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摘要:水利工程中的土石坝施工技术具有非常长的历史,在长期的发展过程中,土石坝施工技术不断地被完善,在当今这个科学技术快速发展的情况下也给它的发展提供了非常大的便利,大型机械在水利工程中的运用不仅使得建设过程中的人力大大缩减,还可以使建设时间减少,使得相关企业在很大程度上减少了建筑成本,并且通过运用这些先进的机械设备以及技术,可以使得建成的土石坝在结构上相比于过去更加的紧密以及坚固,能够很好地防止渗漏的情况发生。通过对水利工程的发展前景进行预计,土石坝施工技术还会有大规模的使用,使其在技术方面进行不断的发展以及完善。通过对现阶段的土石坝施工技术进行研究发现,尽管其自身具有非常多的优点,但是在施工过程中以及投入运用时也出现了弊端,针对这些弊端进行分析,结合实际情况提出合理的措施,使其在水利工程应用过程中能够更加安全。
关键词:水利水电工程;土石坝施工技术;应用
引言
当前,伴随着社会经济和科学技术的不断发展,水利水电工程施工业呈现出现代化特征,逐步优化和完善施工技术和施工设备,但是,在应用土石坝施工技术的过程中会受到气温条件的影响,最容易出现沉陷情况。所以,要不断完善土石坝施工技术才能提升水利水电工程施工质量。
1水利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,如对坝坡进行修整,可采取铺设草皮或砌筑护面砖方式。
2水利施工中土石坝施工的优缺点
土石坝施工的优点:①原材料极其丰富,成本低,可就地取材充分使用施工中挖掘出来的土和石料。这样不仅减少了其他建筑材料的使用还降低了成本,节省了运输原材料的时间提升了施工速度。②土石坝的施工技术在我国已经发展的非常完善,其施工结构和技术比较简单,便于操作和执行,工序相对较少,节省施工时间,后期维护所需的成本小,人工少。③土石坝对地形和地质等条件要求不高,具有较强的适应能力。土石坝施工技术的缺点:①土石坝建设最初的目的是用于储水和抗洪,由于土石坝施工的工艺上存在的一些弊端,所以导致土石坝顶部排水不畅,对洪水的防御作用不佳,还要单独修建用于泄洪的渠道,造成了一定程度上的资源浪费。②土石坝的自重大,容易下沉。③土石坝的施工技术应用具有明显的局限性,可应用的项目少,其建筑所需的土料容易受到气候的影响,而使工程质量安全受到影响。④坝身建成后需要进行定期维护,这样就无形中增加了施工成本。⑤由于石坝本身的重力和体积较大,建成后容易出现沉降而致使坝体产生倾斜,威胁工程质量和施工安全。在实际的水利工程施工中,相关技术人员要结合当地的具体条件,对土石坝技术的优缺点进行总结,发挥长处,尽量避免其缺点,不能一味地追求工程进度,要提高施工质量,保证水利工程的顺利完成。
3土石坝施工技术分析
3.1土石坝土质的选择
(1)在选取时要确保土质的抗渗透性能优良。土石坝在进行工作时是常年与水进行直接接触的,如果不能够保证其抗渗透性,可能会使其受到渗透导致土石坝崩塌。(2)在选取时要保证土体的含水量相对较低。这是因为在进行施工过程中土体本身就会吸收一部分水,如果其自身的含水量再相对较高,就会使得坝体出现安全隐患。
(3)在选取时要注意土体的密实性。这是因为具有良好密实性的土质能够在一定程度上增加坝体的强度,使其能够更加有效地抵抗来自水的压力和浮力。
3.2土石坝地基的清理
在土石坝进行施工时要把周围影响坝基的杂物进行清理,比如树木、淤泥或者乱石等。在对暗坡和斜墙、塑性心墙等连接处进行处理时要清理到不透水层,在建设截水槽时排水系统要合理、科学地进行施工。在对截水墙或者是截水槽进行混凝土浇筑时,要对其岩面进行清理,防止上面的碎石或者是石渣对浇筑过程产生影响,从而降低土石坝的性能。除此以外,在进行施工前要对周围的地质情况进行调查,防止其出现影响土石坝地基的因素。
3.3冬季填筑施工注意事项
在冬季气温较低的情况下进行填筑施工时,应充分注意下列要点:在气温相对较低的情况下进行施工时,需在使用正温土料的基础上,尽可能加快每个环节的施工。对土料进行碾压时,气温应达到-1℃以上。如果当日的最低气温低于-10℃,或当日的最低气温低于0℃,但风速超过10m/s,则不允许进行施工。在气温相对较低的情况下进行施工时,黏性土实际含水量不能超过其极限值的90%,而砂砾料的实际含水量应控制在4%以内。冬季填筑施工中,应尽可能减小铺土厚度,也可提高压实功效,改用重型机械设备进行碾压。施工开始前,对填筑表面的积水和冰雪进行清理,避免在填土料中混入冰雪。对所有防渗体都进行有效保温处理,避免完成压实的土层因低温冻结。
3.4填筑施工
土石坝面施工需要经过铺料、摊铺、洒水、压实、检验等多道工序,但是坝面作业面较窄,存在大量工种、工序、设备交叉施工的情况,会对工程建设周期产生不利影响,因此,在填筑施工前要制定完善的施工组织计划,一般可以采用流水线施工,避免由于坝面作业狭窄问题而造成的施工干扰,从而保证现场施工效率和进度,现场施工时将坝面进行分段,按照施工工序要求采用流水作业方式安排专业人员进入现场施工。一般情况下,可以采用平砌填筑施工的方式进行处理,以便减少接缝、接坡等工序。现场施工时要将堆石填筑面逐步扩大,为设备、材料进场提供便利,在运输过程中要尽量避免穿越防渗料区,减少料界偏差与相邻料平起填筑时跨缝碾压施工的情况,以便达到平衡现场施工强度的目的。土石坝施工可以通过分层强夯的方式进行填筑,将各层土石填筑厚度控制在一定范围之内,然后使用夯击方式进行预压,提升土石料整体性和密度,减少土石料的形变量;若采用分层铺筑方式,可以进行分层夯实处理,直到达到坝体设计高度要求。通过控制土石填筑厚度、夯击能量,控制坝体整体密度、强度、模量等参数,在确保合理的情况下降低工程量和工程造价,以及填筑完成后的坝体沉降。
结语
总之,土石坝技术的应用与实施在水利工程建设过程中起到了非常重要的作用。我国水坝技术的发展已经相当完善,拥有适合我国国情和地质要求的设计方案和施工技术,施工人员深入研究并掌握此项技术,并根据施工地的地理环境,制定出适合当地的土水坝施工方案,保证水坝的施工质量和工程进度,促进水利工程的快速发展。
参考文献
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