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水利水电工程中的土石坝施工技术研究

2021-11-24马云龙孙敬习

商品与质量 2021年37期
关键词:石坝坝体灌浆

马云龙 孙敬习

青岛瑞源工程集团有限公司 山东青岛 266555

土石坝的坝身是土石散粒体结构,有适应变形的良好性能,因此对地基的要求较低,在众多地区都有着广泛的应用前景。结合水利土石坝工程筑坝施工的工艺特点,可以从筑坝工艺的各环节出发进行质量控制,不断提高水利土石坝建设的质量,满足使用要求。

1 水利水电工程中的土石坝施工技术的优点

1.1 施工成本低

在土石坝施工过程中,施工的材料基本都是选择当地的材料,和混凝土施工进行对比,不仅节省了大量的施工材料,同时也降低了施工成本。另外,就地取材,还防止了施工中浪费材料以及运输过程的施工成本,是目前水利水电工程中最为经济的一项施工技术。

1.2 施工周期短

应用土石坝施工技术最大的优势就是可以就地选材,为此不需要提前进行施工前提工作。另外,坝体中也没有较为复杂的结构设计工作。实际施工中,贯穿始终的就是大型的机械设备,和混凝土施工对比,应用该技术可以节省施工时间,与此同时,应用该技术承担主力的大型的机械设备,施工人员作为操作者,也确保了施工的安全[1]。

1.3 施工过程更便捷

分析土石坝施工技术,主要是通过石料和土料进行堆积形成,不仅结构上简单,同时内部受力也较为均匀。如果后期因为工程需求以及环境上带来的变化,仅仅可以将结构向上调整,确保了土石坝施工的质量。另外,如果工程要进行调整,破坏局部的坝体,也不会影响整个坝体的稳定性。

2 水利水电工程中的土石坝施工技术应用

2.1 填料铺筑

在填料铺筑环节中,首先需要进行卸料与平料,该环节需要用到自卸汽车,其会采用进占法卸料的方式,具体来说,就是让载满砂料的汽车在平整好的松土层上行进,一边行进一边进行卸料[2],保证施工各区域都可以有满足施工要求的砂料,然后按照设计厚度,利用推土机向前进路来平料。在实际施工中还需要注意以下几个方面的问题,一是作业方向,需要保持汽车行进的方向与坝轴线平行的方向保持一致,按照“随卸、随平、随检”的原则进行施工,按照相关的设计要求,砂料的铺筑厚度需要保持均匀,且向上游设1%~2%的坡度,期间要观察是否有粒径超标的石料,将其打碎再平整即可;二是在防渗体内进行填料铺筑作业的时候可以采用进占法倒退铺料,这样汽车始终处于松土层上行进,可以避免汽车对压实土层造成剪力破坏的问题,除此以外,还应该设置专用“路口”,避免汽车在行进过程中将反滤料带入防渗体,保证防渗体的使用性能不受影响;三是在作业最后还需要用推土机进行平料,保证坝面起伏保持均匀,严禁存在坑洼不平的情况。

2.2 运行安全管理

土石坝运行安全直接关系到水库是否能有效发挥防洪、农业灌溉功能,一旦发生事故甚至会威胁到下游人民群众的生命财产安全,因此,水库管理人员要注意做好运行安全管理工作。一方面要定时对水库土石坝进行巡查,以随时掌握土石坝的情况,防止土石坝被人为损坏或者恶意破坏,严禁人畜上坝;一方面要及时掌握水库库容以及水位,确保水库水位保持在警戒水位以下,若遇到特殊情况,要及时向上级主管部门汇报[3]。

2.3 混凝土防渗墙技术

混凝土防渗墙具体的施工工艺为在土石坝松散渗透性底部或凹槽中钻出连续孔,用泥浆固化墙壁,用高压泵将泥浆推到孔的底部,使其从孔的底部返回地面,而后利用直管将混凝土倒入槽中,最终构造不间断的混凝土墙。这种混凝土墙就像一个屏障,它能够适应具备各种材料和复杂基础的大坝,可以满足各种水文和施工地质条件。墙的两端能够与岸坡和岸基岩上的防渗设施衔接,墙的底部可以埋入微风化的基岩中一定深度。通过对施工期间施工质量的严格控制,可以达到完全防止渗漏的效果。在混凝土防渗墙的施工中,必须确保施工品质。应特别留意两个混凝土墙的衔接处,这是避免和防止渗透的关键。在衔接处,从孔的顶部到孔的底部连接高度任意,厚度应达到设计厚度,并且混凝土墙应紧密连接,以确保没有泥土层,从而达到防止损坏的目的[4]。

2.4 裂隙冲洗和压水试验

裂隙之间存在碎石或其他杂物,会影响浆液的灌注效果,裂隙末端不能完全充填浆液,渗漏问题不能彻底解决。因此,在灌浆前要进行裂隙冲洗作业。在灌浆机中加入清水进行冲洗,将冲洗压力调整为设计灌浆压力的80%左右。在具体冲洗时,可以先使用低压,然后再逐渐提升压力。但是注意最大冲洗压力不要超过1MPa。观察回水,为干净的清水后停止冲洗。在冲洗结束后的12h内完成灌浆,超时后应当进行第二次冲洗,然后再灌浆。压水试验也是灌浆前不可或缺的一道工序。采用“五点法”实验,分别记录在0.3、0.6、1.0、0.6、0.3MPa时的流量情况。每个压力值下持续20min,无漏水情况则说明试验合格,可以进行灌浆[5]。

3 结语

综上所述,在我国水利水电工程建设过程中,土石坝技术是一项应用十分广泛的技术,我国的坝体90%以上都是应用该技术。应用土石坝技术不但确保了我国水利水电工程的质量,同时施工中需要设计和施工人员按照不同的环境制定出施工方案以及材料,要确保土石坝施工能够起到防洪、防渗的效果和作用,才能促进我国水利水电工程的健康发展。

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