水利水电工程中土石坝施工技术分析论文_张庆

水利水电工程中土石坝施工技术分析论文_张庆

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摘要:土石坝是水利水电工程中最常见的一种,因其具有施工简单、可就地取材、成本低等优点得到了很多施工者的青睐,但是防渗漏却是一个比较棘手的问题,不能得到很好的解决。因此,对水利水电工程中土石坝施工技术进一步的深化探讨是很有必要的。

关键词:水利水电工程;土石坝;施工技术

前言:

随着科技的发展,大型高效机器设备被不断投入坝工建设工程中,加之各项新材料以及新技术的使用,使得土石坝具有十分广阔的发展前景。为了促进水利水电工程的进一步发展,还需要对土石坝进行更加深入的分析与研究,对其施工技术进行探讨。这也正是本文的重点所在。

一、水利水电工程土石坝施工概述

土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填,辗压等方法堆筑成的挡水坝。由于其具有就地取材,对坝基地质条件要求不高,结构简单,节约三材和易于施工等。从一般情况下来讲,所谓水利工程土石坝施工技术,主要指的是在用施工现场泥土与石料等水利工程施工原材料的基础上,通过抛填与碾压等多种方式筑成挡水坝,继而提高水利工程防渗结构的一项施工技术。对于水利工程土石坝施工技术而言,施工单位在土石坝施工过程当中,往往需要分清楚土石坝的种类以及优势与缺陷,从而才能够在规划布置料场的基础上,更好地进行土石料加工与填筑施工工作,才能够从整体上提高水利工程土石坝施工技术水平。

从土石坝所能够发挥的作用来看,施工单位进行水利工程土石坝施工工作比较方便,并且能够在很大程度上节省建筑原材料、减少运输成本,从而有效缩短了水利工程的建设工期。同时,常常由于土石坝本身坝体结构简单,方便施工单位进行维修与扩建;由于土石坝工程施工对当地地基地质条件要求比较低且坝身具有较强适应性,土石坝施工技术简单、工序少,因而土石坝工程方便施工单位利用机械化设备快速进行工程施工,继而使得竣工后的土石坝工程不易变形。以上众多的土石坝工程的优点使得土石坝工程在当前水利工程建设中迅速普及。但是就土石坝工程的性质而言,土石坝工程的坝顶是不具备溢洪能力的,并且施工导流不方便,填筑土料容易受到外界自然气候因素的影响而发生沉陷现象。这就使得施工单位在进行土石坝工程施工工作时,要结合土石坝的优点与缺点,采取恰当的措施有效处理土石坝的缺陷,这样才能够有效提高土石坝的整体施工质量。

二、土石坝施工技术探讨

2.1料场规划

土石坝施工中,料场的合理规划和使用,是土石坝施工中的关键技术之一,它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价,甚至还会影响到周围的农林业生产。

空间规划。系指对料场位置、高程的恰当选择,合理布置。时间规划,是要考虑施工强度和坝体填筑部位的变化。质与量的规划,应对地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标进行全面勘探和试验。不仅应使料场的总储量满足坝体总方量的要求,而且应满足施工各个阶段最大上坝强度的要求。料尽其用,充分利用永久和临时建筑物基础开挖碴料。

2.2土石料加工与运输

清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝填筑,但由于粘土颗粒小,比表面积大,亲水性强,水对土料工程性能影响大,填筑压实有最佳状态的最优含水率问题,鉴于有此特点,要求对土料的含水率进行控制,必要时按规范进行水份调节处理,保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左右为合格料。调整土料含水量有两种方法:第一,降低土料含水量的方法有挖装运卸中的自然蒸发、翻晒、掺料、烘烤等方法。第二,提高土料含水量的方法有在料场加水,料堆加水,在开挖、装料、运输过程中加水。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆砾土中超径石含量不多时,常用装耙的堆土机先在料场中初步清除,然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作进一步清除;当超径石的含量较多时,可用料斗加设蓖条筛(格筛)或其他简单筛分装置加以筛除,还可采用从高坡下料,造成粗细分离的方法清除粗粒径。粗粒径较大的过渡料宜直接采用控制爆破技术开采,对于较细的、质量要求高的反滤料,垫层料则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。

在土石坝的施工过程中,从料场开挖开始到运输等一整个环节的各个工序,都可以由一个互相配套的程序来机械性的完成。这样就可以形成一个完整的施工流程,也就是综合性的机械化施工流程。尤其是对于那些大型的土石坝工程中实现综合机械化的施工,就可以更好的提高施工水平和技术,有效的提高土石坝工程的建设速度。

2.3填筑施工

土石坝坝面作业施工程序包括铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。坝面作业,工作面狭窄,工种多,工序多,机械设备多,施工时需有妥善的施工组织规划。为避免坝面施工中的干扰,延误施工进度,土石坝坝面作业宜采用流水作业施工。流水作业施工组织应先按施工工序数目对坝面分段,然后组织相应专业施工队依次进入各工段施工。

在施工中一般来说都是采用平起填筑施工的方法。这种方法的好处就是可以有效的减少接缝、削坡等工序,有效的保证了填筑质量;第二就是保证了有尽可能大的碓石的填筑面,这样有利于大型的机械进行施工;第三就是有利于在继续填筑的时候布置到防渗区的道路中;有利于减少料届的偏差以及相邻料的平起填筑的时候的跨缝碾压等。

土石坝分层强夯填筑时,应控制每层土石填筑厚度,在10m~20m之间;采用大能量的夯击动力预压,以提高土石料的密度,消除土石料的变形;分层铺筑分层夯实,在夯击后的土石层中填筑新的土石层,再进行新的夯击,直至达到坝体需要的高度。控制每层土石填筑厚度与采用夯击动力的能量,使坝体密度、坝料的强度和模量显著提高,施工工程量和工程造价大大降低,使土石料的密度达到最大,填筑完成后坝体的沉降明显减少。

2.4结合部位施工

土石坝施工中,坝体的防渗土料不可避免地与地基、岸坡、周围其他建筑的边界相结合:由于施工导流、施工方法、分期分段分层填筑等的要求,还必须设置纵横向的接坡、接缝。这些结合部位会影响到整个坝体的整体性以及质量,因为接坡以及接缝如果过多的话,还会对整个坝体的填筑强度产生影响,尤其是影响到机械化的施工。所以对于施工所以说对于坝体的结合部位的施工,一定要采取合理并且可靠的技术措施,同时还要加强对质量的控制和管理,一定要确保坝体的质量能够符合预先的设计要求。

2.5反滤层的施工

反滤层的填筑方法,大体可分为削坡体、档板法及土、砂松坡接触平起法三类。土、砂松坡接触平起法能适应机械化施工,填筑强度高,可做到防渗体、反滤料与坝壳料平起填筑,均衡施工,被广泛采用。根据防渗体土料和反滤层填筑的次序,搭接形式的不同,可分为先土后砂法和先砂后土法。

无论是先砂后土法或先土后砂法,土砂之间必然出现犬牙交错的现象。反滤料的设计厚度,不应将犬牙厚度在内,不允许过多削弱防渗体的有效断面,反滤料一般不应伸人心墙内,犬牙大小由各种材料的休止角所决定,且犬牙交错带不得大于其每层铺土厚度的1.5~2倍。

结束语:

经过研究,可以了解到,土石坝的建设和施工技术的实施对于水利工程的建设和发展是非常重要的,施工的技术实施简便、节省资源、易改建等特点使土石坝得到了非常广泛的应用。但是在进行土石坝建设施工时,注意该技术的不足:施工条件影响较大、结构质量问题等,都是影响水利工程建设的重要因素。在水利工程的建设中,应充分考虑到土石坝的优点和不足,结合水利工程建设的要求,科学地对土石坝进行施工,保证水利建设的实用性、科学性、合理性。

参考文献:

[1]田丛秋.水利工程建设中土石坝技术的应用.民营科技,2014,02:127.

[2]赵静.在水利施工中土石坝施工技术的运用.民营科技,2014,02:139.

[3]李鑫.水利工程中土石坝施工初探.黑龙江科技信息,2014,01:185.

论文作者:张庆

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/31

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