摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,水利工程建设取得了显著成就,其中,土石坝施工是水利施工的重要组成,作为一种传统施工技术,在水利工程建设规模不断增大,该技术的应用日趋重要,对推进我国水利工程建设与发展有着重要意义。本文对水利施工中土石坝施工技术的优势与劣势、应用方法等内容具体介绍。
关键词:水利施工;土石坝施工技术;应用方法
作为一项非常传统的水利施工技术,土石坝施工技术在水利工程建设中发挥了重要作用。应用土石坝施工技术可以增强水利结构稳定性,有效防止水利灾害的发生。在现代化施工技术不断进步与发展下,大型机械设备的投入与使用使土石坝施工技术日趋完善与进步。不仅可以将坝体结构的渗漏问题解决,还能将工期缩短,节省人力成本,取得更大的经济效益。
1土石坝施工技术的优势及劣势
1.1土石坝施工技术的优势
土石坝技术的应用在我国已经有非常悠久的历史,在应用中不断融合新的技术与工艺,在水利工程施工中,挡水坝已经有很多种类,而土石坝施工技术能够被广泛应用,与其自身优势分不开。土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝几种类型。近代才发展起来的是高坝筑坝技术。而碾压式土石坝依据不同土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料不同,又分为以下几种类型:均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝等。
作为历史最悠久、应用最广泛的坝型,土石坝的优势体现在取材方便,可以就地选取水泥、钢材、木材等原始建筑材料,将远途运输的成本节省了;土石坝的结构更加简单,维护与扩建更加容易;土石散粒体结构是土石坝的坝身结构,有良好的变形适应力,由此,地基要求低;施工方便、简单,可以以组合机械的方式施工。
1.2土石坝技术的劣势
土石坝技术的劣势体现在施工中导流处理的过程中,因为土石坝所使用的材料较为特殊,导流工作的难度较大,处理不好容易使土石坝发生不均匀沉降,使水利工程的质量降低。洪涝灾害发生时,土石坝顶部溢洪现象会发生,湿度大、粘性土料等都会对土石坝施工稳定性造成不利影响。土石坝与其他混凝土工程存在较大差异,致密性较低,容易发生渗漏,造成资源浪费。
2土石坝施工技术在水利工程中的应用
2.1土石坝材料的选择
土石坝技术应用过程中,主要原料之一是土体,材料选择过程中要严格按照施工要求与标准进行。因为土石坝与水直接接触,需要保证抗渗性能达到要求,防渗系数低于1×10-5cm/s为宜;土地含水量要控制好。在实际施工过程中,土地会吸收水分,为了使土地水分含量减少,就需要土体本身的水分含量不能过高;保持土体良好的密实性。为了将土石坝的强度提高,需要使土体保持良好的密实性,从而更好的对水体压力与浮力进行抵抗。
2.2砾石的选择
不仅土体是土石坝施工的重要原料,砾石也作为一种重要原料,其选择与应用也能影响到施工质量。在对砾石进行选择过程中,需要控制好大小,不能过大也不能过小,如果砾石过大会将施工难度增大,难以与其他砾石结合使用,且容易预留较大的空隙。反之,如果砾石太小,强度就会降低,也不能达到施工质量标准。对一些不符合施工质量要求的砾石需要做好筛选与处理。
3土石料的加工与堆放
3.1土石料加工
作为土石坝施工中的一项重要环节,土石料的加工、作业需要符合施工标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果土石料没有达到施工要求,可以通过翻晒、合料掺入、压实等方法改进,从而使抗渗性能提高,提高含水率,还能降密实度不够的问题解决。此外,土石料加工过程中,通常使用从山体上开凿下来的砾石,普遍体积较大,可以采取锤击或者爆破方式,使砾石的颗粒大小均匀,使土石料加工更快完成。
3.2土石料堆放
遵循分开与适度性原则堆放土石料。尽量将土料与石块分开堆放,从而避免混合堆放改变材料的性能;依据实际施工要求,按照标准化顺序堆放土石料,确保堆放的合理性,如果不合理的堆放使性能受到影响,需要调整堆放方法。
3.3土石料开挖运输
对土石料开挖前,需要制定开挖运输方案。一种方法是,开挖使用正向铲进行,然后应用汽车运输或者胶带机运输;另一种方法是,使用斗轮式挖掘机开挖,然后运输使用胶带机;还有一种方法是使用采砂船开挖,运输使用有轨汽车,然后再转送至胶带,使用胶带机运输上坝。可以结合实际施工情况选择适合的开挖与运输方式,尽量在土石料开挖时,应用大型机械设备辅助,以提高开挖运输效率,依据地形等进行设计,找到更为可行的开挖运输方案。
4坝基的清理与坝面铺土压实
在处理坝基过程中,需要首先将影响坝基稳定性、阻碍到坝基建设与维护的杂物清除,包括淤泥、树木、草皮、乱石等,同时将有机质含量高于2%的表土清除,清理自然密度低于1.45kg/cm3的细沙。在塑性心墙、斜墙连接位置,需要一直清理到不透水层,截水槽施工,排水系统布置需要结合排水系统特点进行。在对混凝土截水墙浇筑前,需要先清理干净岩面,清理干净碎石与石渣,最后用清水冲洗一遍。需要做好地质勘察,在土石坝施工前,及时将影响坝基稳定性的因素排除。
依据土料与反滤料填料不同填筑顺序,可以将坝面铺土分为两种方法。一种是先铺土后铺砂,另一种是先铺砂后铺土。比较简单的是先土后砂的方法,先填土料三层,然后铺一层反滤料,确保和土料齐平,最后部分压实处理。先砂后土需要事先将反滤料处理好,在反滤料控制的边线内,将一个小堤堆驻出来,在不改变反滤料宽度的前提下每填一层土料,就使用反滤料补齐收坡时留下的三角体,后采用人工方法捣实,这样一来,土料的收坡就更加容易。压实过程中,需要始终确保碾压方向与轴线保持平行,两次碾压连续进行,必须通过重压进行压宽处理。在使用机械设备压实后,会形成一个光明在土料表面,此时可以刨毛处理,进而使层间结合更密实。
5土石坝填筑施工
鉴于土石坝技术的诸多优势,在水利工程中应用非常广泛,但是在填筑施工中需要注意以下几方面问题:保持填筑施工的合有序进行。施工可采用流水作业,一体化施工,从而避免施工紊乱进行,还可以减少因为平台空间狭小出现干扰问题。可以采取先砂石后土料的填筑方法,从而对过渡料的填筑关系进行平衡。需要对土石坝的力学性质有所了解,同时对坝体填筑过程中的抗变形应力进行考虑,运用数值模拟法预防可能出现的变形。加强施工管理,各管理部门需要协调分工,做好施工监督,使土石坝施工技术的应用符合水利施工建设标准。
6结束语
本文主要对土石坝施工技术在水利施工中的应用优势、劣势进行了分析,介绍了土石坝在水利施工中的具体应用方法,包括土石料选择、土石料加工与堆放、土石料开挖运输、坝基的清理与铺土压实、土石坝填筑等内容。表现了土石坝技术在水利施工中应用是一项复杂、涉及的材料与工序较多的工程,需要明确各项技术应用的要求与标准,遵循施工中各项规章管理制度,充分发挥土石坝施工技术优势,才能更好的推进水利工程建设的有序、规范开展。
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论文作者:王建英
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签:土石论文; 施工技术论文; 水利论文; 砾石论文; 坝基论文; 方法论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第30期论文;