水利工程建设中土石坝技术的运用

水利工程建设中土石坝技术的运用

摘要:

土石坝技术是土石坝工程建设的关键性因素,也是确保土石坝工程建设项目的重要技术手段,是整个水利工程建设的重要工程项目之一。土石坝在建造的过程中,使用的材料简单,操作与维护的难度性较低,便于施工人员快速掌握,对施工人员的专业技术能力没有太高的要求。同时,土石坝在建造过程中也存在着一定的缺点与不足。因此,文章对我国水利工程建设中土石坝技术的应用情况展开了探索与分析。

关键词:

土石坝技术;水利工程建设;应用探究

1水利工程建设中土石坝的种类及优缺点分析

1.1土石坝的种类分析

从种类上来看,土石坝主要有两种分类方式:首先,按照土石坝的高度,可以将其分为高坝、中坝、低坝三种。其次,按照施工方法,可以分为碾压式、水中填土式、定向爆破式以及充填式等四种。在这四种土石坝中,最为常见的一种便是碾压式土石坝。

1.2土石坝的优缺点分析

1.2.1土石坝的优点分析

从土石坝实际的使用情况来看,土石坝的优点主要可以总结为以下几个方面。第一,土石坝的修建过程中,对于材料的采购没有过多的要求,完全能够实现施工过程中就地取材,从这个角度上来看,土石坝的造价成本较低。第二,土石坝的整体组成结构较为简单,利于施工人员对其进行掌握,并有效的降低了土石坝维修与养护工作中的难度系数。第三,土石坝的坝身本身就属于散粒体的结构,因此,土石坝具有一定的适应能力与变形能力,对于地基的要求也是比较低的。第四,土石坝的施工技术与工序流程较为简单,便于施工人员进行掌握与使用,对施工人员的专业技术水平也没有过高的要求。

1.2.2土石坝的缺点分析

土石坝在建造与使用的过程中,虽然具有较为明显的优势,但也存在着一定的缺点与不足。首先,土石坝的坝顶没有溢洪的能力,要在土石坝建造完成后,另设溢洪的通道。其次,土石坝在使用的过程中,尤其是施工导流方面还不够方便,有待于进一步完善。最后,由于土石坝在建造的过程中,需要使用一定量的粘性土料,而该材料受气候影响较大,在使用过程中要尤为注意。此外,还要防止土石坝发生沉陷或者是不均匀沉陷,以免在使用过程中造成不必要的损失。

2水利工程建设中土石坝施工工艺

2.1原材料的选择与使用

在土石坝建造的过程中,填充材料布置的情况直接影响到土石坝工程项目的施工质量与进度。因此,在选择材料布设位置的过程中,务必要考虑到材料所在位置的交通情况,确保在施工过程中能够获得足够的填充材料,且质量必须满足土石坝施工的相关要求。土石坝建设材料的合理规划,直接关系到水利工程建设项目能否顺利进行。因此,在时间的安排方面,要明确坝体建筑部位与施工强度之间的变化情况,在空间方面,对高程与建筑材料的位置进行科学合理的规划。

2.2土石料的加工工艺

在土石坝的建造过程中,土石料的加工是影响整个土石坝质量的重要环节,从技术角度上来看,可以将土石料的加工分为土料加工、砂砾石料与堆石料开采以及土石料开挖运输等三个部分。因此,土石料的加工工艺也可以从这三方面来着手进行分析。具体如下:

2.2.1土料加工

在土料加工的过程中,应先对表层不合格的土料进行清除,剩余的料便都可以用于土石坝的建造。由于土料特有的亲水性,因此,在土料加工的过程中,务必要注重对其含水量进行调整。如果土料中的含水量较高,可以利用自然蒸发的方法,通过翻晒、烘烤等方式,有效的降低土料中的含水量。如果土料中的含水量较低,可以在料场或料堆进行加水,或者是在开挖、装料与运输的过程中向料堆添加适量的水分,使其含水量满足相关要求的标准。除此之外,在土料的加工过程中,对于一些超径的土料,可以采用高坡下料的方法,使其与标准土料分离,也可以使用一些简单的筛分装置对土料进行筛出,确保土料径粒的大小满足相关要求的标准。

2.2.2砂砾石料与堆石料的开采

砂砾石料是自然界中常见的石料之一,在许多地方均可进行开采。因此,由于开采地域的不同,采取的方法也就不同,主要可以分为陆地开采与水下开采两种。而堆石料在开采的过程中,主要采用深孔梯段爆破的方法。然而,在堆石料的开采过程中,由于爆破产生的石料大小不一。为了确保其满足施工的实际需要,对于超径较大的石料可以采用浅孔爆破法进行处理,对于超径较少的石料可以使用机械设备对其进行粉碎。

2.2.3土石料开挖运输

土石坝开挖技术的目的是在此基础上对土石坝进行建设施工,因此,土石坝建设中,开挖土石料的运输环节是关系到其工程施工建设质量和工程进步的影响因素之一,对于土石料开挖运输方案的制定,需要考虑到工程建设的现实情况,如施工工期、施工距离及工程结构特点等等。土石料开挖运输的主要包含:正向铲开挖,自卸汽车运输上坝;正向铲开挖、胶带机运输;斗轮式挖掘机开挖,胶带机运输,转自卸汽车上坝;采砂船开挖,有轨机车运输,转胶带机上坝等几种方式,在多种坝料开挖运输方案的选择上要充分结合工程施工的具体条件,使机械利用率充分发挥,减少坝料的转运次数。

3土石坝建筑施工技术分析

为了确保土石坝建筑施工项目的顺利完工,务必要确保土石坝建筑技术的科学性与合理性,从而有效的提高土石坝建筑施工项目的质量。如此一来,当土石坝建成以后,其抗磨损程度以及自身强度都会有大幅度的提升,使用寿命也会得到相应的延长。因此,在土石坝建筑技术的掌控与使用方面,还需要施工人员具有较高的专业素质水平,并严格按照科学的施工标准来进行,确保土石坝建筑工程项目的质量不受影响。

3.1加强施工前的组织计划

在土石坝的坝面施工过程中,包括了许多施工程序。因此,在施工的过程中,需要涉及到不同工种之间的相互协作,以及大量机械设备的协同作业。如此一来,土石坝的坝面便会显得十分拥挤。一旦施工人员在施工过程中出现疏忽,就会导致原来正常的施工顺序变混乱,从而导致土石坝的正常施工受到影响。因此,在土石坝施工前,务必要围绕着土石坝的建造工程,建立严密的组织计划,并在实际的施工中严格按照计划的要求进行施工。通常情况下,为了减少施工人员在施工过程中产生的相互影响与干扰,可以采用流水作业的形式进行施工。除此之外,为了有效的保证土石坝填筑的质量,还可以使用平起填筑施工的方式,有效的减少了削坡或者接缝的施工工序。

3.2土石坝的强夯与重压

土石坝在填筑的过程中,要采取分层强夯的方法,对填筑材料进行夯实。通常情况下,填充材料每层的厚度在10cm~20cm之间不等。为了有效的提升填充材料的密实程度,增强其抗压、抗变形的能力,减少受压过大而产生的变形,可以采用大型机械来对土石填充料进行预压处理,然后利用大型机械进行逐层夯实,采用夯实-填充-再夯实的方法,使其达到土石坝设计要求的相应高度即可。土石坝结合部位的施工,主要是采用重压的方式来完成,为了防止土石坝发生渗漏,在坝体中通常会存在着防渗材料,并使其与周围的地基相互接触。同时,在分层填筑施工的过程中,施工人员也会根据施工要求设置横向的接缝或接坡,而土石坝自身的质量也会受到这些结合处的影响。

3.3反滤层的填筑方法

常见的反滤层填筑方法主要可以分为以下三种。首先,沙松坡接触平起法。该方法是反滤层填筑方法中填筑强度最高的方法,其在施工过程中,完全符合机械化施工的要求。在填筑目的方面,能够达到反滤料、防渗体、坝壳料平起的填筑目的。其次,除了沙松坡接触平起法以外,反滤层填筑方法主要还包括挡板法以及削坡体这两种。在实际的使用过程中,会根据填筑施工的实际进展而进行选择性的使用。在实际的施工过程中,反滤层填筑可以采用先填砂后填土或者是先填土后填砂两种,无论使用哪一种,都会出现砂与土之间的犬牙交错。因此,反滤层的厚度绝对不能超过犬牙的厚度,并且,要确保防渗体的有效断面不会出现大幅度的减小。

4结束语

综合上文所述,我国的水利工程建设项目,不仅能够促进沿岸社会生产力的发展,还能促进周边生态环境的有效提高。因此,在水利工程建设中,始终坚持以科学技术为基准,从而有效的提高水利工程建设的质量与应用效果。土石坝技术的出现与使用,在一定程度上促进了我国水利工程事业的发展,土石坝技术的优势大大的降低了我国水利工程建设项目所花费的时间与成本。然而,我国的土石坝建造技术在实际的应用过程中,依旧存在着一定的问题,如果不及时对其进行解决,势必会对我国水利工程建设未来的发展造成不利的影响。所以,在未来的发展过程中,务必要注重土石坝技术的完善与改进,从而有效的促进我国水利工程建设事业的发展。

参考文献:

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[4]韩晓玮.水利工程建设中土石坝技术的运用及质量管控研究[J].河南水利与南水北调,2016(03).

作者:朱志强 单位:黑龙江省水利水电集团第一工程有限公司