摘要:土石坝具有很多优势,是一种常见坝型,现已在水利水电工程项目建设中得到了有效应用。在土石坝施工过程中,施工人员需要严格按照施工要求进行施工,并加强土石坝施工质量管理,以获取更高社会效益和经济效益,为水利水电行业的发展提供支持,文章对水利水电工程中土石坝施工技术进行了研究。
关键词:水利水电工程;土石坝;施工技术
1 土石坝的优点和缺点
1.1 优点
水利水电工程中土石坝施工的原材料经常是就地取材,但是在一些特殊的施工环境中,施工的原材料就需要从材料厂进行购买,在这种情况下就将土石坝的优点显现出来,由于就地取材的原材料在钢筋混凝土材料体积和重量方面缺点较大,而通过购买可以有效节省建筑运输的成本,同时土石坝在施工中其工艺相对简便,这就使得在施工结构上有着明显的优势。在土石坝施工中不但整体施工难度会降低,后期的维护和养护工作也更加方便,也就是说在土石坝投入使用后想对坝体进行改造等,其施工也相对较为简单。对于土石坝施工来说,其施工原材料主要是土石和混合材料,这样就使土石坝本身具有较强的抗变形能力,在实际施工中对地基的要求也不会像其他工程那么高。其实土石坝还有很多优点,也正是因为这些优点在水利水电工程中土石坝施工技术应用甚广。
1.2 缺点
除了以上优点外,土石坝施工技术也有自身的缺点,总的来说就是一旦出现较大的洪水,土石坝并不能将其完全拦截,还需要溢洪道的修筑才能对洪水进行拦截,同时土石坝施工技术中含有倒流操作的环节,虽然看起来倒流操作较为简单,但是如果和混凝土坝体以及对堆砌石坝体来说,还是比较复杂,在土料粘度方面,土石坝施工技术经常会因为天气的变化受到负面影响,所以在实际施工中很容易发生沉陷等情况,严重影响土石坝的正常使用。在多方面影响下,土石坝的坝面平整度也存在一定的问题,这样也对土石坝的使用造成影响。
2 土石坝施工技术工序流程与施工要点
2.1 筑坝料场规划阶段要点
在水利水电工程土石坝施工阶段中,需要开展施工准备工作,例如工程坝基挖掘作业、坝基两侧岸坡处理作业等。将坝基表面所分布的各类杂质、障碍物进行清理,明确坝基挖掘与清理作业顺序。开展坝基清理作业,随后自上而下开展坝基挖掘作业,有效控制坝基两侧岸坡的坡度。在筑坝料场规划设计阶段中,应对水利水电工程施工区域周边环境开展地质勘察作业,探测不同区域中土石料的分布情况、储量;在地质勘察报告基础上对筑坝料场制定开采计划;同时对筑坝料场规划与开采计划开展优化设计工作。
在空间层面上,对不同筑坝料场的规划需要遵循短运输距离、适中料场水平高度、筑坝料场全方位分布、安全间隔距离等原则。具体来讲,则是优先选择规划与坝基施工现场距离较短、水平高度较低、在坝基施工区域四周分散分布、周边一定距离内没有分布建筑物、群众的土石料场,从而降低土石料运输时间、避免运输事故与安全事故出现、降低施工干扰;在时间层面上,综合分析季节的变幻对土石料场蓄水高度的影响,优先对水平分布高度较低、容易被淹的土石料场进行开采;在数量层面上,需要确保土石料探明储量的总量高于土石坝施工对土石料的最高需求量,并确保不同阶段土石料开采计划中的开采将可满足不同施工阶段的强度、对土石料的需求量;在废料处理层面上,在土石料场规划、开采计划制定的同时,也需要对废弃料的堆料地点、处理方式加以分析。
2.2 土石料运输与挖掘阶段要点
借助于施工机械设备,在土石料场内开展土石料开挖施工作业,并结合不同土石料场的地质结构、土石料分布结构,选择适当的开挖形式。结合水利水电工程土石坝实际施工情况选择自卸自走运输土石料运输方式、转自卸自走土石料运输方式、胶带机土石料运输方式等,将土石料运输至指定堆放位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆土石料常用挖掘方式主要为立体挖掘与平面挖掘两类,可结合实际施工情况从中选择其中一种挖掘方式,或是结合两种方式开展土石料组合挖掘施工作业。并结合实际施工情况(如不同土石料场分布位置、土石料施工需求量等),选择适当规格型号、运力的施工机械设备。
2.3 土石料压实阶段要点研究
在土石料压实施工阶段中,施工人员借助于施工机械设备将所开采、运输的土石料加以碾碎压实,直至土石料的颗粒粒径大小、密实度、孔隙比等物理力学性质符合土石坝施工要求。而在土石料压实施工阶段中,施工人员在操纵相应施工机械设备对土石料开展压实作业时,需要注重保障土石料的内部主力、防渗等物理力学性能的提升幅度符合施工要求。此外在土石料含水量越高时,土石料的压实施工难度系数也会相应提升。因此需要优先选择挖掘、使用含水量较低的土石料。
2.4 土石坝筑坝阶段要点研究
施工人员选择适当的卸料方式在坝基施工区域中将所运输的、经过压实处理后的土石料进行卸载,随后操纵推土机等施工机械设备将坝基施工区域中所分布的土石料加以平整摊铺。施工人员操纵相应施工机械设备对所摊铺的土石料反复开展逐层碾压施工作业,确保不同土石坝筑层的厚度、密实度、结构稳定性与防滲性能均符合施工要求。在这一阶段中,土石坝施工现场环境较为复杂,因此,需要提前制定出全面化、体系化的筑坝施工计划。采用流水线形式开展土石坝筑坝施工作业,为规避筑坝漏压施工问题的出现,可选择操纵施工机械设备开展重叠碾压施工作业。在应用后退卸料方法时,可提高对土石料卸载的控制程度,确保将土石料相对均匀地铺洒在坝基施工区域中。
2.5 砂砾石料与堆石料的开采
我国地大物博,砂砾石料分布较广,在很多区域内都可以对其进行开采。对于砂砾石料的分布来说有一定的特点,由于分布的位置存在差异,所以在开采时也要根据具体情况选择不同的开采方式。其中堆石料在开采时较为复杂,通常会选择深孔阶梯式的爆破方法进行开采,但是这种方法在开采时经常会导致石料大小不一,针对这种情况就要根据土石坝施工的具体情况,在对较大石料进行开采时可以选择爆破方式,而对于较小石料进行开擦拭可以选择机械将石料粉碎后再开采。
2.6 反滤层施工
在填筑中经常会选择反滤层的填筑方式,这种方法主要可以分为三种,其中土、砂松坡接触平起法对机械施工较为适应,并且填筑的强度也相对较高,通常可以应用到防渗体等天注重。因为在实际施工中反滤层填筑以及防渗体土料的填筑,都有不同的分配顺序,在搭接的方法上也存在差异,因此,通过先砂后土或者是先土后砂的方法进行。
2.7 结合部位施工
土石坝在整体施工中,土料与建筑周边的接缝、岸坡以及地基之间都有着直接的关系,对于填筑工作来说,都是通过分段分层进行施工的,想要达到土石坝施工的要求可以选择纵横向接坡和接缝的方式,在接坡和接缝的方式中如果出现太多也会给整个施工造成影响,所产生的影响不但是施工的整体质量,还有机械化施工的开展。
结束语
综上所述,在水利水电工程项目建设中,土石坝施工技术发挥着重要作用,相关技术人员需要掌握土石坝施工技术的操作方式,充分发挥出其应有的作用,提高水利水电工程建设的整体质量,促进社会经济的快速发展。
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论文作者:黄春环
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6