石壩水利施工論文
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1土石壩的優(yōu)缺點(diǎn)
1.1土石壩的優(yōu)點(diǎn)在歷史上，土石壩的出現(xiàn)相對(duì)較早。從人類活動(dòng)出現(xiàn)開始，土石壩就開始運(yùn)用。土石壩施工材料來(lái)源較為簡(jiǎn)單，一般都是就地取材，對(duì)材料的要求相對(duì)不高，作為土石壩的主要材料，土石發(fā)揮著一定作用。在壩形修筑時(shí)，較少對(duì)木材、鋼材和水泥等材料進(jìn)行使用，從而將運(yùn)輸成本和修壩費(fèi)用減少。其次，土石壩修筑存在較少的施工工序，技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，若機(jī)械參與到施工中，則會(huì)大大縮短施工周期，土石壩修建相對(duì)簡(jiǎn)便，對(duì)后期的維護(hù)和擴(kuò)建發(fā)揮著有利作用。
1.2土石壩的缺點(diǎn)土石壩存在較差的堅(jiān)固性，由于土石是構(gòu)成壩體的主要材料，缺乏粘性，無(wú)法將洪澇災(zāi)害進(jìn)行有效預(yù)防，而且在溫度和水分的影響下，粘性土料的粘性失去，通過(guò)長(zhǎng)期的雨水沖擊，壩體上的土石會(huì)逐漸向壩中流入，從而產(chǎn)生淤泥，對(duì)清理造成一定難度。具有不便的施工導(dǎo)流，在土石壩施工建設(shè)中最大的危害則是滲流問(wèn)題。
2.1確定料場(chǎng)規(guī)劃料場(chǎng)在施工中作為土石壩材料的匯集地，對(duì)土石壩施工具有保障性作用，必須高度重視料場(chǎng)的規(guī)劃及使用，在進(jìn)行施工時(shí)，施工質(zhì)量、工程投資以及工程進(jìn)度受到料場(chǎng)規(guī)劃的直接影響，做好料場(chǎng)時(shí)間和空間的規(guī)劃。在科學(xué)合理規(guī)劃料場(chǎng)時(shí)，應(yīng)先有效確定料場(chǎng)的位置和高程，運(yùn)用合理布置，做好空間規(guī)劃工作。第二，全面掌握土石壩施工材料的埋深、產(chǎn)狀、地質(zhì)成因、儲(chǔ)量以及各類物理力學(xué)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)土石壩施工材料現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量規(guī)劃的有效落實(shí)。第三，將各部位之間變化的互相影響進(jìn)行充分考慮，例如：聊哈長(zhǎng)與施工強(qiáng)度、壩體填筑等。也就是說(shuō)，要想使水利工程土石壩料場(chǎng)規(guī)劃布置工作做好，土石壩施工料場(chǎng)的總儲(chǔ)量應(yīng)能與壩體總方量的需求得到保障，并且應(yīng)與施工中各個(gè)階段壩體強(qiáng)度的最大要求相滿足，促使土石料的最大功能作用形成最大程度的發(fā)揮。
2.2土石料的加工和運(yùn)輸當(dāng)清除完表層及不合格土料之后，均可應(yīng)用與上壩修筑上。但由于存在較小的粘土顆粒、超過(guò)表面積、水對(duì)土料工程的性能的加大影響以及填筑壓實(shí)中的最佳狀態(tài)的最優(yōu)含水率等問(wèn)題存在，與上述因素相結(jié)合，確保做到涂料含水率的合理控制。與規(guī)范要求相結(jié)合，合理調(diào)節(jié)水分，在填筑壓實(shí)的過(guò)程中，將合格料的判定標(biāo)準(zhǔn)劃分為：在最佳含水量±2%的含水量即可。土料含水量的調(diào)整方法主要包括以下兩種：在挖裝卸料過(guò)程中，土料含水量降低的方法主要包括翻曬、自然蒸發(fā)、烘烤以及鏟料等。而土料含水量提升的方法又包括在料場(chǎng)加水、在開挖、裝料及運(yùn)輸中加水等。礫土中有較少超徑石含量，經(jīng)常在料場(chǎng)內(nèi)運(yùn)用轉(zhuǎn)耙的推土機(jī)進(jìn)行初步清除，然后在填筑壩體面上進(jìn)行填筑平整時(shí)再進(jìn)行徹底清除。當(dāng)有較多超徑石含量存在時(shí)，可采用料斗對(duì)蓖條篩(格篩)或其他簡(jiǎn)單篩分裝置實(shí)施設(shè)置，從而發(fā)揮篩除的作用。或通過(guò)從高坡下料的方法，導(dǎo)致粗細(xì)分離的方法使粗粒徑清除。應(yīng)直接采用控制爆破技術(shù)對(duì)粗粒徑較大的過(guò)渡料進(jìn)行開采，對(duì)于較高質(zhì)量要求且較細(xì)的反濾料而言，墊層料可進(jìn)行篩分、破碎及摻和工藝進(jìn)行操作。在土石壩施工過(guò)程中，從料場(chǎng)開挖至運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)環(huán)節(jié)中的各個(gè)工序，都應(yīng)由一個(gè)互相配套的程序進(jìn)行機(jī)械化操作，從而有一個(gè)完整的施工流程出現(xiàn)，即綜合性機(jī)械化施工流程。特別是對(duì)于大型土石壩工程中對(duì)綜合機(jī)械化施工進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，則可以將施工水平和技術(shù)得到更好地提升，有效地提升土石壩工程的建設(shè)速度。
2.3處理壩基和岸坡在清理壩基、岸坡及地基鋪蓋時(shí)，應(yīng)全部將壩基、鋪蓋地基以及岸坡上的草皮、樹木、亂石、樹根以及各種構(gòu)筑物等清除干凈，并對(duì)水井、地道、泉眼、洞穴等實(shí)施認(rèn)真處理，運(yùn)用人工清理的方法對(duì)坡面及局部松散浮渣進(jìn)行清理，運(yùn)用低標(biāo)號(hào)混凝土回填至粘上心墻范圍內(nèi)，在其他低洼部分運(yùn)用新鮮石渣進(jìn)行分層回填。采用機(jī)械與人工清理相結(jié)合的方法，運(yùn)用分層回填壓實(shí)，碾壓整個(gè)土質(zhì)壩基填筑，進(jìn)一步使夯實(shí)的程度得到保障。
2.4土料壓實(shí)作為土石壩施工質(zhì)量的關(guān)鍵，土石料的壓實(shí)應(yīng)被重點(diǎn)關(guān)注。將土石壩自身穩(wěn)定的土料內(nèi)部阻力及土料的防滲性能等因素進(jìn)行維持，隨著土料密實(shí)度的增加，土料內(nèi)部阻力和防滲性能也會(huì)進(jìn)一步提升，結(jié)合土料的自身性質(zhì)，土料顆粒構(gòu)成狀況、含水量大小以及壓實(shí)功能等與土料壓實(shí)特性產(chǎn)生切實(shí)關(guān)系。土料顆粒的組成對(duì)壓實(shí)效果產(chǎn)生影響，顆粒越細(xì)，則會(huì)有越大的空隙比，因此有越大的含水量礦物分散度存在時(shí)，壓實(shí)難度則就逐漸提升。對(duì)壓實(shí)效果產(chǎn)生的影響的另一主要因素則是土料的含水量。非粘性土的粘結(jié)力小，摩擦力大，則會(huì)有較小的壓縮性存在，但透水性大，排水容易，具有快速的壓縮進(jìn)程，能夠與壓實(shí)要求得到較快滿足。
2.5填筑施工
1）土石壩壩面施工的施工流程主要分為以下幾方面：鋪料、攤鋪、灑水、壓實(shí)及質(zhì)檢等工作。壩面施工有狹窄的工作面存在，有較多的工種、工序及機(jī)械設(shè)備，在施工過(guò)程中，應(yīng)妥善處理施工組織規(guī)劃，為了避免壩面施工產(chǎn)生的干擾，延誤施工進(jìn)度，在壩面施工中對(duì)流水作業(yè)施工進(jìn)行操作。結(jié)合施工工序，對(duì)流水作業(yè)施工工序進(jìn)行壩面分段，然后對(duì)相應(yīng)專業(yè)施工隊(duì)進(jìn)行組織，使各個(gè)工段施工得到依次展開。
2）通常情況下，在施工中運(yùn)用平起填筑的方式進(jìn)行施工，該施工方法具有接縫、削坡、接坡等工序減少的優(yōu)勢(shì)，使填筑質(zhì)量得到保障；確保存在最大可能的堆石填筑面，對(duì)大機(jī)械化施工產(chǎn)生便利；在繼續(xù)填筑時(shí)有利于防滲料區(qū)施工道路的布置；對(duì)反濾料及過(guò)渡料進(jìn)行運(yùn)輸?shù)拇笮妥孕盾囕v，禁止從防滲料區(qū)穿過(guò)；使料界偏差與相鄰料平起填筑時(shí)的跨縫碾壓得到減少；壩體的施工強(qiáng)度得以均衡。在防滲土料和反濾過(guò)渡料的填筑關(guān)系上，有先砂后土、先土后砂兩種方式，為了加快工程及大怒和控制邊界，通常對(duì)先砂后土施工進(jìn)行運(yùn)用。為了使渡汛及分期蓄水效益的提前發(fā)揮得到實(shí)現(xiàn)，則要求在短時(shí)間內(nèi)，大壩施工能夠?qū)δ骋桓叱踢_(dá)到，由于多方面因素造成的制約，全斷面填筑不會(huì)存在運(yùn)用的可能性。一般對(duì)臨時(shí)擋水?dāng)嗝嫣钪┕し椒ㄟM(jìn)行運(yùn)用。在心墻部位無(wú)法實(shí)施填筑時(shí)，只能對(duì)堆石料及臨時(shí)斷面進(jìn)行填筑，與多方面考慮因素相結(jié)合，采用穩(wěn)定性復(fù)核的方法開展臨時(shí)斷面的設(shè)計(jì)工作，當(dāng)填筑臨時(shí)斷面達(dá)到設(shè)計(jì)高度后，即可對(duì)尾部壩料進(jìn)行填筑。
3）采用分層夯實(shí)填筑法開展土石壩施工時(shí)，應(yīng)首先控制每層土石的填筑厚度，使其控制在10m～20m范圍內(nèi)。運(yùn)用大能量夯擊動(dòng)力預(yù)壓，使土石料的密度得以提升，進(jìn)一步將土石料的變形消除，對(duì)于完成夯擊的土石方而言，分層鋪筑和夯實(shí)需要重新填筑土石層，再實(shí)施重新夯擊，直到滿足壩體需要的高度即可?？刂泼繉油潦钪穸群秃粨魟?dòng)能，有效提升壩體密度及壩料的強(qiáng)度和模量，使工程施工作業(yè)量及工程造價(jià)有效降低，最大程度上發(fā)揮土石料的密度，完成填筑后則會(huì)出現(xiàn)壩體沉降減小的現(xiàn)象。
4）結(jié)合部位施工在對(duì)土石壩進(jìn)行施工時(shí)，不可避免壩體的防滲土料會(huì)結(jié)合地基、岸坡以及周圍其他建筑的邊界。根據(jù)施工導(dǎo)流、分期分段分層填筑、施工方法等要求，必須對(duì)縱橫向接坡和接縫進(jìn)行設(shè)置，在該結(jié)合部位會(huì)對(duì)整個(gè)壩體的穩(wěn)定性及質(zhì)量產(chǎn)生影響。若有過(guò)多接坡和接縫存在時(shí)，還會(huì)直接影響整個(gè)壩體的填筑強(qiáng)度，特別是對(duì)機(jī)械化施工產(chǎn)生影響。因此，對(duì)于壩體結(jié)合部位施工而言，一定應(yīng)運(yùn)用合理且可靠的技術(shù)措施，同時(shí)應(yīng)對(duì)質(zhì)量管理與控制進(jìn)行加強(qiáng)，促使壩體的質(zhì)量與預(yù)先的設(shè)計(jì)要求相符。
3結(jié)論
總之，在現(xiàn)代化水利工程建設(shè)中，土石壩施工技術(shù)發(fā)揮著極為重要的作用，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)建筑工程質(zhì)量的要求也出現(xiàn)了較高提升，而水利工程建設(shè)的必要性和重要性則更不必說(shuō)。工程建設(shè)應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)水利工程建設(shè)的發(fā)展，不斷提升和完善土石壩施工技術(shù)。由于生活需要，人們逐漸增強(qiáng)了水利建設(shè)的重視程度，同時(shí)土石壩技術(shù)改進(jìn)的成功與否也會(huì)對(duì)水利工程建設(shè)產(chǎn)生直接影響，制約了土石壩施工技術(shù)的未來(lái)發(fā)展，因此應(yīng)全面綜合進(jìn)行分析。
作者：邢海鵬單位：河南省水利第一工程局
