机摊开铺平,对于超过材料规定填筑料通过小型挖土机配合摊铺。在机械到不了地方,通过人工进行摊开铺平保证整个填筑过程能达到要求,每层铺土厚度严格控制在试验确定的铺土厚度范围内。
2.4洒水
在水利工程大坝施工的中,洒水主要是为了让粘土之间的牢固性更强,使得大坝更加牢固坚实。由于润湿的粘土能使粘土之间接触缝隙变小,粘土的密度就变大,在碾压的过程中能使粘土的韧性更强。在洒水的过程中,洒水量的多少,根据碾压的测试结果进行确定。
2.5压实
压实的过程在大坝施工工艺的最后一个环节,也是最重要的一个环节,在压实施工的过程中,通常采用振动碾碾压。使得粘土均质之间接触能更全面,在压实的过程中根据坝体实际情况的不同采用不同的碾压方式,一般在压实过程中采用的碾压方式包括;顺向碾压、液压振动碾压等。在压实的过程中要几种碾压方式相互结合。使得坝体粘土均质和填筑物紧密的结成一体,增强大坝的整体牢固性。最终按试验段确定的碾压机具、碾压遍数、振动频率和速度进行压实。
3.1大坝各区中粘土的处理
在大坝施工过程中,各区料之间的交界面上不能有较大的粘土块出现,这对大坝整体的质量存在严重的安全隐患。尤其是在过渡料和主堆土之间。如果出现较大的粘土块,必须通过必要的手段进行清除,才能进行下一步的施工工程。在填筑料的过程中要使用后退法卸料,不能有超直径的粘土块存在,对大坝的牢固性较大的影响,从而保证各个划分区清晰有度,保证大坝施工的质量。
3.2坝体与岸坡接合部的填筑
在大坝的施工过程中对地基的要求很严格,不能出现过高的反坡现象,因此在施工的过程开的时候要首先对边坡进行削坡,大坝两岸削坡标准是:土质岸坡坡比不陡于 1:1;岩质岸坡坡比不陡于1:0.5。如果岸坡不足的话进行填混凝土的方法,在处理岸坡的过程中很容易出现较大直径粘土均质的石块的现象,而且碾压的设备和工具在碾压的过程中不容易到位。就会为垫层和填筑层之间形成较大的缝隙,因此在坝体和岸坡进行接合的过程是一个复杂繁琐的过程,需要人工一点一点的处理较大直径的粘土块,通过减薄填筑铺料的厚度,把岸坡上的较大直径的粘土块都处理干净,然后在采用过度层料填筑。保证大坝坝体和岸坡能进行很好的接合。以此来保证大坝的质量。
3.3过渡层料填筑
在填筑过渡层过程中,必须把直径大于30cm的粘土块清理干净才能正常的施工,在汽车进行卸料的过程中依然采用后退法进行卸料,这样的卸料方式,能为后期摊铺过程提供便利的条件,汽车倒料的过程采用两边向中间倒料的顺序。在摊铺粘土的过程中先用推土机进行推平,然后通过人工进行铺平,铺层的厚度根据工艺的要求进行严格执行,铺平以后根据施工的工艺进行洒水和压实。只有根据相关的工程工艺进行施工才能保证整个大坝工程施工的质量。为水利工程发展奠定坚实的基础。
综上所述,水利工程中大坝的施工技术是一个繁琐而严格的技术。在施工的过程中施工人员要严格的遵循大坝施工技术工艺,还要有很高的责任心,在大坝施工的过程中“差不多”、“应该”、“大约”这些词汇不应从出现大坝施工人员的口中,因为大坝的施工技术不止关系到水利工程建设的好坏,更加关系到下游千千万万老百姓的生命和财产。本文通过对西川河应急供水火家塌骨干坝工程的施工,分析了在大坝施工过程中施工工艺和施工过程中注意的问题。对大坝施工技术进行了初步的分析,希望对水利工程中提高大坝施工技术有一定的帮助。
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李龙龙(1980-),男,工程师,本科,主要从事水利水电工程施工管理工作。
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2095-2066(2016)12-0094-02
2016-4-15