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        土石壩壩體填筑施工關(guān)鍵技術(shù)研究

        2018-01-01 00:00:00宋志建
        水能經(jīng)濟(jì) 2018年2期

        【摘要】大壩的大部分是用來(lái)阻擋水的建筑物。大壩施工技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了許多新的材料和方法,但土石壩以其施工簡(jiǎn)單、節(jié)省材料、就地取材、防水效果好等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。目前,土石壩填筑施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題,從實(shí)用角度出發(fā),對(duì)填筑施工關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)的應(yīng)用進(jìn)行了分析,并提出了施工控制策略,旨在為施工人員提供一定的理論依據(jù)。

        【關(guān)鍵詞】土石壩;壩體填筑;施工技術(shù)

        1、引言

        近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。土石壩作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。然而,在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的影響下,土石壩的施工質(zhì)量控制效果不理想?;诖?,相關(guān)施工人員應(yīng)從實(shí)際出發(fā),即找出土石壩施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn),找出最優(yōu)控制策略。這樣,土壩工程的建設(shè)和利用可以為周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有效的支持,為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展服務(wù)。

        2、土石壩簡(jiǎn)介

        土石壩是一種重要的大壩,由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,材料,具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和變形,在國(guó)內(nèi)外得到迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,截止目前,中國(guó)已建成拔高108米以上的土石壩56座,占大壩總數(shù)的52%。近年來(lái),隨著土石壩施工技術(shù)的進(jìn)一步成熟,中國(guó)在大壩建設(shè)取得了飛速的發(fā)展,已建成瀑布溝水電站、小浪底水利樞紐、獅子坪水電站,魯布革水電站等土石壩、土石壩在節(jié)約資源、降低成本、提高效率等方面起到了重要的作用。加高丹江口水庫(kù)大壩,對(duì)于應(yīng)對(duì)南水北調(diào)工程的徑流變化和氣候變化帶來(lái)的環(huán)境影響,確保水源地的安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文分析了關(guān)鍵工序和土石壩填筑施工要求,找出在土石壩填筑施工中存在的問(wèn)題,分析了影響優(yōu)良填充建設(shè)速度的問(wèn)題,并提出了消除有害因素的一些方法和建議。

        3、土石壩壩體填筑施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

        3.1 填筑方式選擇

        對(duì)于土石壩的卸荷和整平作業(yè),大多是由自卸汽車(chē)直接運(yùn)到壩面,并按推土機(jī)的厚度進(jìn)行卸荷作業(yè)。在這一過(guò)程中,材料應(yīng)在平行壩軸線上進(jìn)行,并能很好地控制土體的厚度和均勻性。為避免對(duì)大壩質(zhì)量的影響,應(yīng)對(duì)超出要求的材料進(jìn)行破碎處理。在不透水主體內(nèi)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí),自卸汽車(chē)應(yīng)采用反向法反鋪路面,以保證車(chē)輛始終處于松散的土平面上,避免超壓對(duì)壓實(shí)土層的影響,進(jìn)而導(dǎo)致剪切破壞現(xiàn)象。為避免防滲材料與濾料混合的問(wèn)題,施工技術(shù)人員應(yīng)在壩體表面設(shè)置一個(gè)特殊的“交叉口”,既能防止不同土質(zhì)材料的混合,又能防止超壓作業(yè)引起的剪切破壞。這樣,即使有混合問(wèn)題,也可以集中在“交集”,從而縮小混合影響的范圍。

        3.2 壩基的開(kāi)挖

        在壩基開(kāi)挖過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范和安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。壩基開(kāi)挖順序通常由上到下,先開(kāi)挖岸坡再到河床。施工過(guò)程應(yīng)與導(dǎo)流方式相協(xié)調(diào)。壩基開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)不同部位制定。開(kāi)挖基坑時(shí),由于開(kāi)挖深度很大,地下水對(duì)施工的影響較大,需要布置相應(yīng)的排水系統(tǒng),以保證施工過(guò)程中的干燥狀態(tài)。在完成地基處理和混凝土防滲墻完成后,應(yīng)進(jìn)行回填。同時(shí)保證混凝土防滲墻的強(qiáng)度。

        3.3 填筑壓實(shí)技術(shù)

        土石壩壩體填筑壓實(shí)工作,要在壩面上進(jìn)行,即通過(guò)嚴(yán)格按照一定的順序流程,避免超壓以及漏壓現(xiàn)象的出現(xiàn)。對(duì)于防滲體土料的碾壓方式,要沿著平行壩軸線方向進(jìn)行操作,而不能垂直于壩軸線方向,以此來(lái)杜絕局部漏壓對(duì)集中滲流帶造成橫穿壩體影響。對(duì)于易出現(xiàn)漏壓的壩料分區(qū)邊界,施工技術(shù)人員要注重重疊碾壓作業(yè),即采用進(jìn)退錯(cuò)距法或是圈轉(zhuǎn)套壓法,來(lái)進(jìn)行控制。

        3.4 結(jié)合部位施工技術(shù)

        土石壩施工的聯(lián)合部分是防滲土與地基、岸坡及周邊建筑物的結(jié)合。施工技術(shù)人員根據(jù)施工方法、施工導(dǎo)流、分期分段填筑等施工要求,可設(shè)置橫向接縫和連接邊坡,以提高節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量。具體地說(shuō),在填筑壩施工中,各層間的分段應(yīng)錯(cuò)開(kāi)到一定的距離,并將壩體的分段條紋和平行軸線平行排列,使各段不超過(guò)設(shè)計(jì)極限高度差。在壩體與混凝土結(jié)構(gòu)的連接施工中,為了避免對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的破壞,大型機(jī)械設(shè)備不能用于土石料的壓實(shí)處理。取而代之的是手動(dòng)加固或小型機(jī)械設(shè)備夯實(shí)。在填壓作業(yè)中,應(yīng)注意充填和碾壓作業(yè)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響。在施工過(guò)程中,混凝土結(jié)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)沖裁和壓實(shí),避免了結(jié)構(gòu)的側(cè)向壓力過(guò)大,降低了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

        4、土石壩填筑施工中,提高優(yōu)良率的控制措施

        在充填過(guò)程中,鄰近地區(qū)的墊層料、覆蓋層和主石應(yīng)滿足充填同步增長(zhǎng)的原則,但根據(jù)實(shí)際情況,局部小部分將在部分時(shí)間內(nèi)充填。小斷面回填采用“臺(tái)階式”邊坡施工法。在這個(gè)時(shí)候,階梯邊界的處理是非常重要的。如果處理不當(dāng),將直接影響施工的形象和施工質(zhì)量,必須用人工建造的邊界處理壩體材料,搞好線路控制。首先,從源頭上嚴(yán)格控制料場(chǎng),以減小壩體材料的大顆粒尺寸,即控制從裝貨地點(diǎn)控制,并盡可能均勻地裝載。不合格的筑壩材料禁止進(jìn)入大壩施工場(chǎng)地;其次,背襯材料和過(guò)渡層應(yīng)采用反排方式排出,避免材料鋪設(shè)時(shí)發(fā)生分離。在粗調(diào)過(guò)程中,遵循“由粗到精”的原則,即過(guò)渡料第一填充,填充緩沖材料的施工方法,避免石材集中架空現(xiàn)象的發(fā)生,如發(fā)生,應(yīng)立即用鏟子和人造石加工將集中在地方,在界面附近區(qū)域現(xiàn)象的石材,人造石反鏟在界面上刪除。

        5、結(jié)束語(yǔ)

        總體而言,土石壩壩體填筑的設(shè)計(jì)與施工,應(yīng)從填筑方式選擇、填筑壓實(shí)技術(shù)以及碾壓試驗(yàn)等方面入手,通過(guò)控制料土攤鋪、料土碾壓、壩基開(kāi)挖、土石壩與周邊結(jié)構(gòu)物結(jié)合部位填筑以及碾壓作業(yè)等施工環(huán)節(jié),確保壩體的填筑質(zhì)量及安全穩(wěn)定性,以此來(lái)控制復(fù)雜施工環(huán)境與技術(shù)應(yīng)用局限所帶來(lái)的影響。如此,土石壩壩體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制就能滿足設(shè)計(jì)和使用要求。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 馮慶義,喬培海. 淺談土石壩壩體填筑施工流程[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(05):36.

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