黃萬榮
摘 要:土石壩屬于水利工程的重要組成部分,而隨著近年來我國水利建設(shè)領(lǐng)域的快速發(fā)展,水利工程建設(shè)中的土石壩技術(shù)也實現(xiàn)了長足進(jìn)步?;诖耍疚膶⒑唵畏治鏊こ探ㄔO(shè)中土石壩技術(shù)應(yīng)用要點,并結(jié)合實例深入探討反濾料精確摻配與精細(xì)施工技術(shù)在水利工程土石壩建設(shè)中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:水利工程;土石壩技術(shù);反濾料;攤鋪
土石壩具備就地取材、節(jié)約成本、適應(yīng)變形等特點,但受到較大的沉陷和不均勻沉陷影響,土石壩施工難度和施工質(zhì)量控制需求均較高。為盡可能保證水利工程土石壩施工質(zhì)量,正是本文圍繞水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)開展具體研究的原因所在。
1 水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)應(yīng)用要點
1.1 原材料選用要點
水利工程建設(shè)中土石壩施工進(jìn)度和質(zhì)量直接受到填充材料布置影響,因此材料的選擇必須充分考慮交通因素影響,保證足夠的填充材料能夠較好服務(wù)于具體施工,且材料質(zhì)量能夠滿足規(guī)范和設(shè)計要求。通過合理規(guī)劃材料、明確施工強(qiáng)度與壩體建筑部位變化、充分結(jié)合高程位置材料需求,即可更好服務(wù)于水利工程建設(shè)[1]。
1.2 土石料加工要點
土石料的加工需從三部分入手,包括加工土料、開采砂礫石料與堆石料、開挖運輸土石料。加工土料環(huán)節(jié)需首先清除表層不合格的土料,土石壩施工可利用余下土料,但考慮到土料的親水特性,加工過程中的含水量調(diào)整必須得到重視,如存在較高的含水量,可對土料進(jìn)行烘烤、翻曬處理,以此利用自然蒸發(fā)方式降低含水量。如含水量降低,可在料堆或料場進(jìn)行土料加水處理,或在運輸、裝料、開挖等環(huán)節(jié)添加適量水分,保證土料含水量滿足設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)需要。在加工土料的過程中,超徑土料的分離處理也不容忽視,一般采用高坡下料的方法,也可以采用簡單的篩分裝置,由此土料粒徑即可得到更為針對性的控制;在開采砂礫石料與堆石料環(huán)節(jié),需基于不同地域針對性選擇開采方法,一般可細(xì)分為水下開采和陸地開采兩類,配合常用的深孔梯段爆破方法,即可滿足堆石料開采需要??紤]到爆破產(chǎn)生的石料大小不一,可采用淺孔爆破法處理超徑較大的石料,使用機(jī)械設(shè)備粉碎處理超徑較少的石料;開挖運輸土石料需基于工程實際制定方案,并結(jié)合施工工期、水利工程土石壩特點、施工距離等現(xiàn)實情況,正向鏟開挖、斗輪式挖掘機(jī)開挖、采砂船開挖等開挖方法需針對性配備運輸方式,如自卸汽車運輸上壩、膠帶機(jī)運輸、有軌機(jī)車運輸?shù)?,具體需結(jié)合實際施工條件,為減少壩料的轉(zhuǎn)運次數(shù),機(jī)械利用率的提升必須得到重視[2]。
1.3 加強(qiáng)施工前的組織計劃
為更好保證水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量,施工前的組織計劃極為關(guān)鍵,以此結(jié)合具體施工程序,即可針對性關(guān)注機(jī)械設(shè)備的協(xié)同作業(yè)、不同工種在施工中的相互協(xié)作??紤]到施工過程中可能出現(xiàn)的土石壩壩面擁擠問題,正常的施工順序很容易受到影響,并隨之影響施工效率、質(zhì)量及安全。在具體施工前,必須針對性制定嚴(yán)密的組織計劃,具體施工也需要嚴(yán)格按照計劃要求落實,為減少施工人員間產(chǎn)生的干擾和影響,具體施工可基于流水作業(yè)的形式開展。為保證土石壩填筑的質(zhì)量,施工過程還可以采用平起填筑施工的方式,接縫、削坡等施工工序可由此減少。
1.4 強(qiáng)夯與重壓要點把握
在土石壩填筑施工過程中,填筑材料的夯實屬于重點施工環(huán)節(jié),一般水利工程土石壩會采用10cm~20cm的厚度進(jìn)行每層材料填充,為設(shè)法提升填充材料的密實程度,提高其抗變形、抗壓能力,避免過大的壓力引發(fā)變形問題,土石填充料的預(yù)壓處理多會采用大型機(jī)械,以此逐層夯實土石填充料,配合“夯實-填充-再夯實”方法,即可保證土石壩高度和質(zhì)量滿足設(shè)計要求。一般采用重壓的方式進(jìn)行土石壩結(jié)合部位的施工,為避免滲漏問題出現(xiàn),防滲材料多會用于壩體施工,且需要深入周圍的地基,而隨著分層填筑施工的推進(jìn),橫向的接縫或接坡需基于施工要求針對性設(shè)置,這些結(jié)合處對土石壩質(zhì)量造成的影響同樣不容忽視。
1.5 反濾層填筑施工方法選擇
土石壩反濾層填筑方法可細(xì)分為三類,包括沙松坡接觸平起法、擋板法、削坡體法。沙松坡接觸平起法具備較高的強(qiáng)度,需開展完全的機(jī)械化施工,施工可實現(xiàn)壩殼料平起、防滲體、反濾料的填筑目的。擋板法與削坡體法同樣屬于常用的反濾層填筑方法,需基于施工的實際進(jìn)展針對性選擇。在具體的反濾層填筑施工過程中,可采用先填土后填砂或先填砂后填土的方式進(jìn)行反濾層填筑,以此保證砂與土之間的犬牙交錯出現(xiàn),同時犬牙的厚度必須大于反濾層的厚度,并保證防滲體的有效斷面能夠滿足設(shè)計要求[3]。
2 實例分析
2.1 工程概況
為提升研究的實踐價值,本文以某礫石土心墻堆石壩工程作為研究對象,工程反濾層設(shè)置于壩體下游側(cè)和心墻上。介于篇幅限制,本文僅對該工程的反濾層填筑施工進(jìn)行深入探討。工程采用反濾料4種,填筑總量為168.2m3,采用反濾料精確摻配并開展精細(xì)施工,反濾料精確摻配基于計算機(jī)自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn),由此可見保證反濾料最低平均合格率在97%以上,配合精細(xì)施工,工程反濾層填筑施工質(zhì)量最終得到了較好保障,因此該工程具備較高借鑒價值。
2.2 施工要點總結(jié)
施工基于一種雙料攤鋪器進(jìn)行,采用推土機(jī)作為施工動力,以此沿土石壩心墻區(qū)土-砂分界面牽引攤鋪器,雙料攤鋪料箱的補(bǔ)充上料由裝載機(jī)或液壓反鏟負(fù)責(zé),由此即可完成料物一次性平齊同步攤鋪,心墻區(qū)土-砂分界面上土、砂施工質(zhì)量可由此得到保障。施工采用的雙料攤鋪器不具備底箱式結(jié)構(gòu),而是在攤鋪器中間設(shè)置料倉分隔鋼板,同時設(shè)置補(bǔ)償料口,以此結(jié)合試驗確定的沉降率,料種分縫部位的碾壓效果即可得到保障。在具體的土石壩土-砂分界面施工過程中,層面處理及驗收、測量放線、雙料攤鋪器就位、卸料、攤鋪、碾壓、檢測等環(huán)節(jié)均不容忽視。在層面處理及驗收環(huán)節(jié),需做好雜物清理工作,并保證驗收合格;測量放線環(huán)節(jié)需基于手持式GPS測量儀與自測方位光束引導(dǎo)放線器開展放線操作,標(biāo)記采用白灰,并畫出推土機(jī)行走軌跡引導(dǎo)線;雙料攤鋪器就位環(huán)節(jié)需保證料種分界線與料種分割板重合;卸料環(huán)節(jié)采用后退法由自卸汽車分別卸載反濾料及礫石土料至各自施工位置,采用單車分堆卸料的方式進(jìn)行反濾料的卸料;攤鋪環(huán)節(jié)需一次性完成鋪料,并保證及時跟進(jìn)給料,挖機(jī)調(diào)整需在偏離白灰線5cm以上時進(jìn)行,以此完成分界面鋪筑,特殊地段采用反鏟進(jìn)行攤鋪。心墻土料采用進(jìn)占法填筑,反濾料填筑采用后退法;碾壓環(huán)節(jié)采用2.2m碾寬、沿鋪筑方向進(jìn)行,采用26t自行式振動平碾,靜碾2遍+振碾12遍,采用(2.5±0.2)km/h的振動碾行走速度;檢測采用試坑灌水法,以此確定顆粒級配、相對密度、壓實度,采用1次/500m3的取樣頻次,每層至少1次。配合針對性的上料速度與精度控制、推土機(jī)行走路線順直控制、數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控、定期開展的壓實度試驗檢測,工程施工質(zhì)量最終得以滿足規(guī)范和設(shè)計要求。
3 結(jié)語
綜上所述,水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)應(yīng)用需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上,本文涉及的加強(qiáng)施工前的組織計劃、強(qiáng)夯與重壓要點把握、反濾層填筑施工方法選擇等內(nèi)容,則提供了可行性較高的土石壩技術(shù)應(yīng)用路徑。為更好開展土石壩施工,信息化技術(shù)的針對性應(yīng)用必須得到重視。
參考文獻(xiàn):
[1]張敏.水利工程土石壩壩體施工技術(shù)要點探討[J].綠色環(huán)保建材,2020(03):239-240.
[2]陳慶宇.水利水電工程中的土石壩施工技術(shù)研究[J].科技風(fēng),2020(02):117.
[3]黃元智,金淑南,王錦.水利工程建設(shè)中土石壩技術(shù)的運用及質(zhì)量管控研究[J].江西建材,2018(13):37+39.