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简析水利水电工程土石方的标准施工技术要点
摘 要:本文围绕水利水电工程土石方施工技术要点展开。针对开挖,阐述不同地质与施工要求下开挖方式选择、分层分段及深度控制方法,保障开挖质量与边坡稳定。运输方面,强调道路规划、设备选择与过程管理对效率和成本的影响。填筑环节,明确材料选择、工艺控制及压实度检测对填筑质量的关键作用。同时,重视质量控制体系建立、检验检测及安全管理措施,以确保工程质量与施工安全。
关键词:水利水电工程;土石方;标准施工技术;要点
水利水电工程中,土石方施工质量至关重要。其涉及开挖、运输、填筑等多环节,各环节技术要点的把握直接影响工程整体质量与稳定性。从精准选择合适的开挖方式,到合理规划运输与高效填筑,再到严格的质量把控与安全管理,每一步都不容小觑。深入探究这些技术要点,对保障水利水电工程顺利建设意义非凡。
1 土石方开挖技术要点
1.1开挖方式选择
不同的工程地质条件和施工要求适用于不同的开挖方式。常见的开挖方式有机械开挖和人工开挖。对于大型水利水电工程中的大面积土方开挖,通常采用挖掘机、装载机等机械设备进行开挖。例如,在某大型抽水蓄能电站的库盆开挖中,根据地形和地质条件,选用了大型液压挖掘机进行分层分段开挖,提高了开挖效率。而对于一些精细部位或靠近建筑物基础的区域,则可能需要采用人工开挖,以保证开挖精度和避免对既有建筑物造成损坏。如在一座水闸的基坑开挖中,靠近闸室底部的部分采用人工配合小型机械进行精细开挖,确保了基坑底部的高程和平整度符合设计要求[1]。
1.2分层分段开挖
分层分段开挖是保证土石方开挖质量和边坡稳定的重要方法。一般按照自上而下、分段跳槽的方式进行开挖。在某水利枢纽的大坝基础开挖中,将坝体分为若干段,每段再分为若干层进行开挖。每层开挖深度控制在3-5米,这样既能保证开挖作业的安全性,又能减少对边坡土体的扰动。在开挖过程中,严格控制相邻段的高差,避免出现过大的高差导致边坡失稳。同时,及时对开挖边坡进行修整和加固,如采用喷混凝土、挂网等方式对边坡进行防护,确保边坡的稳定性。
1.3开挖深度控制
严格按照设计要求的开挖深度进行施工是确保工程基础质量的关键。在开挖过程中,应在基底设置多个高程控制点,并定期进行测量检查。例如,在某灌溉渠道的基槽开挖中,每隔50米设置一个高程控制点,使用水准仪进行实时监测。当发现开挖深度接近设计值时,采用人工精细开挖至设计标高,保证了基槽底部的高程误差控制在 ±5 厘米以内,为后续的渠道衬砌施工提供了良好的基础条件。
2 土石方运输技术要点
2.1运输道路规划
合理规划运输道路对于提高土石方运输效率和降低成本至关重要。运输道路应尽量短捷、平坦,并根据运输量和运输机械的类型确定道路宽度和承载能力。在某大型土石坝填筑工程中,根据坝址与取土场的距离和方位,规划了一条环形运输道路。道路宽度满足自卸汽车双向行驶的要求,并在道路两侧设置了排水沟,防止雨水冲刷道路影响运输。同时,对道路路面进行了硬化处理,提高了道路的承载能力和耐久性,减少了运输过程中的颠簸和扬尘。
2.2运输设备选择
根据土石方量、运输距离和工程进度要求选择合适的运输设备。常用的运输设备有自卸汽车、推土机、皮带输送机等。对于运距较近、地势较为平坦的情况,可优先选用推土机直接推运土石方。如在某平原地区的河道清淤工程中,推土机将淤泥推至指定的弃土区,提高了运输效率。而对于运距较远、地形复杂的工程,则多采用自卸汽车运输。在选择自卸汽车时,要考虑其载重量、车厢容积和动力性能等因素,以满足运输需求。
2.3运输过程管理
在土石方运输过程中,要加强管理,确保运输安全和高效。要合理安排车辆的装载量和行驶路线,避免车辆超载和拥堵。例如,在某公路边坡土石方运输中,规定每辆自卸汽车的装载量不得超过额定载重量的 90% ,并对运输车辆进行编号,按照既定路线行驶。同时,在运输过程中要注意防止土石方洒落,可在车厢上覆盖篷布或安装挡板。在卸料地点,要指定专人指挥卸料,确保卸料有序进行,避免混乱和安全事故的发生。
3 土石方填筑技术要点
3.1填筑材料选择
填筑材料的质量直接影响土石方填筑工程的质量和稳定性。应根据工程设计要求选择合适的填筑材料,如土料、石料或混合料等。对于土料填筑,要选择符合颗粒级配要求的土料,其含水量应控制在最佳含水量范围内。在某水库大坝心墙填筑中,经过多次试验确定了适合的心墙土料,其黏粒含量、含水量等指标均满足设计要求。对于石料填筑,要选用质地坚硬、无风化、级配良好的石料。如在某护岸工程的石料填筑中,选用了粒径在10-30厘米的块石进行填筑,块石的饱和抗压强度达到了设计规定的标准。
3.2填筑工艺控制
土石方填筑应遵循一定的工艺顺序和方法。一般采用分层铺填、分层压实的方式。每层填筑厚度应根据压实机械的类型和填筑材料的性质确定。例如,在某大型土石坝填筑中,使用振动碾进行压实时,每层填筑厚度控制在30-50厘米。在铺填过程中,要保证填筑材料的均匀性和平整度,避免出现局部堆积或空洞。压实作业要按照先轻后重、先慢后快、先边缘后中间的原则进行。如在另一座大坝的粘土心墙填筑中,先采用轻型碾压机械进行初步压实,然后再用重型碾压机械进行加密压实,心墙的压实度达到了设计要求的 98% 以上。
3.3压实度检测
压实度是衡量土石方填筑质量的关键指标之一。在填筑过程中,要定期进行压实度检测。常用的检测方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。例如,在某堤防工程的土方填筑中,每填筑一层,采用环刀法随机选取多个检测点进行压实度检测。检测结果及时反馈给施工人员,如发现压实度不足,立即采取补压措施,直到压实度符合设计要求为止。通过严格的压实度检测和控制,保证了堤防工程的抗渗性和稳定性[2]。
4 质量控制与安全管理技术要点
4.1质量控制体系建立
建立健全的质量控制体系是确保水利水电工程土石方施工质量的关键。施工单位应成立专门的质量控制部门,制定详细的质量控制计划和质量检验制度。例如,在某大型水利枢纽工程建设中,施工单位制定了从原材料采购到施工过程各个环节的质量控制流程和标准。在原材料采购环节,严格筛选供应商,对进场的土石方材料进行严格的检验和试验;在施工过程中,加强对各工序的质量检查和验收,每一道工序完成后必须经质量检验合格后方可进入下一道工序。
4.2质量检验与检测
质量检验与检测应贯穿于土石方施工的全过程。除了上述提到的压实度检测外,还包括对土石方的物理力学性质、几何尺寸等方面的检验与检测。如在某水电站厂房基础开挖完成后,对基础的平面尺寸、高程、边坡坡度等进行了全面的测量和检测,各项指标均满足设计要求。同时,采用无损检测技术对基础岩体的质量进行检测,及时发现并处理了潜在的质量问题。
4.3安全管理措施
在土石方施工过程中,安全管理至关重要。施工单位应制定完善的安全管理制度和应急预案,加强对施工人员的安全教育和培训。例如,在某矿山排土场工程中,为防止发生滑坡、泥石流等安全事故,施工单位在排土场周围设置了截水沟、挡土墙等防护设施,并定期对排土场的稳定性进行监测。同时,为施工人员配备了必要的安全防护用品,如安全帽、安全带等。在施工现场设置了明显的安全警示标志,严禁无关人员进入施工区域[3]。
结语
综上所述,水利水电工程土石方施工涵盖多方面技术要点。从依据实际选择开挖方式,到科学规划运输与精细填筑,再到构建完善质量控制与安全管理体系,各环节紧密相扣。只有严格遵循这些技术要点,才能确保土石方施工质量,为水利水电工程的长期稳定运行奠定坚实基础,推动水利水电行业高质量发展。
参考文献
[1]牟君之,胡卫中,肖明.水利水电工程土石方施工技术初探 [J]. 科技风,2024,(13):79-81.
[2]唐伟.土石方开挖施工技术在水利水电工程中的应用分析 [J]. 四川水泥,2023,(06):169-171.
[3]曹宇,唐结齐.[J].中国标准化,2016,(17):170.
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