摘要:在建筑工程项目中,水利水电工程项目关系着居民生活环境的利益。因此水利水电工程在不断地完善,其中,土石坝是水利水电工程的组成部分,其主要是以石料、土方为主要原材料,辅以其他混合料经初级碾压、抛填堆砌形成的水坝,其具有很多优势。在实际施工过程中能够就地取材,无须投入大量人力、物力等资源。因此,论文对水利水电工程中的土石坝施工主要内容和特点进行了简单的叙述,后针对水利水电工程中的土石坝施工技术进行了详细的研究。
关键词:水利水电工程;土石坝;技术
引言
水利水电工程中土石坝利用施工现场的土石料或混合料经抛填、碾压等工艺堆筑而成,若坝体主要是以土、砂砾石为主,则称为堆石坝;若2种材料占据比例较大时,称为土石混合坝。土石坝结构简单,施工材料来源便利,对于坝基的水文、地质条件要求较低,施工简单。
1水利水电工程土石坝施工主要内容
按施工方法,可将土石坝分成以下几种类型:碾压式土石坝、水中填土土石坝、水力冲填土石坝、定向爆破修筑土石坝,目前碾压式土石坝比较普遍,它的施工主要包括以下四项内容:其一,准备工作,如现场的四通一平,建设临时用房和排水清基;其二,基本作业,即对土石料进行开采、装车、运输、卸车和坝面作业;其三,辅助作业,如对施工场地进行清理,在料堆上清除粒径不满足要求的石块及杂物,为坝面施作临时或永久排水,在层间进行刨毛等;最后为附加作业,如对坝坡进修整,可采取铺设草皮或砌筑护面砖方式。
2土石坝施工技术的特点
土石坝施工能够就地取材,这就节省了很多水泥、钢筋等材料,为施工企业节省了更多施工材料成本、人力和物力等资源。土石坝施工比较简单,尤其是维修和扩建相对便利,其具有适应变形性能,对地基的要求相对较低。但是土石坝坝顶不能溢洪,极易出现不均匀沉陷问题,施工技术人员必须予以重视。在施工质量管理过程中,相关管理人员需要根据施工需求,合理地制定完善的施工方案,尤其要做好施工设备、施工材料、施工人员的监督工作,及时地处理各项违规问题,控制各项施工风险。同时,在土石坝施工过程中,相关管理人员还需要严格控制坝体地基的夯实质量,确保地基满足坝体实际建设要求,可以引进帷幕灌浆处理技术、固结灌浆处理技术,提高坝体的防渗性能。除此之外,相关技术人员需要合理地调配坝体分区,设计各项施工工序,按照填筑要求完成防渗涂料填筑工作。
3水利水电工程中土石坝的施工技术要点
3.1筑坝料场规划阶段要点
在水利水电工程土石坝施工阶段中,需要开展施工准备工作,例如工程坝基挖掘作业、坝基两侧岸坡处理作业等。将坝基表面所分布的各类杂质、障碍物进行清理,明确坝基挖掘与清理作业顺序。开展坝基清理作业,随后自上而下开展坝基挖掘作业,有效控制坝基两侧岸坡的坡度。在筑坝料场规划设计阶段中,应对水利水电工程施工区域周边环境开展地质勘察作业,探测不同区域中土石料的分布情况、储量;在地质勘察报告基础上对筑坝料场制定开采计划;同时对筑坝料场规划与开采计划开展优化设计工作。在空间层面上,对不同筑坝料场的规划需要遵循短运输距离、适中料场水平高度、筑坝料场全方位分布、安全间隔距离等原则。
具体来讲,则是优先选择规划与坝基施工现场距离较短、水平高度较低、在坝基施工区域四周分散分布、周边一定距离内没有分布建筑物、群众的土石料场,从而降低土石料运输时间、避免运输事故与安全事故出现、降低施工干扰;在时间层面上,综合分析季节的变幻对土石料场蓄水高度的影响,优先对水平分布高度较低、容易被淹的土石料场进行开采;在数量层面上,需要确保土石料探明储量的总量高于土石坝施工对土石料的最高需求量,并确保不同阶段土石料开采计划中的开采将可满足不同施工阶段的强度、对土石料的需求量;在废料处理层面上,在土石料场规划、开采计划制定的同时,也需要对废弃料的堆料地点、处理方式加以分析。
3.2土石料的加工
在土石坝施工中土石料的加工其实较为简单,第一要做的工作就是对土石料的表面进行清理,将质量差的材料挑出,然后再开展土坝填筑工作。土石料加工环节看起来比较简单,但是该环节对施工的质量有着决定性的因素,因为土料具有面积大和吸水性强的特点,在实际施工中就会产生很大的影响,针对这种情况,施工单位必须要找到有效的手段对土石料中的含水量进行降低。在施工中偶尔还会遇到特殊情况,需要将土石料中的含水量进行提升,在这时可以选择料场加水等方式进行。在对土石料进行筛选时,要对土石料的质量进行有效的把控,当超径石所含的比重较小时,可以使用推土机进行清理,当填筑面平整后在进行清除工作;当超径石所含的比重较大时,可以使用料斗的方式加上蓖条,可以对土石料进行有效的筛选。另外,在很多施工单位中还能看到使用高坡下料的方式,通过粗细分离的方式,将粒径较大的石料进行清除。
3.3土料的挖掘运输
土石坝施工过程中的料场开挖、坝体平料和压实过程需要投入大量机械设备作为支持,实现施工的综合化、机械化,尤其注重土石料运输,提高土石坝强度。同时,技术人员需要考虑坝体结构、坝体强度要求、土石料性质和运输距离等各项影响因素,确定挖掘、运输和上坝方式,如采砂船挖掘、胶带机运输和自卸汽车上坝。
3.4填筑及压实过程
对于填筑工作来说,最为重要的就是平土。也就是说当土料铺设结束后就要开展平土工作,在平土的过程中要对土层的厚度进行有效的控制,可以选择拉线的方法对土层的厚度进行确定。平土工作主要分为人工平土和机械平土两种,人工平土施工效率相对较低,但是操作较为灵活,机械平土的施工效率相对较高,可以对施工质量进行有效的控制,水利水电施工单位在实际施工中可以将两种方式进行结合,从而使平土工作更加顺利的完成。压实的好坏也决定了整个施工的质量,当平土工作结束后就可以开展压实工作,在土石坝施工中压实环节占据着重要的位置。压实质量对堤坝的安全和稳定性有着决定性的作用,在实际压实中通常会选择碾压设备和碾压机械,当机械设备进行碾压时一定要确保运行的平行,通过这样的操作可以保证压实的质量,另外还要对碾压的次数进行控制,只要是施工面都应该进行压实工作,施工人员在进行这一环节时一定要仔细,不能出现漏压等情况。
结语
水利工程建设中土石坝施工技术得到了广泛的应用。对其施工过程要严格依照相关技术标准进行设计,合理控制现场施工质量,采取科学、高效的施工技术方法,确保土石坝施工更为安全、可靠。土石坝施工关系到水利工程的应用及未来发展,需要积极引进新技术、新工艺,并加强创新,努力提升施工技术水平,降低工程建设成本。
参考文献
[1]和军.试述中小型水库的土石坝除险加固施工技术应用[J].工程建设与设计,2019(10):133-134.
[2]陈文亮,王良,高海峰.浙江省土石坝防渗处理措施应用情况统计分析[J].浙江水利科技,2019,47(3):53-55.
[3]陈文亮,王良,高海峰.浙江省土石坝防渗处理措施应用情况统计分析[J].浙江水利科技,2019,47(3):53-55.
[4]刘东海,吴优.基于t分布烟花算法的土石坝碾压参数多目标优化[J].河海大学学报(自然科学版),2019,47(3):243-250.
[5]杨著华,普忠波,李继珍.水利工程土石坝施工的技术及趋势探讨[J].工程技术研究,2019,4(3):44-45.