惠州市水电建筑工程有限公司 广东省惠州市 516001
摘要:水利工程建设极其复杂,它不仅牵涉到地质、地形、水文等各项难以具体掌控的施工因素,还非常容易出现渗水、漏水、决堤、坍塌等问题,采用有效的技术手段来推动水利工程的具体建设是非常必要的。而本文便是以此施工技术的问题为主,着重分析了水利工程施工几种传统的施工技术的优化以及先进的施工技术的应用,希望能够为水利工程建设提供理论指导。
关键词:水利工程;水利施工;施工技术
1、引言
水利工程是人征服自然和改造自然过程中实现水资源合理利用、调配和使用的代表性人工建筑物,水利施工人员要提高自己的技术,提高水利工程的施工质量,尽最大努力创建水利优质工程。
2、水利工程的施工特点
水利工程与其它工程项目一样,都有着自身的特点,只有对其进行深入了解,才能选择最为合理的施工方式,更好地组织施工,对于其施工特点包括以下几方面:一是需要对工程所在地的水流进行控制。水利工程大多在河流、湖泊等处进行施工,为了避免流水对施工的影响,必须要采取各种措施对水流进行控制,以保护建筑实体在正式投入使用前不会受到水流的冲刷;二是要应对气候的变化。由于水利工程大多属于露天施工,因此强风、暴雨、酷暑等均会对工程质量造成影响,所以必须要采取相应措施来应对气候的变化;三是对于工程质量要求极高。水利工程的投资大、工期长,并且由于工程质量直接关系到下游地区人民群众的生命财产安全,因此国家对于各类水利工程的质量都有着非常严格的要求;四是其涉及面广。
3、水利工程的主要施工技术
3.1土方工程施工技术
土方工程施工属于水利工程施工的基础,是一个非常重要的组成部分。土方工程施工技术通常有干填碾爪法施工技术、水力冲填法施工技术、水中填土法施工技术、定向爆破法施工技术,其中干填碾爪施工技术的应用最为广泛。
土方工程施工对质量的要求非常严格,在土方工程施工中,最基本的要求是强度和密实度必须达到或超过国家规定的相关标准,而且堤坝还必须具有较高的稳定性、较好的防渗性和较小的沉降量。因此,在土方工程施工施工中,条件允许时要尽可能地采用高质量的材料和先进的施工设备,同时必须加强对土方的铺设、平整、压实、检验等各个施工环节的控制,以保障土方工程施工的质量。
3.2软土地基处理技术
当地基土层的成分主要是由淤泥或其他的高压缩性土质组成时,称之为软土地基。软土地基的承载能力往往都比较低,一般都在50kN/m2以下,根本无法达到水利工程地基的设计要求,必须进行相应的处理,才能满足工程的需要。在水利工程中,软土地基处理技术通常有排水固结法、土工合成材料加筋加固法、桩基法、无排水砂垫层真空预压法、换土垫层法等。
(1)排水固结法
排水固结施工技术就是通过对软土地基进行施加载荷,使地基土层中的孔隙水慢慢排出并流向排水井,使地基土体的孔隙比变小,地基土体产生固结变形,从而提高地基强度。排水固结施工技术按其排水措施可分为四种:堆载预压法、真空预压法、降水预压法和电渗排水法。
排水固结施工技术主要是为了解决软土地基沉降过大和失稳现象,一般适用于含水量和压缩性较高而渗透性和强度较低的饱和软粘土,如淤泥、淤泥质土、冲填土以及填海造田等。
(2)土工合成材料加筋加固法
土工合成材料加固加筋施工的原理是,通过在地基表面上铺设一层土工合成材料,将载荷均布于地基上,当地基出现塑性剪切变形时,土工合成材料就会在一定程度上阻止破坏面的形成与发展,提高了地基的实际承载能力,同时,土工合成材料与地基土体间存在的摩擦力也会对侧向变形起到限制作用。
(3)桩基法
当水利工程地基属于较厚的淤土层时,由于地基土层的含水率较高、孔隙较大,无法对其进行大面积的深处理,这时可采用桩基法施工技术对地基进行加固处理,通常应用得较多的有钢筋混凝土预制桩和灌注桩两种。
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(4)无排水砂垫层真空预压法
无排水砂层真空预压法施工技术是指在不对地基施加载荷的情况下,将垂直排水通道中孔隙水的压力降低到一定程度,从而使孔隙水不断地流向垂直排水通道,地基土体不断得到压实并固结,不但提高了承载力,也减少了地基的沉降。
(5)换土垫层法
换土垫层法施工技术在施工时,要先把不满足要求的软土挖除,再用符合设计要求的砂、砂石、石渣等进行回填和压实。这种施工技术简单方便,施工成本低,通常用于土层较薄、开挖量较小的软土地基的施工。
3.3水坠坝工程施工技术。
水坠坝是一种通过水力冲刷的方式修筑的土坝,相比于采用碾压方式修筑的土坝,水坠坝的施工更加省时省力,并且造价较低,适用于水土流失较为严重地区,是综合治理措施的重要形式之一。由于水坠坝是依靠水力冲刷修筑的,因此工程准备阶段的主要内容就是确保冲刷所使用水的充足。一般来说,水坠坝坝体充填的总土方量大致与所需水量相等,而为工程所储备的土料则应为坝体土方量的1-1.5倍。坝体的冲填方式主要包括畦冲填、多畦间歇冲填、一岸冲填、两岸交替冲填四种方式,但无论采用哪一种方式都要注意坚持早、稠、坚、排、匀的冲填要点。在冲填结束后,就要开始进行排水。对于水坠坝的排水措施主要分为表层排水和深层排水两类,其中,表层排水主要包括水泵排水、虹吸排水、埋管自流排水三种形式,而深层排水则包括和砂井砂沟、排水褥垫和排水棱体三种形式。
3.4混凝土坝工程施工技术。
混凝土坝,顾名思义就是用混凝土浇筑、碾压或用预制混凝土构件装配而成的堤坝,主要适用于那些库容量大的水利工程。工程主要包括地基开挖处理和混凝土大坝修筑两个部分工程所采用的工序大多为工程准备、控制水流、挖掘与处理地基、修筑混凝土大坝、安装配套的金属结构。
根据产生部位和深度的不同,混凝土大坝的裂缝主要分为表面裂缝、贯穿裂缝和深层内部裂缝三种类型,其产生机理分别是混凝土干缩过快、混凝土塑性、水泥水化热。为了避免裂缝的产生,可以通过在浇筑前加速混凝土散热、降低混凝土的存储温度、降低水化热温度升高等方式,以便改善和调整混凝土大坝的温度压力,避免裂缝的扩大化。
3.5灌浆工程施工技术
钻孔完毕进行灌浆的时候,一定要按照先固结、后帷幕的次序,还要把分序加密的原则应用到里面,这样灌浆所具有的密实度可以更加提高。灌浆可以采取两种方法进行,一种是纯压式,另外一种是循环式,其中,纯压式灌浆适适合使用在岩石为主地质形态同时缝隙较小的水利工程里面,只需要借助机械把浆液进行压入,然后不断增压使得浆液有效扩散即可。
循环式灌浆则是适用于岩石间隙较大的岩石地质形态的水利工程里面,方法是把浆液从钻孔进行压入,然后让其借助重力的作用渗透到岩石的缝隙当中,渗透不完全的浆液则会进行第二次压浆。这里有一点事项需要注意,那就是浆体的稠度要进行严格的掌控,应该把先稀后稠,逐渐变换作为遵循的原则。
4、水利工程利用各种施工技术的注意事项
工程施工人员在利用各种技术进行施工建设时,必须全面地将水利工程的特殊性考虑在内,保证其具体施工中能够使技术应用达到良好的效果。
首先,施工人员必须为技术应用做好必要的准备。一方面,以施工进度以及质量为前提,选择具体可行成本低的施工技术,并且针对选用的技术设置完善的施工规划、工序划分、方法选用、材料设备标准要求以及人员配备等方案设计,如针对冬季施工必须配备完善的保温材料设计。另一方面,施工人员还必须做好技术使用前的各项处理工作,比如保证场地平整以及运输通道的畅通、供水管道保温、施工人员保暖等。
其次,施工人员要针对土方工程、混凝土工程及钢筋工程等对于施工环境的要求,做好必要的施工技术选择。假若在冬季施工,就土方工程来讲,工作人员一定要尽量地避开冻期,并做好防滑保护;就混凝土工程来讲,其施工适合利用具备适当标号(高于32.5)以及水灰比(低于0.6)的硅酸盐水泥,并为其适当加入防冻剂;就钢筋工程来讲,施工人员需要开展对于冷拉技术的应用控制,如采用对冷拉率及应力进行控制的方法进行冷拉。
5、结束语
水利工程是我国重要的基础设施之一,作为水利工作者必须在充分了解水利工程施工技术的基础上,不断进行完善与改进,努力提高我国水利工程施工技术的水平,使水利工程更好地为国民经济服务。
参考文献
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论文作者:黎伟锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/10
标签:水利工程论文; 地基论文; 施工技术论文; 土方论文; 混凝土论文; 工程论文; 水利论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;