土石坝水利水电工程

2024-05-06

土石坝水利水电工程(精选12篇)

土石坝水利水电工程 第1篇

1 土石坝的分类

土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝。低坝:H<30m;中坝:H=30~70m;高坝:H>7 0 m。

土石坝按其施工方法可分为:碾压式土石坝;冲填式土石坝;水中填土坝和定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。

按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类, 碾压式土石坝可分为以下几种主要类型:均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝。

2 土石坝的优点和缺点

2.1 优点

(1) 就地取材, 节省钢材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料, 从而减少了建坝过程中的远途运输。 (2) 结构简单, 便于维修和加高﹑扩建。 (3) 坝身是土石散粒体结构, 有适应变形的良好性能, 因此对地基的要求低。 (4) 施工技术简单, 工序少, 便于组合机械快速施工。

2.2 缺点

(1) 坝顶不能溢洪, 一般要另设溢洪道 (洞) 。 (2) 施工导流不如砼坝或浆砌石方便。 (3) 粘性土料的填筑受气候影响较大。 (4) 沉陷和不均匀沉陷大。

3 土石坝施工工艺技术

3.1 料场布置

料场的合理规划与使用关系到坝体的施工质量、工期和工程投资, 而且还会影响到工程的生态环境和国民经济其他部门。施工前应从空间、时间、质与量等方面进行全面规划。

(1) 空间规划, 系指对料场位置、高程的恰当选择, 合理布置。 (2) 时间规划, 是要考虑施工强度和坝体填筑部位的变化。 (3) 质与量的规划, 应对地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标进行全面勘探和试验。不仅应使料场的总储量满足坝体总方量的要求, 而且应满足施工各个阶段最大上坝强度的要求。料尽其用, 充分利用永久和临时建筑物基础开挖碴料。

3.2 土石料加工

(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, 填筑压实有最佳状态的最优含水率问题, 鉴于有此特点, 要求对土料的含水率进行控制, 必要时按规范进行水份调节处理, 保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左右为合格料。调整土料含水量有两种方法。

(1) 降低土料含水量的方法有挖装运卸中的自然蒸发、翻晒、掺料、烘烤等方法。 (2) 提高土料含水量的方法有在料场加水, 料堆加水, 在开挖、装料、运输过程中加水。砾质土中超径石含量不多时, 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 (格筛) 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。粗粒径较大的过渡料宜直接采用控制爆破技术开采, 对于较细的、质量要求高的反滤料, 垫层料则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。

(2) 砂砾石料和堆石料开采。

(1) 砂砾石料开采:陆上开采、水下开采两种方法。 (2) 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。 (3) 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。

土石坝施工中, 从料场的开挖、运输, 到坝面的平料和压实等各项工序, 都可由互相配套的工程机械来完成, 构成“一条龙”式的施工工艺流程, 即综合机械化施工。在大中型土石坝, 尤其在高土石坝中, 实现综合机械化施工, 对提高施工技术和机械化水平, 加快上石坝工程建设速度, 具有十分重要的意义。土石坝施工中开挖运输方案: (1) 正向铲开挖, 自卸汽车运输上坝。 (2) 正向铲开挖、胶带机运输。 (3) 斗轮式挖掘机开挖, 胶带机运输, 转自卸汽车上坝。 (4) 采砂船开挖, 有轨机车运输, 转胶带机 (或自卸汽车) 上坝。

坝料的开挖运输方案很多, 但无论采用何种方案, 都应结合工程施工的具体条件, 提高机械利用率;减少坝料的转运次数;各种坝料铺筑方法及设备应尽量一致, 减少辅助设施;充分利用地形条件, 统筹规划和布置。

3.3 填筑施工

(1) 土石坝坝面作业施工程序包括铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。坝面作业, 工作面狭窄, 工种多, 工序多, 机械设备多, 施工时需有妥善的施工组织规划。为避免坝面施工中的干扰, 延误施工进度, 土石坝坝面作业宜采用流水作业施工。流水作业施工组织应先按施工工序数目对坝面分段, 然后组织相应专业施工队依次进入各工段施工。

(2) 施工中一般采用平起填筑施工, 平起施工有几个优点:减少了接缝、接坡、削坡等工序, 保证了填筑质量;保证有尽可能大的堆石填筑面, 利于大机械化的施工;有利于继续填筑时布置进入防渗料区的施工道路;运输反滤料及过渡料的大型自卸汽车不横穿防渗料区;有利于减小料界偏差和相邻料平起填筑时的跨缝碾压;均衡坝体的施工强度, 在防渗土料与反滤过渡料的填筑关系上, 有先土后砂及先砂后土两种作法, 为加快施工进度及控制边界, 一般均采用先砂后土施工。为满足渡汛的要求、分期蓄水提前发挥效益的要求, 均要求在短时间内大坝施工到某一高程, 而受多方面的制约, 全断面填筑不具备可能性, 一般均采用临时挡水断面填筑施工方法, 在冬雨季, 心墙部位不能进行填筑的情况下只得进行堆石料填筑和临时断面的填筑, 临时断面的设计应综合多方面的考虑因素并通过稳定性复核, 在临时断面填筑至设计高度后, 再进行尾部坝料填筑。

(3) 土石坝分层强夯填筑时, 应控制每层土石填筑厚度, 在10m~20m之间;采用大能量的夯击动力预压, 以提高土石料的密度, 消除土石料的变形;分层铺筑分层夯实, 在夯击后的土石层中填筑新的土石层, 再进行新的夯击, 直至达到坝体需要的高度。控制每层土石填筑厚度与采用夯击动力的能量, 使坝体密度、坝料的强度和模量显著提高, 施工工程量和工程造价大大降低, 使土石料的密度达到最大, 填筑完成后坝体的沉降明显减少。

4 结语

土石坝水利水电工程 第2篇

答案:2.4-4.8m

规范SL314-20045.0.5条规定,二级配碾压混凝土的有效厚度宜为坝面水头的1/30~1/15,则本案二级配碾压混凝土的有效厚度宜为2.4~4.8m。

(2)在坝体混凝土分区设计时,对变态混凝土有以下认识与使用意见,其中不正确的是其中的哪一项?

(A)变态混凝土厚度应予以控制,不能太厚

(B)可用于廊道及空洞周边、布设钢筋区、大坝上游坝面模板处等

(C)灰浆掺量和配合比,可根据使用部位和气候等条件参照工程经验确定

(D)变态混凝土所需喷洒的灰浆可以采用水泥浆或水泥粉煤灰浆

答案:(c)

主要解答过程:

4.7.混凝土面板堆石坝坝体应根据料源及坝料强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理等要求进行分区。从上游向下游宜分为:

(A)过渡区、下游堆石区、垫层区、主堆石区

(B)垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区

(C)过渡区、垫层区、下游堆石区、主堆石区

(D)主堆石区、过渡区、下游堆石区、垫层区

答案:(B)

SL228-98 混凝土面板堆石坝设计规范 3.2.1

5~6.某混凝土面板堆石坝建于弱风化的花岗岩上,最大坝高150m,主堆石区为花岗岩块石。

5.高坝垫层料采用连续级配,粒径符合规范要求,压实后具有内部渗透稳定性、低压缩性、高抗剪强度,并有良好的施工特性,与早期的均匀级配相比具有更多优点,以下选项中哪一选项不是采用连续级配垫层料的主要理由?

(A)容易得到较高的密度和变形模量,能对混凝土面板有良好的支撑作用

(B)连续级配垫层料能使施工配料更加简便,从而缩短工期和节省投资

(C)便于整平坡面,使面板厚度更加均匀

(D)施工期可直接利用垫层挡水度汛,可以限制进入坝体的渗流量,保证堆石体稳定 答案:(B)

主要解答过程:

SL228-98《混凝土面板堆石坝设计规范》

6.本工程下列观测项目中哪一项是可以不设的?

(A)坝面垂直位移和水平位移(B)坝体内部垂直位移

(C)坝体内部水平位移(D)接缝位移

答案:(C)

主要解答过程:

土石坝水利水电工程 第3篇

【关键词】土石坝;渗透破坏;破坏机理;加固措施

1 前言

一般情况下,土石坝能够就地取材,不但节约资源,其造价也比其它坝型低,另一方面,土石坝的风险相对来说比混凝土坝的风险要大。据不完全统计,土石坝的失事率约占大坝总失事率的60%。本文从土石坝的特性入手,对其发生渗透变形的形式以及破坏机理进行了综述,并由此提出了相关加固措施。

2 土石坝渗透变形形式及破坏机理

土石坝是由松散颗粒土石材料经填筑碾压而成的挡水建筑物。按其施工方法的不同可分为碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝、水中倒土坝和水力充填坝,其中以碾压式土石坝应用最为广泛;按照土料在坝体中的配置和防渗体的位置不同,土石坝又可分为以下三种基本形式:

2.1 均质坝

均质坝坝体的一般由同一种透水性较弱的粘性土料填筑而成,其优点是材料单一、便于就地取材,结构简单、易于施工,易于维修和加高扩建。其缺点是坝坡较缓,剖面较大,须使用大量土料。因粘性土料在回填施工中受到各种条件的限制,坝体孔隙水压力大,故在高坝中较少采用这种坝型。

该类坝型的病险原因大多是因为施工时清基不彻底,造成坝基部分甚至全部坐落在砂砾石透水层上或强风化等裂隙发育的岩基上,以及坝体施工填筑分层厚度不匀,分缝多的影响,压实质量差,压实度及渗透性不满足规范要求。其在渗流方面的病害表现主要为:坝面渗漏,坝基渗漏,坝肩绕渗以及坝体土料较差或填筑质量较差而造成散浸,下游反滤、排水设施施工质量差,坍塌损坏等。

2.2 分区坝

分区坝是由几种不同材料按区域回填形成的挡水建筑物,坝体断面由若干透水性不同的材料分区构成,具体可分为心墙坝(土质防渗体设在坝体中部或稍向上游倾斜的分区坝)、斜墙坝(土质防渗体设在坝体上游面或接近上游面的分区坝)等坝型。在我国已建的土质防渗体分区坝中,绝大多数为心墙坝。防渗体一般均采用粘性土,坝壳料主要有砂石料、土石混合料及石碴料等。

土质防渗体分区坝的病险工程中,常遇见的问题:基础透水层清基不彻底而发生渗漏;反滤层不符合反滤保土要求而发生损坏;防渗体施工质量不满足规范要求而发生渗漏;防渗体本身或接缝处理不好造成渗漏;防渗体与刚性建筑物连接渗径偏短或接触面垂直造成渗漏。

2.3 人工防渗材料坝

壩的防渗体由素混凝土、钢筋混凝土、沥青混凝土或其他人工材料(如复合土工膜)等组成,其余部分由土石料填筑而成。可分为心墙坝(防渗体设在坝体中部或稍向上游倾斜的分区坝)、斜墙坝(防渗体设在坝体上游面或接近上游面的分区坝)等坝型。

面板堆石坝是近年来发展迅速并广泛运用的一种坝型,其是由混凝土面板、趾板及分缝止水构成防渗体,垫层、过渡层及堆石作为支撑体的大坝。

土工合成材料作为新材料、新技术,主要包括土工织物、土工膜以及土工格栅等类型,因其具有稳定可靠、施工方便、造价较低等特点,在我国水利水电工程中得到了极其迅速的发展。工程中作为坝体、坝基、围堰等防渗材料时,主要采用土工膜或复合土工膜。严格来讲,人工材料坝属于分区坝,其常遇见的问题亦与之相同。

3 土石坝防渗加固措施

3.1 渗透变形分析

3.1.1 渗透变形的型式

渗透变形是指坝体及坝基中的渗流,由于其机械或化学作用,使土体产生局部破坏。渗透变形的形式与土料性质、土料的颗粒级配、水流条件以及防渗和排渗措施等诸多因素有关。总的来讲,可以分为管涌、流土、接触冲刷及接触流失等类型,工程中大多数以管涌和流土较为常见。

一般来讲,粘性土只会发生流土破坏而不会发生管涌破坏,分散性土(指在低含盐量水中(或纯净水中)离子相互的排斥力超过了相互吸引力,导致土体的颗粒分散的粘性土,一般采用掺加2%~3%的石灰进行改性处理后才可使用)除外。对于非粘性土来讲,影响其渗透变形的因素很多,主要包括土的颗粒级配、细颗粒含量及密度等。

3.1.2 渗透破坏标准

渗透破坏与渗透变形不一样,只要有土颗粒的运动就会发生渗透变形,而渗透破坏则是指基层土体在渗流作用下失去承载力或稳定性,所以渗透变形量变到一定的程度才会发生渗透破坏。土体在渗流的作用下是否产生渗透破坏,主要取决于土体本身的抗渗强度,工程中具体以临界坡降为判断标准。临界坡降是指土体中的细颗粒随着渗透的加剧,由静止状态转化为运动状态的坡降。当土体中的渗透坡降大于临界坡降时,则土体发生渗透变形,继而产生渗透破坏。

3.2 防渗加固措施

土石坝发生渗流破坏的原因可能是多方面的,如勘测资料不足、未经试验、设计不周、施工质量控制不严或运行管理欠妥善等。工程中为防渗土石坝发生渗透破坏,一般都采取一定的措施对其进行加固,而土石坝的防渗加固措施的选择受多种因素的制约,特别是施工条件和工期的限制,所以,选择土石坝加固措施时,应根据工程病害的具体情况对各种加固措施进行技术、经济比较,以最少的投资、最短的工期、较小的环境污染,创造最佳的工程效益。

3.2.1 防渗设计原则

(1)渗流控制主要因素是渗径或渗流坡降,按最不利渗流稳定工况设计,保证渗透坡降小于允许值。其次还有渗水流速、渗水量也应满足一定的要求。

(2)渗流控制措施主要为“前堵、后排,出口设置反滤”。

(3)兼顾施工工艺、技术等因素。防渗方案应可行,且施工方便。

3.2.2 防渗加固措施

防渗加固措施一般按加固方案的形式可分为水平防渗、垂直防渗两大类。对于水平防渗,通常采用水平防渗铺盖,设计应控制其厚度、长度满足有关规范要求;垂直防渗是亦十分常见的工程措施之一。采用垂直防渗措施,尤其是透水地基,与水平防渗相比,其防渗效果更加明显,所以在工程中使用较为广泛。

随着我国水利科学技术的迅速发展,垂直防渗加固技术也取到了很大的进步,其常用的工程措施有:

(1)机械挖槽浇灌混凝土防渗墙;

(2)多头小直径深层搅拌连续水泥土防渗墙;

(3)高压喷射灌浆(旋喷、摆喷、定喷等)水泥固结体防渗墙;

(4)冲抓套井回填粘土防渗墙;

(5)人工开挖回填土质防渗体;

(6)劈裂灌浆、锥探灌浆、水泥及化学渗透灌浆防渗等;

(7)土工合成材料防渗。

在防渗加固设计中,应根据坝体及坝基的工程地质条件、坝体的结构型式、大坝的高度、建筑物的重要性以及每一种工程措施的适用条件等综合因素,进行技术、经济比较,确定最优的防渗措施。在上述的几种工程措施中,机械挖槽浇灌混凝土防渗墙虽然造价稍微有点偏高,但因其接头可靠、易于控制、墙体抗渗稳定性较好,即其防渗性能较为稳妥可靠;同时,机械挖槽施工可适应较大深度的、各种厚度的墙体,故其在土石坝防渗加固中应用较多。

3.2.3 排渗加固方法

在防渗加固工程中,除采用上述的一些截渗措施外,同时还结合采用适当的排渗措施,例如采用贴坡排水、棱体排水、褥垫排水及其组合排水,坝体内竖向排水层和水平排水层、排水沟、减压井、透水盖重等排水设施,以排除上游或基础渗水,降低坝体的浸润线及下游坝基上的水头。

主要排渗加固措施如下:

(1)反滤贴坡排水层;

(2)棱体排水坝趾;

(3)褥垫排水层;

(4)内部竖向排水层和水平排水层;

(5)排水沟;

(6)减压井;

(7)反滤透水盖重;

(8)上述措施的组合形式。

3.2.4 反滤层要求

反滤层有排出渗水和保护土体颗粒不被带走的作用,反滤材料可用砂砾石料或土工织物,其主要用于细料和粗料之间的过渡区、渗透水流的出口处等,如坝趾排水棱体,粘土心墙和粗料坝壳之间等。

一般来讲,砂砾石料可按其粒径控制其透水性、保土性要求,其厚度通常为 200mm~300mm,其长度可根据渗透稳定确定;土工织物除具有足够的强度和耐久性外,可按其单位面积质量控制其透水性、保土性以及防堵性要求,一般要求其质量不小于180g/m2。

4 结语

总之,土石坝是历史最为悠久的一种传统坝型,因取材方便、投资较少、易于施工等而使用较为普遍。但由于种种原因,大部分已建土石坝都存在着渗漏问题。因此,从保障人民生命财产安全、经济发展、社会稳定等方面考虑,对渗漏严重的土石坝进行防渗加固是迫切需要的。

论水利工程土石坝的快速施工 第4篇

土石坝施工中所需材料一般就地开采, 同时还可充分利用各种开挖料, 且具有对基础要求低、适应基础变形强的特点, 目前广泛运用的是薄层铺筑并分层压实的碾压式土石坝。

2 快速施工的必要性

2.1 快速施工, 可以使大坝提前发挥经济效益, 对建设单位来说至关重要。

随着水利工程投资多元化的发展, 水利建设的投资逐渐以企业为主。无需置疑, 从企业追求利润最大化及提高内部收益率的角度考虑, 加快大坝施工进度, 缩短建设周期, 提前发挥效益, 是每个业主考虑的重点。在招标文件中, 均可以看见业主对工期的要求极为严格, 并在加快施工进度方面对施工单位提出严密而详细的措施要求。作为施工单位, 从满足业主需要的角度出发, 往往承诺比招标文件要求的工期提前完成。如何提高施工强度、加快施工速度成了施工单位为赢得市场并得以生存的法宝。

2.2 基础处理的不确定性, 也需要采用加快施工进度等措施。

随着水电开发的发展, 在不良基础的地方也开始修建大型土石坝, 而为了满足坝基承载力及基础防渗的需要, 往往在完成基础处理后方可进行填筑施工。然而, 地基情况较为复杂, 特别是在深覆盖层上修建土石坝, 基础处理工程量大、不可预见因素多, 经常需要防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等方式对地基进行综合处理, 处理难度大、检查复杂。根据对多个工程的资料分析, 基础处理完成时间往往较开工时所制定计划滞后, 造成填筑开工时间拖延, 而下闸蓄水或竣工期往往不予调整, 造成有效填筑时间缩短, 施工单位也不得不采取快速施工措施, 从而保证按合同工期完工。

2.3 水文气象的影响, 对填筑强度提出新的要求。

土石坝对水文气象的因素极为敏感, 在雨季, 土料的含水量影响极大, 直接影响大坝的填筑, 施工强度将受到影响;冬季, 土料上冻, 如不采取积极措施, 也无法进行填筑, 且冬雨季填筑施工, 存在着高投入、低产出的窘境, 往往是施工单位不愿意承担的。因此, 充分利用填筑的“黄金季节”, 尽量避免冬雨季施工, 是施工单位首选的, 相对应, 在“黄金季节”填筑的工程量也往往极为可观, 能否快速施工成为避免冬雨季大方量填筑的首要问题。

2.4 度汛的施工特点, 也需要施工单位采用快速施工等措施。

由于土石坝的特点, 一般不允许漫顶过流, 故土石坝工程“施工高峰期”一般发生在工程实施截流后第一个汛前达到拦洪度汛断面挡水这一阶段, 截流后同样需要加快施工进度, 以期在汛前将坝体全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛高程。根据我国的水文情况, 一般在6月份进入汛期, 南方一些地区受梅雨季节影响, 会更早地进入汛期。9月份以后, 河水流量逐渐变小, 河道截流一般选在汛期末枯水期初, 所以拦洪度汛期总的施工工期很短, 坝体填筑的施工有效时间非常有限。需提高月填筑强度方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。

3 快速施工的主要方法简介

根据笔者参建土石坝工程的体会, 土石坝填筑如需快速施工, 首先要重视设备及人力资源的投入, 其次填筑前的准备工作也要引起高度重视, 只有这样才能达到快速施工的目的, 否则, 容易造成欲速则不达的不良后果。

3.1 快速施工需作的准备工作。

3.1.1计划的编制。虽然计划编制是每个施工单位都需进行的一项日常工作, 但对于土石高坝, 存在着一系列相互干扰、相互影响的工作, 如只凭经验或简单的分析, 往往无法有效的把握施工中出现的新情况、新干扰。通过计算机的运用, 极大的提高了计划编制水平和计划的智能性, 能够自动进行工期分析、关键线路的分析, 在发生干扰事件后, 也能迅速进行调整和辅助决策, 避免手足无措及盲目施工的现象。3.1.2料场的开采。料场对土石坝的重要性不言而喻, 却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要。如具备条件, 最好在大坝填筑前储备一部分成品料来削峰平谷。需要强调指出的是, 在施工单位进场后, 根据自身的能力和对坝址周围环境的了解, 调查在招标文件提供的料场外距坝址较近的地方, 是否存在着开采条件相对较好的料场, 或经论证后可作为坝料的新料场。因此, 料场的复勘调查工作, 早重视、早研究, 是解决快速施工、降低工程造价不可忽视的因素。3.1.3施工道路。为满足快速施工的需要, 大量的机械设备投入是不可避免的, 而目前运输汽车越来越向大吨位趋势发展, 运输车辆的数量也要求相应增多, 对施工道路的要求越来越高。工程实践证明, 道路越好, 运输车辆出勤率越高, 填筑效率也相应提高。在道路布置上, 应尽量根据实际情况布置成环行双车道, 避免车辆的相互干扰, 提高单车效率。3.1.4碾压试验工作。对土石坝而言, 碾压试验是填筑前最为重要的技术参数论证工作, 也是确定大坝能否顺利填筑及确保大坝质量安全的重要环节。碾压试验根据工程类比法拟定施工参数进行试验, 试验得出的参数, 是控制大坝能否快速填筑的重要因素。如指标定的过高, 在正式填筑中不易达到, 造成增加补压次数过多及采取更重型碾压设备进行施工, 效率会降低;如指标定的低, 为确保大坝安全, 可能将增加许多工程量, 也不利于工程快速施工。

3.2 快速施工的主要方法及注意事项。

在完成各项准备工作, 具备填筑条件后, 对施工单位而言, 按计划进行坝体填筑, 加强各工序的衔接、减少中间环节, 是坝体填筑快速施工的重中之重。3.2.1合理的坝面分区流水作业, 是坝体填筑快速施工的关键。由于土石坝体型较大, 为坝面分区流水作业提供了必要的条件, 一般将填筑工序分为卸料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。根据实际情况, 将分为工段数与工序数, 如果工段数与工序数相等, 人、机、地不闲;如果工段数大于工序数, 人、机不闲, 地闲;如果工段数小于工序数, 人、机闲, 地不闲, 流水作业不能正常进行。进行工段数及工序数的确定和划分是坝面分区流水作业的关键因素。3.2.2大型施工设备的投入。在坝体填筑量一定的情况下, 要缩短填筑时间, 必然要增大施工强度, 而填筑强度的能否达到预期目的, 设备的投入是极为重要的方面, 也是是否能够实现快速施工的关键。3.2.3加强冬季施工研究和组织, 是加快坝体填筑的一个方向性选择。在冬季必须进行施工的情况下, 只有进行必要的研究, 采取可靠的措施, 充分利用当地的气候条件, 才有可能进行冬季防渗土料施工, 而在总体经济上也可能有优势。如小浪底工程防渗土料填筑经历5个冬季, 上坝土料温度在最寒冷时也保持在1~5℃, 1998年12月份填筑强度仍达到38.5万m3/月, 而现场质量检测结果表明, 每一层土料的压实度及含水量均满足规范要求, 层间结合良好, 没有发现干、松土层现象。

4 快速施工需认真对待的几个问题

虽然土石坝快速施工已成为潮流, 也是未来发展的方向, 但从多个已完工或在建工程的情况来看, 土石坝的快速施工水平, 主要依据坝高、填筑工程量、实际施工工期、平均月升高速度及平均月上坝强度等施工技术指标来综合分析、评价, 而不是简单的一味求快及追求上升速度。快速施工必须在进行科学论证及安全评审后方可实施, 否则, 将有可能带来不可预料的后果。

4.1 快速施工, 使坝体沉降量在工程完成后显著增大。

根据最近的土石坝施工实践已经反映出, 认为堆石坝施工碾压完成变形基本完成的观点是有一定偏差, 由于施工速度过快, 大坝投入运行后, 堆石坝沉降变形过大, 以致形成病害隐患的实例已不鲜见。

4.2 快速施工, 在心墙部位易形成拱效应而影响防渗效果。

由于快速施工及投入运行, 造成本应在施工期完成的沉降而留在了运行期来完成, 大坝蓄水后增加的附加沉降量及附加水平位移量亦较大, 由于防渗土料与堆石料在沉降速率与时间方面均不同步, 同时空隙水压力消散较慢, 在防渗土料易形成低应力区, 可能形成拱效应, 可能造成心墙开裂等潜在的安全隐患。

结束语

土石坝的快速施工虽然是目前发展的趋势, 但也是业主及施工单位都要正确看待的问题, 参建各方均应从科学的角度, 全面、正确的分析合理工期, 以实现资源利用最大化的目标, 而不是简单的求高、求快、求效益, 方能达到实现快速施工, 真正实现业主及施工单位“双赢”的目标。

摘要:近年来, 随着新型土石方机械的大量投入及填筑施工工艺水平的不断提高, 同时对筑坝材料试验研究的深入, 极大地拓宽了土石坝的用料范围和用料模式, 为土石坝更广泛地应用提供了有利条件, 改变了土石坝施工长期存在着建设工期长、填筑强度低的不足, 进一步加快了施工进度。在确保填筑施工质量及安全运行的前提下探讨土石坝的快速施工是很有必要的。

土石坝水利水电工程 第5篇

摘 要:水利工程直接关系到我国经济是否能够持久、健康发展,也关系到普通百姓的正常生活,然而在水利工程施工中和建成后不可避免的会对周围的生态环境造成破坏,因此在水利工程建设中贯彻水土保持理念相当重要。 水利工程设计、施工、运行中的每个环节都应该融入水土保持理念, 我们将在本文中对水利工程设计中水土保持理念的应用进行简单介绍, 希望对广大水利工程技术人员有所帮助。

关键词:水土保持理念;水利工程;设计;措施

水利工程一般建设规模比较大、周期比较长、施工技术复杂、通常在自然环境下进行施工、对自然环境改造比较大,因此非常容易破坏当地的生态环境。随着可持续发展观在我国不断推进,我们已经认识到建设生态水利工程的重要性。水土保持工作是建设生态水利工程的核心。工程师应在水利工程设计中融入水土应用理念,这有助于出降低生态破坏预防水土流失同时保护附近耕地生产力。因此积极研究水土保持理念在水利工程中的应用措施具有非常重要的意义。

1、水利工程出现的水土流失都各具特点

点型水利工程水土流失的特点。这类水利工程的工程占地面积大、建设周期长、施工环境经常在丛山峻岭中、施工工序比较复杂,而且在施工中容易受到恶劣气候因素的影响,比如暴雨、台风等,极易产生水土流失现象。

此类工程在前期施工中最容易对当地水土造成影响,容易引发水土流失现象。由于此类工程通常建设在交通极为不方便的丛山峻岭中,前期施工工程量比较大,需要大规模平整施工场地,建设施工进场道路和上坝公路,对当地的自然环境改变也非常大,如果没有做好水土流失防治工作,没有对工程施工计划进行合理规划、设计,将会严重破坏当地生态环境,极易引发当地水土流失。此外,此类工程除了主体工程外还要建很多配套工程,这也将会极大改变当地的生态环境,如果在其施工过程中没有做好水土保持工作,让土地大规模直接暴露在外,大大减低土壤的抗侵蚀能力,极易造成水土流失现象。

线型水利工程水土流失的特点。这类工程主要包括灌渠、河道、管道等工程,其工程长度比较长,有些甚至可以高达上千公里,工程施工中要穿越各种地质地貌,还需要建设大量的配套工程比如说取料场、弃渣场、拦水坝、蓄水池等。因此其水土流失现象沿线有各自发生的特点,对其控制比较困难。我们应该根据不同的施工特点、和施工环境特点采取不同的预防措施。

2、水利工程设计中应用水土保持理念的积极意义

随着生态破坏给人类生存带来的各种危害逐渐显现出来,人们越来越重视生态保护工作。由于水土流失在我国发生范围广、比较频繁,直接影响我国居民的正常生产生活,对其防止工作越来越受到广大人民的关注。做好水土保持工作,对预防当地的水土流失发生具有十分重大的意义。我国在全国各地水利工程中已经广泛开展水土保持工作,并取得了不错的成效。1982年在三峡库区坝湖北管辖段已有2030km2的水土流失面积,经过多年的治理到已经减少到1253km2,为国家提供了大量的.耕地面积。水利工程由于牵涉区域面积大、对环境改动大,因此在其设计中应用水土保持理念将对防治水土流失产生重大作用:①做好水土保持工作,能有效预防滑坡、泥石流产生,从而有效保障了水利工程的安全;②做好水土保持工作,能有效减少山塘、水库泥沙淤积,有效提高山塘、水库的库容量,提高水利工程的效益;③做好水土保持工作,能有效减少汇入河流当中的泥沙量,确保河道行洪通畅,降低洪涝灾害的发生;④做好水土保持工作,充分发挥土壤涵养水源的功能,在枯水季节可以有效补充地表径流,使水资源得到合理分配和利用,在汛期,又能积极吸收过多的雨水,减轻防洪设施的压力;⑤通过水土保持工作可以提高水环境的质量。因此将水土保持理念应用到水利工程设计中就可以有效保护生态环境,有效预防水土流失,有效促进当地经济持久、健康发展。

3、水利工程设计中应用水土保持理念的具体措施

3.1对工程结构设计进行优化

在制定工程设计时应该充分考虑水土保持环节,避免产生过多地表扰动,采取措施有效降低挖填的土石方量。例如在进行水库大坝设计时如果当地水文地质环境合适,则应该优先采用混凝土坝,因为这种设计对地表的破坏最小、配套工程规模也不大。在进行输水工程的设计时,应该择优选择隧道和渡槽方案,因为他们的开挖和回填量少,能有效防止水土流失。在进行围堰设计时,应该择优选择钢结构围堰避免使用土石围堰。在进行堤防工程设计时,应该尽量降低堤防工程的坡度,降低产生水土流失的概率。

3.2我们应该对水利工程边坡防护进行优化设计

水利工程边坡防护以往主要采用浆砌石护坡和喷混凝土防护,他们都属于硬护坡设计,我们应该提倡喷混植生植物护坡和蜂窝式网格植物护坡,他们不仅能够给护坡带来绿色增加观赏性,还能有效利用其生长植物预防水土流失。还应该根据当地的地质水文环境特点,采用尽量降低坡度的设计,其能进一步降低水土流失的发生。我国四川省大渡河水电站就大量应用了喷混植生植物护坡,并取得了不错的防治效果。工程设计师在设计时应该尽量采用生态防治方法,这种方法不仅节省资金,还能增加生态景观,保护环境,可谓是一举多得。

3.3我们还应该注意优化土石方平衡设计

工程当中的土石方平衡设计直接关系到了工程的弃渣量和借土方量。因此我们必须注意对其优化工作,融入水土保持理念,努力减少挖填量,尽量做到以挖代填。例如在堤防工程中应该积极利用清基用土石方,以减少开挖量。

3.4我们应该增加植被覆盖率

由于工程需要我们难免会对施工地的自然环境造成破坏,因此我们要做好环境恢复工作,恢复土壤的水土保持能力。为此我们可以采取植树造林增加植被覆盖率的办法。我们应该对破坏的地貌进行部分恢复,对容易引发水土流失的地貌进行整改。并因地制宜种植一些适应当地气候的植物,提高植被覆盖率,以植物保护水土。这些植物不仅保护了生态环境,也有效避免了水土流失。

3.5在水利工程施工前要做好当地生态环境评价工作

水利工程设计前,应该对施工地的水文地貌环境进行认真勘测。只有这样施工才能顺利进行。设计工作中要以尽量降低对生态环境的破坏为前提,认真做好生态环境保护工作,建立对各种突发问题的预防措施,还应该对当地的生态环境进行详尽评估,并做评价报告。工程人员可以根据报告准确预测工程给当地生态环境带来的破坏,并根据预测结果优化施工方案,采取生态保护措施,如果破坏特别巨大就要对工程可行性进行讨论。

4、结 语

我国是水土流失受害严重国,做好水土保持工作对保障经济持续、健康发展和预防生态灾难有着十分重大的意义。水利工程水土保持工作是水利工程建设的重要组成部分,我们要将水土保持理念应用到水利工程设计中,认真做好生态环境评价工作,准确预测水利工程建设给生态环境带来的破坏,优化设计降低对生态环境的破坏,设计出水土保持合理方案,保证其能有效保护生态环境和降低水土流失的发生。我们还应该积极学习、引进先进的绿色设计技术,设计出更加绿色、更加保护生态环境的水利工程。设计工作者应该提升对水土保持工作重要性的认识,真正将水土保持理念应用到工程设计当中。

参考文献

[1]戚建林,童少波。水土保持生态修复在水利工程设计中的应用探讨[J]。城市建设理论研究(电子版),2015(20):8784。

[2]康 璇,陈 倩,王秀茹,等。低山区土地整理中的农田水利工程设计[J]。湖北农业科学,,50(16):3395~3398,3402。

土石坝水利水电工程 第6篇

关键词:土石坝 渗流 水库工程

土石坝是历史最为悠久的一种坝型,目前仍然被广泛应用,发展的态势也是最快的。我国土石坝数量占到大坝总数的93%,优势非常明显。土石坝很依赖当地的资源,就地取材,充分利用当地材料,例如土料、石料和混合料,通过抛填、碾压等方式筑成大坝。关于土石坝的分类,主要有以下几种:土石坝按照材料可以分为土坝、堆石坝以及土石混合坝。土石坝按照施工方法的不同可以分为碾压式、充填式、水中填土坝以及定向爆破堆石坝等。土石坝具有节约运输成本、结构简单便于改造、适应变形的良好性能、施工工序较少等优点。但是土石坝还具有坝身一般不能溢流、填筑粘性土料受气候影响大以及施工导流不如混凝土坝方便等缺点。

由于土石坝施工建设的最大危害就是渗流,因此,在土石坝工程建设的时候首先应当考虑如何控制以及预防渗流的问题。

土石坝是由土料和砂砾组成的,这些材料组成了的散粒体结构从而存在大量的孔隙,这就造成了土石坝本身具有一定的透水性。当水库蓄水后就形成了一定的水压力,水就会在水压力的作用下顺着孔隙渗向下游,从而导致坝身、坝基还有绕坝的渗漏。

能够控制在一定范圍之内的正常渗流是不会对大坝产生破坏力的,但是异常的渗流就具有一定的渗透破坏能力。溃坝是渗透对大坝造成的最直接也是最严重的后果。因此,确保土石坝安全的一项重要的措施就是将坝体以及坝基的渗流控制在正常范围内。渗流基础理论的实施措施就是渗流的控制技术,通常的渗流控制技术包括:反滤坝、灌浆、坝体和坝基的密度加固、土工合成材料加固、土石坝坝体灌注粘土浆加固、土石坝坝坡滑动破坏加固以及防渗墙、坝体坝基加固技术等。

产生异常渗流的原因如下:第一,由于层间系数过大、施工时存在错断混层现象以及填土不密实等原因造成反滤层被破坏而失效。如果前面所讲的防渗体破裂或出现渗漏通道时,只要反滤层仍旧工作正常,仍旧不会造成渗漏破坏的进一步扩大。第二,由于在开挖截水槽时,防渗体没有直达基岩或底部没有连续可靠的粘土层,经常由于施工困难而半途而废,从而埋下了隐患。第三,土石坝的两岸岸坡呈现台阶状,坡度应尽量平缓,在上下两坡度转折处的坡角差应控制在15°~20°以内以减少开挖量。如果在平台与两端的填土高度相差太大就会产生陷量突变,从而产生裂缝而导致渗透破坏。

土石坝施工过程中如何有效地控制渗流:第一,做好基础处理很关键。对大型的土石坝进行填筑施工以前,一般都需要采用一定的方法对地基进行综合处理,如采用防渗墙、帷幕灌浆、振冲以及固结灌浆等。特别是修建的工程处于深覆盖层上的时候,由于基础处理的工程量较大,从而不可预见的因素更多。第二,为了控制施工工期的季节性,应当充分掌握当地的地质情况以及水文气象资料。土石坝在施工中受到水文气象的影响很大:雨期由于土料的含水量较高,施工的强度就会受到严重的干扰;在冬季如果不采取一定的措施土料就会容易上冻,无法进行填筑,并且冬雨季施工虽然投入大,但是产出却很小。因此,必须采取针对性的措施应对冬雨期施工。对于土石坝工程一般不允许漫顶过流,因此,在截流后应当加快施工以在汛前将坝体的全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛,这就导致填筑坝体的施工工期相对紧张。在月平均气温0℃以下北方的冬季施工时,开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程由于受到河流、土层冻结的影响,为了安全度汛并按期达到拦河高程,必须提高月填筑强度。第三,保证工程所用料场开采土以及石料的质量。所有进场的材料一定要进行复查,不合格的材料严禁进场,严禁使用,同时做好料场复查和储量计算,以免造成材料短缺而窝工或材料过度囤积而浪费。对于土石坝来讲,料场起着至关重要的重要,更是影响大坝能否顺利填筑的薄弱环节。通过多年的工程时间,与坝址的勘探程度相比料场的地质勘探远远不足,仅仅通过地形勘察或探洞对填筑较大的堆石料进行地质描述是不够的,这样就会容易与招标文件形成较大的出入而不能够保证大坝填筑级配的质量。第四,填筑施工的关键是如何确定一个合理的坝面分区,较大的土石坝体型为坝面的分区流水作业提供了必要的场面。在填筑工序上土石坝工程一般分为辅料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。防渗土料的施工在坝面分区的流水作业中,划分填筑区域和流水作业应当根据填筑需要以及实际情况进行合理的划分,同时还要根据采用机械设备和填筑的情况进行调整。对采用平起填筑与临时断面填筑的土石坝工程,不可为一味减少临时断面填筑量而影响大型机械的正常施工,必须要确保填筑质量。第五,在实际施工中主要采用土石坝坝体灌注粘土浆的加固技术,通过灌浆设计以及采用灌浆工艺等确定并采用坝体以及坝基的加固技术。

由于渗流对土石坝的危害极大,因此,在施工的过程中一定要加强对渗流量的控制,确保土石坝施工的安全以及质量。在技术方面进行控制的同时还要加强施工的管理工作,以确保土石坝的施工质量。

参考文献:

[1]徐学孔.土石坝渗流及应对施工技术探析[J].水科学与工程技术,2013(01).

[2]陈伟,袁昳雯.水库土石坝防渗流及加固设计技术[J].中国新技术新产品,2010(09).

土石坝水利水电工程 第7篇

1.1 快速施工, 可以使大坝提前发挥经济效益, 对建设单位来说至关重要

随着水利工程投资多元化的发展, 水利建设的投资逐渐以企业为主。无需置疑, 从企业追求利润最大化及提高内部收益率的角度考虑, 加快大坝施工进度, 缩短建设周期, 提前发挥效益, 是每个业主考虑的重点。

在招标文件中, 均可以看见业主对工期的要求极为严格, 并在加快施工进度方面对施工单位提出严密而详细的措施要求。作为施工单位, 从满足业主需要的角度出发, 往往承诺比招标文件要求的工期提前完成。如何提高施工强度、加快施工速度成了施工单位为赢得市场并得以生存的法宝。

1.2 基础处理的不确定性, 也需要采用加快施工进度等措施

随着水电开发的发展, 在不良基础的地方也开始修建大型土石坝, 而为了满足坝基承载力及基础防渗的需要, 往往在完成基础处理后方可进行填筑施工。然而, 地基情况较为复杂, 特别是在深覆盖层上修建土石坝, 基础处理工程量大、不可预见因素多, 经常需要防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等方式对地基进行综合处理, 处理难度大、检查复杂。根据对多个工程的资料分析, 基础处理完成时间往往较开工时所制定计划滞后, 造成填筑开工时间拖延, 而下闸蓄水或竣工期往往不予调整, 造成有效填筑时间缩短, 施工单位也不得不采取快速施工措施, 从而保证按合同工期完工。

1.3 水文气象的影响, 对填筑强度提出新的要求

土石坝对水文气象的因素极为敏感, 在雨季, 土料的含水量影响极大, 直接影响大坝的填筑, 施工强度将受到影响;冬季, 土料上冻, 如不采取积极措施, 也无法进行填筑, 且冬雨季填筑施工, 存在着高投入、低产出的窘境, 往往是施工单位不愿意承担的。因此, 充分利用填筑的“黄金季节”, 尽量避免冬雨季施工, 是施工单位首选的, 相对应, 在“黄金季节”填筑的工程量也往往极为可观, 能否快速施工成为避免冬雨季大方量填筑的首要问题。

1.4 度汛的施工特点, 也需要施工单位采用快速施工等措施

由于土石坝的特点, 一般不允许漫顶过流, 故土石坝工程“施工高峰期”一般发生在工程实施截流后第一个汛前达到拦洪度汛断面挡水这一阶段, 截流后同样需要加快施工进度, 以期在汛前将坝体全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛高程。根据我国的水文情况, 一般在6月份进入汛期, 南方一些地区受梅雨季节影响, 会更早地进入汛期。9月份以后, 河水流量逐渐变小, 河道截流一般选在汛期末枯水期初, 所以拦洪度汛期总的施工工期很短, 坝体填筑的施工有效时间非常有限。需提高月填筑强度方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。

2 施工方法的优化

根据笔者参建土石坝工程的体会, 土石坝填筑如需快速施工, 首先要重视设备及人力资源的投入, 其次填筑前的准备工作也要引起高度重视, 只有这样才能达到快速施工的目的, 否则, 容易造成欲速则不达的不良后果。

2.1 快速施工需作的准备工作

2.1.1 计划的编制。

虽然计划编制是每个施工单位都需进行的一项日常工作, 但对于土石高坝, 存在着一系列相互干扰、相互影响的工作, 如只凭经验或简单的分析, 往往无法有效的把握施工中出现的新情况、新干扰。通过计算机的运用, 极大的提高了计划编制水平和计划的智能性, 能够自动进行工期分析、关键线路的分析, 在发生干扰事件后, 也能迅速进行调整和辅助决策, 避免手足无措及盲目施工的现象。

2.1.2 料场的开采。

料场对土石坝的重要性不言而喻, 却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要。如具备条件, 最好在大坝填筑前储备一部分成品料来削峰平谷。需要强调指出的是, 在施工单位进场后, 根据自身的能力和对坝址周围环境的了解, 调查在招标文件提供的料场外距坝址较近的地方, 是否存在着开采条件相对较好的料场, 或经论证后可作为坝料的新料场。因此, 料场的复勘调查工作, 早重视、早研究, 是解决快速施工、降低工程造价不可忽视的因素。

2.1.3 施工道路。

为满足快速施工的需要, 大量的机械设备投入是不可避免的, 而目前运输汽车越来越向大吨位趋势发展, 运输车辆的数量也要求相应增多, 对施工道路的要求越来越高。工程实践证明, 道路越好, 运输车辆出勤率越高, 填筑效率也相应提高。在道路布置上, 应尽量根据实际情况布置成环行双车道, 避免车辆的相互干扰, 提高单车效率。

2.1.4 碾压试验工作。

对土石坝而言, 碾压试验是填筑前最为重要的技术参数论证工作, 也是确定大坝能否顺利填筑及确保大坝质量安全的重要环节。碾压试验根据工程类比法拟定施工参数进行试验, 试验得出的参数, 是控制大坝能否快速填筑的重要因素。如指标定的过高, 在正式填筑中不易达到, 造成增加补压次数过多及采取更重型碾压设备进行施工, 效率会降低;如指标定的低, 为确保大坝安全, 可能将增加许多工程量, 也不利于工程快速施工。

2.2 快速施工的主要方法及注意事项

在完成各项准备工作, 具备填筑条件后, 对施工单位而言, 按计划进行坝体填筑, 加强各工序的衔接、减少中间环节, 是坝体填筑快速施工的重中之重。

2.2.1 合理的坝面分区流水作业, 是坝体填筑快速施工的关键。

由于土石坝体型较大, 为坝面分区流水作业提供了必要的条件, 一般将填筑工序分为卸料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。根据实际情况, 将分为工段数与工序数, 如果工段数与工序数相等, 人、机、地不闲;如果工段数大于工序数, 人、机不闲, 地闲;如果工段数小于工序数, 人、机闲, 地不闲, 流水作业不能正常进行。进行工段数及工序数的确定和划分是坝面分区流水作业的关键因素。

2.2.2 大型施工设备的投入。

在坝体填筑量一定的情况下, 要缩短填筑时间, 必然要增大施工强度, 而填筑强度的能否达到预期目的, 设备的投入是极为重要的方面, 也是是否能够实现快速施工的关键。

2.2.3 加强冬季施工研究和组织, 是加快坝体填筑的一个方向性选择。

在冬季必须进行施工的情况下, 只有进行必要的研究, 采取可靠的措施, 充分利用当地的气候条件, 才有可能进行冬季防渗土料施工, 而在总体经济上也可能有优势。如小浪底工程防渗土料填筑经历5个冬季, 上坝土料温度在最寒冷时也保持在1~5℃, 1998年12月份填筑强度仍达到38.5万立方米/月, 而现场质量检测结果表明, 每一层土料的压实度及含水量均满足规范要求, 层间结合良好, 没有发现干、松土层现象。

3 结论

土石坝的快速施工虽然是目前发展的趋势, 但也是业主及施工单位都要正确看待的问题, 参建各方均应从科学的角度, 全面、正确的分析合理工期, 以实现资源利用最大化的目标, 而不是简单的求高、求快、求效益, 方能达到实现快速施工, 真正实现业主及施工单位“双赢”的目标。

摘要:近年来, 随着新型土石方机械的大量投入及填筑施工工艺水平的不断提高, 同时对筑坝材料试验研究的深入, 极大地拓宽了土石坝的用料范围和用料模式, 为土石坝更广泛地应用提供了有利条件, 改变了土石坝施工长期存在着建设工期长、填筑强度低的不足, 进一步加快了施工进度。在确保填筑施工质量及安全运行的前提下探讨土石坝的快速施工是很有必要的。

黏土心墙土石坝工程中防渗处理措施 第8篇

1 黏土心墙土石坝渗漏的原因

1.1 坝基渗漏的主要原因

导致黏土心墙土石坝坝基出现渗漏的主要原因有以下几点: (1) 清基工作没有做到位。清基工作不彻底甚至没开展清基工作, 导致渗漏问题。 (2) 截水槽设置不合理, 加上施工中忽略了对截水槽的设置, 也有一些工程虽然设置了截水槽, 但是设置得不科学, 导致大坝投入使用后被击穿, 从而出现渗漏。

1.2 坝体渗漏的主要原因

坝体发生渗漏是导致大坝出现事故的重要原因, 导致坝体出现渗漏的原因有很多, 主要因素可以归结为以下几点: (1) 坝体的施工材料不达标。施工过程中的土料选择工作出现问题, 导致施工土料不能满足防渗漏的要求, 从而导致坝体出现渗漏问题。 (2) 在坝体工程施工过程中, 采取了分组、分块的施工方式施工。在施工过程中, 由于进度不一致, 导致填筑土层不同, 相邻的施工块之间出现松土带, 该部分容易渗漏。 (3) 施工过程中缺乏大型的专业设备, 使用的设备较为落后, 甚至只使用石碾碾压, 那么大坝可能会出现碾压质量过差而导致的大面积渗漏。 (4) 坝体在分层填筑的过程中, 如果土层的厚度过厚, 加上施工期间碾压不到位, 将导致土质下部较为疏松。

2 黏土心墙土石坝的防渗处理措施

2.1 黏土心墙套井

黏土心墙套井施工的原理是通过冲抓套井夯实的方法来防渗。黏土心墙的厚度较为均匀, 强度较高, 具有较小的压缩性。黏土心墙的施工分为三个步骤, 分别是打孔、回填、夯实。在这一施工过程中, 使用机具朝着井位冲击并抓起土, 机具提到井口之后就将其卸到车辆上, 之后再次冲击, 直到挖掘到计划深度为止。在这一施工过程中, 重点要注意对夯锤落距和落锤平稳性的控制, 这二者决定着施工的成败。只有控制好这两个参数, 才能保证夯实的质量。这一过程中的要点在于夯距、夯击次数、土的厚度。只有将这三个要素按照预定的方案控制好, 才能保证施工质量。回填土到距顶部2 m的时候, 要适当缩减冲击量和夯距, 防止因冲击而导致大坝顶部开裂。

土料回填的过程也是重要的。在回填之前, 施工人员要进入井下进行清基工作, 将井中的杂物、碎石等清理干净, 同时保证井底没有影响施工的积水。用于回填的土料要保证土料纯度, 首先由施工人员将土料中的树根等杂物清理干净。在回填的过程中, 要注意将土壤分层回填, 保证每层土壤的均匀性。一般情况下, 每层土壤厚度不超过30 cm。回填施完成后, 由专人对回填的质量进行检查, 检查含水量、渗透系数等。在现场进行检查的人员要在井底2 cm处开始取样, 每组取样三个样本, 并标记好取样时间、深度等信息。保证检查的合格率, 如果合格率出现问题, 则不能进行下一步施工, 要先解决质量问题后才能继续施工。

在施工过程中, 可能会遇到一些问题, 比如会出现井壁偏斜的情况。井套施工中出现井壁偏斜, 主要原因是土质不够均匀, 如果一边土质软而另一边硬, 那么井壁就会往土质较软的一边倾斜。如果出现了井壁偏斜的现象, 施工方要及时纠正。纠正的措施为使用钻头上下冲击, 使井壁发生缓慢的位移来纠正井壁偏斜的方向, 之后使用机器, 将软土质的一边垫高, 也可以将硬土质的一边降低, 防止井壁继续倾斜。另外, 钻头的叶片因为长时间使用磨损而长短不一, 也可能导致井壁出现偏斜的情况, 这时候就需要及时更换叶片。

在施工过程中, 还可能遇到深孔渗水的问题。如果出现了深孔渗水现象, 可以使用下钢护筒进行支护, 同时要在钢护筒上设置渗水孔, 将渗水使用抽水机抽出来, 在排干净渗水之后进行回填施工。

黏土心墙土石坝的坝体土质相对松软, 松软的土质很容易导致深孔塌方事故。如果发生深孔塌方事故, 可以使用打补强孔进行防渗处理。具体的操作是在施工过程中, 在塌孔或漏水的套井部位上、下游填土, 将水截断, 并对塌方部位补强。

2.2 套井底部的固结灌浆施工

为了加固大坝, 一般使用固结灌浆的技术进行防渗加固。固结灌浆施工分段实施, 每段50 cm左右。在灌浆的初期, 不使用灌浆压力, 在灌入的泥浆中应该加入速凝剂。在灌浆过程中要控制好压力, 不能让灌浆压力过高, 保证灌入的浆液能够快速凝结, 形成完整的防渗体。

3 结语

综上所述, 黏土心墙土石坝是当代大坝中广泛使用的一种类型, 其具有造价较低、维护方便等一系列优点。不同的黏土心墙土石坝施工地质差异较大, 即便是同一工程的施工, 都可能遇到不同的地质条件。这就要求施工技术人员根据具体情况, 结合施工经验制订合理的防渗措施, 设置好施工过程中的参数。只有这样, 才能保证工程质量。在施工过程中, 可能会遇到一些事故, 施工人员要理性面对这些施工事故, 利用合理的手段进行处理, 而不能置之不理, 否则将可能导致大坝渗漏。在施工阶段, 施工人员要合理采取防渗措施, 根据资金和大坝的设置等对施工方案进行优化, 并提早做好工程的检查工作, 防患于未然。

参考文献

[1]畅海峰.黏土心墙土石坝工程中防渗施工的工艺分析[J].中华民居 (下旬刊) , 2013 (01) :260-261.

[2]邓铭江, 夏新利, 李湘权, 等.新疆黏土心墙砂砾石坝关键技术研究[J].水利水电技术, 2011 (11) :30-37.

水利水电工程中土石坝施工技术分析 第9篇

一、土石坝的优点和缺点

目前土石坝所具有的优点: (1) 施工所需材料可以取自当地, 进而最大限度的节省了钢材、水泥、砂石、木材等, 同时也就节省了在施工过程中远距离运输所消耗的费用; (2) 由于土石坝具有结构简单的特点, 所以在后期维护以及改扩建工程中比较简单; (3) 由于土石坝是具有土石松散颗粒结构, 使其能够克服变形, 因此在土石坝坝基选择时, 可以降低对地质条件的要求; (4) 土石坝的施工技术较其他坝型比较简单, 程序也少。

土石坝所具有的的缺点: (1) 坝身一般不允许泄洪, 需另建泄洪建筑物, 往往给枢纽布置带来困难; (2) 施工导流困难, 由于坝身不能溢流, 要求施工期洪水全部通过导流隧洞或涵洞排泄; (3) 施工受气候条件影响比较大, 在恶劣气候如雨季和严寒冰冻情况下, 填土质量难以保证, 往往导致施工延期; (4) 由于结构特性, 土石坝容易出现较大的沉陷或是不均匀沉降。

二、土石坝施工技术分析

1. 材料的布置

在坝体施工中材料的布置、使用不仅会影响工程质量、施工投资等, 同时还可能影响到其他施工部门的正常运行以及整个工程的环境状况。因此, 我们有必要在筑坝施工过程前做到全面的系统规划, 例如时间安排、空间布局等。

就时间安排而言, 它所侧重考虑的是土石坝坝体的建筑部位有可能产生的变化以及真个的施工强度;接下来就是合理的规划有限的空间, 同时对材料的置放地点和高程也要做出合理的选择与布局;再者就是规划施工现场的质和量, 并分析位置点的现状形成原因, 做出测验。在能保证施工的各个阶段所能适应的强度之下, 使得材料的储存量能够满足整个筑坝建设的要求, 对于永久性和临时性的材料都要做到最合理最充分的使用。

最后, 我们必须对工程点的地质条件、水文、气象等资料加以研究, 并控制好工程的季节性。由于土石坝的特殊性质, 使得其很容易受到气象因素的影响, 例如雨季到来后, 如果水量过大就会严重影响施工中的坝体填筑工作。因此, 在汛期进行筑坝建设时, 必须提前准备应对的实施方案。

2. 土石料的加工

表面和不合格物质被处理过后的上山料场的土料, 它们都能够用来筑坝建设。由于粒径较小而且表面积又大, 使得粘土具有很强的亲水性, 所以对于土料工程而言, 水能够造成严重影响。因为在筑坝压实过程中要考虑最佳状态和最优含水率, 所以控制土料的含水率需要个格外的严格, 要适时适量的调节水分含量, 以确保在筑坝过程中使得含水率稳定在建设规范要求以内。

对于含水量调节: (1) 有效降低土料含水率的有效措施包括自然晾晒和人为烘烤等; (2) 提高含水率的方法包括在料场给土料直接加水或者转运过程中添加水。对于沙砾质土料, 当其中的粒径过大石料不多时, 可以使用装耙的推土机在料场进行简单的初步处理, 如果粒径大的石料较多, 可以采用格筛、高坡下料等方法加以选择。

3. 土石料的运输

一个互为配套的程序通过机械性运转就能实现在筑坝建设中土石料的开挖以及运输等各个工序, 进而使其成为一个完整的施工流程, 即具有综合性的机械化施工流程。尤其是对于那些大型的土石坝工程中全面实现综合的机械化施工, 能够大幅度提高施工水平和技术, 同时可以有效的缩短整个土石坝工程的建设工期, 特别是在大型土石坝建设中。

4. 填筑施工技术分析

土石坝的坝面施工程序包括铺料、洒水、压实、质检等。在坝面工作时由于空间比较狭窄, 同时工种、工序、机械设备等都又比较多, 因此在施工前需要进行全盘考虑, 精心安排。因为人为因素干扰而延误施工的进度在建筑施工中比较常见, 因此在坝面的施工中就可以采用流水型作业施工。在流水作业施工中, 根据施工工序对坝面进行分段, 再组织不同的施工队来进行施工。

当前的筑坝施工中一般来说都是采用平起填筑的施工方法, 其可以很大程度减少接缝、削坡等施工工序, 能够有效确保填筑的工程质量;其次这一方法可以提供大的碓石填筑面, 方便使用大型的工程机械同时施工;最后有利于相邻料在平起填筑施工过程中的跨缝碾压。

在土石坝施工中分层强夯填筑的过程中, 必须对每一土层的厚度进行严格限制, 使其一般处于10~20 m, 之后还要使用大能量的夯机进行预压处理, 从而提高土石料的密度, 以减小后期变形所造成的影响。分层铺筑夯实要求在夯击之后要在土石层中做新的工程填筑, 之后再次进行夯击, 这一过程一直持续到所建坝体的高度。要想让坝体的密度、强度等都尽可能的提升, 需要同时控制各个层的土石料填筑厚度和夯击能量, 进而合理的降低工程量、工程造价等。

5. 结合部位施工

就坝体建设而言, 工程中的防渗土料等都会出现与周围的地基和岸坡等出现结合, 此外施工导流、方法、分层填筑等要求建设横纵向的接坡与接缝, 所以在这些结合部位很可能会破坏坝体的整体性, 导致质量下降。但是由于这是施工中容易忽视的环节, 加之工程处理又极为复杂, 且施工技术标注很高。如果接坡与接缝等结合部位太多, 将会影响坝体的填筑强度。因此结合部位的施工必须做到有效施工处理, 加强管控, 以坝体的建设质量达到设计指标要求。

6. 反滤层的施工

反滤层的填筑方法包括:削坡体、挡板法、沙松坡接触平起法等。机械化的施工更适应沙松坡接触平起法, 因为其填筑强度高, 同时又能做到防渗体、反滤料、坝壳料平起的填筑。由于防渗土料反滤层填筑的次序不同, 可以将其分为先土后沙方法与先砂后土方法。这两种方法都会在土和砂之间形成交错的现象, 所以反滤层的厚度设计必须有一定厚度, 超过交错层厚度, 同时又不能过度的削弱防渗体的有效的断面。

三、结语

随着水利水电工程的快速发展, 在当前的坝工建设工程中土石坝得到了广泛应用, 其在施工方面及经济方面的独特优势, 在水利水电工程中受到越来越多的重视, 所以充分的考虑土石坝的施工技术特点, 对水利水电工程中土石坝的施工技术加以分析, 可以为今后的筑坝建设施工提供一定的参考, 更好的服务于水利水电工程建设。

参考文献

[1]刘亚涛.水利工程坝体填料分区的影响因素分析[J].科技资讯, 2010 (17) .

[2]李辉.水利水电工程中土石坝施工技术探讨[J].陕西水利, 2011 (1) .

水利水电工程中土石坝施工技术探讨 第10篇

1 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, 所以一般来说都需要另外设置溢洪道;第二就是施工导流并不如硂坝或者浆砌石方便;第三就是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 土石坝施工技术的探讨

2.1 材料的布置

材料的合理规划以及使用会影响到坝体的施工质量以及工程投资等, 并且还可能会影响到整个工程的环境以及其他部门的正常运行情况。所以说施工前就应该从时间安排以及空间布局等几个方面来进行全面系统的规划。

首先是对于时间的安排, 在这个过程中主要考虑的就是施工的强度跟坝体的建筑部位可能会发生的变化;其次就是要对空间进行合理的规划要对材料的位置以及高程等进行合理的选择和布置;其次就是对于施工现场质和量的规划, 应该要对地址的现状以及形成因素等进行合理的检查测验等。不仅应该要让材料场的总体储量要满足整个坝体的要求, 还应该要让施工的各个阶段都能适应起这个强度。要做到充分的利用材料, 不管是永久性的还是临时性的。

同时, 还应该掌握当地的地质以及水文等气象资料, 要对施工工程的季节性做好控制。土石坝对于水文气象等因素极为敏感, 子啊雨季的时候, 如果含水量大的话就会直接的制约到坝体填筑等。对于度汛期的工程建设, 就应该要特别的编制更具针对性的施工方案。尤其是在我国北方地区, 由于冬天温度过低, 所以很多河流会有结冰期, 那么对于冻结土层的开挖和灌浆等就会有不利的影响。

2.2 土石料的加工

对于进行了表面和不合格材料的清楚之后的上山料场的土料, 都可以上坝进行建筑。可是因为粘土的颗粒较小并且其表面积较大, 所以亲水性较强, 水对于土料工程的性能会产生非常大的影响。并且填筑压实都有一个最佳的状态和最有含水量的问题, 所以说就要严格的控制土料的含水量, 在必要的时候就要按照规范来调节处理水分, 要保证在填筑压实的时候能够让含水率保持在2%的水平。

在对含水量进行调整的时候, 主要可以从以下两个角度来进行。首先是要有效的降低土料的含水量, 主要的方法是自然蒸发以及烘烤和晒干等;其次就是如果想要能够提高含水量的话, 有效的方法有在料场和料堆加水, 或者是在挖掘以及运输的过程中加水。沙砾质土料中的超径石不多的时候, 经常会用到装耙的推土机在料场中先进行清除, 当较多的时候就可以用到料斗等其他的简单的工具来进行筛选筛除等。或者还可以采用从高坡进行下料等方式来进行。

2.3 土石料的运输等

在土石坝的施工过程中, 从料场开挖开始到运输等一整个环节的各个工序, 都可以由一个互相配套的程序来机械性的完成。这样就可以形成一个完整的施工流程, 也就是综合性的机械化施工流程。尤其是对于那些大型的土石坝工程中实现综合机械化的施工, 就可以更好的提高施工水平和技术, 有效的提高土石坝工程的建设速度。

2.4 填筑施工过程中的技术分析

首先是土石坝的坝面施工程序主要包括了铺料、洒水和压实以及质检等几个阶段。坝面的工作由于工作面较为狭窄以及工种和工序、机械设备都较多, 所以在施工的时候就要考虑到要妥善的安排组织和规划。为了避免在坝面的施工中出现人为的干扰等而延误施工的进度, 就要采用流水的作业施工。流水作业施工组织应该要先按照施工的工序来对坝面进行分段, 然后再组织相应的施工队来进行工作。

其次就是在施工中一般来说都是采用平起填筑施工的方法。这种方法的好处就是可以有效的减少接缝、削坡等工序, 有效的保证了填筑质量;第二就是保证了有尽可能大的碓石的填筑面, 这样有利于大型的机械进行施工;第三就是有利于在继续填筑的时候布置到防渗区的道路中;有利于减少料届的偏差以及相邻料的平起填筑的时候的跨缝碾压等。

第三, 就是要在土石坝进行分层强夯填筑的时候, 要严格的控制每一层土石的厚度, 要保证其在10m~20m之间。同时还要采用较大能量的夯机动力来进行玉雅, 这样能够提高土石料的密度并且能够消除变形等。在分层铺筑夯实的过程之中, 在夯击之后要在土石层中进行新的填筑, 然后再进行夯击, 一直到坝体达到了我们所需要的高度。在这个过程中要控制每一层的土石的填筑厚度以及在夯击时的能量, 这样才能够让坝体的密度和强度等都能得到显著的提高, 并且可以大大的降低工程量以及造价等。

2.5 结合部位施工

在土石坝的施工过程中, 坝体的防渗土料等都不可避免的跟周围的地基以及岸坡等相结合, 并且因为施工的导流和方法以及分层填筑等还一定要设置一个纵横向的接坡和接缝。所以说这些结合部位都是会影响到整个坝体的整体性以及质量, 并且这也是一个施工中的较为薄弱的环节, 处理的工序非常的复杂, 对于施工的技术要求非常的高, 并且因为其中手工操作较多且不易控制质量等。因为接坡以及接缝如果过多的话, 还会对整个坝体的填筑强度产生影响, 尤其是影响到机械化的施工。所以说对于坝体的结合部位的施工, 一定要采取合理并且可靠的技术措施, 同时还要加强对质量的控制和管理, 一定要确保坝体的质量能够符合预先的设计要求。

2.6 反滤层的施工

对于反滤层的填筑方法, 基本上可以分为削坡体和挡板法以及沙松坡接触平起法等三类。沙松坡接触平起法可以更为适应机械化的施工, 填筑强度较高, 可以做到防渗体和反滤料以及坝壳料平起的填筑。按照防渗土料以及反滤层填筑的次序以及搭接形式上的不同, 可以将其分为先土后沙和先砂后土两种方法。无论是哪一种方法, 在土和砂之间一定会出现找一张犬牙交错的现象。在反滤层的厚度上的设计, 就不能够在犬牙的厚度之内, 并且不可以过度的削弱防渗体的有效的断面。

3 结论

在近几年来, 因为土石坝在经济以及施工上的优越性和速度上的便捷, 都让其再建设工程中受到越来越多的重视, 具有了更强的竞争力。所以说在之后的水利水电工程中的土石坝的建设, 就应该要更为充分的考虑到土石坝的技术特点来采取更为合理的方式来让建设工程得以更好的应用。

摘要:本文首先对于水利水电工程中土石坝工程的优点和缺点进行了简要的分析, 继而对于土石坝的施工技术进行了探讨, 主要从材料的布置以及季节性调整、土石料的加工、运输以及填筑过程中的技术分析等角度来进行了探讨。

关键词:水利水电,土石坝,施工

参考文献

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[2]孙锡衡, 王仁超, 唐建华.土石坝施工过程的计算机模拟[J].水利水电技术, 1990 (6) .

[3]刘绍煊.水利水电工程施工要略[J].民营科技, 2010 (8) .

[4]袁壮飞.钢箱梁施工技术探讨[J].建材与装饰 (下旬刊) , 2008 (3) .

[5]南春明.混凝土远距离泵送施工技术探讨[J].今日科苑, 2008 (8) .

土石坝水利水电工程 第11篇

【关键词】水利工程;土石坝;施工技术;运用

水利工程项目作为一项系统性工程,有着施工量大、工程难度高、工期长的特点。随着我国社会和经济的不断发展,水利工程作为重点民生项目,其建设质量日益受到人们重视。水利工程建设中的土石坝技术是项目建设顺利开展的基础,其技术应用水平不仅影响水利工程施工质量,还关乎水利工程的施工安全。虽然近年来水利工程施工建设技术进步显著,但在水利工程建设中,尤其是土石坝施工中仍然存在着一些问题。如何解决这些问题,发挥土石坝的技术优势,提高水利工程建设质量,已经成为现代水利工程施工企业和相关科研单位重点研究和实践的课题。

一、土石坝施工技术概述

1.土石坝的种类。

由于土石坝在水利工程建设中应用适应性强,加之投资量小、节约资源,该技术得到了广泛的发展和应用。我国水利工程土石坝的种类很多,不同种类的土石坝技术适用于的情境、流量、技术要求不同。按照坝体的高度,可以分为高、中、低三种土石坝。按照施工方法则可以分为碾压土石坝、定向爆破堆石坝、冲填土石坝、水中填土坝等。在这些不同的土石坝种类中,其中应用最广泛的就是碾压式土石坝,碾压土石坝施工简单,并且对筑坝原材料要求不高,容易满足质量要求。

2.土石坝的优点和缺点。

土石坝作为一种比较成熟的挡水坝施工技术,其虽然有着比较广泛的实用性和很多优点。但在水利工程建设项目难度和规模越来越大的今天,也体现出一些问题和不足。在实际水利工程建设中,土石坝技术的优缺点主要体现在以下方面。

首先,土石坝技术相比于混凝土坝、金属坝等挡水坝施工技术,其坝体建设对原材料要求不高,可以就近选择碎石、砂石、土、卵石、风化岩等材料。由于挡水坝工程需要消耗大量的材料,能够实现材料的就地取材,不仅有助于控制挡水坝施工成本,还能够实现资源和能源的节约。而其他种类的挡水坝,则需要大量水泥、钢材、木材等材料,这些材料不仅造价和成本较高,其运输成本也较大。除此之外,土石坝相比于混凝土坝和其他挡水坝,由于其结构比较简单,因而容易维修和加高扩建,能够满足水利工程施工对挡水坝的动态需求。除此之外,土石坝相比于其他挡水坝,由于对地基要求低,因而具有较好的适应性,能够应设计要求灵活的进行变形建设。除此之外,土石坝建设技术简单、工序少、便于机械化快速施工,这能够极大的提高挡水坝的施工效率,有助于保证水利工程建设的工程进度。

虽然土石坝具有上述诸多优点,但在大型水利工程建设中,也有一定的缺点和不足。首先,土石坝相比于混凝土坝,其坝身不能溢流,施工导流不如混凝土坝方便。其次,土石坝的结构强度受材料影响,会随气候、温度和水温条件发生变化,这会加大挡水坝的出现问题几率,反复维修加固容易影响工期。最后,土石坝需要定期开展维护与保养,对于工期长的大型水利工程而言,其运行管理费用开支较大。

二、水利工程建设中土石坝施工的技术要点

土石坝施工技术虽然比较简单,但想要提高土石坝施工质量,确保水利工程建设有安全有序开展,也要科学的对待土石坝技术的应用。为了提高土石坝施工质量,确保土石坝的安全性和可靠性,在土石坝施工中需要注意以下技术要点。

1.做好料场的规划工作。

土石坝施工需要大量的筑坝材料,为了降低土石坝材料成本,较少材料运输开支,一定要做好材料场地的选择和规划。由于土石坝建设所需材料量比较庞大,如果不做好料场的规划和选择,还可能影响附近的生态和农林业生产,因此在土石坝施工前应该对料场的选址和规划进行综合性勘测。勘测工作完成后,根据土石坝建设原材料需求量,制定合理的分期开采计划,确保各类坝料能够有计划、有次序的开采出来,满足坝体施工的要求。由于土石坝材料含水率会对筑坝难度和筑坝质量有所影响,因而还要对土石坝料场进行开采计划设计,当雨季来临时,开采含水量低的料场,而在旱季来临后,开采含水量较高的料场。这能够有效的避免因为原材料质量问题导致的窝工,并平衡运输难度和强度。除此之外,料场的高程和筑坝高度还要布置合理,实现就近取料,避免上下游料过坝的交叉运输,较少干扰。

2.土料加工技术要点。

由于新开采的土料中含水量均较大,因此在填筑前应控制土料的含水率,保证在填筑压实时土料的含水率在最优含水率上下2%左右。由于本工程土料均使用台地和河滩地的土料,因此含水量较高,在加工土料时采用了自然蒸发、翻晒、掺料等方法进行处理,使土料含水量达到了填筑料的标准。在进行坝体填筑前,还应对土料中含有的超径石进行了清除。由于土料中的超径石不多,因此在清除时简单使用装耙的堆土机在料场实施清除。对于未清除干净的超径石,可在坝体填筑面进行填筑平整时作进一步清除。

三、水利工程建设中土石坝施工技术的运用

1.土石坝坝面作业施工程序。

水利工程建设中土石坝施工的施工环境比较复杂,并且需要大量人员和设备参与建设,为了保证施工有序开展,必须做好土石坝施工程序设计。首先土石坝坝面作业施工,影响着土石坝的施工质量和施工进度。坝面施工有着工作面窄、工种多、工序复杂、设备多的特点。由于施工环境受季节和水文影响较大,因而其施工组织与管理工作尤其重要。如果坝面施工违背施工程序,必然会导致施工现场出现混乱,影响施工质量和施工进度。现代的水利工程土石坝施工中,一般会采用流水作业施工。通过科学的施工组织按工序对坝面分段,并依此组织施工。这种施工方法能够避免坝面不同工种和工段的施工冲突,提高坝面施工秩序,确保施工安全和施工质量。

2.平面施工技术分析。

土石坝施工一般对基础要求不高,因此在水利工程土石坝施工中,经常会采用平起施工的方法。平起施工不仅施工难度低、工期短、施工效率高,而且还能够减少接缝、接坡等工序,能够有效提高筑坝质量。除此之外,平起施工还能够最大化的利用堆石填筑面,降低施工难度并提高施工质量。在平起施工中,要注意防渗涂料和反滤过渡料的关系控制,想要实现对施工进度和土石坝边界的有效控制,可以采用先砂后土的施工方法。为了提高施工质量而对工期要求不严格,则可以采用先土后砂的施工方法。

3.土石坝强夯填筑施工技术。

强夯填筑施工是确保坝体的稳定性和渗水性符合要求的关键工序,现代水利工程建设中土石坝施工一般采用分层填筑的方法。在强夯填筑施工中,要做好单层土石填筑厚度的控制,该厚度可以根据施工材料和坝体施工质量要求进行设计,一般在10米到20米之间。采用大能量的夯击动力预压,以提高土石料的密度,消除土石料的变形;分层铺筑分层夯实,在夯击后的土石层中填筑新的土石层,再进行新的夯击,直至达到坝体需要的高度。

综上所述,土石坝施工技术的进步和发展,对我国水利工程领域建设起到了极大的推动作用。随着现代水利工程建设规模越来越大,对施工安全和施工质量要求越来越高,在土石坝施工中一定要把握好施工要点,并做好施工技术的应用,提高土石坝的施工质量、施工效率,并实现对土石坝建设成本和施工进度的有效控制,为我国水利工程的建设和社会发展做出应有的贡献。

参考文献:

[1]莫少波,甘书邻.水利水电工程中土石坝施工技术探讨[J].中国科技投资, 2014(A19):21-21.

土石坝水利水电工程 第12篇

由于土石坝施工建设的最大危害就是渗流, 因此, 在土石坝工程建设的时候首先应当考虑如何控制以及预防渗流的问题。

土石坝是由土料和砂砾组成的, 这些材料组成了的散粒体结构从而存在大量的孔隙, 这就造成了土石坝本身具有一定的透水性。当水库蓄水后就形成了一定的水压力, 水就会在水压力的作用下顺着孔隙渗向下游, 从而导致坝身、坝基还有绕坝的渗漏。

能够控制在一定范围之内的正常渗流是不会对大坝产生破坏力的, 但是异常的渗流就具有一定的渗透破坏能力。溃坝是渗透对大坝造成的最直接也是最严重的后果。因此, 确保土石坝安全的一项重要的措施就是将坝体以及坝基的渗流控制在正常范围内。渗流基础理论的实施措施就是渗流的控制技术, 通常的渗流控制技术包括:反滤坝、灌浆、坝体和坝基的密度加固、土工合成材料加固、土石坝坝体灌注粘土浆加固、土石坝坝坡滑动破坏加固以及防渗墙、坝体坝基加固技术等。

产生异常渗流的原因如下:第一, 由于层间系数过大、施工时存在错断混层现象以及填土不密实等原因造成反滤层被破坏而失效。如果前面所讲的防渗体破裂或出现渗漏通道时, 只要反滤层仍旧工作正常, 仍旧不会造成渗漏破坏的进一步扩大。第二, 由于在开挖截水槽时, 防渗体没有直达基岩或底部没有连续可靠的粘土层, 经常由于施工困难而半途而废, 从而埋下了隐患。第三, 土石坝的两岸岸坡呈现台阶状, 坡度应尽量平缓, 在上下两坡度转折处的坡角差应控制在15°~20°以内以减少开挖量。如果在平台与两端的填土高度相差太大就会产生陷量突变, 从而产生裂缝而导致渗透破坏。

土石坝施工过程中如何有效地控制渗流:第一, 做好基础处理很关键。对大型的土石坝进行填筑施工以前, 一般都需要采用一定的方法对地基进行综合处理, 如采用防渗墙、帷幕灌浆、振冲以及固结灌浆等。特别是修建的工程处于深覆盖层上的时候, 由于基础处理的工程量较大, 从而不可预见的因素更多。第二, 为了控制施工工期的季节性, 应当充分掌握当地的地质情况以及水文气象资料。土石坝在施工中受到水文气象的影响很大:雨期由于土料的含水量较高, 施工的强度就会受到严重的干扰;在冬季如果不采取一定的措施土料就会容易上冻, 无法进行填筑, 并且冬雨季施工虽然投入大, 但是产出却很小。因此, 必须采取针对性的措施应对冬雨期施工。对于土石坝工程一般不允许漫顶过流, 因此, 在截流后应当加快施工以在汛前将坝体的全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛, 这就导致填筑坝体的施工工期相对紧张。在月平均气温0℃以下北方的冬季施工时, 开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程由于受到河流、土层冻结的影响, 为了安全度汛并按期达到拦河高程, 必须提高月填筑强度。第三, 保证工程所用料场开采土以及石料的质量。所有进场的材料一定要进行复查, 不合格的材料严禁进场, 严禁使用, 同时做好料场复查和储量计算, 以免造成材料短缺而窝工或材料过度囤积而浪费。对于土石坝来讲, 料场起着至关重要的重要, 更是影响大坝能否顺利填筑的薄弱环节。通过多年的工程时间, 与坝址的勘探程度相比料场的地质勘探远远不足, 仅仅通过地形勘察或探洞对填筑较大的堆石料进行地质描述是不够的, 这样就会容易与招标文件形成较大的出入而不能够保证大坝填筑级配的质量。第四, 填筑施工的关键是如何确定一个合理的坝面分区, 较大的土石坝体型为坝面的分区流水作业提供了必要的场面。在填筑工序上土石坝工程一般分为辅料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。防渗土料的施工在坝面分区的流水作业中, 划分填筑区域和流水作业应当根据填筑需要以及实际情况进行合理的划分, 同时还要根据采用机械设备和填筑的情况进行调整。对采用平起填筑与临时断面填筑的土石坝工程, 不可为一味减少临时断面填筑量而影响大型机械的正常施工, 必须要确保填筑质量。第五, 在实际施工中主要采用土石坝坝体灌注粘土浆的加固技术, 通过灌浆设计以及采用灌浆工艺等确定并采用坝体以及坝基的加固技术。

由于渗流对土石坝的危害极大, 因此, 在施工的过程中一定要加强对渗流量的控制, 确保土石坝施工的安全以及质量。在技术方面进行控制的同时还要加强施工的管理工作, 以确保土石坝的施工质量。

参考文献

[1]徐学孔.土石坝渗流及应对施工技术探析[J].水科学与工程技术, 2013 (01) .

[2]陈伟, 袁昳雯.水库土石坝防渗流及加固设计技术[J].中国新技术新产品, 2010 (09) .

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