摘要:筑坝工程逐渐成为水利水电施工中的一个重要组成部分，筑坝工程关键工艺的合理应用，在水利水电施工中发挥着重要作用，得到相关施工单位的普遍关注。土石坝施工技术作为筑坝工程中的关键工艺，在水利水电工程的施工中得到较为广泛的应用，就此进行简要分析，以供相关人员参考。
关键词:水利水电施工;筑坝工程;土石坝;施工技术
筑坝工程的质量,对于水利水电工程施工的质量控制具有重要作用,因而加强筑坝工程关键施工工艺的研究和探索,满足水利水电工程的实际需求,具有现实性意义。土石坝施工技术在筑坝工程中具有良好的优势,造价低廉且便于施工,在一定程度上推动着筑坝工程的发展和完善。
1土石坝工程
1.1土石坝简介
所谓土石坝,主要是指通过对土料、石料以及混合料的混合,经由碾压等多种方式所筑造而成的挡水坝。坝体主要材料的成分决定了坝体的性质,单纯以土料和砂砾为主的成为土坝;单纯以石料为主的成为石坝;而采用土料与石料进行混合的,称为土石坝。土石坝技术在近年来得到良好的发展,在水利水电工程施工中得到较为良好的应用。
1.2水利水电工程中土石坝的优缺点分析
土石坝在实际的施工过程中,便于就地取材,实现了施工材料的合理节约和有效利用,进而实现了人力物力资源的节约,与社会可持续发展的理念相协调。土石坝与其他坝型相比,施工材料消耗少,有效的节约了运输成本,具有明显的优势。就筑坝工程的修筑方面来看,土石坝的整体结构简单,易于后期扩建和维修。与此同时施工技术简便,施工程序简单,一定程度上促进施工的顺利进行。土石坝在实际施工过程中,对地基的要求较低,且能够很好的适应变形情况。尽管土石坝在筑坝工程中具有良好的优势,但也不可避免的存在一些不足,导致土石坝在实际施工过程中存在一定复杂性。土石坝的土料若为粘性土料,会在施工过程中极易受到气候的影响,导致填筑效果不能够满足筑坝工程的实际要求。在实际施工过程中,需要制定切实的施工方案,对降水、气温以及蒸发的要素进行合理的统计和预测,需要对可能出现的施工影响进行分析和明确。与此同时,土石坝的坝顶并不能够实现溢洪,因而在实际筑坝工程中,需要有针对性的设置溢洪通道,以保证筑坝工程的施工效果。通过相关学者的观测和研究我们发现,通常情况下土石坝施工会出现不均匀沉降的状况。
1.3施工土坝道路应当遵守的原则
在筑坝工程的施工过程中,应当及时对路段的运输总量和使用期限进行准确的分析,对筑坝工程的施工当地的气候条件进行分析和预测,以确保各路段的坝料运输强度满足施工的实际要求。对地形条件进行总体的分析,确保不同工期的上坝道路能够实现合理的衔接,实现过坝运输与永久性公路的有机结合。遵循我国相关规定的基础上,对施工道路的技术标准进行明确,及时对特殊路段进行有效的处理,对于限制坡长的路段,及时掌握好纵坡的角度,以促进筑坝工程的顺利实施。
1.4土石坝施工工艺技术
1.4.1坝基与岸坡处理
土石坝施工技术对坝基和岸坡处理有着严格的要求,对坝基进行清理时,应当确保树木及乱石等被清理干净,并采取适宜的措施对洞穴和地道等进行有效的处理,为施工提供可靠的基础。在对坝基上面的构筑物进行清理时,可以采用机械操作与人工清理相结合的方式进行,促进细节部位清理到位,有效的保证基层清理效果。尤其是水塘、深槽等应当确保清理干净,并在此基础上进行回填并压实,从而保证土质坝基的夯实效果满足筑坝工程施工的实际要求。
1.4.2料场的规划布置
从宏观层面来看,料场的合理规划和布置,为土石坝施工提供了可靠的后勤支持,对于筑坝工程施工的顺利进行具有重要意义。也就是说,料场规划布置的有效性,是土石坝施工技术的重要表现之一。料场的规划布置,需要相关施工人员在对料场进行总体勘测和规划,在满足设计要求的基础上,进行合理的开采,从整体上满足筑坝工程的实际需求。这就要求相关施工人员应当对料场进行合理的空间规划和时间规划,并对料场的地质情况进行合理的选择和规划促进料场的质量满足填筑的实际要求。应当注意的是,在空间规划的过程中,应当对料场为位置和高程进行合理布置,尽可能减少运输机械功率的消耗,尽可能降低安全隐患,在用料时应当遵循低料低用、高料高用的原则,掌握好建筑物及机械设备等与料场的距离,以更好的促进筑坝工程施工的顺利进行。在时间规划方面,相关施工人员要对施工强度进行合理的掌握,从而进行准确的填料数量控制,针对料场的工作条件进行合理的规划布置,促进土石料施工技术的有效应用。
1.4.3土石料的加工与压实
由于粘土颗粒小,表面积大,亲水性强,水对土料工程性能影响大。所以鉴于有此特点在土石坝施工之前,需要对坝体所需的土石料含水率进行检测,并合理控制其含水量。当含水量较高时,可采用自然蒸发、翻晒、掺料等方法进行处理,使土料含水量满足填筑料的标准土石坝施工质量的关键是土石料的压实。土料压实特性与土石料本身的性质、颗粒级配、组成情况、含水量大小以及压实功能等有关。一般粘性土的粘结力比较大,摩擦力比较小,有较大的压缩性。
1.4.4填筑施工
施工土坝坝面作业程序包括摊铺、洒水、压实、质量控制等方面的工作。坝面作业,工作面狭窄,流程和作业面多,机械设备多,需要对填筑施工组织做适当的规划。坝面作业的基本要求,将填筑坝面划分为若干工作段或工作面,工作面的划分应尽可能平行坝轴线方向,以减少垂直坝轴线方向的交接。同时还应考虑平面尺寸适应于压实机械工作条件的需要,坝面作业时,应按一定次序进行,以免发生漏压或过分重压,只有在压实合格后,才能填筑下一层新料。
1.4.5优化施工
施工的优化对于土石坝施工技术的合理应用具有重要的影响,因此水利水电施工人员在进行土石坝施工时应当注重对施工用土料与石料进行现场勘察,并保证土料和石料的施工贮存量应当大于工程需用量的2倍左右,并且施工用的土质及天然水的含量符合施工的相关设计要求。在我国目前的许多水利水电筑坝施工中,土石坝施工技术应用的优化效果,得到了广泛的体现,并且能促进筑坝工程施工效率的不断提升,从而促使水利水电工程整体质量得到不断提升。
2结论
随着我国水利水电工程整体施工水平的不断提升,在筑坝工程中土石坝技术作为关键工艺得到了很好地应用。本文阐述了土石坝的优缺点,并对土石坝的施工技术中的关键工艺,坝基与岸坡处理、料场的规划布置、土石料的加工与压实以及土石坝的填筑施工和优化进行了简单的分析与探讨,希望能给水利水电施工中筑坝施工提供一些借鉴和参考。