張傳鑫 常明昊 王永永
【摘要】經(jīng)濟的發(fā)展,城市化進程的加快,促進水利工程建設項目的增多。在水利工程建設過程,通過有效的開展土石壩壩體施工技術(shù)研究,利于全面提高水利工程施工水平。新時期,水利工程土石壩壩體施工技術(shù)不斷發(fā)展,在有效的開展施工研究過程,應該結(jié)合具體工程實際,科學的引入更加高效的技術(shù)措施,從而才能有效的保證施工建設質(zhì)量。本文就水利施工中土石壩施工技術(shù)展開探討。
【關鍵詞】水利工程;土石壩;施工技術(shù)
在城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下,水利工程項目增多,土石壩施工技術(shù)為水利施工中常用的壩體施工技術(shù),其施工質(zhì)量直接關系到水利工程作用的發(fā)揮。就此,施工單位應明確土石壩施工流程,掌握施工技術(shù)要點,做好人員組織與材料設備管理工作,方可發(fā)揮土石壩施工技術(shù)優(yōu)勢。
1、水利工程中土石壩的概念
針對土石壩而言,混合土料、石料與混合料,通過碾壓操作等,建立起擋水壩。對于壩體而言,所應用的主要材料是其性質(zhì)的決定性因素,利用土料以及砂礫建造成土壩。如果主要應用石料這一種材料,那么建造成的石壩,但是將土料和石料混為一體而建造成的是土石壩。近些年土石壩技術(shù)飛速發(fā)展,廣泛應用于水利水電施工中,并取得良好成果。在建造土石壩的過程中,主要應用兩種材料,一種是土粒,另一種是砂石,我國地大物博,資源非常豐富,在工程建設過程中,通過實施各項作業(yè),主要包括灌注以及拋填等,以此混合土料與石料,從而形成最佳擋水形狀,應用水利壩體擋水工程。在長年實踐的基礎上,持續(xù)改善施工技術(shù)以及設計方案,并加大創(chuàng)新力度。
2、水利施工中土石壩施工技術(shù)特點
在水利施工中,應用的土石壩類型較多。根據(jù)壩高,土石壩劃分為低壩(高度<30m)、中壩(高度在30-70m之間)、高壩(高度>70m);根據(jù)原材料,土石壩劃分為均質(zhì)壩(原料為均一土料)、非土料防滲體壩(原料為透水性高的土料和透水性低的粘土)、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩(原料為混凝土等人工材料);根據(jù)施工技術(shù),土石壩劃分為碾壓式土石壩(碾壓填筑施工而成)、定向爆破堆石壩(定向爆破技術(shù))、沖填式土石壩(沖擊填筑而成)。基于土石壩的施工原理及不同類型,在水利施工中表現(xiàn)出如下優(yōu)勢:(1)成本低,土石壩就地取材,需要采購的鋼筋、水泥等材料較少,材料采購、運輸成本顯著減少;(2)結(jié)構(gòu)簡單,和其他壩體相比,土石壩的結(jié)構(gòu)簡單,便于后續(xù)改建;(3)施工便捷,基于土石壩的簡單結(jié)構(gòu),施工工序較少,機械化水平較高,有助于施工效率的提升;(4)適應性強,土石壩的壩身由土石散粒體組成,適用于不同地基。
3、壩體施工風險
壩體施工風險主要指:壩體填筑及附屬工程施工風險。包括:鋪料厚度控制風險;碾壓參數(shù)控制風險;填筑層結(jié)合部位處理風險;邊界控制風險;附屬工程施工風險。其中:鋪料厚度控制風險主要指:壩體填筑鋪料厚度不符合要求。碾壓參數(shù)控制風險主要指:壩體填筑碾壓遍數(shù)、含水率、密實度不符合要求。填筑層結(jié)合部位處理風險主要指:壩體填筑層結(jié)合部位的壓實方法及施工質(zhì)量不合格。邊界控制風險主要指:填筑邊界范圍、坡度不符合要求。
4、水利施工中土石壩施工技術(shù)要點
4.1填筑施作
在填筑作業(yè)過程中,第一步需要合理劃分填筑壩面,使其成為諸多不同工作面,而且應該確保各工作面平行于壩軸線,同時合理控制平面尺寸,方便機械施工。當填筑壩面時,一定要嚴格遵守相關流程,防止漏壓以及過壓,確保壓實達標,基于此填筑新料。(1)填料鋪筑。在卸料過程中,通常利用自卸汽車進占方式,也就是在平整度達標的松土層,由汽車卸料,在此基礎上充分應用推土機,以設計厚度為依據(jù),前進占平料。第一在填料鋪筑過程中,需要確保施工平行于壩軸線,將卸料、填平與檢查集為一體,在保證鋪筑厚度平整均勻的同時,合理設置上游坡度,即1%至2%,以粒徑大于正常標準的石料為對象,一定要將其打碎,清除所有雜物。然后,在防滲體中,當開展鋪料作業(yè)的時候,為防止自卸汽車嚴重影響壓實土層,導致其剪力下降,往往應用進占法完成倒退鋪料。除此之外,通過反濾層,當自卸汽車到達防滲體進行鋪筑的時候,非常容易帶來反濾料,導致防滲土料存在雜質(zhì),由此降低防滲質(zhì)量,所以需要安裝專門應用的“路口”,不僅可以以避免填料混合,以此維護壩體質(zhì)量,還可以統(tǒng)一解決“路口”位置質(zhì)量問題。另外,在鋪筑全過程中,當卸料的時候,可以應用帶式運輸機,也可以應用自卸汽車,在此基礎上以設計厚度為依據(jù),使用推土機完成平料,在填鋪結(jié)束后需保證壩面起伏均勻,避免積水現(xiàn)象發(fā)生。(2)填料加水。部分黏性土料具有較低含水量,對此,如果含水量過低,需要在填筑之前的一天至兩天完成加水作業(yè)。但是以非黏性填料為對象,在運輸過程中為防止失水,應該選擇壩面位置適當加水,而且需要做到少加、勤加以及勻加,由此確保壓實質(zhì)量。除此之外,為保證不同填筑層密切聯(lián)系,在正式填筑之前,需要以上層填筑面為對象,利用灑水車完成灑水工作,使其濕潤度處于合理范圍中,在碾壓過程中,如果應用光輪振動碾,在進行下層鋪料填筑之前,需要為上層鋪面刨毛,并確保其深度不小于五厘米。
4.2土石壩壓實施工
在填筑施工完成后,需進行壓實施工,通常選擇夯機動力預壓技術(shù),提高土石壩的密度,避免土石壩出現(xiàn)變形?;趬误w的分層填筑工藝,施工單位應進行分層夯實,確保每層填筑土石料的密實度滿足施工要求,減少壩體沉降,提高土石壩施工質(zhì)量。為保障土石壩壓實度滿足工程要求,施工單位應在施工期間進行實時監(jiān)測,在每層填筑土石料壓實施工完成后,監(jiān)測其壓實度,確保其符合要求后,方可進行下一層填筑,保障施工技術(shù)水平,提高土石壩施工質(zhì)量。在壓實施工完成后,應結(jié)合設計要求驗證壩體各項參數(shù)是否符合要求。對于壩坡而言,通常設計為三級變坡,上游壩坡的坡度分別為1:3、1:3.25、1:3.5,下游壩坡的坡度分別為1:2.5、1:2.75、1:3;對于壩頂寬度而言,要求中低壩的最小寬度>5m;對于壩頂高程而言,應結(jié)合設計數(shù)值與校核數(shù)值進行驗證。例如,對于設計靜水位363.2m,校核364.81m,設計防浪墻頂高程366.19m,校核366.38m的土石壩,其壩頂高程應控制在365.18m。
4.3混凝土防滲墻施工
混凝土防滲墻需要用到專門的造孔機械設備,在操作過程中,需要不斷地在松散、透水的地基上造孔,以泥漿固壁,在泥漿下向孔內(nèi)灌注混凝土,從而得到一整道直立且連續(xù)的防滲墻,以充分發(fā)揮攔截壩體與壩基滲漏的重要作用。就目前而言,該項技術(shù)不斷趨于成熟,在砂層、淤泥層等多個領域都取得了一定的成果。混凝土防滲墻主要應用于地形復雜的基礎防滲,同時在土石壩的壩身防滲等工作中也可以起到一定的作用,具備工藝先進化水平高、施工效率高、成墻效果直觀、適應范圍廣、防滲效果顯著以及節(jié)省成本等顯著優(yōu)勢,在實際的施工過程中,需要對接縫質(zhì)量等細節(jié)問題引起足夠的重視。
結(jié)語:
綜上所述,土石壩施工具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、施工便捷、適應性強等優(yōu)勢。在水利施工中,施工單位應做好料場規(guī)劃,規(guī)范土石料的開發(fā)與運輸,合理處理壩基與岸坡,規(guī)范壩體填筑施工與土石壩壓實施工,保障土石壩施工質(zhì)量,提高水利工程整體效益。
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