(丹東市振安區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展服務(wù)中心,遼寧丹東 118001)
水利水電工程是一項(xiàng)關(guān)乎社會(huì)發(fā)展和民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。在當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)下,水利水電工程也必然將朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。這就需要水利水電工程人員不斷優(yōu)化完善施工技術(shù)。而土石壩施工技術(shù)作為一種常用的施工技術(shù),盡管具備獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì),但仍然存在一定的弊端,急需改進(jìn),以保障土石壩施工技術(shù)在水利水電工程中的合理應(yīng)用,為水利水電工程的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
土石壩施工技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng),應(yīng)用范圍較廣。這是因?yàn)檫@種水壩建筑類(lèi)型具備其他水壩類(lèi)型所不具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì),而且在施工資金投入方面較少。土石壩施工材料一般為石料、土料或者其他的混合材料,往往只需要就地取材就可以實(shí)現(xiàn),而不需要使用昂貴的建筑材料。當(dāng)然,對(duì)于某些特殊的施工環(huán)境,也需要進(jìn)行必要的原材料采購(gòu)。這種就地取材的方式極大的節(jié)省了建筑材料的運(yùn)輸成本。土石和混合材料的材料優(yōu)勢(shì)在于其抗變形能力較強(qiáng),不僅對(duì)水利水電工程的地基處理要求不高,而且還能夠延長(zhǎng)土石壩的使用壽命[1]。除此以外,土石壩施工技術(shù)的施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,方便操作,主要是將建筑原材料通過(guò)碾壓、拋填等方式來(lái)構(gòu)筑水壩。這種低難度的施工工藝更加容易被施工人員所掌握。同時(shí),施工的后期養(yǎng)護(hù)工作也相對(duì)簡(jiǎn)單,即使在施工后期需要對(duì)土石壩進(jìn)行改造也相對(duì)容易。
土石壩施工技術(shù)也不可避免的存在一定的缺點(diǎn)。其中比較明顯的就是土石壩施工技術(shù)中存在倒流操作的環(huán)節(jié),這種操作技術(shù)雖然相對(duì)簡(jiǎn)單,但是對(duì)于混凝土壩體或者堆砌石壩來(lái)說(shuō)還是相對(duì)較難的。尤其是對(duì)于土料壩體來(lái)說(shuō),其土料粘度會(huì)受天氣等外界環(huán)境因素影響而發(fā)生變化,進(jìn)而引發(fā)壩體塌陷等特殊情況,嚴(yán)重影響水利水電工程的使用。與此同時(shí),土石壩施工在壩面平整度方面的質(zhì)量較差,這可能是受壩體材料的影響[2]。此外,土石壩工程對(duì)于較大洪水的抵御能力是較差的,需要借助修筑溢洪道來(lái)攔截洪水。
土石壩施工材料的布置是整個(gè)施工技術(shù)的基礎(chǔ)工作,而施工材料的布置質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)工序能否順利開(kāi)展。因此,嚴(yán)格把控施工材料的布置質(zhì)量是極為重要的。對(duì)于施工材料的布置,需要嚴(yán)格按照施工要求來(lái)操作,為土石壩的施工質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。首先,需要確保施工材料的運(yùn)輸方便順利,以便其能夠按照既定的要求進(jìn)場(chǎng)。其次,在施工前,需要就此勘測(cè)檢查原材料是否充足,制定好相應(yīng)的原材料備貨方案。最后,對(duì)于施工材料的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。因?yàn)槭┕げ牧献陨淼馁|(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)工程的施工質(zhì)量。對(duì)于施工建筑材料的選擇,要全面充分的考慮到各項(xiàng)影響因素,使其與工程的整體規(guī)劃建設(shè)相吻合。除此之外,還需要合理控制施工材料的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、進(jìn)場(chǎng)進(jìn)度以及實(shí)際施工位置等,以從時(shí)間和空間上把控施工材料的布置。
土石壩施工往往會(huì)涉及到材料的攤鋪、土石的壓實(shí)及質(zhì)檢等工序,其中可能會(huì)遇到在狹窄作業(yè)面上工作的情況,在這種情況下,就需要借助機(jī)械設(shè)備的施工操作。因此,針對(duì)這種情況就需要在施工前期做好施工規(guī)劃。鑒于壩面施工作業(yè)涉及到多種作業(yè)流程,通常選用以流水作業(yè)的方式來(lái)進(jìn)行。而不同的施工環(huán)節(jié)對(duì)各項(xiàng)操作的施工順序也是有所不同的,因此通常將壩面劃分成多個(gè)施工段,各自采取相適宜的施工方式。每個(gè)施工段由專(zhuān)門(mén)的施工隊(duì)伍來(lái)負(fù)責(zé)。對(duì)于填筑施工主要以平起填筑的方式進(jìn)行施工,這種施工方式所處理的壩面具有接縫少、削坡大等特點(diǎn)。同時(shí),平起填筑方式下的砌石填筑面較大,有利于機(jī)械設(shè)備的操作施工,方便機(jī)械設(shè)備在狹窄作業(yè)面上施工,以保障填筑環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量[3]。
土石壩施工技術(shù)中所采用的土石料需要經(jīng)過(guò)加工處理才可以被應(yīng)用到工程建設(shè)中。首先需要將土石料的表面清洗干凈,并對(duì)土石料進(jìn)行必要的篩選,以去除質(zhì)量較差的土石料,僅將符合質(zhì)量要求的土石料用在土壩填筑工作中。同時(shí),土料具有面積大和吸水性強(qiáng)的特點(diǎn),其土料的含水量直接關(guān)系到施工質(zhì)量,這就需要采用合理的處理手段以降低土料中的含水量,使其滿(mǎn)足使用要求。當(dāng)然,水利工程中也存在提升土石料含水量的情況,這時(shí)候往往借助料場(chǎng)加水的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于土石料的篩選,如果原材料中超徑石的比重較小,主要采用推土機(jī)來(lái)進(jìn)行清理,然后對(duì)填筑面進(jìn)行平整處理并進(jìn)行必要的清除。如果原材料中超徑石的比重較大,則常常以料斗的方式進(jìn)行處理,根據(jù)處理要求在料斗中加入合適的篦條,以確保篩選出的土石料滿(mǎn)足施工要求。
我國(guó)大部分區(qū)域都存在砂礫石料,可以經(jīng)過(guò)適量的開(kāi)采加以使用。但是,不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同,在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和水利水電工程施工要求進(jìn)行針對(duì)性的開(kāi)采。尤其是堆石料的開(kāi)采具有一定的難度,常用的開(kāi)采方法是深孔階梯式爆破方法。但是,這種方法的弊端就在于其所開(kāi)采出來(lái)的土石料大小不一,均勻性非常差。因此,后續(xù)還需要根據(jù)土石壩施工的具體要求對(duì)粒徑較大的石料進(jìn)行再次處理[4]。如果石料粒徑較大,則需要選用爆破方式進(jìn)行破碎。而如果石料粒徑相對(duì)較小,則可以選用相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備對(duì)其進(jìn)行粉碎。
土石壩施工過(guò)程中,心墻部分的施工關(guān)鍵點(diǎn)在于在上升過(guò)程中要保持心墻與砂殼兩者之間的平衡性,尤其是心墻部分不宜上升過(guò)快,否則很容易導(dǎo)致裂縫等問(wèn)題的發(fā)生。而如果砂殼上升過(guò)快,則也會(huì)影響心墻部分的施工質(zhì)量,并造成施工進(jìn)度的滯后。同時(shí),對(duì)于防滲體與反濾料的施工,其重要施工參數(shù)就是填壓厚度,具體需要根據(jù)實(shí)際的施工要求來(lái)確定,而不能對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的操作都采用固定的填壓厚度。對(duì)此,防滲體及反濾料施工主要采用土砂平起的方式。而在實(shí)際施工中土砂的填筑順序主要依據(jù)土料以及反濾料的填筑順序來(lái)決定。此外,對(duì)于塑性斜墻的施工,重點(diǎn)需要把控砂殼的修筑高度。砂殼的施工要最大程度上避免砂殼存在裂縫等質(zhì)量問(wèn)題,否則很容易引起砂殼出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題,進(jìn)而導(dǎo)致斜墻出現(xiàn)裂縫或者斷裂等問(wèn)題。同時(shí)需要注意的是,砂殼的修筑高度與設(shè)計(jì)要求存在差異時(shí),需要對(duì)斜墻的土料進(jìn)行重新的填筑,以保證整個(gè)工程質(zhì)量。
填筑施工操作的核心點(diǎn)就在于平土,平土施工操作一般是在土料鋪設(shè)完成后才進(jìn)行。而平土工作的關(guān)鍵控制要素就是土層的厚度,通常主要采用拉線法來(lái)掌握并控制土層厚度,平土施工操作可以采用人工的方式,也可以采用機(jī)械平土的方式,兩者各具特色,人工平土的靈活性較高,而施工平土的施工效率較高。因此,通常情況下,平土工作往往采用兩種技術(shù)相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行,待平土工作完成后就需要對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)質(zhì)量直接關(guān)系到土石壩整體的穩(wěn)定性和安全性,壓實(shí)處理操作中,往往采用碾壓設(shè)備等機(jī)械設(shè)備,而壓實(shí)施工操作的主要控制因素就是碾壓的均勻度和碾壓次數(shù),兩者都直接關(guān)系到壓實(shí)施工質(zhì)量。同時(shí),施工人員還需要做好監(jiān)督檢查工作,以免存在漏壓的情況。
土石壩施工技術(shù)的應(yīng)用效果,需要結(jié)合水利水電工程的實(shí)際需求和社會(huì)發(fā)展的具體要求來(lái)不斷優(yōu)化。同時(shí),土石壩施工前,需要做好充足的準(zhǔn)備工作,根據(jù)實(shí)際施工情況制定科學(xué)合理的施工方案,并嚴(yán)格把控施工材料和施工設(shè)備的質(zhì)量,在此基礎(chǔ)上,施工單位需要積極引進(jìn)新型的先進(jìn)技術(shù),以提升水利水電工程建設(shè)質(zhì)量,推動(dòng)水利水電工程的可持續(xù)發(fā)展。