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摘要:水利工程是我国基础建设工程不可缺少的组成部分,土石坝施工在水利工程施工建设中起着不可替代的重要作用。水利工程质量会受到多种客观因素的影响,思其中影响最为直接的就是土石坝施工技术,这可在一定程度上说明土石坝施工技术的重要性与必要性。本文主要对水利工程中土石坝施工技术的具体应用进行分析,这对相关工程施工工作的顺利开展有较强的现实意义。
关键词:水利施工;土石坝施工技术;具体运用
在我国重点建设与发展的基础工程中就有水利工程的存在,对人民生产以及国家经济发展有较为重要的作用。现阶段我国政府以及人民逐渐提高对土石坝施工技术的重视程度,在不断发展与实践的过程中土石坝施工技术在施工规模、施工技术以及机械运用水平上呈现出逐年上升的趋势,不仅可促使水利结构的稳定性得以提升,同时可从根本上实现对水利灾害的防止。
一、土石坝施工技术的简介
现阶段土石坝已经逐步成为水利水电建设的主要坝型,首先从数量以及规模上来说大量建设中和待建设的土石坝工程主要呈现出一种不断扩大的趋势。在大型工程建设机械普遍使用的影响之下土石坝施工技术得到进一步的发展与应用,但与西方发达国家相比我国土石坝施工技术仍然处于较为落后的状态,因此必须对其进行进一步的发展与研究。
二、土石坝施工技术的分析
1.特点
因土石坝施工技术具有较为明显的优势与特征所以实现大面积的推广与使用。首先从原材料获取方面来说,因地制宜的采取土料和石材进行堆筑是其最佳优势。其次是土石坝施工技术具有较为简单的施工程序,不会对原材料提出较高要求,在实际建设过程中也不会对木材以及钢材等进行大量的使用,这是减少运输成本的重要手段。
该技术在后续的维修和扩建过程中投入较少,主要利用土石做地基,成本低,且适应力强。然而,不得不承认,土石坝技术也有其缺点。最大的不足之处就是其坚固性较差,这是由土石之间的粘聚力较小导致的,很难抵挡水利灾害或者洪涝灾害的攻击。
2.施工原则
围堰在水利水电工程中占据相当重要的地位,可以说是其顺利施工的基础与前提,因此必须提升其重视程度,并在实际施工中实现对下列原则的严格遵守。
(1)稳定性原则
为在真正意义上促使挡水功能,并实现对水利工程顺利施工的保证必须实现对稳定性原则的遵守,这也是促使坝体牢固的重要手段。在实际施工中注意对渗漏锈蚀或者沉降塌陷等现象的避免,为后续施工工作的順利开展打下坚实基础。
(2)科学性原则
虽然围堰起到围护作用,在完工后会被拆除,所以常常施工设计简单,但是务必坚持科学性的原则才能确保施工过程的安全;
(3)经济性和质量性原则
围堰需要消耗的成本也是很大的,所以要把好质量关,在材料和施工设备的选择上注意质量,减小后期维修的频率,从而降低成本。
3.技术要点
(1)料场的选取
料场布置是水利施工建设的物质基础,料场布置的情况与水利施工的整体建筑质量以及工程施工进度和工程成本的消耗有着直接的关系。要根据工程规模来对料场的位置和大小进行合理的规划和调整。同时要兼顾料场的存储量,看其是否能够满足水利施工的需求,从而避免断料状况的发生,保证工期的顺利完成。
(2)含水量的控制
土石料的自然条件决定了其对水的依赖性大,因为土石料的颗粒小、勃性差。通常情况下,合格的土石料中含水量和最佳值之间的偏差是小于百分之二的,可以采用翻晒或自然蒸发等形式控制含水量。当遇到土石料中含水量过低的情况,也就是含水量小于需求量,也可通过运输加水或者开挖等方式进行添加。
(3)岸坡与坝基的清理
要将地基、岸坡以及坝基上的草木、乱石和杂物全部清除干净,同时,洞穴以及泉眼等部位也要清理干净,将局部的松散浮渣清理完,将新鲜石渣填注入坝体的低洼部位,清理干净深槽以及洼地,并且压实,保障夯实程度最大化。
(4)土石料的压实
土石料的压实程度决定着水利工程土石坝施工的质量。土料的粘结、摩擦以及防渗性都对土石坝的稳定性产生很大的影响,通常,土料的密实度越高,土石坝的稳定性就越好。土石料颗粒、含水量、压实功能等都会对土石料的压实特性产生影响,土料的颗粒越细小、空间比就会越大,矿物间的分散度就会越大;土料的粘结力和压缩性是成正相关的,透水性大的话很容易将水排出,压实目的则很容易达到。
三、土石坝施工技术的改进策略
1.完善施工系统
在水利施工过程中,完善的施工系统是保障水利工程经济效益、施工人员工作积极的关键因素。要合理规划料场,不断优化料场生产,提高施工材料质量,紧密配合其他环节,促进整体的和谐发展。在规划料场的过程中,一方面要时刻关注坝体填筑部位将会产生的变化,然后依据预计发生的变化采取相应的应对策略;另一方面,对地质地形以及土石料的储存进行规划,确保土石料的供应量充足,以免发生材料的浪费或者供不应求的状况。
2.加强土石坝填筑
在进行土石坝的填筑时,要确保坝体表面的整洁干净。要严格按照有关规定取料用料,达到节约成本的目的。实施土石坝填筑的过程中,必须对含水量进行优化设计,这是关乎土石坝质量的关键因素,如果含水量太少,就会导致坝体太干,阻碍填筑施工的有效进行;如果含水量太多,就会导致坝体的稳固性受损,影响挡水作用。
3.改进石料开采
石料开采通常包括两个环节:陆上和水下。在实际施工过程中,需要对这一环节进行优化布置,以更好地深化流水作业。石料开采大多借助爆破的方法实现,在这一环节中,需要对超径石料进行处理。
在对土石料进行开挖运输的过程中,广泛应用先进机械设备,提升工作效率,促进整体施工工艺的优化。对于大型水利土石坝施工而言,提高机械化的运用水平,对于加快土石坝建设速度是极为有益的。
4.优化施工组织
施工组织的优化涵盖整个施工过程的环节,以施工模式和填筑关系为例来具体探讨。流水线施工模式是土石坝坝面作业中最主要的模式,这种模式能够有效的控制施工时间和施工过程中的各种不利因素。开展流水作业式的施工,要求各项施工严格按照工序进行。
与之相对应的是平起施工,这种施工方式有利于应用大型机械。在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上,有两种作法:一种是先土后砂,另一种是先砂后土。在实际的施工过程中,大多采用先砂后土的方式,因为这种方式不仅便于控制边界,而且能够加快施工进度。
结语:
提高水利施工中土石坝施工技术水平对于提升土石坝的性能非常关键,其技术水平的进步意义重大。因此,广大土石坝施工中的技术人员要不断关注施工中的各个环节,在实践中优化技术,改进技术,在提高土石坝技术的同时推动水利工程建设质量迈向新的台阶。
关键词:水利施工;土石坝施工技术;具体运用
在我国重点建设与发展的基础工程中就有水利工程的存在,对人民生产以及国家经济发展有较为重要的作用。现阶段我国政府以及人民逐渐提高对土石坝施工技术的重视程度,在不断发展与实践的过程中土石坝施工技术在施工规模、施工技术以及机械运用水平上呈现出逐年上升的趋势,不仅可促使水利结构的稳定性得以提升,同时可从根本上实现对水利灾害的防止。
一、土石坝施工技术的简介
现阶段土石坝已经逐步成为水利水电建设的主要坝型,首先从数量以及规模上来说大量建设中和待建设的土石坝工程主要呈现出一种不断扩大的趋势。在大型工程建设机械普遍使用的影响之下土石坝施工技术得到进一步的发展与应用,但与西方发达国家相比我国土石坝施工技术仍然处于较为落后的状态,因此必须对其进行进一步的发展与研究。
二、土石坝施工技术的分析
1.特点
因土石坝施工技术具有较为明显的优势与特征所以实现大面积的推广与使用。首先从原材料获取方面来说,因地制宜的采取土料和石材进行堆筑是其最佳优势。其次是土石坝施工技术具有较为简单的施工程序,不会对原材料提出较高要求,在实际建设过程中也不会对木材以及钢材等进行大量的使用,这是减少运输成本的重要手段。
该技术在后续的维修和扩建过程中投入较少,主要利用土石做地基,成本低,且适应力强。然而,不得不承认,土石坝技术也有其缺点。最大的不足之处就是其坚固性较差,这是由土石之间的粘聚力较小导致的,很难抵挡水利灾害或者洪涝灾害的攻击。
2.施工原则
围堰在水利水电工程中占据相当重要的地位,可以说是其顺利施工的基础与前提,因此必须提升其重视程度,并在实际施工中实现对下列原则的严格遵守。
(1)稳定性原则
为在真正意义上促使挡水功能,并实现对水利工程顺利施工的保证必须实现对稳定性原则的遵守,这也是促使坝体牢固的重要手段。在实际施工中注意对渗漏锈蚀或者沉降塌陷等现象的避免,为后续施工工作的順利开展打下坚实基础。
(2)科学性原则
虽然围堰起到围护作用,在完工后会被拆除,所以常常施工设计简单,但是务必坚持科学性的原则才能确保施工过程的安全;
(3)经济性和质量性原则
围堰需要消耗的成本也是很大的,所以要把好质量关,在材料和施工设备的选择上注意质量,减小后期维修的频率,从而降低成本。
3.技术要点
(1)料场的选取
料场布置是水利施工建设的物质基础,料场布置的情况与水利施工的整体建筑质量以及工程施工进度和工程成本的消耗有着直接的关系。要根据工程规模来对料场的位置和大小进行合理的规划和调整。同时要兼顾料场的存储量,看其是否能够满足水利施工的需求,从而避免断料状况的发生,保证工期的顺利完成。
(2)含水量的控制
土石料的自然条件决定了其对水的依赖性大,因为土石料的颗粒小、勃性差。通常情况下,合格的土石料中含水量和最佳值之间的偏差是小于百分之二的,可以采用翻晒或自然蒸发等形式控制含水量。当遇到土石料中含水量过低的情况,也就是含水量小于需求量,也可通过运输加水或者开挖等方式进行添加。
(3)岸坡与坝基的清理
要将地基、岸坡以及坝基上的草木、乱石和杂物全部清除干净,同时,洞穴以及泉眼等部位也要清理干净,将局部的松散浮渣清理完,将新鲜石渣填注入坝体的低洼部位,清理干净深槽以及洼地,并且压实,保障夯实程度最大化。
(4)土石料的压实
土石料的压实程度决定着水利工程土石坝施工的质量。土料的粘结、摩擦以及防渗性都对土石坝的稳定性产生很大的影响,通常,土料的密实度越高,土石坝的稳定性就越好。土石料颗粒、含水量、压实功能等都会对土石料的压实特性产生影响,土料的颗粒越细小、空间比就会越大,矿物间的分散度就会越大;土料的粘结力和压缩性是成正相关的,透水性大的话很容易将水排出,压实目的则很容易达到。
三、土石坝施工技术的改进策略
1.完善施工系统
在水利施工过程中,完善的施工系统是保障水利工程经济效益、施工人员工作积极的关键因素。要合理规划料场,不断优化料场生产,提高施工材料质量,紧密配合其他环节,促进整体的和谐发展。在规划料场的过程中,一方面要时刻关注坝体填筑部位将会产生的变化,然后依据预计发生的变化采取相应的应对策略;另一方面,对地质地形以及土石料的储存进行规划,确保土石料的供应量充足,以免发生材料的浪费或者供不应求的状况。
2.加强土石坝填筑
在进行土石坝的填筑时,要确保坝体表面的整洁干净。要严格按照有关规定取料用料,达到节约成本的目的。实施土石坝填筑的过程中,必须对含水量进行优化设计,这是关乎土石坝质量的关键因素,如果含水量太少,就会导致坝体太干,阻碍填筑施工的有效进行;如果含水量太多,就会导致坝体的稳固性受损,影响挡水作用。
3.改进石料开采
石料开采通常包括两个环节:陆上和水下。在实际施工过程中,需要对这一环节进行优化布置,以更好地深化流水作业。石料开采大多借助爆破的方法实现,在这一环节中,需要对超径石料进行处理。
在对土石料进行开挖运输的过程中,广泛应用先进机械设备,提升工作效率,促进整体施工工艺的优化。对于大型水利土石坝施工而言,提高机械化的运用水平,对于加快土石坝建设速度是极为有益的。
4.优化施工组织
施工组织的优化涵盖整个施工过程的环节,以施工模式和填筑关系为例来具体探讨。流水线施工模式是土石坝坝面作业中最主要的模式,这种模式能够有效的控制施工时间和施工过程中的各种不利因素。开展流水作业式的施工,要求各项施工严格按照工序进行。
与之相对应的是平起施工,这种施工方式有利于应用大型机械。在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上,有两种作法:一种是先土后砂,另一种是先砂后土。在实际的施工过程中,大多采用先砂后土的方式,因为这种方式不仅便于控制边界,而且能够加快施工进度。
结语:
提高水利施工中土石坝施工技术水平对于提升土石坝的性能非常关键,其技术水平的进步意义重大。因此,广大土石坝施工中的技术人员要不断关注施工中的各个环节,在实践中优化技术,改进技术,在提高土石坝技术的同时推动水利工程建设质量迈向新的台阶。