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水利工程土石坝坝体施工技术要点

谭冲
  
安家(建筑与工程)
2021年48期
云南建博工程集团有限公司 重庆 400000

摘要:土石坝施工是水利工程建设的重要组成部分。土石坝是指在施工现场或周边地区利用土石材料,经倾倒、填筑、碾压等处理而形成的挡水坝。用土料和砂砾料按相应比例形成的坝体称为堆石坝。如果土和砾石材料的比例趋于相同,则坝体称为土石混合坝。土石坝施工的主要优点是获取当地材料非常方便,不易受到施工场地环境因素、地质因素和水文的影响。整体结构相对简单,现场操作方便。一系列设备的应用将有助于提高水利工程的使用技术,降低成本,缩短工期,提高经济效益。在此基础上,对水利工程土石坝的施工准备和施工技术要求进行了综合分析。

关键词:水利工程;土石坝坝体;施工技术;要点

导言:在水利工程建设过程中,通过对土石坝施工技术的有效研究,有利于全面提高水利工程建设水平。因此,本文总结了土石坝施工技术要点,通过进一步的实践研究,不断提高土石坝施工技术水平,为水利工程建设的发展打下良好的基础。

1 土石坝坝体施工前期准备

1.1 合理规划料场

土石坝通常是指坝体填筑和堆放土石混合料。由于填筑料量大,施工前需对料场进行全面勘察,并根据水利工程土石坝的实际施工情况,对料场的空间、时间、质量、储量进行全面规划,从而提高土石坝的施工质量,为进度和成本控制提供有利条件。

1.1.1空间规划。空间规划是对料场位置和高程的合理选择和规划,料场位置应便于采矿设备的进出和运输,坝上土石方运输距离短,标高应适当,即坡度宜缓不宜陡,以利于重型车辆下坡。

1.1.2 时间规划。根据现场作业强度和大坝填筑实际情况,合理选择料场使用时间,根据季节变化和蓄水情况,规划材料使用时间,确保整体运输任务平衡,避免空转。其中,为保证物料的均衡调度,原则上尽量遵循“高料高用、低料低用”的原则,如果高料场的物料丰富,则可采用高料低用;其次,高作业强度采用近堆料场,低作业强度采用远堆料场。从附近料场取料后,不应影响附近坝体的抗渗性和稳定性;此外,应先使用附近的料场和易受洪水影响的料场,然后使用远处的料场和不易受洪水影响的料场;此外,干旱时应使用高含水量料场,大雨时应使用低含水量料场。应注意的是,在材料规划期间,应在堆料场附近留出足够的填料,以填充截流段和滞洪区。

1.1.3 质量和储备计划。施工前应全面调查料场储量和材料来源,主要包括料场产状、库容及填料的各项物理力学指标,如含水量、容重、级配、渗透性、压缩性等,有效保证料场储量满足土石坝总体积要求,填料质量满足大坝施工质量相关要求。

1.2进行相应的试验

首先,从料场抽取代表性土样进行相应的试验,如含水量、密度、土壤压实试验等,其中土壤最大干密度可通过土壤压实试验确定,为后期填筑时的压实度提供参考标准。其次,不同功能区的填料不同,压实控制指标也不同。因此,在填筑作业前,应根据不同填料进行碾压试验,通过碾压试验判断填土标准和压实度是否合理,填筑工艺是否适宜,确定填筑方法、填筑厚度、碾压遍数等,满足灌装要求时的灌装含水量、行驶速度等运行参数。

2土石坝坝体施工技术要点

2.1 填筑施工

在填筑施工过程中,首先应合理划分填筑坝面,形成多个工作面,保证各工作面与坝轴线的平衡。其次,控制平面尺寸,便于机械施工。填筑过程中应严格遵守有关规范,避免超压、渗漏等不利条件,确保压实合格。在此前提下,应进行新材料的填充。

2.1. 1填料铺筑

常用的卸料方法为自卸汽车占用法,主要是在平整度合格的土层中通过汽车卸料。在此前提下,推土机根据厚度占用平整材料。

首先,在摊铺过程中,要保证施工与坝轴线平行,全面进行卸荷、整平和检查,在摊铺厚度符合标准的前提下,合理设置上游边坡。一般以超过常规粒径标准的石料为对象,破碎率为1%~2%,并清除杂物。以后在摊铺施工过程中,为避免车辆对土层的冲击,造成剪切力差,采用进度法进行反向摊铺。

此外,在摊铺过程中卸货时,必须使用带式输送机或自卸车。在此前提下,应减少摊铺厚度,作为整平的主要依据,以保证坝面起伏的稳定性,避免摊铺后积水。

2.1.2填充水

一些粘性土材料含水量很低,需要在填筑前1~2天内用水处理。但以无粘性填料为施工对象,为防止实际运输过程中的失水,需在坝面上选择合适位置加水,水量不宜过多,以保证压实质量的稳定。为保证不同填筑层之间的紧密连接,在实际填筑前应以上部铺砌面为施工对象,采用洒水车洒水,保证湿度合理、标准化。碾压时,若采用光轮振动碾压法,则在填充下层铺路材料之前,应对上层铺路材料进行粗化处理,以确保其深度不小于5cm。

2.2 碾压操作

2.2.1 明确设备类型

不同碾压设备的压实效果不同。因此,在轧制过程中,应根据填充要求确定设备类型。确保轧制设备满足强度要求和填料的物理性能。

2.2.2清辊法

根据设备情况,选择轧制方式。目前广泛采用的方法有前后错距法和圆套轧制法。前者操作简单快捷,可实现联合碾压和铺土,效果理想。后者对工作面要求较高,适合联合轧制。这种方法效率更高,但转弯和连接较多,因此超压风险较大;如果转弯半径较小,也会影响土的结构,扭转并减小剪力;此外,存在较高的压力泄漏风险,无法保证压实质量。

2.3防渗体结合面制作

对于坝基来说,不仅需要承受自身的重量,还需要承受外部荷载。分析大坝运行的稳定性。坝基的承载性能对其稳定性有重要影响。因此,在处理节理面时,有必要综合分析其他因素,如材料、高度等。

首先,在土坝地基处理过程中,应调整表层的含水量,以保证其在正常范围内。在此前提下,确定压实系数,保证碾压质量。粗化后,应进行填充和压实。其次,以无粘性土为施工对象,压实铺砌,然后调整含水量达到最大值,通过碾压设备进行压实作业。

在大坝施工中,对岸坡结合面进行有效处理有助于减少断层问题。渗水性能差的地方可能会形成渗水通道,严重时可能会造成管道和其他不利条件。在这种情况下,需要充分控制岸坡节理面的质量。

填筑前,应清除该部位的污垢,处理松散岩石,然后适当喷水。在此位置抹上相应比例的厚土泥浆,厚度为5cm,然后进行填筑压实。这一过程需要使用小型设备,而不需要使用大型设备。如有必要,可选择人工铺设方式,以确保孔隙率满足要求。此外,如果混凝土与土工布结合,则应预留钢筋并用混凝土浇筑,以确保结合的有效性。

在反滤层施工过程中,应用最广泛的方法是先土后砂和先砂后土。在实际施工环节,以设计要求为主要依据,自上而下铺设,保证粒径组反滤层厚度始终保持在合理范围内。

工作人员还应注意夹层,防止混合。填充作业完成后,应进行全面检查,确保所有参数符合相关要求。例如,应测试填料的质量。如果不合格,应重新铺设。铺设土工织物过滤层前,应对过滤材料进行充分清洁,以防止损坏土工织物。

结束语

采用优质材料和劣质材料,确保工程质量,便于管理和施工。地基的清理直接关系到水土结构的稳定性和安全性。回填前必须仔细处理施工区域的裂隙水或泉水。地球石坝接缝的处理方法主要包括坝基结合面、岸坡和混凝土建筑物接缝面的处理、坝体竖向和水平坡的连接以及坝体的连接。土坝冬季施工技术主要是防冻、保湿和加热。雨季土坝施工应采取科学有效的措施。土坝工程施工质量控制主要是料场质量检验和坝面质量控制。

参考文献

[1]土石坝填筑碾压施工质量实时监控系统研究与应用[J]. 倪仕文,彭卫平,王蝉,史宏波,郝耘庆,田刚卫.  水力发电. 2019(07)

[2]浅析土石坝工程的施工及质量控制[J]. 侯淑艳.  建材与装饰. 2018(33)

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