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摘要:土石坝作为古往今来应用最为普遍的挡水构筑物,其施建质量历来是社会各界广泛关注的焦点所在。对此,本文结合笔者各方所学与相应水利建设项目施工实践经验,对土石坝坝体的相应施工前期准备与施工技术要点展开全面、细致探讨,以期可以为广大水利建设施工管理同仁在开展相应土石坝施工实践时提供些许可供借鉴参考之处。
关键词:水利工程;土石坝;坝体施工;技术要点
引言
土石坝是指采用当地石料、混合料或土料,经过特殊工艺堆砌而成的挡水坝。在土石坝施工中采用的施工技能相较于其他技能,具有较好经济性能及应用性能,因此在水利工程中应用较为广泛。在实际施工中,由于对土石坝施工使用材料没有明确要求,部分施工队伍使用当地材料,进而有效降低施工成本,提高水利工程经济价值。
1水利工程中土石坝的概念
土石坝概念土石坝是指采用当地石料、混合料或土料,经过特殊工艺堆砌而成的挡水坝。在土石坝施工中采用的施工技能相较于其他技能,具有较好经济性能及应用性能,因此在水利工程中应用较为广泛。在实际施工中,由于对土石坝施工使用材料没有明确要求,部分施工队伍使用当地材料,进而有效降低施工成本,提高水利工程经济价值。就拿云南省文山地区来讲,目前已建成的土石坝较多,均采用当地材料进行筑坝,多数土石坝坝型为粘土心墙堆石坝,少部分为粘土心墙风化料坝和混凝土面板堆石坝。此外,土石坝施工步骤简单,只需借助简单的机械设备就能快速完成施工。在施工结束后,检查周围土壤密实度,出现松散情况应进行碾压,确保土壤紧密度,进而提高土石坝的稳定性。随着现代科技不断发展,施工技术、观念不断更新,进一步提升土石坝施工技术。
2土石坝工程的施工要点
2.1工程基础化处理
对于土石坝工程施工工作,需要对其进行基础化处理,保证开挖模式和台阶处理控制流程的一致性,同时把相应的宽度以及高度如实的按照标准进行配比处理,体现基础工程开挖和标准指数的科学性。一般来讲,土石坝基础与存在的基面上斜角应在7°左右,由此可使土石坝坝体自身存在较强的稳固性。需要注意的是,在控制岩石基础基面过程中,应避免坝体表面的岩石出现侵蚀变化,尤其是雾化环境,也就是空气中存有的水分渗透在岩体裂缝中,长时间之后会损害土石坝坝基的岩体。所以,在施工期间应加以防范,降低土石坝坝基在自然条件下受到影响,降低自身的质量。优先放样测量土基基础,之后开展坝基挖掘作业,要想加快排水施工进程,开挖期间应在坝体轴线上进行渗透槽的设置,并且时刻关注现场土质的变化,在粘性土的前提下,关注含水量,按照相应标准进行弃土处理。
2.2压实填筑料处理
土石坝工程的施工作业,压实填筑为最后一个步骤,也就是碾压摊铺填料,保证压实度达到相关标准。在压实工作中,要结合不同种类的填料以及位置完成施工作业。通常来讲可以使用碾进错距法压实垫层料或者过渡料,借助牵引式震动碾依据平行坝轴线的角度开展作业,然后碾压道路两旁岸坡和边坡,顺向碾压处理,最后按照液压夯实的方式碾压坝体表面。
2.3摊铺坝体材料处理
对于土石坝工程中的坝体填筑处理,应选择撤退的方式进行卸料,包括砂砾料、过渡料填筑垫层料等,按照进占法的理念填筑主堆石和次堆石。
在施工过程中,应结合坝体材料的不同性质选择相应的方式加以处理,材料通过自卸汽车运输和推土机进行推平,并且通过小规模反铲机给予大直径的石块和界面边缘料加以特殊化处理,保证坝体材料平整性摊铺,其中垫层料和过渡料应选择人工方式进行处理。为保证铺料厚度的合理性,在铺料过程中要借助水准仪检验铺设实际厚度。
2.4防渗体结合面施作
2.4.1防渗体与岸坡结合面。与岸坡结合面的处理是坝体施
工控制的关键,一旦处理不到位,就会形成渗水薄弱部位而出现渗水通道,甚至还会引发“管涌”现象,对此,必须严格控制与岸坡结合面的处理质量。首先,填料铺填前,应首先冲洗岸坡结合面处的污物,将松动岩石予以清除处理并洒水湿润,然后将配制好的浓粘土浆或水泥浆砂,于结合面处涂刷5cm厚,边涂刷边填筑边压实;其次,施工时于近岸坡处形成的便道,应于施作至标高时将其挖除,然后依照试验确定的松铺厚度逐层铺筑并压实,直至检测质量达标方可隐蔽进入下一环节。此外,为避免原岸坡土基在碾压时受到破坏,与岸坡结合位置宽1.5m~2.0m及边角位置,严禁使用羊角碾、夯板等实施碾压,并确保坝体压实搭接宽度>1m。
2.4.2防渗体与坝基结合面。坝基作为承受整个坝体自重及其他外加荷载的重要部位,其稳定性与承载性直接决定着大坝的安全稳定运行,因此,与坝基结合面处理时应结合基础自然承载力、坝高、筑坝材料等予以综合考量。首先,对于土质坝基,应调节其表层含水量至施工含水量允许上限,然后用与防渗填料相同的压实系数予以碾压,之后刨毛再填筑压实。其次,对于非粘性土坝基,应先压实再铺土,然后调整含水量至施工含水量允许上限,并用轻型碾压设备压实。另外,对于无须进行特殊处理的坝基如岩基,填筑前应先将岩基局部凹凸部位修整平整,然后将表面节理、裂缝等做好封闭处理。
2.4.3防渗体与砼结合面。首先,坝体填筑作业须对称施作,从而有效避免因侧向压力过大而影响坝体安全性。其次,对于坝体砼结构成品,应做好相应保护,且3m范围内填筑时应使用小型机具,禁止使用重型设备填筑,需要时可使用人工摆砌至孔隙率达标。另外,砼与土工布结合时,应预留钢筋并浇筑砼,从而确保两者的有效结合。
2.5反滤层施作
2.5.1土工布反滤层铺设前,应对反滤料予以彻底清理,避免尖石、树根等破坏土工布,铺设后不得长时间暴晒,且覆土至一定厚度后方可实施碾压,每块土工布搭接宽度须>30cm。
2.5.2砂石反滤层主要分为先土后砂法及先砂后土法,砂石反滤层施工时,应严格依照设计要求由下向上逐层铺设,不同粒径组反滤层厚应满足要求且层间不得混杂。分段铺筑作业时,接缝层次应清晰不得错位、混杂,填筑完毕后应做好全面检查,确保铺填厚度、填料质量及级配等均能达标,对于检查质量不达标者,应予以重新铺筑。
结论
土石坝在我国水利工程中应用广泛,占我国大坝建设的80%以上。在中国为了确保水利工程的整体施工质量,设计师和工程师需要有针对性的材料选择和施工方案设计根据不同的施工环境,确保地球和岩石大坝正确发挥防洪和防渗的作用,促进中国水利工程的不断进步。总之,水利工程水平的不断提高,进一步为国家经济发展奠定了良好的基础。作为一名施工技术人员,在有效开展施工实践研究过程中,要不断开展施工技术创新和实践,以全面提高水利工程施工效率。
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