水利水电工程中土石坝施工技术分析

2016-06-30 23:53杨静
企业技术开发·下旬刊 2016年5期
关键词:水利水电工程特点

杨静

摘 要:当前,随着我国国民经济的快速发展,水利水电等基础设施的建设规模也不断扩大,各种水库大坝在抗洪防汛、发电、灌溉等方面均发挥着十分重要的作用。其中,土石坝作为水利水电工程中常见坝型,近些年得到了广泛推广,土石坝施工原材料通常可以就地选取,因此可以有效降低材料以及运输成本,提高施工的便利性。文章主要针对土石坝施工技术进行了具体探讨,以期实现其施工技术水平的进一步提高,保证水库大坝的稳定、安全运行。

关键词:水利水电工程;土石坝施工;特点

中图分类号:TV641;TV52 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)15-0007-02

土石坝也就是由土料和石料构成的大坝,其凭借着结构简单、施工方便、成本低等特点,得到了施工单位的广泛青睐。

当前,随着科学技术的快速发展,大量的机械化设备也被应用到了土石坝的施工过程中,其不仅提高了施工效率,缩短施工工期,还有利于实现坝体防渗结构的进一步优化,保证土石坝施工质量。对此,做好土石坝施工技术的研究具有重要意义,只有不断提高其施工水平,方可从整体上保证大坝施工质量,提高其运行可靠性。

1 土石坝施工技术概述

当前,在我国水利水电工程中,土石坝施工技术得到了十分广泛的应用。土石坝施工主要是以施工现场的泥土、石料等为重要的施工材料,并采用抛填、碾压等技术挡水坝。

近些年,土石坝逐渐发展成为额我国主要坝型之一,其无论是是施工规模还是施工数量都有了大幅的增加,特别是各种施工机械的广泛应用,实现了工程施工效率的有效提升。但是,目前我国土石坝施工技术水平和应用需求相比,还是处于滞后的状态,对此必须要加强对土石坝施工技术的研究,不断改进其施工技术[1]。

2 土石坝施工的特点

2.1 土石坝施工技术的优点

当前,土石坝施工技术的应用越加广泛,究其原因,主要是其具有以下优点。

2.1.1 原材料获取方便

由于土石坝施工中,其土料、石料等均可以实现就地选取,十分便利,施工成本也相应降低。

2.1.2 施工工艺简单

在进行土石坝施工时,工序简单,对于各种施工材料没有特殊要求,木材、钢材等需求也较少,十分值得推广应用。

2.1.3 后续维修投入少

由于土石坝工程施工中使用的是当地的土石作为地基,因此其适应力良好,后进行维修时也十分方便、成本较低。

2.2 土石坝施工技术的缺陷

但是在土石坝施工技术的实际应用过程中,难免也存在一些缺陷。

①坚固性差。坚固性差是土石坝施工中最重要的一大问题,其主要是因为土石粘聚力较小而造成的,该问题会导致土石坝对于水利灾害以及洪涝灾害的灾害能力较弱;

②土石坝施工极易受到自然因素的影响,导致工期被耽误;

③土石坝自身的结构也决定了其不具备较好的导流功能。

3 土石坝施工技术的分析

在进行土石坝施工时,需做好料场规划、土石料加工、运输、填筑施工,坝体结合部位的施工和反滤层的施工,确保每一个工序的施工质量达标,方可保证土石坝施工质量。

3.1 料场规划

在土石坝施工时,其土料、石料均是就地取材,施工量较大,因此必须做好相应的料场规划工作,一方面保证施工原材料的质量,另一方面则需要考虑运输便利性的问题。

土石坝施工前,相关施工单位需对料场进行时间、空间、质量等方面的规划,做到统筹全局,确保工程顺利施工。

在实际工程中,可采用检查测验的方式,充分掌握料场现状和形成原因,保证料场总体储量能够满足工程施工的需求。

除此之外,必须重视施工场地的工程地质以及水文环境等问题,尤其是要重视施工的季节性问题。

对于土石坝而言,其十分不适合在雨季施工,一旦原材料的含量过大,会对坝体填筑造成很大的障碍,对此,必须在施工中之前就制定好相应的施工方案。

3.2 土石料加工与运输

3.2.1 土石料的加工

一般来说,料场中的土料在进行挑选和表面的清除处理之后,均可直接应用于坝体的施工,同时,因为粘土具有颗粒小、亲水性强等问题,对此必须重视起填筑压实工作,保证土料含水量处于一个合理的范围内,也就是恒定于2%左右。

此外,除了进行压实来控制土料含水量,还可以采取自然蒸发、烘烤晒干的方式实现土料含水量的降低;采取料堆加水。挖掘加水等方式实现土料含水量的提高。对于砂砾质的土料围岩,若是粒径过大石料含量较少,在可以利用装耙的推土机对其进行初步处理;若是粒径过大石料含量较大,则需采用格筛、高坡下料等方式实现筛选。

3.2.2 土石料的运输

在进行土石料的运输时,施工单位必须重视起开采、运输的规范化,制定完整的流程并配备相应的机械化设备[2]。当前,部分大型土石坝工程施工过程中,已经实现了综合机械化施工,这也就使得其开挖、运输速率大大提高,有效实现了工程施工周期的缩短,降低工程施工成本。

3.3 土石坝填筑施工

3.3.1 施工步骤

在进行土石坝坝面施工时,主要分为以下几个步骤:铺料、洒水、压实和质检。因为大坝坝面的工作面十分狭窄,但是涉及到的工种和工序较多,这也就使得施工材料与设备较多,在施工过程中必须做好相应的组织。规划,避免出现安全或是质量事故。坝面施工主要采取的是流水作业的方法,从而保证各个工序的有序进行,避免因为人为干扰等问题导致工程被延误。值得注意的是,在施工过程中需根据施工工序做好坝面的分段工作,然后组织相应的施工队伍开展作业。

3.3.2 平起填筑施工技术的优势

在坝体填筑的过程中,主要采取的平起填筑施工技术,该技术的优势如下所示:

①有利于减少接缝、削坡这些工序,从而保证施工质量;

②保证礁石的填筑面尽可能的大,从而便于进行机械施工,有效缩短工期;

③该技术可以在继续填筑的过程中,一直布置到防渗区道路;

④该技术的应用能够减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压。

3.3.3 分层强夯填筑时的注意事项

在对土石坝进行分层强夯填筑时,必须有效控制每一层的土石厚度,通常保持在10~20 m的范围内。

首先,需要使用大能量夯机动力做好预压工作,有效增大土石料密度,避免出现变形等问题。在每一层夯击完成之后,做好填筑工作,然后再进行下一层的夯击,直到达到坝体设计高度为止。

在该施工过程中,必须有效控制土层的厚度以及夯击能量,从而保证坝体密度以及强度达到相关标准[3]。

3.4 土石坝结合部位施工

在土石坝的施工过程中,存在防渗土料和周边的地基、岸等结合的现象,而在施工导流、分层填筑的过程中,存在横纵向的接坡、接缝等等。在实际运行过程中,此类结合处是最为薄弱的部位,极易出现坝体破坏、渗漏等问题[4]。

对此,在施工过程中必须对此类部位进行有效处理,提高其质量并加强管控。

3.5 反滤层的填筑施工

在进行反滤层的填筑施工时,主要采用的是削坡体、挡板法和沙松坡接触平起法。

其中,沙松坡接触平起法凭借着填筑强度高、能够实现反滤料、防渗体以及坝壳料平起的填筑而应用广泛,在进行防渗土料反滤层填筑时,可以分为两种方法:

一是先土后沙;

二是先砂后土,这两种方法会在土、砂间产生交错,因此反滤层的厚度必须达到相关标准,禁止过度削弱防渗体有效断面。

4 结 语

综上所述,现阶段土土石坝在水利水电工程施工中应用范围很是广泛,其主要是由于该技术施工简单、成本低,可获得较好的经济、社会效益。

在实际工程施工过程中,施工单位必须选择合适的施方案,并严格按照施工工序与施工要求开展作业,保证工程质量达标,可起到良好的防渗防水的作用。随着科学技术的不断发展,土石坝施工技术也应与时俱进,不断对自身工艺进行改良。

参考文献:

[1] 梁卫东.探讨水利工程土石坝施工的技术与趋势[J].建材与装饰,2015,

(9).

[2] 刘春来.试析水利工程土石坝施工现代技术的应用[J].企业技术开发 月刊, 2013,(12).

[3] 陈广志,杨鑫杰.土石坝施工技术在水利水电工程中的应用[J].建材与 装饰,2014,(50).

[4] 梁树安.水利工程中土石坝的施工质量控制措施[J].科技创新导报,

2012,(34).

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