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        試論水利水電施工中土石壩筑壩工程的主要工藝

        2017-12-14 08:31:37王永萌賈建昂賈海洋
        中國(guó)科技博覽 2017年44期
        關(guān)鍵詞:水利水電施工土石壩

        王永萌++賈建昂++賈海洋

        [摘 要]隨著現(xiàn)在科技工藝的不斷發(fā)展,我國(guó)現(xiàn)在對(duì)水利水電工程的重視程度也有很大的提升。在進(jìn)行水利水電工程施工的時(shí)候需要對(duì)其自身的土石壩施工技術(shù)起到高度重視。土石壩作為水利水電工程中最為常見的一種壩型,是目前壩工建設(shè)中應(yīng)用最廣泛、發(fā)展速度最快的一種類型。并且在筑壩過(guò)程中土石壩施工技術(shù)作為關(guān)鍵工藝被廣泛的運(yùn)用到水利水電工程建設(shè)中。因此,本文主要針對(duì)于我國(guó)水利水電施工中筑壩工程中涉及的工藝和技術(shù)手段進(jìn)行全面分析和論述。

        [關(guān)鍵詞]水利水電施工;土石壩;筑壩工程;主要工藝

        中圖分類號(hào):TV541.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)44-0245-01

        1、前言

        近幾年,水利水電工程的興建使得我國(guó)的水利水電工程得到了飛速的發(fā)展。在不斷發(fā)展的水利水電工程中,筑壩工藝脫穎而出,并獲得良好的效果。土石壩施工技術(shù)作為水利水電工程建設(shè)中的重要組成部分在筑壩施工中更是如此。因而加強(qiáng)筑壩工程關(guān)鍵施工工藝的研究和探索,滿足水利水電工程的實(shí)際需求,具有現(xiàn)實(shí)性意義。

        2、土石壩工程

        2.1 土石壩簡(jiǎn)介

        所謂土石壩,主要是指通過(guò)對(duì)土料、石料以及混合料的混合,經(jīng)由碾壓等多種方式所筑造而成的擋水壩。壩體主要材料的成分決定了壩體的性質(zhì),單純以土料和砂礫為主的成為土壩;單純以石料為主的成為石壩;而采用土料與石料進(jìn)行混合的,稱為土石壩。土石壩技術(shù)在近年來(lái)得到良好的發(fā)展,在水利水電工程施工中得到較為良好的應(yīng)用。

        2.2 水利水電工程中土石壩的優(yōu)點(diǎn)及其缺點(diǎn)分析

        土石壩的優(yōu)點(diǎn):①施工就地取材,節(jié)省了施工的材料,同時(shí)運(yùn)輸?shù)某杀镜玫綔p少,有效節(jié)省了人力和物力。如果采用的壩型是以鋼筋水泥為主要填筑材料,與土石壩相比較,從材料方面來(lái)講消耗比較大,并且運(yùn)輸這些材料又耗費(fèi)較多的人力和物力;②土石壩與其他類型的擋水壩型比較,其結(jié)構(gòu)相對(duì)是比較簡(jiǎn)單,比較容易進(jìn)行擴(kuò)建或者維修;③土石壩施工技術(shù)比較簡(jiǎn)單,施工程序比較少,便于組合機(jī)械并能快速施工;④土石壩的壩身因?yàn)槭峭潦⒘sw結(jié)構(gòu),有適應(yīng)變形的良好性能,所以對(duì)地基的要求比較低。

        土石壩存在的缺點(diǎn):①土石壩的壩頂因?yàn)闊o(wú)法進(jìn)行溢洪所以需要設(shè)置專門的溢洪通道;②土料為粘性土料的土石壩,它的填筑容易受到氣候的影響。土石壩施工方案的選擇應(yīng)分析工程所在地區(qū)氣象臺(tái)(站)的長(zhǎng)期觀測(cè)資料。統(tǒng)計(jì)降水、氣溫、蒸發(fā)、大風(fēng)和冰凍等各種氣象要素不同量級(jí)出現(xiàn)的天數(shù),確定對(duì)各種壩料施工影響程度;③與漿砌石壩或混凝土壩相比,土石壩的施工導(dǎo)流比較復(fù)雜;④土石壩有較大的沉陷或者不均勻的沉降。

        2.3 施工上壩道路布置應(yīng)遵守下列原則

        (1)各路段標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足壩料運(yùn)輸強(qiáng)度要求,在分析各路段運(yùn)輸總量、使用期限、運(yùn)輸車型和當(dāng)?shù)貧庀髼l件等因素后確定。

        (2)能兼顧地形條件,各期上壩道路能銜接使用。

        (3)能兼顧其它施工運(yùn)輸,兩岸交通和施工期過(guò)壩運(yùn)輸,宜與永久公路結(jié)合。

        (4)施工道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按規(guī)定確定。特殊路段處理,應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較論證,在限制坡長(zhǎng)條件下(不宜大于200m),道路最大縱坡不大于15%。

        3、土石壩施工工藝技術(shù)

        3.1 壩基與岸坡處理

        土石壩施工技術(shù)對(duì)壩基和岸坡處理有著嚴(yán)格的要求,對(duì)壩基進(jìn)行清理時(shí),應(yīng)當(dāng)確保樹木及亂石等被清理干凈,并采取適宜的措施對(duì)洞穴和地道等進(jìn)行有效的處理,為施工提供可靠的基礎(chǔ)。在對(duì)壩基上面的構(gòu)筑物進(jìn)行清理時(shí),可以采用機(jī)械操作與人工清理相結(jié)合的方式進(jìn)行,促進(jìn)細(xì)節(jié)部位清理到位,有效的保證基層清理效果。尤其是水塘、深槽等應(yīng)當(dāng)確保清理干凈,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行回填并壓實(shí),從而保證土質(zhì)壩基的夯實(shí)效果滿足筑壩工程施工的實(shí)際要求。

        3.2 合理的規(guī)劃料場(chǎng)的使用空間

        在實(shí)際的水利水電施工筑壩工程中,一般都會(huì)將土石料集中處理,將其聚集到料場(chǎng)中,進(jìn)而更好地確保后勤部門高效的進(jìn)行下一階段的工作。在此情況之下,有關(guān)的施工管理人員,則要充分的發(fā)揮自己的引導(dǎo)性優(yōu)勢(shì),積極地做好料場(chǎng)的規(guī)劃工作,合理的對(duì)料場(chǎng)的空間進(jìn)行布置,進(jìn)而確保料場(chǎng)的進(jìn)一步應(yīng)用,也為后期的筑壩施工的順利進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ),保障水利水電施工中筑壩工程的質(zhì)量。

        而在實(shí)施這一設(shè)想之前,就應(yīng)當(dāng)首先了解料場(chǎng)的實(shí)際空間規(guī)劃,做好實(shí)地勘察工作,更好地保證施工手段滿足實(shí)際的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的需求,為整體性的水利水電筑壩工程的質(zhì)量提供保障。接下來(lái)則應(yīng)對(duì)料場(chǎng)的具體位置進(jìn)行分析,優(yōu)化料場(chǎng)的布置和規(guī)劃,按照筑壩計(jì)劃內(nèi)容實(shí)施,并確保料場(chǎng)的規(guī)劃和優(yōu)化手段,滿足整體性的筑壩工程的施工需求,盡可能的降低運(yùn)輸過(guò)程的能源消耗,并減少上壩的運(yùn)行距離,最大程度上為筑壩施工提供便利,在對(duì)這些措施落實(shí)完畢后,則要針對(duì)實(shí)際的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境,確定埋深指標(biāo),確保料場(chǎng)的規(guī)劃和優(yōu)化措施具備科學(xué)性和高效性。

        3.3 土石料的加工與壓實(shí)

        由于粘土顆粒小,表面積大,親水性強(qiáng),水對(duì)土料工程性能影響大,所以鑒于有此特點(diǎn)在土石壩施工之前,需要對(duì)壩體所需的土石料含水率進(jìn)行檢測(cè),并合理控制其含水量。當(dāng)含水量較高時(shí),可采用自然蒸發(fā)、翻曬、摻料等方法進(jìn)行處理,使土料含水量滿足填筑料的標(biāo)準(zhǔn)。

        土石壩施工質(zhì)量的關(guān)鍵是土石料的壓實(shí)。土料壓實(shí)特性與土石料本身的性質(zhì)、顆粒級(jí)配、組成情況、含水量大小以及壓實(shí)功能等有關(guān)。一般粘性土的粘結(jié)力比較大,摩擦力比較小,具有較大的壓縮性,但由于其小的滲透性,排水困難,該壓縮過(guò)程是緩慢的,所以很難達(dá)到固結(jié)壓實(shí)。而非粘性土料則恰恰相反。它的粘結(jié)力比較小,摩擦力比較大,具有較小的壓縮性,但由于它的透水性大,排水容易,壓縮過(guò)程快,所以能很快達(dá)到壓實(shí)。因此非粘性土的壓實(shí)干密度高于粘性土的壓實(shí)干密度。顆粒均勻的細(xì)砂,比顆粒不均勻的砂礫料可能達(dá)到的干密度要小一些。

        3.4 填筑施工

        施工土壩壩面作業(yè)程序包括攤鋪、灑水、壓實(shí)、質(zhì)量控制等方面的工作。壩面作業(yè),工作面狹窄,流程和作業(yè)面多,機(jī)械設(shè)備多,需要對(duì)填筑施工組織做適當(dāng)?shù)囊?guī)劃。壩面作業(yè)的基本要求,將填筑壩面劃分為若干工作段或工作面,工作面的劃分應(yīng)盡可能平行壩軸線方向,以減少垂直壩軸線方向的交接。同時(shí)還應(yīng)考慮平面尺寸適應(yīng)于壓實(shí)機(jī)械工作條件的需要,壩面作業(yè)時(shí),應(yīng)按一定次序進(jìn)行,以免發(fā)生漏壓或過(guò)分重壓,只有在壓實(shí)合格后,才能填筑下一層新料。

        3.5 優(yōu)化施工

        施工的優(yōu)化對(duì)于土石壩施工技術(shù)的合理應(yīng)用具有重要的影響,因此水利水電施工人員在進(jìn)行土石壩施工時(shí)應(yīng)當(dāng)注重對(duì)施工用土料與石料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察,并保證土料和石料的施工貯存量應(yīng)當(dāng)大于工程需用量的2倍左右,并且施工用的土質(zhì)及天然水的含量符合施工的相關(guān)設(shè)計(jì)要求。在我國(guó)目前的許多水利水電筑壩施工中,土石壩施工技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化效果,得到了廣泛的體現(xiàn),并且能促進(jìn)筑壩工程施工效率的不斷提升,從而促使水利水電工程整體質(zhì)量得到不斷提升。

        4、結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)井噴式發(fā)展的背景下,要想促使市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展,就要強(qiáng)化水利水電工程建設(shè)力度,并在實(shí)際的施工中,將關(guān)鍵的施工工藝的優(yōu)勢(shì)凸顯出來(lái),提高水利水電施工工程的質(zhì)量,同時(shí)提升筑壩工程的施工穩(wěn)定性和科學(xué)性,進(jìn)一步提高筑壩施工質(zhì)量,最終使水利水電工程的建設(shè)更能滿足人們的實(shí)際需求,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 董麗莉,董立波,張琳威.談水利水電筑壩施工工藝[J].黑龍江科技信息,2013(06).

        [2] 柴秀寶.關(guān)于水利筑壩施工工藝探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013(03)

        [3] 耿華,孫洪民,左艷華.關(guān)于水利水電筑壩施工工藝探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(25).

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