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縮工期、降成本!工期的縮短,水利工程采用土石壩施工有優(yōu)勢(shì)

發(fā)布時(shí)間:2021-11-02閱讀次數(shù):

土石壩能夠就近獲取建設(shè)材料,現(xiàn)場(chǎng)施工較為簡(jiǎn)便,而且各類大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用,以及壩體防滲技術(shù)工藝的改善,能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工人員成本的降低及工期的縮短,從而顯著降低施工成本。




1引言

水利工程中土石壩是利用當(dāng)?shù)赝潦辖?jīng)過拋填、碾壓后堆筑而成的擋水壩。對(duì)于主要使用土、砂礫石按照一定比例制作而成的壩體,稱為堆石壩;當(dāng)土、砂礫石材料比例相當(dāng)?shù)臅r(shí)候,稱為土石混合壩。對(duì)于土石壩來(lái)說,優(yōu)勢(shì)在于能夠就近獲取建設(shè)材料,其對(duì)于施工區(qū)域的水文、地質(zhì)條件要求較低,整體結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)施工較為簡(jiǎn)便,而且各類大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用,以及壩體防滲技術(shù)工藝的改善,能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工人員成本的降低及工期的縮短,從而顯著降低施工成本。

2水利工程土石壩的施工技術(shù)

2.1土石壩的優(yōu)勢(shì)與缺陷。

2.1.1優(yōu)勢(shì)。土石壩在水利工程中的應(yīng)用范圍廣泛、歷史悠久,施工材料多是就地取材。它充分利用各種土石方,節(jié)約了木材、鋼材、水泥等材料,同時(shí),避免了長(zhǎng)途運(yùn)輸造成的成本消耗;土石壩具有施工工序少、技術(shù)簡(jiǎn)單、機(jī)械化施工范圍大、整體工程施工周期短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、后期維保、加固、擴(kuò)建施工較為便利、適應(yīng)能力較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

2.1.2缺陷土石壩需要。另設(shè)專用溢洪道;采用黏性土料堆填形成的壩體容易受到溫度、水分等因素的影響,不少都存在沉陷或者不均勻沉陷問題;現(xiàn)場(chǎng)施工過程中施工導(dǎo)流不夠方便;并在土石壩工程建設(shè)期間需要考慮預(yù)防和控制壩體的滲流問題。

2.2土石壩施工技術(shù)。

2.2.1料場(chǎng)的規(guī)劃布置。水利工程土石壩施工期間需要根據(jù)壩體建設(shè)質(zhì)量、工期、成本等方面的要求對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行合理規(guī)劃,避免土石壩施工對(duì)周邊生態(tài)及社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響??紤]空間、時(shí)間等多種因素對(duì)施工料場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃布置。對(duì)于料場(chǎng)規(guī)劃中的空間因素來(lái)說,需要恰當(dāng)選擇料場(chǎng)位置、高程,并對(duì)其內(nèi)部空間進(jìn)行合理布置;對(duì)于時(shí)間因素來(lái)說,要考慮土石壩現(xiàn)場(chǎng)施工強(qiáng)度及后續(xù)施工變化情況。在土石壩料場(chǎng)選址前要對(duì)實(shí)際水文地質(zhì)條件、物理參數(shù)、力學(xué)性能進(jìn)行掌握,現(xiàn)場(chǎng)布置要能滿足施工儲(chǔ)量、壩體需求,在施工過程中要確保材料能夠物盡其用,利用好現(xiàn)場(chǎng)建筑基礎(chǔ)開挖過程中產(chǎn)生的渣料。

2.2.2土石料的加工方式。土料加工需要先清除表層不合格的土壤,然后才能將其填筑到壩體當(dāng)中。但是,要注意的是黏土顆粒小,具有良好的親水性能,在土料加工、使用過程中需要考慮水分對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程建設(shè)的不利影響。在對(duì)土石壩進(jìn)行填筑壓實(shí)時(shí),要合理控制土料的最優(yōu)含水率。因此,應(yīng)合理控制土料含水率,采取有效措施控制水分占比,確保填筑壓實(shí)過程中含水率處于最優(yōu)范圍。對(duì)于土料含水率可以通過蒸發(fā)、翻曬、烘烤、摻料等方式進(jìn)行處理,降低土料中的含水率,或采用加水的方式提高其含水率。對(duì)于含超徑石較少的土料,多使用裝耙的堆土機(jī)清除掉超徑石,在實(shí)際的壩體施工過程中再進(jìn)行深化清理;若超徑石含量較多,可以使用料斗加蓖條篩等方式進(jìn)行篩除,或采用高坡下料的方式,強(qiáng)迫粗細(xì)分離進(jìn)而清除超徑石。對(duì)于過渡料,可以采取爆破技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行開采;對(duì)于反濾料、墊層料,可以在現(xiàn)場(chǎng)通過破碎、篩分、摻和等工藝進(jìn)行加工。砂礫石料根據(jù)開采位置的差異分為陸地和水下開采2種情況,對(duì)于塊石料,可以在石料場(chǎng)進(jìn)行開采,對(duì)于需要現(xiàn)場(chǎng)開采的材料,可以通過流水作業(yè)的形式進(jìn)行處理。開采過程中使用深孔梯段爆破、洞室爆破的方式,若需要使用超徑塊石料,可以采用淺孔爆破或機(jī)械破碎的方式進(jìn)行獲取。

2.2.3土石料的運(yùn)輸。從料場(chǎng)土石料的開挖開始,就使用配套的機(jī)械設(shè)備,然后將土石料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壩面平料、壓實(shí),形成一套完整的機(jī)械化施工工藝。特別是在各種大中型土石壩工程建設(shè)當(dāng)中,綜合性的機(jī)械化施工能夠大大提升土石壩現(xiàn)場(chǎng)施工工藝水平,并提升現(xiàn)場(chǎng)工程建設(shè)效率。土石料的開挖、運(yùn)輸常見的是正向鏟開挖,然后使用自卸車、膠帶機(jī)將其運(yùn)輸上壩,或者使用斗輪式挖掘機(jī)開挖,使用膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn),自卸車上壩,或者使用采砂船開挖,有軌機(jī)車經(jīng)膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)上壩。在進(jìn)行土石料的運(yùn)輸方式選擇的過程中,要充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程條件、設(shè)備條件,盡量減少土石料轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù),為現(xiàn)場(chǎng)壩體鋪筑施工提供持續(xù)、穩(wěn)定的材料來(lái)源,同時(shí),減少設(shè)備種類及輔助設(shè)施,通過科學(xué)的規(guī)劃布局統(tǒng)籌各個(gè)工種、工序的現(xiàn)場(chǎng)施工。2.2.4填筑施工。土石壩面施工需要經(jīng)過鋪料、攤鋪、灑水、壓實(shí)、檢驗(yàn)等多道工序,但是壩面作業(yè)面較窄,存在大量工種、工序、設(shè)備交叉施工的情況,會(huì)對(duì)工程建設(shè)周期產(chǎn)生不利影響,因此,在填筑施工前要制定完善的施工組織計(jì)劃,一般可以采用流水線施工,避免由于壩面作業(yè)狹窄問題而造成的施工干擾,從而保證現(xiàn)場(chǎng)施工效率和進(jìn)度,現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)將壩面進(jìn)行分段,按照施工工序要求采用流水作業(yè)方式安排專業(yè)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施工。一般情況下,可以采用平起填筑施工的方式進(jìn)行處理,以便減少接縫、接坡等工序。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)要將堆石填筑面逐步擴(kuò)大,為設(shè)備、材料進(jìn)場(chǎng)提供便利,在運(yùn)輸過程中要盡量避免穿越防滲料區(qū),減少料界偏差與相鄰料平起填筑時(shí)跨縫碾壓施工的情況,以便達(dá)到平衡現(xiàn)場(chǎng)施工強(qiáng)度的目的。土石壩施工可以通過分層強(qiáng)夯的方式進(jìn)行填筑,將各層土石填筑厚度控制在一定范圍之內(nèi),然后使用夯擊方式進(jìn)行預(yù)壓,提升土石料整體性和密度,減少土石料的形變量;若采用分層鋪筑方式,可以進(jìn)行分層夯實(shí)處理,直到達(dá)到壩體設(shè)計(jì)高度要求。通過控制土石填筑厚度、夯擊能量,控制壩體整體密度、強(qiáng)度、模量等參數(shù),在確保合理的情況下降低工程量和工程造價(jià),以及填筑完成后的壩體沉降。

3土石壩施工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

水利工程土石壩施工技術(shù)自20世紀(jì)60年代開始得到了較大發(fā)展,特別是之前相對(duì)薄弱的幾類施工技術(shù)突破后,包括壩基防滲技術(shù)、大型振動(dòng)碾設(shè)備應(yīng)用、施工導(dǎo)流技術(shù)的發(fā)展,面板堆石壩和高土石壩開始在水利工程建設(shè)過程中應(yīng)用更為廣泛。近年來(lái),土石壩造墻技術(shù)采用沖擊、反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行主孔鉆孔,液壓拔管機(jī)起拔接頭套管,用孔內(nèi)聚能爆破大孤石鉆進(jìn)等技術(shù),大大提升了土石壩成墻施工質(zhì)量。碾壓混凝土壩,由于使用高摻粉煤灰、低水泥用量的方式進(jìn)行處理,工作性能發(fā)揮得非常充分。

4結(jié)語(yǔ)

土石壩施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于水利工程建設(shè)當(dāng)中,施工涉及工程質(zhì)量、效益等多個(gè)方面,對(duì)于水利工程未來(lái)發(fā)展存在一定影響,因此,需要積極引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和工藝技術(shù),加強(qiáng)創(chuàng)新研究,提升土石壩現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)水平,為土石壩建設(shè)提供更好的發(fā)展空間。


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