水利工程建设中土石坝技术的应用
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工程科技 民营科技2014年第2期
水利工程建设中土石坝技术的应用
田丛秋
(尚志市水务局,黑龙江尚志150600)
摘要:水利工程的建设是社会发展的有效推动力,其技术的发展也随着科学技术的进步而不断前进,土石坝技术的应用在水利
工程的建设中起到了非常重要的作用,科学实施土石坝施工技术是土石坝技术发挥重要作用的关键影响因素。现根据土石坝施工在水
利工程建设中的实际情况,对土石坝施工技术的应用进行了探讨与分析,希望能够以此作为土石坝施工技术实施的操作参考,促进该
技术的应用和发展,为水利建设提供高效的技术支持。 .
关键词:水利工程;土石坝;施工技术
人类的生存和发展需要依靠大自然的资源,但是很多的自然资
源并不能被人类直接利用,通过一定的方法使其转变为人类发展所需
要的能源和资源,是人类在长久的社会实践中总结出来的经验,水利
工程的建设和应用就是主要的表现形式。水利工程主要是利用工程结
构对地表水和地下水进行调配和控制,将水资源合理优化,达到更好
地被人类应用的目的。水利工程的建设从我国古代就有体现,经过时
代的发展和科技的进步,水利工程建设中的应用技术 ̄_J,.kAJJ转变为
机械作业,技术原理和使用方式都产生了巨大的变化,这些技术的试
试效果对工程建设起着非常重要的影响。土石方施工技术广泛地应用
于水利T程建设施工中,其技术方法应用的措施也是人们关注的重要
研究内容。
1土石坝的种类及优缺点
1.1土石坝的种类。土石坝的种类很多,根据不同的标准可以进行不
同的分类。一是按坝的高度可以分为:高坝、中坝和低坝;二是按施工
方法可分为:碾压式土石坝、水中填土坝、定向爆破堆石坝和冲填式土
石坝等,其中,碾压式土石坝是应用得最为广泛的。
1.2土石坝的优点和缺点分析。首先分析一下土石坝的优点。第一就
是能够实现就地取材,节省钢材和水泥等材料。这样就可以减少在建
筑坝体的过程中远途运输所耗费的人力和物力。第二就是结构较为简
单,在维修以及扩建的时候非常的便利。第三就是由于坝身本身是是
散粒体的结构,因为其有良好的性能可以适应变形,所以其对于地基
的要求是较低的。第四就是其施工中的技术较为简单并且工序较少。
土石坝也具有一定的缺点。由于土石坝的坝顶不能溢洪,所以一般来
说郁需要另外设置溢洪道;第二就是施丁导流并不如砼坝或者浆砌石
方便;第三就足粘性土料会受气候的影响较大;第四就是沉陷以及不
均匀沉陷较大。
2水利水电工程中土石坝施工工艺
2.1材料的布置。土石坝的沲工质量及施工进度受到填筑材料布置
的影响。在布置材料的位置的时候,必须考虑到材料场所在的位置的
交通状况是否良好,是否能够比较容易的得到足量的填筑材料,且填
筑材料是否有较好的质量等。材料是否得到合理的规划关系着整个水
利水电工程建设是否能够J顺利进行。在施工前应当从时间、空间等方
面对填筑材料的布局进行合理的规划。在时间的安排上,要注意坝体
的建筑部位与施丁的强度是否会有变化,在空间上要对高程和填筑材
料的位置要有合理的规划。
2.2土石料加T。1)土料加工。清除表层及不合格料后的上山料场的
土料均可上坝填筑,但由于粘土颗粒小,比表面积大,亲水性强,水对
土料工程性能影响大。调整土料含水量有两种方法:一是将自然蒸发、
烘烤、掺料、翻晒等方法运用到挖装运卸中,来降低土料含水量。二是 通过在料场加水,料堆加水,在开挖、装料、运输过程中加水的方法来
提高土料含水量。一般在超径石含量不多的砾质土中,常用装耙的堆
土机先在料场中初步清除,然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作
进一步清除;当超径石的含量较多时,可用料斗加设蓖条筛或其他简
单筛分装置加以筛除,还可采用从高坡下料,造成粗细分离的方法清
除粗粒径。2)砂砾石料和堆石料开采。砂砾石料开采因开采位置的不
同分为陆上开采和水下开采两种方法。块石料开采:结合建筑物开挖
或由石料场开采,开采的布置要形成多工作面流水作业方式。开采方
法一般采用深孔梯段爆破,特定目的使用洞室爆破。超径处理:超径 块石料的处理方法主要有浅孔爆破法和机械破碎法两种。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 程建设的现实情况,如施TT期、施工距离及工程结
构特 等等。土石料开挖运输的主要包含:正向铲开挖,白卸汽车运输
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丁的具体条件,
使机械利用率充分发挥,减少坝料的转运次数。
3土石坝填筑施工的技术分析
土石坝填筑施工技术的科学运用,能够保障该工程能够顺利并
且优质地完成,在建成使用中的抗掼l生和使用年限都会大幅上升,对
土石坝施T技术的控制对施工人员的专业素质要求相对较高,并且需
要施工人员能够严格按照科学的施工标准进行操作。
3.1土石坝的坝面施工包括铺料、洒水和压实和质检等施]一程序,多
种施工程序就会需要不同的工种和大量的机械设备。然而,坝面的T
作面是比较狭窄的。
因此,如果要保证施T的正常有序的进行,必须在施工前做好周
密的组织计划_丁作。通常情况下采取流水作业的形式,因为流水作业
不会产生施工人员相互干扰而影响施工进度的状况。土石坝的施工通
常采用的是平起填筑施工的方法。平起填筑施工是保证填筑质量的有
效方法,因为采用这种方法时有效的减少了削坡或者接缝的施工工
序。其次,平起填筑就会使施工过程中总会有较大的填筑面,使得大型
机械的工作能够顺利的进行。
3.2在土石坝进行分层强夯填筑的时候,对每层填筑材料的厚度进
行严格的控制,一股情况下每层的厚度为10—20m之间。为提高填筑
材料的密度有效的减少变形的情况出现,可以采用大型的夯机对土石
材料进行预压处理。在每层的填筑材料夯实之后再填充新的材料再夯
实,逐步达到土石坝设计的高度为止。
结合部位施工是土石坝施丁的重压环节,因为土石坝的坝体中
的防渗材料会与岸坡或者周围的地基接触,而且分层填筑施工时会设
置的横向的接缝和接坡,坝体的整体质量会受这些结合处的影响。
3.3反滤层的填筑方法大体上分为三类:沙松坡接触平起法、挡板法
和削坡体。其中沙松坡接触平起法的填筑强度最高,符合机械化施T
的要求,能够达到反滤料和防渗体反滤料和坝壳料平起的填筑的目
的。填筑方法有两种:先砂后土或者先土后沙。两种方法在砂和土之间
都会有犬牙交错的情况。反滤层的厚度不能够在犬牙的厚度之内,而
且不能使防渗体的有效的断面大幅度减小。
水利工程建设是对生态环境和社会生产力发展至关重要的项
目,其技术的应用因遵循科学的方法,以保障水利工程建设的质量和
应该用效果。土石坝施T在很大程度上促进了水利丁程的发展,就地
取材使得土石坝的建设成本和时间大为降低,这也要求土石坝施工技
术需要满足工程建设的要求,进而推动土石坝在水利工程施工中的应
用,为水利工程的发展及积极作用的发挥产生积极地影响。
参考文献
【1]乔勇,苗树英,续继峰.中国土石坝施工技术进步综述叨.水利水电
施工.2012(6):162.