论文部分内容阅读
【摘 要】水利建筑物在施工中由于受到水环境的影响,很容易破坏其结构的稳定性,在水利建设中修建围堰则能够很好地起到截水拦水的作用。土石坝作为挡水坝主要是由土粒和石料经过许多方式方法堆砌而成的,在蓄水、截水以及泄洪上发挥着不可或缺的作用。鉴于此,文章从土石坝施工技术的概述入手,分析了不断完善该施工技术的对策,促进水利施工的顺利建成。
【关键词】水利施工;土石坝技术;质量控制;险情处理
土石坝施工技术在当前我国的水利施工中起到了至关重要的作用。在我国近些年的发展过程中,其施工规模、施工技术以及机械运用水平一直持直线上升的趋势,同时该技术的运用在稳定水利结构稳定性,防止水利灾害上产生着非常重要的影响,因此必须多加重视和研究。
1土石坝施工技术概述
在我国当前的水利水电建设过程中,作为主要坝型的土石坝在已经建设完成的高坝中占据着重要的比率。特别是从上世纪90年代开始,正在建设以及代建的土石坝数量及规模不断增多,大规模的建设中,土石坝施工技术得到了广泛的运用和发展。更重要的是伴随着大型工程建设机械的使用,对于土石坝施工建设时一种有效的推动。在水利工程建设过程中,除了土石坝施工技术外,沥青混凝土面板堆石坝、混凝土面板堆石坝和心墙土石坝也都有着较为明显的特点,如工程造价相对较低、工程施工的工期较短,在水利建设行业中取得了广泛的关注和重视。虽然现如今与发达国家相比较而言,我国水利建设中土石坝施工技术还不是很完善,与其相比差距还很大,但是我们坚信在未来我国的水利建设中土石坝技术必将会友更为深远和长足的进步。
2水利施工中土石坝施工技术优缺点
水利建设中土石坝技术运用最为显著的一个特点就是很方便地获取原材料,经常可以因地制宜采取土料和石材进行堆筑,并且该技术在运用中对于原材料的要求并不是很高,建设过程中对于木材、钢材等要求也并不是很多,对于运输成本是一种有效的节约,施工的工序相对简单。在维修和扩建过程中对地基的要求也不是很高,这主要是土石是散粒体,有着很强的适应力。
3水利施工中土石坝施工围堰施工原则
在水利水电工程建设过程中围堰比较常见,为了取得更好的施工质量,在施工建设过程中务必遵守施工原则,首先就是围堰的构筑要稳定,保障其牢固性,并有效发挥围堰的挡水功能,为水利施工提供便捷的条件,施工中应当注意渗漏锈蚀或者沉降塌陷状况的发生。如果对这些问题未加注意,就很可能会对后续的施工产生不利的影响。其次,围堰施工务必坚持科学性,作为一种临时的围护结构,围堰在最终还是会被拆除的,所以在搭建时务必本着简单的施工原则,设计时不能过于复杂,但是还必须满足其科学性,保障在施工过程中的安全性。最后就是必须保障经济性和质量。
4水利施工中土石坝施工技术要点
4.1料场的合理布置
水利施工建设的物质基础就是对料场进行合理的布置,料场布置直接关系到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。料场的选择位置以及大小必须根据工程规模来确定,进而进行科学合理的规划和适当调整。最重要的前提条件就是料场材料的存儲量是能够满足水利施工的需求的,尽可能避免短聊状况的发生,否则很容易造成工期的延误。
4.2土石料质量控制
根据土石料的自身特点可以发现,其颗粒较小、勃性较差,因此对于水的依赖性是比较强的。一般来说,合格的土石料中含水量和最佳值之间的偏差是<2%的,控制含水量最常用的办法就是翻晒或者自然蒸发等形式。如果土石料中的含水量过低,小于需求量,可适当予以添加,添加的方式可以通过运输加水或者开挖方式等实现。当前的水利施工早已实现了自动化和机械化,开挖、装卸石料多是通过机械完成的,这在高土石坝中表现尤为明显。但是水利施工的难度较大,大型现代化的施工机械在提高施工作业效率和提升施工技术含量上意义重大。
4.3处理岸坡与坝基
在清理岸坡和坝基时,应当全部清除干净地基、岸坡以及坝基上的草木、乱石和杂物,并且对于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。
4.4土石料的压实
土石料压实的好坏直接关系着水利工程土石坝施工的质量,土石坝的稳定性受到土料的粘结、摩擦以及防渗性的影响,土料的密实度越高,土石坝的稳定性就越高。土料颗粒、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。
5水利工程中土石坝常见问题处理技术
5.1大坝渗水应急抢险措施
大坝发生渗水后以“临水截渗、背水导渗”为抢险原则,常用抢护方法有:临水截渗;背水开沟导渗。抢险材料:土工织物、编织袋、草袋、麻袋、沙石料等。当险情加重,可能发生溃坝时,应及时转移区域内的群众,保障人民生命、财产安全。
5.2坝体裂缝应急抢险措施
对于出现一般的裂缝,应及时降低水库运行水位,裂缝深度在2m以内并停止发展的裂缝,可采用开挖回填法,开挖前应沿裂口灌注少量石灰水,以掌握开挖的范围。挖槽深宽均应超过裂缝0.3~0.5m,长度超出缝端1m。对于较深的裂缝,
可采用灌浆法或采取上部开挖回填、下部灌浆的方法处理。灌浆部位的顶部必须保持有2m以上的开挖回填层作为阻浆盖,以防止浆液外喷,回填时预埋灌浆管。
5.3坝体发生管涌、漏洞应急抢险措施
1)漏洞
漏洞险情会使坝身内形成漏水通道,而且库水位越高,通道内的水压力越大。由于坝身土体承受不了高水头的压力,所以土粒就逐渐被流带走,漏洞越冲越大,以致引起坝身塌坍。由此可见,抢护漏洞险情的关键堵塞进水口,使水库的水不再进入漏洞。其次是在下游坝坡漏洞出口处理围井倒滤,以平衡水压力阻滞坝身土粒逸出。但是,在任何情况下,都不允许漏洞出口堵死,否则,只会造成险情更加恶化而导致土坝溃决,这些就是抢护漏洞的原则。 2)管涌
管涌是坝基在较大渗透压力的作用下而产生的险情时,可采用降低内外水头差,减少渗透压力或用滤料导渗等措施。以“反滤导渗,控制涌水、留有渗水出路”为抢护原则。常用方法有:①反滤压盖;②反滤围井;③减压围井;④透水渗
导台。抢险材料:编织袋、沙石料、水桶等。滤水围井,当管涌影响范围不大,抢筑围井的地基較好时,可采用滤水围井处理,方法如下:在管涌口沙环的外围,用土袋围一个不很高的围井,然后用滤料分层铺压,(或用无纺土工织布在围井内壁围一圈,当作滤料,注意土工布的下端要用泥沙压紧压实),其顺序是自下而上分别填筑0.2-0.3m厚的粗砂、砾石、碎石、块石,一般情况可用三级配。滤料最好要清洗,不含杂质,级配应符合要求;围井内的涌水在上部用胶管引排或在围井上部用塑料膜铺垫一个溢流口,让涌水自流;如出现险处水势太猛,第一层粗砂被喷出,可先以碎石或小块石消杀水势,然后用无纺土工织布覆盖(注意不让土工织布被水冲起),按级配填筑;如遇填料下沉,可以继续填砂石料和再铺一层土工布后回填砂石料,直至稳定;若发现井壁渗水,应在原井壁外侧再包以土袋或塑料薄膜,中间填土夯实。
5.4坝体发生滑坡应急抢险措施
由于坝体填筑质量差或因库水位骤降而引起的滑坡时,在不影响防汛安全的前提下,可在滑坡体上部削坡减载;在可能的滑坡底部位置抛投砂袋、石料进行压重固脚。因坝体渗漏而引起的下游坡滑坡时,一方面在坝体上游坡抛投砂袋、石料堵漏,减少通过坝体的渗量,另一方面在滑坡体的坡面上开沟导渗使滑坡体中积水能够很快排出,挖除滑坡体上部的松软土体,对裂缝上侧陡坎部分进行削坡减载;并及时的填塞裂缝防止雨水入渗扩大险情。当临水坡发生崩塌时,抢护原则为缓流消波,增强堤坝的抗冲能力,可采用土工织物防冲法,先将坡面平整和清理,再将土工膜拼拉后铺在坡面上,土工膜要高出洪水位,四周和中间用平头钉钉牢,如果没有钉可以用块石、土袋压盖。
结束语
总之,为了有效提高水利施工中土石坝的性能,需要不断对施工技术进行优化。相关技术人员应当高度重视这一问题并且不断优化各个施工环节,从而有效促进水利工程建设的整体质量。
参考文献:
[1]杨泉.水利水电工程土石坝施工方案漫谈[J].门窗,2013(25):119-120.
[2]乔英.中国土石坝施工技术进步综述[J].水利水电施工,2012(26):64-65.
[3]张峰义.影响水利工程施工质量的因素和措施[J].黑龙江科技信息,2013(18):63-65.
【关键词】水利施工;土石坝技术;质量控制;险情处理
土石坝施工技术在当前我国的水利施工中起到了至关重要的作用。在我国近些年的发展过程中,其施工规模、施工技术以及机械运用水平一直持直线上升的趋势,同时该技术的运用在稳定水利结构稳定性,防止水利灾害上产生着非常重要的影响,因此必须多加重视和研究。
1土石坝施工技术概述
在我国当前的水利水电建设过程中,作为主要坝型的土石坝在已经建设完成的高坝中占据着重要的比率。特别是从上世纪90年代开始,正在建设以及代建的土石坝数量及规模不断增多,大规模的建设中,土石坝施工技术得到了广泛的运用和发展。更重要的是伴随着大型工程建设机械的使用,对于土石坝施工建设时一种有效的推动。在水利工程建设过程中,除了土石坝施工技术外,沥青混凝土面板堆石坝、混凝土面板堆石坝和心墙土石坝也都有着较为明显的特点,如工程造价相对较低、工程施工的工期较短,在水利建设行业中取得了广泛的关注和重视。虽然现如今与发达国家相比较而言,我国水利建设中土石坝施工技术还不是很完善,与其相比差距还很大,但是我们坚信在未来我国的水利建设中土石坝技术必将会友更为深远和长足的进步。
2水利施工中土石坝施工技术优缺点
水利建设中土石坝技术运用最为显著的一个特点就是很方便地获取原材料,经常可以因地制宜采取土料和石材进行堆筑,并且该技术在运用中对于原材料的要求并不是很高,建设过程中对于木材、钢材等要求也并不是很多,对于运输成本是一种有效的节约,施工的工序相对简单。在维修和扩建过程中对地基的要求也不是很高,这主要是土石是散粒体,有着很强的适应力。
3水利施工中土石坝施工围堰施工原则
在水利水电工程建设过程中围堰比较常见,为了取得更好的施工质量,在施工建设过程中务必遵守施工原则,首先就是围堰的构筑要稳定,保障其牢固性,并有效发挥围堰的挡水功能,为水利施工提供便捷的条件,施工中应当注意渗漏锈蚀或者沉降塌陷状况的发生。如果对这些问题未加注意,就很可能会对后续的施工产生不利的影响。其次,围堰施工务必坚持科学性,作为一种临时的围护结构,围堰在最终还是会被拆除的,所以在搭建时务必本着简单的施工原则,设计时不能过于复杂,但是还必须满足其科学性,保障在施工过程中的安全性。最后就是必须保障经济性和质量。
4水利施工中土石坝施工技术要点
4.1料场的合理布置
水利施工建设的物质基础就是对料场进行合理的布置,料场布置直接关系到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。料场的选择位置以及大小必须根据工程规模来确定,进而进行科学合理的规划和适当调整。最重要的前提条件就是料场材料的存儲量是能够满足水利施工的需求的,尽可能避免短聊状况的发生,否则很容易造成工期的延误。
4.2土石料质量控制
根据土石料的自身特点可以发现,其颗粒较小、勃性较差,因此对于水的依赖性是比较强的。一般来说,合格的土石料中含水量和最佳值之间的偏差是<2%的,控制含水量最常用的办法就是翻晒或者自然蒸发等形式。如果土石料中的含水量过低,小于需求量,可适当予以添加,添加的方式可以通过运输加水或者开挖方式等实现。当前的水利施工早已实现了自动化和机械化,开挖、装卸石料多是通过机械完成的,这在高土石坝中表现尤为明显。但是水利施工的难度较大,大型现代化的施工机械在提高施工作业效率和提升施工技术含量上意义重大。
4.3处理岸坡与坝基
在清理岸坡和坝基时,应当全部清除干净地基、岸坡以及坝基上的草木、乱石和杂物,并且对于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。
4.4土石料的压实
土石料压实的好坏直接关系着水利工程土石坝施工的质量,土石坝的稳定性受到土料的粘结、摩擦以及防渗性的影响,土料的密实度越高,土石坝的稳定性就越高。土料颗粒、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。
5水利工程中土石坝常见问题处理技术
5.1大坝渗水应急抢险措施
大坝发生渗水后以“临水截渗、背水导渗”为抢险原则,常用抢护方法有:临水截渗;背水开沟导渗。抢险材料:土工织物、编织袋、草袋、麻袋、沙石料等。当险情加重,可能发生溃坝时,应及时转移区域内的群众,保障人民生命、财产安全。
5.2坝体裂缝应急抢险措施
对于出现一般的裂缝,应及时降低水库运行水位,裂缝深度在2m以内并停止发展的裂缝,可采用开挖回填法,开挖前应沿裂口灌注少量石灰水,以掌握开挖的范围。挖槽深宽均应超过裂缝0.3~0.5m,长度超出缝端1m。对于较深的裂缝,
可采用灌浆法或采取上部开挖回填、下部灌浆的方法处理。灌浆部位的顶部必须保持有2m以上的开挖回填层作为阻浆盖,以防止浆液外喷,回填时预埋灌浆管。
5.3坝体发生管涌、漏洞应急抢险措施
1)漏洞
漏洞险情会使坝身内形成漏水通道,而且库水位越高,通道内的水压力越大。由于坝身土体承受不了高水头的压力,所以土粒就逐渐被流带走,漏洞越冲越大,以致引起坝身塌坍。由此可见,抢护漏洞险情的关键堵塞进水口,使水库的水不再进入漏洞。其次是在下游坝坡漏洞出口处理围井倒滤,以平衡水压力阻滞坝身土粒逸出。但是,在任何情况下,都不允许漏洞出口堵死,否则,只会造成险情更加恶化而导致土坝溃决,这些就是抢护漏洞的原则。 2)管涌
管涌是坝基在较大渗透压力的作用下而产生的险情时,可采用降低内外水头差,减少渗透压力或用滤料导渗等措施。以“反滤导渗,控制涌水、留有渗水出路”为抢护原则。常用方法有:①反滤压盖;②反滤围井;③减压围井;④透水渗
导台。抢险材料:编织袋、沙石料、水桶等。滤水围井,当管涌影响范围不大,抢筑围井的地基較好时,可采用滤水围井处理,方法如下:在管涌口沙环的外围,用土袋围一个不很高的围井,然后用滤料分层铺压,(或用无纺土工织布在围井内壁围一圈,当作滤料,注意土工布的下端要用泥沙压紧压实),其顺序是自下而上分别填筑0.2-0.3m厚的粗砂、砾石、碎石、块石,一般情况可用三级配。滤料最好要清洗,不含杂质,级配应符合要求;围井内的涌水在上部用胶管引排或在围井上部用塑料膜铺垫一个溢流口,让涌水自流;如出现险处水势太猛,第一层粗砂被喷出,可先以碎石或小块石消杀水势,然后用无纺土工织布覆盖(注意不让土工织布被水冲起),按级配填筑;如遇填料下沉,可以继续填砂石料和再铺一层土工布后回填砂石料,直至稳定;若发现井壁渗水,应在原井壁外侧再包以土袋或塑料薄膜,中间填土夯实。
5.4坝体发生滑坡应急抢险措施
由于坝体填筑质量差或因库水位骤降而引起的滑坡时,在不影响防汛安全的前提下,可在滑坡体上部削坡减载;在可能的滑坡底部位置抛投砂袋、石料进行压重固脚。因坝体渗漏而引起的下游坡滑坡时,一方面在坝体上游坡抛投砂袋、石料堵漏,减少通过坝体的渗量,另一方面在滑坡体的坡面上开沟导渗使滑坡体中积水能够很快排出,挖除滑坡体上部的松软土体,对裂缝上侧陡坎部分进行削坡减载;并及时的填塞裂缝防止雨水入渗扩大险情。当临水坡发生崩塌时,抢护原则为缓流消波,增强堤坝的抗冲能力,可采用土工织物防冲法,先将坡面平整和清理,再将土工膜拼拉后铺在坡面上,土工膜要高出洪水位,四周和中间用平头钉钉牢,如果没有钉可以用块石、土袋压盖。
结束语
总之,为了有效提高水利施工中土石坝的性能,需要不断对施工技术进行优化。相关技术人员应当高度重视这一问题并且不断优化各个施工环节,从而有效促进水利工程建设的整体质量。
参考文献:
[1]杨泉.水利水电工程土石坝施工方案漫谈[J].门窗,2013(25):119-120.
[2]乔英.中国土石坝施工技术进步综述[J].水利水电施工,2012(26):64-65.
[3]张峰义.影响水利工程施工质量的因素和措施[J].黑龙江科技信息,2013(18):63-65.