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摘要:水利工程作为我国重要的工程项目,对国民经济进步具有重要作用。土石围堰施工作为水利工程的重要组成部分,对其施工技术水平要求严格,对施工工程的顺利进行具有重要作用。对此,笔者结合实践研究,就水利工程中土石围堰施工技术进行简要分析。
关键词:水利工程;土石围堰;施工技术;研究分析
土石围堰施工主要是用土石建成的围堰,提高稳定性与防水性。该技术具有系统性、综合性特点,是水利工程施工中重要环节。根据现阶段我国水利工程土石围堰施工技术看,仍然存在诸多问题,有待进一步提升。
一、土石围堰施工技术特征
土石围堰技术应用在水利工程中能够有效防止水流而影响施工。土石围堰材料应用简单、取材便利、施工简单,无较多地理条件要求,适用性强。一般情况下,土石围堰技术应用在水利工程中,主要材料为石渣和土筑堰形成。上下游坡需要根据堰高各填土属性决定。土石围堰的广泛应用,其特征集中于几点。
第一,节省经济投入。相同环境下,土石围堰的坝体方量比混凝土重力坝大小6倍,在单价上也只是国外混凝土坝的1/15--1/20。尽管土石围堰项目的泄洪、引流、发电等建筑的工程量通常高于混凝土坝。不过,基本处理量小。经过事实证明,土石围堰项目综合性标准要高于混凝土重力坝。
第二,随着岩土力学、检测方法与电算技术的进步,使得土石围堰设计理论与运算得到了提升,其安全性与稳定性也得到了提升。
第三,现如今,伴随着施工技术的进步,对于筑坝材料要求较低,使得材料取用更为方便。同时,也可以选择废渣弃坝形式,更有助于资金节省。此外,土石围堰机械化水平也得到了提升,其施工中应用新型工艺技术,在一定程度上可以提升施工质量。
第四,应用土石围堰技术可以适用不同地理环境。例如:地基较差,而通过处理后能够应用土石围堰技术。此外,土石围堰技术也能够适应不同温度状态,通常可以在低温天气、多雨季节等不同环境下。
第五,具有较好的防震效果。传统水利工程中,土石围堰项目引流、泄洪等问题一直存在,特别是在多发洪水区域中。不过,随着科学技术的进步,该问题逐渐得到了解决。
第六,伴随着建筑工程的技术的进步,在一定程度上也带动了土石围堰技术的发展。根据水利工程实际状况进行科学规划设计,能够延长使用时间。
二、土石围堰施工要求
(一)围堰类型
水利工程中应用围堰技术,具有安全、稳定、防渗、抗洪效果。其结构施工也更为简便,拆卸便利,取材方便。现阶段将其应用在工程中,符合水利工程施工要求。对此,笔者结合以上要求与实际水利工程要求选择RCC围堰技术应用在工程项目中。
(二)设计要求
土石围堰设计洪水要求近期5年一洪水,其流量在2030m/s。土石围堰使用时间在一个施工季度之内,围堰高在15m,低于50m。结合相关规定要求,该项目工程土石围堰等级在IV级。
(三)土石围堰平面设计
其围堰设计需要对碾压砼围堰的基坑开挖起到有利作用,结合项目工程实际地理状态,把土石围堰轴线放在下游碾压砼围堰轴线下120m。土石围堰右下端接近3号引流洞,该位置使用石块进行护面处理。因为在施工过程中,有石块流入河床。相对于原河床,现河床位置进行相应的提升,其堰高也要有所提升,堰顶宽提升至150m。
图一,上围堰堰体结构
三、土石围堰施工方法
通常情况下,土石围堰施工中把石块堆积在下游位置,砂土与黏土在放在上游位置,进而能够有效达到防渗效果。砂石与土料接触带设计反滤层,其允许厚度在0.3m以内。砂砾土和石块构成土石围堰,设计防渗透层。如果围堰较高、方量大,通常需要把堰体用作土石坝体,其围堰质量要求和坝体相等(如图一)。
(一)堆石质量选择
面板土石围堰上游面含有薄层面板,面板材质可以是刚性混凝土或柔性沥青混凝土。坝体是通过砂石堆积而成。堆石材料能够有效防止石体变形,进而确保起施工的顺利进行,是坝体稳定运行的前提条件。
第一,石渣料。土石围堰中要求石渣料石头坚硬、具有防水效果。含有泥级配料内的石粒应在30cm以内,其取材可以在废渣场。第二,土料。土料需要按照要求进行取材,也可以在尾水边坡内选择符合要求的土料。
(二)土石围堰填筑技术、压实质量施工
填筑技术与压实质量施工。土石围堰填筑施工在设备选择、技术要求、参数控制上与普通土石非黏性料施工无较大分别。不过,在其施工质量上要求存在明显不同。首先,填筑施工。土石围堰可以选择后退法和进占法进行石料拆卸,选择推土机进行铺平。使用后退法可以使汽车能够在坝面上通过,避免汽车轮胎受到损坏。但是,该种方法也存在一定不足,使用推土设备工作量繁重,施工时间长。而使用进占法尽管料物分开,但是不会对坝体造成较大影响。此外,也能够减少推土设备任务量,施工效率高。
垫层摊铺建议使用后退法,进而避免物料分开。在压实厚度较大状态下,可以使用混合方法进行拆卸,使用后退法卸料形成分散状态,随后通过进占法卸料平铺,进而避免物料分开。垫层料粒径较粗并呈倾斜状态。一般可以使用斜坡震动进行碾压。在其施工时,可能会出现外层石块失衡问题。想要提高压实效果,也可以选择斜坡压实和砂浆固破融合形式。
土石围堰压实施工。通常情况下,堆石体的最高粒径在600--700mm,进行震动碾压,其碾压厚度在70--90mm,也可以在120--150mm之间。通常需要压实5--6次,其干密度平均参数在2.18g/cm3。垫层料的粒径在160--300cm之间,进行震动碾压,其后在23--46cm之间,碾压4--8次。压实干密度yd在2.19g/cm3,土石围堰壳粒径在1000--1500mm,压实厚度在100cm,最高在200cm,压实3次左右,一些坝体压实6次。压实干密度平均参数yd在2.09g/cm3。总而言之,压实干密度将垫层料和内部堆石较大,随后坝壳堆石,其yd多在2.10--2.30g/cm3之间。
土石围堰施工质量控制中,一般堆石压实质量标准按照压实密换算的孔隙表示,在实际施工堆石密度检验则多为试抗法。想要确保施工质量,也要注意取样深度等于填筑层厚度;填壁如果出现缝隙则需要使用黏土进行封堵。
结语
总而言之,伴随着社会经济的进步与水利工程的发展,围堰施工技术得到了重视与发展。在实际水利工程土石围堰施工中,还需要兼顾多角度、多方法,确保施工质量。做好土石围堰施工才能确保水利工程的顺利进行,进而推动社会经济进步。
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论文作者:郑仕权
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/13
标签:围堰论文; 土石论文; 水利工程论文; 压实论文; 技术论文; 施工技术论文; 粒径论文; 《基层建设》2017年第23期论文;