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[摘 要]本文以浙江某水庫为例,分析了该水库土坝填筑施工技术的要点,并试探性提出合理的施工措施,以便相关人士借鉴与参考。
[关键词]水库;土坝填筑;施工技术;要点
中图分类号:R164 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)26-0065-01
水库土坝填筑施工作为水利工程中的基础性项目,对水利工程的质量起着关键性的作用。因此在水库土坝填筑施工过程中,相关技术人员必须要从实际的情况出发,制定科学有效的施工方案,严格按照工程标准进行作业,使施工整體质量与工程要求相符。因此要做好其在施工中的质量控制工作,严禁任何环节出现天工减料现象,确保技术过硬和质量过关,便于水库的顺利完工。
一、水库土坝填筑施工技术的过程
(一)施工准备与坝基清理
在水库土坝填筑施工之前,应该对施工图纸的具体要求及内容进行详细了解,结合图纸信息测试与取样施工点,便于土坝填筑施工的有序开展;施工人员需要保证施工中供电系统和供水系统的稳定性,做好施工地点的安全防护工作,以免延误工程的进度而造成巨大的损失。
(二)填筑施工
首先,土坝填筑。清理土坝所有区域后可以从土坝最低处进行土料填筑,由于土坝填筑工程量大,无法通过一次填筑来达到预期效果,而若填筑土料不紧密则会影响施工进度,这就需要采取分层的方式进土坝填筑施工,将使用的土料运送到施工现场,并将其平土、铺土、压实,以便后续工程的有序开展。①压实土料:土料压实过程中应该将水库土坝中轴线与碾压土层器具保持平行,采取进退碾压发的方式,严格控制碾压次数。②坝面铺土:铺土是土坝填筑施工中的首要环节,在平铺土料的过程中,施工人员必须要以土坝中轴线为依据平铺土料,注重厚度的均匀性。施工人员在铺土的过程中应该及时剔除混入土料中的石块,以免因石块的出现而导致填筑层稳定性的下降。现阶段,我国土料运输基本采用的是自卸式汽车,汽车到达施工区域后可以采用前进卸料法与后退卸料法来卸载土料,其中前者可以在很大程度上减少推土机的工作量,后者则能避免土因汽车的碾压而破坏土料,缩短施工工期,提高施工进度和施工质量。③坝面铺土。坝面平土:施工人员平土之前应该以工程量大小为依据,选择机械或人工的方式进行平土,在规定的设计标准基础上铺设土平,使其满足特定的厚度;同时施工人员需要采用高效传统的拉线法,精确划分土的厚度。
其次,施工缝隙处理与心墙反滤料施工。施工缝隙分为纵向与横向两种方式,施工人员需要采用认真负责的态度对施工缝隙进行处理,以免因处理不当而出现开裂、渗水等问题。除此之外,在铺料过程中,施工人员应加强与挖掘机的配合,采用阶梯状的方式铺设土料,而在心墙施工中则要注重沙壳和心墙的平衡,这是因为心墙上升速度过快会出现干裂问题,对工程的质量和进度造成影响。通常心墙反滤料施工中经常使用的方法为土砂平起施工法,按照土料填筑和反滤料填筑的不同顺序,夯实土砂结合部位,先夯实土边一侧,待到合格后方可夯实反滤料。
二、水库土坝填筑施工技术及要点分析
(一)工程实例
浙江某水库为大(Ⅱ)型水库,该水库的坝顶高程达503m,最大坝高28m,正常水位是500m,水面面积为24km2,坝轴线长度达17.676km,其中西坝、中坝、南坝、东坝的长度分别为3.27km、8.264km、3.104km、3.038km。该水库的坝体段涉及下游排水沟和均质土坝,其中坝体上游坡比为1:3,下游设置有马道,而且下游的坝体是以马道为界,坡比按照自上而下的方式分别是1:2.5、1:2.25、1:2.75;均质土坝属于2级建筑物,坝体的高程为490m,顶宽度和位置宽度分别是8m和1.5m。通常该水库的坝体分区含有反滤料、土料、排水体、垫层,本文主要是对其土料施工技术与要点进行研究和分析。
(二)土料施工技术
1、土料场的规划选择
由于坝体的长度为17.676km,坝体最大高度为28m,坝顶达81.5m,因此在实施施工中需要较多的土料。该项目在坝体土料施工中,土料场选择的是与土坝的距离约为200m、运输距离合理且经济、土料力学性质指标与设计要求相符的土料场。
2、坝体碾压参数试验
该项目在坝体轴线范围内选择代表性强的坝体进行碾压试验时,主要是以中坝为试验段进行作业。在坝坡碾压试验中,选用吨位不同的振动凸块碾与振动平碾,采用厚度分别为35cm、30cm、25cm的分层铺土进行碾压,碾压次数与规定要求的密实度相符方可停止,对应的碾压次数分别是9次、8次、7次。通过试验对比可以发现:该项目中选用16吨的振动凸块碾和振动平碾,同时加配一台洒水车及刨毛机,要想达到预期的施工进度和经济效益,适宜采用的碾压次数为8次,分层厚度为30cm。
3、坝体施工
从中坝试验段的试验结果可知,坝体土料施工中宜选用分层施工的方法,每层的分层厚度保持在30cm的范围内,正负误差低于1%;碾压时选择16吨的振动凸块碾与振动平碾,碾压次数达到8次;同时以空气水分和天气情况等特点为基础,适当调整土料含水率及振幅等。在施工之前,严格按照设计图纸实施测量放样等工作,对每次的铺设厚度与填筑范围进行标示,其中填筑范围应适当预留50cm左右的宽度,有效保证填筑区域的压实质量;每层铺筑时可以选用进占法进行施工。严格按照试验段进行碾压次数和铺设厚度,每层的平整度应与设计要求相符。
在施工过程中,每个工作台班在施工前应该认真清理好填筑面,做到随平随卸,以免因土料堆积过多而出现超厚的情况。平整时应该对填筑厚度进行经常性测量,当铺筑达到一定的长度后方可实施碾压施工;碾压中选用振动碾压,按照平行坝轴线来回运动,根据试验达到8次碾压即可。要想避免漏压,每一道的搭接长度应该与设计要求相符,做到压实一道再换一道;碾压式振动碾压时,其行驶方向应该与坝轴的方向处于平行状态,靠近岸边的位置可顺岸行使,而振动碾压无法达到的部位,则可选用小型的机具进行压实。另外,每碾压一层土料,应该向建立验收方报送取样试验检测,然后实施下一层的碾压施工;已经碾压完的一层则应做好相应地保护措施,如雨天防水、夏季晴天防晒、冬天防雪和防冻等。
(三)要点分析
该项目中的施工技术要点为碾压,如果坝体施工中没有以碾压施工技术为依据进行施工,则水库坝体易出现“夹心面包”或虚土等问题,因此需要严格控制土料含水量、分层厚度、碾压次数等。如果在实际施工过程中,压实度与设计要求不相符,则需要及时清除换填或重新碾压。同时加强对已完成部分的保护,如新疆冬季较为寒冷,冰冻阶段不宜施工土坝,秋季较凉阶段需做好防冻处理工作,尤其是已完成的工作面,如铺设麻袋和土工布编织布等。在夏季施工环节,应该尽可能避免雨水进入或太阳暴晒,这是因为雨水进入后会使土料含水量超出设计要求的含水量,对施工质量造成严重影响,而太阳暴晒则会使土料含水率低于设计要求的含水率,致使土料过于干燥。当然夏季施工时还要做好土坝工作面和土料场的保护工作,如雨季时选用挖排水沟和覆盖挡水等排水措施,太阳暴晒时进行适量洒水等,只有选择与项目特点相符的施工技术,才能确保坝体施工的顺利实施。
结束语
水库土坝填筑作为水库工程中的重要环节,对水库质量中发挥着重要的作用,因此施工人员在土坝填筑施工中需要严格把关填筑工作,按照相关设计流程进行作业,准确把握其所处位置的不同特点,制定切实可行的工程方案。同时水库土坝填筑施工中应该加大工程质量监督力度,结合不同的地质和所处位置,制定恰当的工程方案,充分保证工程的质量,以免因质量不达标而造成严重的经济损失,最大限度实现工程的社会经济效益,促进水库工程的可持续发展。
[关键词]水库;土坝填筑;施工技术;要点
中图分类号:R164 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)26-0065-01
水库土坝填筑施工作为水利工程中的基础性项目,对水利工程的质量起着关键性的作用。因此在水库土坝填筑施工过程中,相关技术人员必须要从实际的情况出发,制定科学有效的施工方案,严格按照工程标准进行作业,使施工整體质量与工程要求相符。因此要做好其在施工中的质量控制工作,严禁任何环节出现天工减料现象,确保技术过硬和质量过关,便于水库的顺利完工。
一、水库土坝填筑施工技术的过程
(一)施工准备与坝基清理
在水库土坝填筑施工之前,应该对施工图纸的具体要求及内容进行详细了解,结合图纸信息测试与取样施工点,便于土坝填筑施工的有序开展;施工人员需要保证施工中供电系统和供水系统的稳定性,做好施工地点的安全防护工作,以免延误工程的进度而造成巨大的损失。
(二)填筑施工
首先,土坝填筑。清理土坝所有区域后可以从土坝最低处进行土料填筑,由于土坝填筑工程量大,无法通过一次填筑来达到预期效果,而若填筑土料不紧密则会影响施工进度,这就需要采取分层的方式进土坝填筑施工,将使用的土料运送到施工现场,并将其平土、铺土、压实,以便后续工程的有序开展。①压实土料:土料压实过程中应该将水库土坝中轴线与碾压土层器具保持平行,采取进退碾压发的方式,严格控制碾压次数。②坝面铺土:铺土是土坝填筑施工中的首要环节,在平铺土料的过程中,施工人员必须要以土坝中轴线为依据平铺土料,注重厚度的均匀性。施工人员在铺土的过程中应该及时剔除混入土料中的石块,以免因石块的出现而导致填筑层稳定性的下降。现阶段,我国土料运输基本采用的是自卸式汽车,汽车到达施工区域后可以采用前进卸料法与后退卸料法来卸载土料,其中前者可以在很大程度上减少推土机的工作量,后者则能避免土因汽车的碾压而破坏土料,缩短施工工期,提高施工进度和施工质量。③坝面铺土。坝面平土:施工人员平土之前应该以工程量大小为依据,选择机械或人工的方式进行平土,在规定的设计标准基础上铺设土平,使其满足特定的厚度;同时施工人员需要采用高效传统的拉线法,精确划分土的厚度。
其次,施工缝隙处理与心墙反滤料施工。施工缝隙分为纵向与横向两种方式,施工人员需要采用认真负责的态度对施工缝隙进行处理,以免因处理不当而出现开裂、渗水等问题。除此之外,在铺料过程中,施工人员应加强与挖掘机的配合,采用阶梯状的方式铺设土料,而在心墙施工中则要注重沙壳和心墙的平衡,这是因为心墙上升速度过快会出现干裂问题,对工程的质量和进度造成影响。通常心墙反滤料施工中经常使用的方法为土砂平起施工法,按照土料填筑和反滤料填筑的不同顺序,夯实土砂结合部位,先夯实土边一侧,待到合格后方可夯实反滤料。
二、水库土坝填筑施工技术及要点分析
(一)工程实例
浙江某水库为大(Ⅱ)型水库,该水库的坝顶高程达503m,最大坝高28m,正常水位是500m,水面面积为24km2,坝轴线长度达17.676km,其中西坝、中坝、南坝、东坝的长度分别为3.27km、8.264km、3.104km、3.038km。该水库的坝体段涉及下游排水沟和均质土坝,其中坝体上游坡比为1:3,下游设置有马道,而且下游的坝体是以马道为界,坡比按照自上而下的方式分别是1:2.5、1:2.25、1:2.75;均质土坝属于2级建筑物,坝体的高程为490m,顶宽度和位置宽度分别是8m和1.5m。通常该水库的坝体分区含有反滤料、土料、排水体、垫层,本文主要是对其土料施工技术与要点进行研究和分析。
(二)土料施工技术
1、土料场的规划选择
由于坝体的长度为17.676km,坝体最大高度为28m,坝顶达81.5m,因此在实施施工中需要较多的土料。该项目在坝体土料施工中,土料场选择的是与土坝的距离约为200m、运输距离合理且经济、土料力学性质指标与设计要求相符的土料场。
2、坝体碾压参数试验
该项目在坝体轴线范围内选择代表性强的坝体进行碾压试验时,主要是以中坝为试验段进行作业。在坝坡碾压试验中,选用吨位不同的振动凸块碾与振动平碾,采用厚度分别为35cm、30cm、25cm的分层铺土进行碾压,碾压次数与规定要求的密实度相符方可停止,对应的碾压次数分别是9次、8次、7次。通过试验对比可以发现:该项目中选用16吨的振动凸块碾和振动平碾,同时加配一台洒水车及刨毛机,要想达到预期的施工进度和经济效益,适宜采用的碾压次数为8次,分层厚度为30cm。
3、坝体施工
从中坝试验段的试验结果可知,坝体土料施工中宜选用分层施工的方法,每层的分层厚度保持在30cm的范围内,正负误差低于1%;碾压时选择16吨的振动凸块碾与振动平碾,碾压次数达到8次;同时以空气水分和天气情况等特点为基础,适当调整土料含水率及振幅等。在施工之前,严格按照设计图纸实施测量放样等工作,对每次的铺设厚度与填筑范围进行标示,其中填筑范围应适当预留50cm左右的宽度,有效保证填筑区域的压实质量;每层铺筑时可以选用进占法进行施工。严格按照试验段进行碾压次数和铺设厚度,每层的平整度应与设计要求相符。
在施工过程中,每个工作台班在施工前应该认真清理好填筑面,做到随平随卸,以免因土料堆积过多而出现超厚的情况。平整时应该对填筑厚度进行经常性测量,当铺筑达到一定的长度后方可实施碾压施工;碾压中选用振动碾压,按照平行坝轴线来回运动,根据试验达到8次碾压即可。要想避免漏压,每一道的搭接长度应该与设计要求相符,做到压实一道再换一道;碾压式振动碾压时,其行驶方向应该与坝轴的方向处于平行状态,靠近岸边的位置可顺岸行使,而振动碾压无法达到的部位,则可选用小型的机具进行压实。另外,每碾压一层土料,应该向建立验收方报送取样试验检测,然后实施下一层的碾压施工;已经碾压完的一层则应做好相应地保护措施,如雨天防水、夏季晴天防晒、冬天防雪和防冻等。
(三)要点分析
该项目中的施工技术要点为碾压,如果坝体施工中没有以碾压施工技术为依据进行施工,则水库坝体易出现“夹心面包”或虚土等问题,因此需要严格控制土料含水量、分层厚度、碾压次数等。如果在实际施工过程中,压实度与设计要求不相符,则需要及时清除换填或重新碾压。同时加强对已完成部分的保护,如新疆冬季较为寒冷,冰冻阶段不宜施工土坝,秋季较凉阶段需做好防冻处理工作,尤其是已完成的工作面,如铺设麻袋和土工布编织布等。在夏季施工环节,应该尽可能避免雨水进入或太阳暴晒,这是因为雨水进入后会使土料含水量超出设计要求的含水量,对施工质量造成严重影响,而太阳暴晒则会使土料含水率低于设计要求的含水率,致使土料过于干燥。当然夏季施工时还要做好土坝工作面和土料场的保护工作,如雨季时选用挖排水沟和覆盖挡水等排水措施,太阳暴晒时进行适量洒水等,只有选择与项目特点相符的施工技术,才能确保坝体施工的顺利实施。
结束语
水库土坝填筑作为水库工程中的重要环节,对水库质量中发挥着重要的作用,因此施工人员在土坝填筑施工中需要严格把关填筑工作,按照相关设计流程进行作业,准确把握其所处位置的不同特点,制定切实可行的工程方案。同时水库土坝填筑施工中应该加大工程质量监督力度,结合不同的地质和所处位置,制定恰当的工程方案,充分保证工程的质量,以免因质量不达标而造成严重的经济损失,最大限度实现工程的社会经济效益,促进水库工程的可持续发展。