贺鹏瑞1
1身份证号:62282619850222****,陕西省
摘要:如今,水利水电工程中土石坝得到了广泛应用,虽然土石坝施工简单,但为了达到理想的质量效果,仍然对施工技术提出了一定要求。因此,有必要对土石坝施工技术进行详细的分析。鉴于此,本文就水利水电工程中的土石坝施工技术展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:水利水电工程;土石坝;大坝开挖
1.水利水电工程中的土石坝施工技术的优点
1.1施工成本较低
土石坝施工进程中,施工原料主要在施工地采集而得,相较于混凝土施工节省了大量的原材料购买成本。此外,由于就地采集原材料,避免了大型施工中原材料的运输而产生的巨大成本。是防水坝修建进程中经济效益较高的技术方案。
1.2工程技术简单
土石坝施工技术仅包含原料采集、坝基处理、石料抛填及固定等,施工中无精度或难度较高的步骤,且原料地的选取与采集方式的选择均由施工设计人员控制。因此,在土石坝技术施工进程中,相较于其他施工技术,施工单位不必雇佣大量的技术型人员,可节省工程建设的用人成本。
1.3施工时间较短
土石坝施工技术因其就地采集原料的特点,常无需大量的前期准备工作。同时,施工技术决定了坝体中无法进行复杂的结构设计,在土石坝施工中,大型机械设备可以贯穿工程的始终,工程时间相较于混凝土等其它施工方案有明显的优势。另外,由于设备担当施工的主力,施工人员的安全也能得到保障。
1.4改建过程较为便捷
从施工技术上进行分析,土石坝为土料、石料等简单堆积而成,结构较为简单,内部受力均匀。后期因环境变化或者工程需求进行扩建时,仅需以现有结构为基础向上或者两侧继续延伸,土石坝整体施工质量依旧可以得到保证。此外,如工程需要,对坝体进行局部的破坏,其稳定性也不会受到较大的影响。
2.水利水电工程总土石坝施工技术的缺点
2.1坝体自重较大
土石坝为传统技术堆砌而成的坝体,其功能与坝体的体积有直接关联,因此现阶段水利工程中的土石坝均具有自重较大的特点。且土石坝施工进程中往往不会对地基进行深度处理,在施工结束后一段时间内,土石坝会发生一定的沉降。
2.2无溢洪功能受施工原料与施工技术简单的影响
土石坝结构较为单一,常在溢洪功能上由较大的缺失,需在工程后期修建专业的溢洪通道确保其洪水拦截功能的完善性。
2.3工程受气候影响较大
由于施工技术的简单,其常不具备排除外界干扰的能力。尤其在土石坝施工阶段,其受气候控制明显,如南方梅雨时期常不会进行土石坝施工,避免大量降水使原料的含水量过高而影响土石坝的稳定性。在北方土壤封冻时期,土石坝施工也无法正常开展:①土壤封冻使原材料采集较为困难;②冷冻的石料与土料均会产生不规则的体积变化,此时修建土石坝在气候转暖时会出现明显的渗水现象,坝体将无法正常发挥其效用。
3.水利水电工程中土石坝的施工技术
3.1布置施工材料
实际施工时,对施工材料的合理把控非常重要,只有这样,才能有效提高水利水电工程的施工质量,同时保证工程施工进度。为了达到严格控制施工材料的目的,实际施工前需要根据具体的施工标准,合理地选择施工材料挖掘场地,只有保证该位置具有足够的、性质优良的施工材料,才能保证整个水利水电项目施工顺利、有序进行。
3.2填筑与压实
对于土石坝施工来说,土石坝的填筑和压实虽然是最后一个步骤,但是却非常关键。进行石料填筑时,首先需要做好铺土作业,提高作业面的平整性,一旦遇到体积较大的石块,需要及时将其清理出施工场地。随后开展平土工作,应用拉线的方式确认平土层的厚度,平土作业需要结合人工平土和机械平土两种方式共同进行。
原因在于,人工平土作业灵活性较高但是效率较低,而机械平土施工虽然灵活性较差但是施工效率较高,两种平土方法配合应用,不仅保证了平土灵活性,还保证了平土的效率。最后就是土石坝压实作业,土石坝压实效果会直接对整个土石坝工程的稳定性产生影响,所以做好土石坝的压实工作非常重要。
3.3土石料的加工
对土石料的表层进行清理,剔除不合格的土石料材料,再将合格的土石料应用到土石坝施工过程中。实际施工时,因为土料面积较大,吸水能力较强,土料含水量一旦超出一定的范围就会对实际的施工效果产生影响,所以,需要应用有效的方法降低土料中的含水量,如烘烤或者翻晒等,进而有效降低土料中的含水量。如果项目有特殊要求,需要适当地提高施工材料的含水量,那么可以采用加水的方式来实现。在筛选土石料时,如果超径石比重较小,可以应用推土机将其清除;若土石料中超径石比重较大,则可以利用料斗过滤筛选的方法进行筛选清除。
3.4砂砾石料与堆石料的开采
自然界中,砂砾石料的分布较为广泛,而且多数都是可以开采的。不同的地区,石料的分布特点也不同,有的分布在陆地上,有的分布在水下,开采时,需要根据石料的分布情况选择最为合理的开采方式。堆石料的开采过程较为复杂,一般需要应用深孔阶梯式的爆破方法进行开采,但爆破开采获得的石料规格是大小不一的,所以,要根据实际施工的需要,对超大径石料应用潜孔爆破进行处理。
3.5反滤层施工
反滤层填筑方法主要分为3种形式,分别为削坡体、挡板法和沙松坡接触平起法。其中,沙松坡接触平起法更加适合机械化施工,该方法填筑强度较高,可以应用到防渗体的填筑。按照反滤层填筑的次序,反滤层填筑施工又可以分为先土后砂和先砂后土,不管应用哪一种方法进行填筑,土和砂之间都会出现交错的现象,所以在设计反滤层厚度时,施工人员需注意不能过度削弱防渗体的有效断面。
4.土石坝施工技术施工管理要点
4.1结合气候开展土石坝施工
在应用土石坝施工技术时,气候环境与温度会与施工效率、质量造成一定的干扰影响。例如在室外气候温度过低时,具有一定含水量的土石料会出现冻结等问题,且土石料开挖、运输、压实与碾压摊铺等施工作业效率也会受到影响,大幅提高施工难度系数。因此在技术应用过程中,需要充分结合气候情况制定技术应用计划、组织开展施工作业。此外在注重气候温度的同时,也需要对气候情况加以充分考虑。例如在雨雪气候下,土石料的含水量会出现一定幅度的提升,并不适宜开展土石坝施工作业。
4.2划区施工
在土石坝技术施工准备阶段中,结合实际施工情况(坝基分布区域地貌结构、不同土石料场分布位置等),划定不同的坝面施工分区,并针对性制定不同施工分区中的各项技术应用计划(如土石坝场开采计划、土石料运输计划、石料摊铺碾压计划)。
4.3注重开展防渗与质量理
在施工阶段中,需要定期对土石坝施工情况、质量开展检测。在发现土石坝出现土体渗漏、坝基两侧岸坡倾斜角度加大等问题时,及时采取问题解决措施。而在工程建设过程中,随着季节的变幻也会对基坑周边环境、蓄水高度造成影响,在项目设计阶段中很难对环境、蓄水高度等因素完全预估。因此,需要在技术应用过程中开展全过程质量管理工作,结合气候、蓄水量等因素的变化情况对施工计划进行修正。
结语
综上所述,土石坝是目前较为常见的坝体类型,具有施工简单和质量易控的特点,在施工中应高度重视开挖和填筑两个环节,重视各项要点,保证施工顺利完成,并达到预期的质量目标。
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