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水利工程土石坝施工技术探讨,水利施工

点击: 152 次  来源:http://www.010zws.com 时间:2020-02-02

摘要:筑坝工程逐渐成为水利水电施工中的一个重要组成部分,筑坝工程关键工艺的合理应用,在水利水电施工中发挥着重要作用,得到相关施工单位的普遍关注。土石坝施工技术作为筑坝工程中的关键工艺,在水利水电工程的施工中得到较为广泛的应用,就此进行简要分析,以供相关人员参考。

土石坝是用石料、泥土、石灰石或者混合土质材料通过堆积、辗压和抛填方式修成的水坝,是我国农村和山区常见的一种积水坝。土石坝主要是用于修建小型水库和养殖使用的一种坝,普遍存在于广大的农村地区,比较适合当地的经济现象,投资成本比较低。本文就对水利工程中的土石坝技术进行简单的分析。

关键词:水利水电施工;筑坝工程;土石坝;施工技术

水利工程 土石坝 施工技术 1 土石坝的优缺点 土石坝的优点。土石坝是历史上存在于很久的一种坝,自从有了人类的活动就有这种坝型。土石坝施工的材料来源也比较简单,常常是就地取材,对材料要求也比较简单,土石是土石坝的主要材料,在修坝时,钢材、木材和水泥等材料很少使用,从而减少了运输成本和修坝的费用。而且土石坝修筑的工序比较少,技术要求简单,如果有机械参与施工,施工的周期可大大缩短。土石坝的修建方式简便,便于后期的扩建、维修。 土石坝的缺点。土石坝的坚固性比较差,由于坝的主要材料是土石,没有粘性,不能有效的预防洪涝灾害,而且粘性土料在温度和水分的影响下失去粘性,而且坝体上的土石长期经过雨水冲击,逐渐流向坝中形成淤泥,不便清理。施工导流方面较为不便,渗流是土石坝施工建设中最大的危害。 2 土石坝施工技术分析 料场的规划布置。料场是土石坝聚集材料的场所,必须重视料场的合理规划和使用。在土石坝施工中,料场的规划与使用也影响着施工的进度、质量和成本,因此必须对料场的空间进行科学合理的规划。科学合理的规划料场,首先是选择料场位置和大小,并进行空间规划和布置;其次是把握土石坝施工材料的需求量、埋深、产状以及各种物理力学指标,做好土石坝施工材料场的合理规划布置。总之,要做好土石坝料场的规划,土石坝施工料场的材料储存量要满足坝体修建的需要,而且应满足施工过程中材料质量的最大要求,做到发挥土石料的最大功能作用。 土石料的加工。由于土石料的粘土颗粒小,亲水性较强,水对施工的影响比较大。因此,要合理控制对施工所需的土石料含水率,保证合格料的含水率处在最佳的含水率±2%左右。在控制土石料的含水率时可以使用翻晒、掺料、自然蒸发和烘烤等多种方式,如果石料中水量不足时,可以通过开挖、运输中在土石料场加水提高土石料的含水量。土石坝石料从开挖、装卸到运输的整个过程都是用机械来完成,尤其是在高土石坝的施工过程中,运用现代化的大型工程车辆,加快了土石坝修建的速度,提高了修建的技术含量,保证水利工程土石坝施工质量。 坝基与岸坡处理。对坝基、地基和岸坡进行清理时,应将坝基、地基和岸坡上面的乱石、余土和草木等杂物全部清除干净,并认真做好地道、洞穴和泉眼的处理。清理坡面及局部松散浮渣,在粘上心墙范围内回填低标号混凝土,坝体的低洼部位填新鲜石渣,将洼地、水塘、深槽等部位清理干净,并回填压实,碾压整个土质坝基填筑,达到足够的夯实程度。 压实土料。土石坝施工质量的好坏在于土石料是否压实。土料的摩擦力、粘结力和防渗性能都影响着土石坝的稳定性,都是随土料密实度的增加而提高。土料压实特性与土料颗粒情况、含水量大小以及压实功能等有着密切关系,土料的含水量影响着压实效果,土料颗粒愈细,空隙比就愈大,含水量矿物分散度越大,压实难度就越大。非粘性土的摩擦力大,粘结力小,压缩性较小,透水性大,很容易排水,压缩过程快,能很快达到压实。 填筑施工。土石坝坝面作业的特点是工种多,工作面狭窄,工序多,机械设备多等,要合理、稳定的进行填筑施工需要具备、制定完善的施工组织详细规划。土石坝的坝面作业一般采用流水线的施工方式进行施工,可以有效避免因坝面作业特点对坝面施工过程的打扰,以切实保障工程的施工进度。为加快施工进度及控制边界,在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上,一般均采用先砂后土的施工顺序。土石坝在施工过程中的堆石体填筑可以应用自卸汽车后退法或进占法卸料,利用推土机将其摊平。后退法的优点是汽车可在压平的坝面上行驶,减轻轮胎磨损;缺点是推土机摊平工作量大,且影响施工进度。后退法可以在一定程度上减轻料物的分离,多用于垫层料的摊铺。可以在压实厚度大时采用混合法进行卸料施工,先用后退法卸料呈分散堆状,再用进占法卸料铺平,进而减轻料物的分离。 3 土石坝施工质量的管理控制 水利工程的土石坝施工质量非常容易受到季节性水文气象的影响,因此必须高度重视水文气象对施工进度的影响。由于冬季气候条件差,在低温状态下会使土体冻结,不利于进行压实。冬季施工处理不好,将使土体产生渗漏或塑流滑动,需要采取积极措施,才能进行填筑。在多雨季节进行施工,对土料的含水量影响很大,严重制约着水利工程土石坝石料的填筑,施工强度也会受到较大的影响,一般的泥结碎石路面,当遇雨水侵泡时,路面容易破坏,土石坝防渗体土料,在雨季施工应实行“避开、适应和保护”的总原则。 必须对坝面进行合理的分区,确保填筑工作施工顺利完成。要做到:严格按照填筑工序进行作业;进行防渗土料的选择和施工应根据填筑的具体情况需要,并合理地根据实际需要情况来进行划分填筑区域,适时对机械设备和填筑情况等进行必要的调整;对采用临时断面填筑与平起填筑土石坝工程,必须保证机械化的正常作业,以确保填筑工程的质量,绝对不能因为追求临时断面的填筑量的最小化而影响机械化的正常施工。 4 结语 土石坝的施工涉及到水利工程的多个方面的质量及效益,关系着现代水利工程的应用发展建设,应不断引进、借鉴国外先进的施工技术,加强自身的研究和创新,努力提高水利工程土石坝施工技术,促进水利工程土石坝的建设发展。随着大型高效机械化设备的采用,施工成本的降低,坝体防渗材料和结构的优化改进,土石坝的发展将会得到更新、更好的发展机遇和空间。 参考文献: [1]张爱民.关于土石坝施工技术方案的深化应用[J].科技创新与应用,2013:88-89. [2]卢友仁.水利水电工程中土石坝施工技术探讨[J].现代物业,2013:57-58. [3]李子辉.水利水电工程中土石坝施工技术探讨[J].中国新技术新产品,2012:132-133. [4]陈明栋.关于水利工程土石坝施工的技术及趋势探讨[J].广东科技,2012:92-93.

筑坝工程的质量,对于水利水电工程施工的质量控制具有重要作用,因而加强筑坝工程关键施工工艺的研究和探索,满足水利水电工程的实际需求,具有现实性意义。土石坝施工技术在筑坝工程中具有良好的优势,造价低廉且便于施工,在一定程度上推动着筑坝工程的发展和完善。

1土石坝工程

1.1土石坝简介 所谓土石坝,主要是指通过对土料、石料以及混合料的混合,经由碾压等多种方式所筑造而成的挡水坝。坝体主要材料的成分决定了坝体的性质,单纯以土料和砂砾为主的成为土坝;单纯以石料为主的成为石坝;而采用土料与石料进行混合的,称为土石坝。土石坝技术在近年来得到良好的发展,在水利水电工程施工中得到较为良好的应用。

1.2水利水电工程中土石坝的优缺点分析 土石坝在实际的施工过程中,便于就地取材,实现了施工材料的合理节约和有效利用,进而实现了人力物力资源的节约,与社会可持续发展的理念相协调。土石坝与其他坝型相比,施工材料消耗少,有效的节约了运输成本,具有明显的优势。就筑坝工程的修筑方面来看,土石坝的整体结构简单,易于后期扩建和维修。与此同时施工技术简便,施工程序简单,一定程度上促进施工的顺利进行。土石坝在实际施工过程中,对地基的要求较低,且能够很好的适应变形情况。尽管土石坝在筑坝工程中具有良好的优势,但也不可避免的存在一些不足,导致土石坝在实际施工过程中存在一定复杂性。土石坝的土料若为粘性土料,会在施工过程中极易受到气候的影响,导致填筑效果不能够满足筑坝工程的实际要求。在实际施工过程中,需要制定切实的施工方案,对降水、气温以及蒸发的要素进行合理的统计和预测,需要对可能出现的施工影响进行分析和明确。与此同时,土石坝的坝顶并不能够实现溢洪,因而在实际筑坝工程中,需要有针对性的设置溢洪通道,以保证筑坝工程的施工效果。通过相关学者的观测和研究我们发现,通常情况下土石坝施工会出现不均匀沉降的状况。

1.3施工土坝道路应当遵守的原则 在筑坝工程的施工过程中,应当及时对路段的运输总量和使用期限进行准确的分析,对筑坝工程的施工当地的气候条件进行分析和预测,以确保各路段的坝料运输强度满足施工的实际要求。对地形条件进行总体的分析,确保不同工期的上坝道路能够实现合理的衔接,实现过坝运输与永久性公路的有机结合。遵循我国相关规定的基础上,对施工道路的技术标准进行明确,及时对特殊路段进行有效的处理,对于限制坡长的路段,及时掌握好纵坡的角度,以促进筑坝工程的顺利实施。

1.4土石坝施工工艺技术 1.4.1坝基与岸坡处理 土石坝施工技术对坝基和岸坡处理有着严格的要求,对坝基进行清理时,应当确保树木及乱石等被清理干净,并采取适宜的措施对洞穴和地道等进行有效的处理,为施工提供可靠的基础。在对坝基上面的构筑物进行清理时,可以采用机械操作与人工清理相结合的方式进行,促进细节部位清理到位,有效的保证基层清理效果。尤其是水塘、深槽等应当确保清理干净,并在此基础上进行回填并压实,从而保证土质坝基的夯实效果满足筑坝工程施工的实际要求。 1.4.2料场的规划布置 从宏观层面来看,料场的合理规划和布置,为土石坝施工提供了可靠的后勤支持,对于筑坝工程施工的顺利进行具有重要意义。也就是说,料场规划布置的有效性,是土石坝施工技术的重要表现之一。料场的规划布置,需要相关施工人员在对料场进行总体勘测和规划,在满足设计要求的基础上,进行合理的开采,从整体上满足筑坝工程的实际需求。这就要求相关施工人员应当对料场进行合理的空间规划和时间规划,并对料场的地质情况进行合理的选择和规划促进料场的质量满足填筑的实际要求。应当注意的是,在空间规划的过程中,应当对料场为位置和高程进行合理布置,尽可能减少运输机械功率的消耗,尽可能降低安全隐患,在用料时应当遵循低料低用、高料高用的原则,掌握好建筑物及机械设备等与料场的距离,以更好的促进筑坝工程施工的顺利进行。在时间规划方面,相关施工人员要对施工强度进行合理的掌握,从而进行准确的填料数量控制,针对料场的工作条件进行合理的规划布置,促进土石料施工技术的有效应用。 1.4.3土石料的加工与压实 由于粘土颗粒小,表面积大,亲水性强,水对土料工程性能影响大。所以鉴于有此特点在土石坝施工之前,需要对坝体所需的土石料含水率进行检测,并合理控制其含水量。当含水量较高时,可采用自然蒸发、翻晒、掺料等方法进行处理,使土料含水量满足填筑料的标准土石坝施工质量的关键是土石料的压实。土料压实特性与土石料本身的性质、颗粒级配、组成情况、含水量大小以及压实功能等有关。一般粘性土的粘结力比较大,摩擦力比较小,有较大的压缩性。 1.4.4填筑施工 施工土坝坝面作业程序包括摊铺、洒水、压实、质量控制等方面的工作。坝面作业,工作面狭窄,流程和作业面多,机械设备多,需要对填筑施工组织做适当的规划。坝面作业的基本要求,将填筑坝面划分为若干工作段或工作面,工作面的划分应尽可能平行坝轴线方向,以减少垂直坝轴线方向的交接。同时还应考虑平面尺寸适应于压实机械工作条件的需要,坝面作业时,应按一定次序进行,以免发生漏压或过分重压,只有在压实合格后,才能填筑下一层新料。 1.4.5优化施工 施工的优化对于土石坝施工技术的合理应用具有重要的影响,因此水利水电施工人员在进行土石坝施工时应当注重对施工用土料与石料进行现场勘察,并保证土料和石料的施工贮存量应当大于工程需用量的2倍左右,并且施工用的土质及天然水的含量符合施工的相关设计要求。在我国目前的许多水利水电筑坝施工中,土石坝施工技术应用的优化效果,得到了广泛的体现,并且能促进筑坝工程施工效率的不断提升,从而促使水利水电工程整体质量得到不断提升。

2结论

随着我国水利水电工程整体施工水平的不断提升,在筑坝工程中土石坝技术作为关键工艺得到了很好地应用。本文阐述了土石坝的优缺点,并对土石坝的施工技术中的关键工艺,坝基与岸坡处理、料场的规划布置、土石料的加工与压实以及土石坝的填筑施工和优化进行了简单的分析与探讨,希望能给水利水电施工中筑坝施工提供一些借鉴和参考。

参考文献 [1]崔刚.浅议土石坝坝体填筑施工[J].四川水力发电,2008. [2]柴秀宝.关于水利筑坝施工工艺探究[J].科技创新与应用,2013.